1. Сонячна радіація.

Сонячне світло є практично єдиним джерелом енергії для Землі.

Спектральний склад сонячної радіації. Спектр випромінювання Сонця (сонячної радіації) складається із 5 типів електромагнітного випромінювання (див. рис.3.2).

Для енергетичної характеристики сонячного випромінювання застосовують такі показники:

1. потік випромінювання – енергія, яка переноситься за одиницю часу (виражають у ватах; 1 Вт = 1 Дж/с);

2) щільність випромінювання – потік випромінювання, що падає на одиницю площі (виражають у ватах на квадратний метр, Вт/м²);

Рис.3.2. Cхема спектрального складу сонячної радіації

3) кількість випромінювання – енергія, яка надходить на одиницю опромінюваної поверхні протягом певного часу (виражають у ват-секундах на квадратний метр – Вт-с/м² або Дж/м²).

Екологічна роль сонячної радіації.

1. Іонізуюче випромінювання ( , РН, УФ дальнє) характеризується мутагенною, патогенною дією, але в енергетичному балансі Землі його частка невелика, оскільки випромінювання з довжиною хвилі менш як 0,28 мкм поглинає озон атмосфери, і воно не досягає земної поверхні.

2. Оптичне випромінювання (УФ-ближнє та ІЧ) чинить на живі організми енергетичну (насамперед теплову), біосинтетичну (фотосинтез, синтез хлорофілу, вітаміну D), морфологічну (визначає величину фітоелементів - стебел, листків), інформативну (фотоперіодизм, фототаксис, морфогенез) і каталітичну (регулювання активності ферментів) дію.

Оптичне випромінювання впливає на:

● інтенсивність синтезу органічної речовини, рівень обміну речовин;

● динаміку росту рослин, урожайність та якість урожаю;

● швидкість розвитку рослин, тривалість міжфазових періодів і вегетації загалом;

● архітектоніку рослинного покриву (просторове розміщення фітоелементів);

● тепловий та водний режими агроекосистеми.

Залежність інтенсивності фотосинтезу від щільності світла (освітленості) виражають світловими кривими (рис.3.3), на яких виділяють:

● компенсаційну точку (світловий компенсаційний пункт), у якій фотосинтез і розщеплення органічної речовини урівноважені (в умовах України відповідає щільності випромінювання 20 - 35 Вт/м²);

● зону оптимального освітлення, або радіації пристосування (інтенсивність фотосинтезу в цій зоні відповідає темпам накопчення біомаси та характеризує світлолюбність рослин);

● точку світлового насичення фотосинтезу - його максимальної інтенсивності за даних умов (з цієї точки на світловій кривій розпочинається рівень «плато», щільність випромінювання 200-250 Вт/м²).

Рис.3.3. Світлові криві (1, 2) та ККД (З, 4) фотосинтезу

світлолюбних (1, 3) та тіневитривалих (2, 4) рослин

(О.М. Шульгін, 1978)

Інфрачервоні (1Ч) промені сприяють посиленню синтезу органічної речовини рослинами через тепловий вплив на організм. Під їх впливом рослини набувають компактнішої будови.

3. Ультрафіолетові (УФ) промені мають високу проникну здатність. Під їх впливом у рослинних і тваринних організмах синтезується вітамін D. Ближнє ультрафіолетове випромінювання майже не чинить негативного впливу на зелені рослини, оскільки тканини їхніх зовнішніх покривів адаптуються до нього в процесі розвитку, а в помірних дозах воно корисне і сприяє нормальному обміну речовин і росту рослин (за експозиції у межах 10 год за умов достатньої освітленості), а дальнє УФ випромінювання – згубне.

Певна кількість УФ-радіації необхідна тваринам для синтезу вітаміну D, надлишкове опромінення може спричинити опіки і подразнення шкіри. Нижчі організми (гриби, бактерії, нематоди тощо) під впливом УФ-випромінювання гинуть за досить короткий час (бактерії – за 7 хв).