Světlo a rostlina

Světlo a rostlina

Ing. Martin Matouš, Matouš-Zahradnictví,
Ing. Petr Hutla, CSc., Výzkumný ústav zemědělské techniky

Při pěstování rostlin v interiérech mají být dodrženy potřebné parametry prostředí. Vedle teploty, popř. vzdušné vlhkosti v první řadě jde o světelné záření, jež je zapotřebí pro fotosyntézu. Lépe než světlo je proto vhodné označovat tento činitel jako fotosynteticky aktivní záření – FAR. V mnohých případech je uvedený základní růstový faktor na minimálních hodnotách.

Každá rostlina potřebuje během celého roku odpovídající množství a intenzitu FAR, nutného k optimálnímu vývoji, růstu a kvetení. Je-li ho nedostatek, projeví se u rostlin zvýšenou náchylností k chorobám. Výhony se prodlužují, mají světlou barvu. Rostliny se zbavují starých listů, které žloutnou a postupně opadávají. Výrazně se tento účinek projevuje při vyšších teplotách.

FAR je část oblasti optického záření v intervalu vlnových délek 400 až 700 nm, což přibližně odpovídá i oblasti viditelného záření. Jeho působení na rostliny, resp. na proces fotosyntézy, je však odlišné od aktivity světla v procesu vidění. Co se týče fotosyntetické účinnosti záření v závislosti na vlnové délce, vychází se z předpokladu, že fotosyntéza je v zásadě energetický proces a účinnost záření se hodnotí počtem fotonů. Z klasických fyzikálních představ je známo, že energie fotonu nepřímo úměrně závisí na vlnové délce záření. FAR v dlouhovlnné oblasti je tedy v procesu fotosyntézy účinnější než v oblasti krátkovlnné. Na obr. 1 je uvedena poměrná fotosyntetická účinnost FAR. Jednotkou toku FAR je mmol·s^–1, tedy počet fotonů za sekundu. Jednotkou fotonové ozářenosti v oblasti FAR je mmol·m^–2·s^–1.

Požadavky rostlin na světlo závisejí na druhu rostliny a jejím původu. Dolní úroveň fotosyntetické ozářenosti dostačující k růstu rostlin je asi 6 mmol·m^–2·s^–1. Pro bližší představu se jedná o osvětlenost kolem 500 lx. Nejméně náročné rostliny bývají liány, které začínají růst pod stromy pralesů a dlouhou dobu musí vzdorovat nedostatku světla, než se dostanou do korun, kde často na plném světle kvetou a přinášejí plody. Naopak nejvyšší nároky mají druhy pocházející z pouští a polopouští, kde rostou na plném slunci. Nároky těchto rostlin lze vyjádřit hodnotou asi 20 mmol·m^–2·s^–1 (přibližně 1 500 až 2 000 lx).

Tab. 1. Minimální požadavky na FAR některých okrasných rostlin

Pro bližší představu jsou v tab. 1 uvedeny minimální nároky některých rostlin pěstovaných v interiérech. Tyto požadavky platí přibližně při pokojové teplotě 20 °C. Při zvyšování teploty jsou nároky rostlin na FAR vyšší. Například při zvýšení teploty na 25 °C se hodnota 25 mmol·m^–2·s^–1 zvýší na 35 mmol·m^–2·s^–1.

Jestliže se pěstují rostliny v bytech, kancelářích apod., obvykle je množství FAR, které mají k dispozici, nedostatečné. Vhodné je tedy jejich přisvětlování umělými světelnými zdroji. Vedle fyziologického působení na rostliny může být jejich funkce i dekorativní, tedy v podstatě osvětlovací. K tomuto účelu nejsou vhodné žárovky, nejen pro svůj nízký měrný výkon, ale i pro značný obsah infračerveného záření, které může na rostliny negativně působit svým tepelným účinkem. Vhodné jsou zdroje výbojové, tedy zářivky, výbojky rtuťové, sodíkové či halogenidové. Příkladem může být instalace vysokotlaké rtuťové výbojky ve svítidle (nebojme se říci fotosyntetickém zářidle) MDK 300 Kombi firmy Philips (obr. 2). Výbojka HPL-Comfort má příkon 50 W, světelný tok uvedený v katalogu je 2 000 lm. Na obr. 3 jsou ukázány dosahované hodnoty osvětlenosti pod tímto svítidlem při různých závěsných výškách. Obrázek je převzat z [2], proto jsou hodnoty uvedeny v luxech. Jiný příklad použití zářivkového svítidla 2 × 36 W, typ TCS 608 – Kombi (výrobce rovněž firma Philips), je na obr. 4. Pro představu jsou na obr. 5 uvedeny dosahované hodnoty osvětlenosti při různé závěsné výšce a kombinaci těchto svítidel.

Jak je zřejmé, u závěsných svítidel rozhoduje správná výška, resp. vzdálenost od rostlin, o účinku osvětlení. Příliš nízko zavěšené svítidlo nebo chybějící odstínění mohou u nejvyšších listů rostlin nebo na jejich špičkách vést k nevratným poškozením způsobeným vysokou teplotou. Při umístění na příliš velkou vzdálenost snížené množství světla může částečně nebo zcela ovlivnit ostatní růstové faktory, např. teplotu. V létě mají rostliny dostatečné množství denního světla; je-li právě v rozsahu existenčního minima, přežívají rostliny zimní půlrok z nahromaděných asimilátů bez silného vegetačního osvětlení.

Na rozdíl od přisvětlování produkčních rostlin a jiných produktů ve sklenících je z uvedených příkladů zřejmé, že v interiérech nejen rostliny, ale i použitá svítidla musí plnit také funkci estetickou a dekorační. Proto je mj. vhodné, aby stavební architekti již při projektování konzultovali možnosti ozelenění moderního interiéru se zahradním architektem-specialistou na interiérovou zeleň a stanovili teplotní i světelné požadavky rostlin a v případě nedostatečného množství přirozeného záření připravili možnosti pro doplňkové osvětlení zdroji FAR. Bez této projektové přípravy je při instalaci rostlin velmi těžké optimální osvětlení vytvořit.

Při provozování fotosyntetických zářidel je důležité znát, na jak dlouho je třeba je v průběhu dne zapnout. Lze vycházet i z jednoduchého pravidla, že průměrná minimální potřeba rostlin je asi 1 000 lx po dobu dvanácti hodin denně. Výsledky pokusů orientovaných na praxi říkají, že:

• při vyšší intenzitě osvětlení je možné zkracovat jeho dobu,
• při střední nebo nízké intenzitě musí být doba osvětlení delší.

Zdá se, že pro většinu rostlin je nepodstatné, kdy se během 24 hodin svítí. Zpravidla se rostliny v interiéru osvětlují vegetačním osvětlením během dne nebo během pracovní doby či v době největšího návštěvnického provozu. Přirozené denní světlo musí v průměru – podle intenzity záření a světelných nároků rostlin společně s doplňkovým vegetačním osvětlením – pokrýt denní potřebu za dvanáct hodin. Obecně platí, že i v interiéru dobře osvětleném denním světlem je třeba rostliny s vysokými nároky přisvětlovat od poloviny září, rostliny se středními nároky od poloviny října a rostliny s nízkými nároky od poloviny listopadu. Následující doporučení přisvětlovacího rytmu a doby osvětlení vychází ze známých světelných nároků rostlin:

• dvě až tři hodiny v září a dubnu,
• tři až pět hodin v říjnu a v březnu,
• šest až deset hodin v listopadu a v únoru,
• jedenáct až šestnáct hodin v prosinci a lednu.

Doplňkové vegetační osvětlení je vhodné ovládat časovými spínači.

Na závěr je uvedena praktická tab. 2, v níž jsou k běžným typům pokojových rostlin přiřazeny jejich požadavky na množství FAR. Označení ve třetím sloupci tabulky zde znamená:

• 1 – vysoké požadavky FAR,
• 2 – střední požadavky FAR,
• 3 – nízké požadavky FAR.

Tab. 2. požadavky na množství FAR běžných typům pokojových rostlin