A növény és fény kölcsönhatása

Muzsika Tót Timea és Szennyes Tivadar, Svetozar Marković Gimnázium, 1. osztály, Újvidék
(A szakdolgozatból részleteket közlünk.)
Mentor: Muhi Béla

Az V. GENIUS diákverseny eredményei a www.eurovajdasag.info honlapon találhatók.

A fény jelentősége, hatása a növények fejlődésére és növekedésére

Mivel a növényeknek nincs megadva az a lehetőség, hogy mozogjanak, náluk az alkalmazkodás foka sokkal nagyobb, mint az állatoknál. A növény léte egy adott területen többek között attól is függ, hogy hogyan érzékeli azokat a fényhatásokat, melyeknek ki van téve. Fényhatások alatt értjük a fény minőségét, intenzitását, irányát és időtartamát. Az élőlények döntő többsége életfolyamatainak energiaszükségletét - közvetlenül vagy közvetve - a Nap sugárzásából fedezi.

A Földet érő napsugárzás mintegy 55%-ban fény-, 40-44%-ban hő-, valamint 1-5%-ban ultraibolya sugarakat tartalmaz. Az élőlények közül a zöld növények, a zöldtől eltérő színű moszatok, a cianobaktériumok és egyes baktériumok tudják közvetlenül felhasználni testük felépítéséhez a Nap fényenergiáját.

A szórt fénysugarak kedvezőbbek a növények számára, mint a Napból közvetlenül érkező sugarak, mivel nagyobb a fotoszintézisben jobban hasznosuló hosszabb hullámhosszú fény aránya. Emellett a közvetlen sugárzásban viszonylag gyakoribb rövidebb hullámhosszú sugarak nagymértékben melegítik a szöveteket, azokban károsodásokat okozva. A Föld felszínének egyes pontjain eltérő a közvetlen és a szórt fény aránya. A Napsugárzás intenzitása igen nagy: négyzetméterenként 1,4 kW a Földet elérő teljesítmény. Ez a teljes Földre egy évben 1,6·1018 kilowattóra energiát jelent. Óriási ez a szám, közel húszezerszer akkora mennyiség, mint az emberiség teljes energiafelhasználása. Energiánk tehát bőven van.

Az elektromágneses sugárzás különböző hullámhossztartományokból áll. Az ultraibolya (UV) sugárzás 380 nm-nél kisebb, az infravörös vagy hősugárzás pedig 720 nm-nél nagyobb hullámhosszú. 380-tól 720 nm-ig terjed a látható fény tartománya. Ez utóbbi a fotoszintetikusan aktív radiáció (PAR). A zöld növények fotoszintetikus pigmentje - a klorofill - ugyanis csak a látható fényt képes megkötni.

A fotoszintézis bonyolult reakciók sorozata, ezért számos környezeti tényezővel szemben igen érzékeny. A túl sok látható fény, ultraibolya sugárzás, alacsony vagy magas hőmérséklet, túl kevés vagy túl sok víz, illetve tápanyag, légszennyeződések, nehézfémek stb. önmagukban vagy együttesen károsítják a fotoszintézis folyamatát, és csökkenttik a növények produktivitását.

Kísérleteink

I. Babot termesztettünk mesterséges körülmények között állandó 17ºC hőmérsékleten. Különböző színű fényforrások mellett figyeltük növekedésüket. Naponta 1 deciliter vizet öntöttünk a cserépbe. Mindegyik cserépbe öt magot ültettünk 1-1,5 cm mélységre. A normál feltételek mellett nevelkedett növény 35 cm magas.

A következőket tapasztaltuk:

1. A sárga fénnyel megvilágított növény a legkifejlettebb. Az öt magból mind az öt kikelt. Szép, természetes zöld színű, kifejlett levelei vannak. A legfejlettebb növény 42 cm magas.


Normál feltételek között termesztett növény


Sárga fénnyel megvilágított növény

2. A zöld fénnyel megvilágított növények a legkevésbé fejlődtek ki. Az öt magból kettő kelt ki. Félig fehér, félig sárgászöld színűek. Nem fejlődött ki a levelük, 9 cm a magassága a legfejlettebb növénynek.


Zöld fénnyel megvilágított növény

3. A kék fénnyel megvilágított növények a legmagasabbak: 53 cm. Mind az öt mag kikelt, a növények nagyon elnyúltnak néznek ki. Színük világos sárga. Leveleik nem fejlődtek ki egészen.


Kék fénnyel megvilágított növény


Sötetpiros fénnyel megvilágított növenyek

4. A világospiros fénnyel megvilágított növények mind kifejlődtek. Leveleik aprók és vékonyak. Az egész növény világoszöld színű. Magassága 48 cm.

Bebizonyítottuk, hogy a fénynek igen nagy hatása van a növények fejlődésére, növekedésére, színére.

II) Sötétben burgonyát csíráztattunk.
A sötétben csíráztatott krumpli (burgonya) a legjobb példa a növény megnyúlására. Vékony, hosszú hajtásokat fejleszt, klorofil nem képződik, a levelek aprók, pikkelyszerűek. A sötétben és fényben hajtatott burgonya hajtásai azonos szártagúak, tehát a fényhiány nem a szártagok számára, hanem a nyúlására hatott.