Az elektromágneses sugárzásnak a 400-800 nm hullámhosszúságú tartományát, ami az emberi szem számára is érzékelhető a növények fotoszintézisében is aktív szerepet játszik. A növények úgy alakultak ki, úgy fejlődtek, hogy ezt a tartomány, amit fotoszintetikusa aktív hullámhossznak is nevezünk - angol elnevezéséből adódóan (photosynthetically active radiation) „FAR”-nak rövidítünk - képesek legyenek hasznosítani. Ebből a kéket (420-490 nm) és a vöröset (640-800 nm) érzékelik a legjobban. A 800 nm-nél hosszabb hullámú sugarak (infravörös sugárzás) elnyelése után emelkedik a növény és környezetének hőmérséklete.
A növény szerves anyag képzésében a fény, mint energiaforrás, döntő szerepet játszik. Hatással van a növekedésre, morfológiai és anatómiai felépítésére, továbbá befolyásolja az ásványi táplálkozást, a transzspirációt. Minőségi változásokat is okoz azáltal, hogy kihatással van a szín- és ízanyagok képződésére, a növény szöveti szerkezetére.
A fiziológiai folyamatok sebessége függ a fény intenzitásától, ami egységnyi felületen, egységnyi idő alatt átáramló sugárzó fény- illetve hőenergia. Mértékegysége a W/m2 (1W/m2=1J/m2/s). A gyakorlatban sokszor a kevésbé pontosan értelmezhető, pillanatnyi fényerőt, a lux-ot (lx) használják, kb. 100 lx napos időben 1W/m2 megfelel meg.
A fény kapcsán, mint a fény tulajdonságairól beszélünk:
- fényintenzitásról,
- fény minőségéről (összetételéről),
- megvilágítás (fényhatás) hosszáról, és
- megkülönböztetünk, közvetlen vagy szórt fényt attól függően, hogy milyen formában éri a növényt.
A növényeket érő fényhatását értékelni a négy fénytulajdonság mellett csak a többi környezeti tényezővel együtt, mindenekelőtt a klimatikus tényezők (léghőmérséklet, páratartalom) figyelembevételével reális és szabad.
A fénnyel összefüggésbe hozható fejlődési rendellenességeket legtöbb esetben a gyenge vagy a túl erős fényintenzitás, a kedvezőtlen megvilágítási időtartam, és a fényösszetétel hirtelen változása okozza, ami növényfajonként (fajtánként), valamint a növény korától függően eltérő lehet.
Kedvezőtlen fényintenzitással összefüggő fejlődési rendellenességek
A növény szempontjából káros lehet a túl erős, de a gyenge fény is. Tekintettel arra, hogy a nálunk termesztett zöldségfajok 8 géncentrumból származnak, egységesen a zöldségfélék fényigényéről nem lehet beszélni. Vannak erős, közvetlen megvilágítást igénylők, az intenzív napsütést jobban tűrők, valamint kisebb-nagyobb mértékben árnyéktűrők.
A sugárzás két formában, direkt sugárzás és szórt fény formájában érkezik a földre. A szórt fényt jobban tudják a növények hasznosítani, veszélyt nem jelent, szemben a sugárzó fénnyel, ami nagy intenzitás esetén a növényi szövetek roncsolódását eredményezi, az úgynevezett napégés-tünetet, fénykárosodást váltja ki. A kétféle sugárzás aránya az év folyamán változik. Tavasszal, nyár közepéig-augusztus elejéig a sugárzó fény az erősebb, ezt követően a szórt fény növekszik a sugárzóhoz viszonyítva. Intenzív megvilágítás a növényben a generatív folyamatokat indukálja erősebben, míg a gyengébb fényerő a vegetatív fejlődést fokozza.
A zöldségfélék fotoszintézise 50-100 W/m2 (kb. 10 000 lux) fotoszintetikusan aktív sugárzás intenzitásig arányosan nő, ezt követően a növekedés üteme mérséklődik. 200 W/m2 (20 000 lx) fényerősség körül, már alig mérhető tömeggyarapodással jár, e felett a növény károsodása, perzselődés várható.
A globálbesugárzás évi összege a déli és a délkeleti megyékben, így a Tiszántúl déli területein és Szeged környékén eléri a 4800-4900 MJ/m2-t, és meghaladja a 2 000 óra év napfényes óra számot. Zöldségfélék esetében ezek az értékek még elfogadhatóak lennének, de az utóbbi évtizedben, a késő tavaszi, nyári hónapok tapasztalható sugárzás (60-70 000 J/cm2 ~ 40-50 000 lux) súlyos lomb- és termésperzselést, minőség romlást, terméskiesést okoztak.
Erős, sugárzó fény hatására a levélzet, de a termések is perzselődhetnek, kényszeréretté válnak, amire a klímaváltozásból adódóan egyre gyakrabban van példa (1-2. kép). A napégés az úgynevezett aszimmetrikus tünetek csoportjába tartozik, a fénytől nem egyenletesen károsodik a növény, a sugár felé eső részek, levelek, termésfelületek szenvednek nekrózist. Általában csak a termés felülete mutat világos nekrotkus foltokat, belseje (paprika, paradicsom) tünetmentes.
A napégés okozta szövetelhalás nem tévesztendő össze a paprikán és a paradicsomon gyakran megfigyelhető csúcsrothadás betegséggel, vagy a fejes saláta és a fejes káposzta levélszél barnulásával, amit a vízhiány, a magas talajsótartalom, vagy a kalcium hiánya is okozhat. Ez utóbbi betegségnek, a kalciumhiány tünete a paprikán, a paradicsomon, ritkán a padlizsánon, mindig a bogyó hegyén, bibepontja környékén jelentkezik, rendszerint barnás színű szövetelhalás formájában (nem fehér!). Hogy mégis sokan napégésnek mondják, az annak tudható be, hogy nagy melegben (intenzív napsütés), már átmeneti vízhiányesetén is a kalcium szállítása gyengébb a növényben, ebből adódóan kialakul a bibecsúcs környéki barna folt (3. kép).
A fajták között a betegség iránti érzékenység tekintetében jelentős különbség van, például a vékonyabb szövetszerkezetű fehér (TV) paprikákon gyakrabban és jobban, míg a vastagabb héjjal rendelkező, hegyes (fűszer), kápia és a paradicsom alakú fajtákon ritkábban mutatkozik a napégés, de a kalciumhiány betegség is. A nagyobb lombú fajtáknál, ahol a terméseket védi a lombozat, (pl. csüngő termésű paprikák) kevésbé károsodnak, mint a felálló típusok.
Árutermesztő üzemekben, de a saját célra termesztő kertészetekben is, nincs vagy legalábbis kevés azoknak a védekezési lehetőségeknek a száma, amivel a napégést megelőzhetjük. Hajtatásban a fóliák, illetve az üvegházak esetében termesztő-berendezés héjazatának festése hatásos megoldás, de szabadföldön ki vannak a napégéskárnak téve a növények. Intenzív termesztést folytató paradicsom és paprikatermesztők raschel hálók kifeszítését alkalmazzák (4. kép). Az árnyékoló hatás a színtől, a szálvastagságtól (szövéstől) függően eltérő, a sárga és a narancsszínű hálók a hazai és külföldi kísérletekben kedvezőbbeknek bizonyultak, ami nemcsak a sérült bogyók alacsonyabb számában, de a növények fejlődésében és termésképzésében is megmutatkozott. Ehhez 2-3 szorosan hajtogatott raschelháló rétegre van szükség.
A napégéssel szembeni védelemben az öntözésnek is szerepe van, ugyanis a vízzel jól ellátott növények jobban képesek magukat hűteni. A nagyobb gyökérzettel rendelkező növény, a mélyebb talajrétegekből is tud némi nedvességhez jutni, ilyen formán közvetve a talajművelés mélysége is szerepet játszik a védelemben.
A kevés fény, a gyenge megvilágítás a hajtatott zöldségfélék esetében a késő őszi, téli, kora tavaszi hónapokban okoz súlyos gondokat. Míg az erős fény ellen a hajtatásban árnyékolással viszonylag egyszerű módszerekkel, könnyen lehet védekezni, addig a fényhiány pótlása sokkal nehezebb, a növekvő energiaárak mellett egyre költségesebb. Részben a gyenge napsütésből, a borús időjárásból adódó fejlődési zavarok (virág elrúgás, rossz kötődés, megnyúlás, elhúzódó termésérés stb.), másrészt a fényhiányban legyengült, ellenállóságát jelentős mértékben elvesztett növények okozhatnak terméskiesést vagy minőség romlást. A pótmegvilágításon kívül (ami legfeljebb a palántanevelésben gazdaságos), a természetes fény maximális kihasználásával tudunk a fényhiányon segíteni. Ezek a következők:
- Helyes fajtamegválasztás. Elsősorban ezen, a fényigény alapján javasolnak a nemesítők fajtákat késő őszi, téli, vagy kora tavaszi ültetésre. Figyelmen kívül hagyása később nem korrigálgató.
- Tenyészterület helyes megválasztása. Ültetéskor a ritkának tűnő növényzet megtévesztő lehet, ilyenkor sokan besűrítik a növényeket. Az év egyes időszakaira (hónapokra) javasolt tenyészterület alapvetően a fajták fényigényének függvénye. Kisebb tenyészterület nemcsak a nagyobb árnyékolás miatt káros, nehezebbek az ápolási munkák, a növényvédelmi permetezések és a szedés i. Jó példa erre a paradicsom tenyészterülete, ami télen 2-2,5 db/m2, tél végén, kora tavasszal 3,2-4,2 db/m2, illetve késő tavasszal, azaz áprilisban 5-6 db/m2, szabadföldi körülmények között akár10 db/m2-t is meghaladhatja. Kritikus ilyen szempontból a téli, tavaszi palántanevelés, amikor a fűtési költségek miatt sűrűbb, a fény miatt ritkább tenyészterület (tápkocka méret) kellene. Megoldás a tűzdelés, a palánták többszöri szétrakása (5. és 6. képek).
- Az üveg illetve a fólia felületének tisztántartása. Ismert fiziológiai törvény, hogy a téli hónapokban 1% fénymennyiség elvesztése megközelítőleg 1%-os termés csökkenést okoz. A héjazat rendszeres ápolást igényel, ugyanis tisztított, mosott borítóanyagokon keresztül kb. 10%-kal több fény jut be hajtatóházba. Egyes fóliatípusok 2-3 év után olyan mértékben elöregednek, hogy a fényenergiának mindössze a fele éri el a növényeket. Ezért az időben történő cserének és a fóliák tisztításának különösen nagy szerepe van a téli fényszegény időszakban.
- Reflektív, talajtakaró fóliák alkalmazása. A fény jelentős részét a talaj elnyeli, ami mulcsozással mérsékelhető. Régen homokot, fűrészpor, szalmát használtak a zöldséghajtatók, napjainkban erre a célra kifejlesztett talajtakaró reflektív fóliákkal borítják le a sorközöket (7. kép).
- Ökotechnikai megoldások. A környezeti tényezőknek összhangban kell lenni a fénnyel, és mivel közülük legnehezebben maga a fény helyettesíthető, a többit (léghőmérséklet, vízellátás, stb.) kell hozzá igazítani. Példák:
- Kevés fény és magas hőmérséklet a növény etiolálódását, a szövetek fellazulását eredményezi, elősegítve ezzel a betegségek manifesztálódását, a virág- és terméselrúgást. Ezért hajtatásban a fényviszonyok függvényében kell a nappali, és az éjszakai hőmérsékletet szabályozni.
- A víz (tápoldat) igényt is a szükséges a fényviszonyokhoz szükséges igazítani. A melegigényes fajok esetében (paprika, paradicsom, uborka, padlizsán, sárgadinnye esetében) 1J/cm2 besugárzó energia esetén megközelítőleg 2-3,5 ml/m2 öntözésre van szükség.
- A tápelemek arányának változtatásával (több kálium, kevesebb nitrogén), az öntözés visszafogásával, a talaj és a tápoldat EC értékének növelésével is ellensúlyozhatjuk a fényhiányból adódó megnyúlást.
- Fényhiányos körülmények között fokozott a növények érzékenysége a toxikus anyagra (klórtartalmú műtrágyák, növényvédő szerek, stb.). Ez is a magyarázata, hogy más töménységet írnak elő nyárra, és más koncentrációt hajtatásra a növényvédő szer gyártók.
- Fitotechnikai lehetőségek. Hajtatott növények esetében, de támrendszeres szabadföldi termesztésnél is lombozat ritkításával (levelezés, kacsozás) sokat javíthatunk a fényviszonyokon.
Kedvezőtlen naphosszúságból (megvilágítási időből) adódó fejlődési rendellenességek
A megvilágítási idő hossza, azaz a nappal hosszúsága két vonatkozásban is kihat a növények fejlődésére. A nappalok hosszával nő a tömeggyarapodása, de befolyásolható az egyes fejlődési fázisok (generatív és vegetatív) változása is. A rövidnappalos növényeknél 10-12 óránál rövidebb, míg a hosszúnappalos növényeknél ennél hosszabb megvilágítás szükséges a virágzás megindulásához. A nálunk hajtatott zöldségfajok többsége az ún. hosszúnappalos csoporthoz tartozik, virágzásuk csak akkor következik be, ha a nappal hosszúsága eléri a 12–14 órát. A nemesítésnek köszönhetően a hajtatásra alkalmas fajták, ennél rövidebb fényhatásra is virágot fejlesztenek.
A kedvezőtlen időtartam, a túl hosszú nappalok okozhatják a generatív részek idő előtti megjelenését, a nem kívánt magszárképződést (pl. nyáron egyes fejes saláta, hónapos retek, spenót, kínai kel fajták).
Változó fényintenzitásból és fényösszetételből eredő fejlődési rendellenességek
Tavasszal a kiültetett palánták, amelyeket minden átmenet (edzés) nélkül kiraknak a szabadba, rendszerint megégnek, megperzselődnek. A jelenségnek két oka van:
- az árnyékosabb palántanevelőhöz viszonyított erős napsütés és
- az üveg alatti fényösszetételhez viszonyított hullámhossz változás, az UV sugárzás.
Az ültetési idő szerencsésebb megválasztásával (borús időben ültessünk – amennyiben erre lehetőség van) és a palánták edzésével (fokozatosan az intenzív fényhez történő szoktatással) jelentősen mérsékelhető a kár. A tápkockás és cserepes palántáknak szétrakásával is edzhetjük a növényeket. (Lásd fentebb, a tenyészterület bekezdésben megemlítve, 5. kép.)
A fény összetétele, azaz a hullám-tartományok is befolyásolják a növény fejlődését. Rövidebb hullámú fény esetén vastagabb, magasabb szárazanyag tartamú levelek, zöld részek alakulnak ki, és akadályozzák a megnyúlást is. Ezzel ellentétes a vörös fénytartomány hatása, megnyúltabb, lazább szövetállomány kialakulásához vezet.
Az intenzitás, a naphosszúság és a fény összetétele együttes hatása
A színeződésre, a színanyagok képződésére jelentős mértékben hatnak a fényviszonyok. Korai hajtatás esetén, fényhiányból adódóan (rövid, 9-10 órás megvilágítás mellett, gyakran 50 W/m2-nél kevesebb fényenergia) lassúbb a paradicsom színanyag képződése, vontatottabb az érés. Egyes zöldségfajok esetében (pl. paprika és paradicsom), ha kevesebb, mint napi 7 óra, másoknál mint 10 óra az 5-6 000 lx-t elérő illetve meghaladó fény, nem, vagy csak vontatottan differenciálódnak a virágszövetek, ebből adódóan késik a virágzás.
A paprika esetében leggyakoribb fényhiány tünet a bogyókon jelentkező lila, antociános csíkok és foltok, amiket a hideg és a foszforhiány is előidézhet (8. kép). A színhibák mellett gyakoriak a görbe termések, a termés csúcsán, a bibeponton tapasztalható kinövés, termés-megnyúlás, sok esetben keskeny, a normálisnál rövidebb, a fajtára nem jellemző vállátmérő.
A hazai piac a hónapos retek esetében a sötétvörös, élénk, skarlát színt igényli. A fényhiányban képződő fakó, héjelszínesedés nehezíti az értékesítést. Gyakran az ilyen gumó felvágva szürkés fehér, vizenyős szövetszerkezetet mutat 9. kép).
