Rostlina a záření

Na vnější hranici atmosféry dopadá záření o hustotě 1,39 kW/m2 (= kJ/m2/s) - tzv. solární konstanta. K zemskému povrchu se dostává průměrně 51% (ztráty - odraz od atmosféry a mraků - tzv. albedo, až 33%; dále pohlcování a transformace na teplo - mraky i atmosféra až 16%). Výrazně se přitom liší hodnoty např. pro pouště vs. vlhké tropy, nízké vs. vysoké nadmořské výšky aj.; 4% se odrážejí od zemského povrchu zpět, tzn. ze sluneční konstanty zemský povrch pohlcuje 47%. Schéma

Relativní světelný požitek - % z dopadajícího (u nás 10-20%, v zimě v listnatém lese až 70%, husté lesy až 1%); hranice pro život cévnatých rostlin 1%, nižších rostlin 0,5%, aerofytické řasy 0,1%.

Distribuce světla v porostu - závislost na zápoji, hustotě listoví,…

Leaf area index: LAI = celková plocha listoví / plocha půdního povrchu

Pokles intenzity záření v porostu - Lambert-Beerův zákon: I = I0 . e-k LAI,
kde: k = extinkční koeficient, závisí na prostorovém uspořádání listů v porostu (luční rostliny a trávy - tzv. graminoidní typ < 0,5, širokolisté porosty s horizontálně uspoř. listy> 0,7; stromy někde mezi)

Vodní plochy - větší pohlcování než atmosféra - závislost na intenzitě dopadajícího záření, hloubce, barvě vody, úhlu dopadajícího záření (čistá jezera - eufotická zóna 5-10 m - tj. 1% sv. požitek, řasy až 30 m; moře podstatně více).

Spektrum dopadajícího záření: 290 - 3000 nm
UV - kratší vlnové délky (UVB 280-315 nm, UVA 315-380 nm) absorbuje ozonosféra
„Světlo“ - viditelné záření 380 - 780 nm (40 - 50% celkového záření); FAR (400-700 nm)
IR 780 - 3000 nm
(tepelné záření 3000 - 105 nm)

Reflexe/absorpce/transmise - podíl závisí na vlnové délce

  • Reflexe - IR 70%, VS pouze ~10%, intenzivnější je odraz zelené (12%), málo UV - < 3%; závislost na charakteru listového povrchu.
  • Absorpce - velká intenzita v oblasti UV (95-99%) - kutikula + epidermis chrání asimilační parenchym, FAR abs. hlavně asimilačním parenchymem (absorpční maxima chlorofylu a karotenoidů); IR málo, ale u > 7000 nm 97%
  • Transmise - závisí na struktuře listů a jejich tloušťce (10-20%- 40%, tlusté skoro vůbec), největší ve spektrální oblasti, kde je největší odraz (IR, R ~ 500, 800 nm - stín pod porostem je zeleno-červený)

    Účinky záření na rostliny:

  • Fotosyntetické (viz fyziologie rostlin)
  • Fotodestrukční - krátkovlnné záření
  • Fotokybernetické - fototropismy (modrá), fotomorfogeneze (R a FR - fytochrom; 730 a 660 nm - fyziologie rostlin)

    Adaptace rostlin na záření: modulační, modifikační a genetické

  • Modulační - (rychle a dočasně) pohyby rostlin (výhodnější expozice), funkční adaptace fotosyntézy
  • Modifikační - (dlouhodobá adaptace) - stinné vs. slunné listy, rozdíly v transpiraci,…

    Rostliny podle nároků na osvětlení:

  • heliofyty - vyžadují 100% ozáření (pouštní, stepní, tundrové a horské rostliny)
  • heliosciofyty - tolerují 100% ozáření, snesou i stín (druhy trávníků a lesů); pro přechod do generativní fáze vyžadují většinou větší ozářenost
  • sciofyty - vyžadují zástin

    Kompenzační bod fotosyntézy - hustota záření FAR, při níž je množství fixovaného CO2= množství CO2 vyprodukovaného respirací (2,5 W/m2 až 20 W/m2)

    Příklady rostlin z této kapitoly:
    Heliofyty: Sciofyty:

    Další rostliny najdete ve Fotoatlase!