Justus von Liebig (1803-1873) a mezőgazdasági kémia egyik alapítója, aki rendszerbe foglalta a szerves kémiát, és megalkotta a mai napig is helytálló Minimumtörvényt, amit Dobeneck, ugyancsak német tudós, hordó formájában, jól érthető módon szemléltetett. Lényege: a minimumban lévő élettényező határozza meg a növénytermesztésben a termésmennyiséget. Ez igaz az általuk vizsgált növényi tápanyagokra, de helytálló az többi élettényezőkre is (fény, hő, víz). Azóta már azt is tudjuk, hogy nemcsak a minimumban lévő, de a káros maximumot is elérő tényezők is limitálhatják a termést.
Zöldség- és dísznövényhajtató kertészek tapasztalják a gyakorlatban, hogy télen, a fényhiány következtében mennyire nehéz az üvegházakban és a fóliák alatt nagy termést és jó minőséget elérni, míg nyáron mennyi napégési kár jelentkezik az egyre intenzívebb globálsugárzásból adódóan.
Ma már a 30 Δt-én (30 0C hő különbség), vagy a körüli szinten fűtött fóliasátrak és üvegházak esetében jövedelmező termesztés csak úgy képzelhető el, ha a hasznosítás 10-12 hónapig tart, vagyis a fény tekintetében legszegényebb decemberi és januári hónapokban is szükséges a termesztő berendezéseket üzemeltetni.
A besugárzás területi eloszlását két tényező határozza meg: a földrajzi szélesség, valamint a felhőzet mennyisége. Hazánk területén az országon belül tapasztalható kis szélességkülönbség miatt a döntő szerepet a felhőzet játssza (www.met.hu/eghajlat/magyarorszag). A legtöbb globálsugár energia az ország déli megyéiben mérhető, szerencsés egybeesés kertészeti szempontból, hogy termálvizek tekintetében is ez a legjobban ellátott terület. Itt a havi érték nyáron (július) megközelíti a 70 000 j/cm2-t, ugyanakkor télen mindössze 5-10 000 j/cm2/hónap, ami alig-alig elegendő a hajtatott növények számára. (Ugyan júniusban leghosszabbak a nappalok, azaz leghosszabb a besugárzási idő, de júliusban kevesebb az árnyékoló felhőzet.)
A környezeti tényezők közül a besugárzás van a legnagyobb hatással az asszimiláció és a transzspiráció mértékére, így a növény fejlődésére is, egyrészt közvetlen formában, mint fény, másrészt közvetve, a termesztő berendezés hőmérsékletének növelése útján. A téli hónapokban minimum tényezőnek tekinthető a fény, mint a növény víz- és tápanyagigényét leginkább meghatározó faktor, mivel a többi élettényezőt hajtatóházakban, így a hőmérsékletet, a vizet és a tápanyagokat tetszés szerint tudjuk a növény számára biztosítani.
A fény – összetételétől függően – eltérő mértékben és formában hat a növény fejlődésére. Az intenzív fény a generatív jelleget, a gyenge a vegetatívat generálja. A rövidhullámú fény, így a kék és az ultraibolya sugarak a reproduktív szervek kialakulását és működését segítik, míg a vörös fénytartomány és az infravörös sugarak a lombozat növekedésére hatnak kedvezően. A szórt fényt jobban hasznosítják a zöldnövények, mint a sugárzót, gondoljunk csak azokra a káros hatásokra és következményeikre, amiket az elmúlt évtizedben az egyre intenzívebb globálbesugárzás okozott.
A termesztéstechnológiákban a környezeti tényezők szabályozásával, így a fény esetében is olyan stresszhatásokat generálhatunk, amelyek megváltoztatják a növény fejlődésének irányát és mértékét. Nem biztos, hogy minden stressz a növény növekedése vagy fejlődése szempontjából kedvezőtlen. Beszélünk gyenge, úgynevezett eustresszről, amelyek a növényben kedvező, stimulatív hatást váltanak ki, az élettani folyamatokat a kívánt irányba terelik. Segítségükkel az erős generatív jelleg mérsékelhető, vagy a túlzott vegetatív növekedés esetén a virágzásra, terméskötésre kényszeríthető a növény. Ugyanakkor léteznek úgynevezett distresszek vagy gátlóhatásúak, amelyek az élettani folyamatokra minden tekintetben kedvezőtlenek.
Gyakran alkalmazott stressz kezelés a zöldséghajtatásban a már említett kedvező vegetatív-generatív egyensúly fenntartása, termés és virágelrúgás esetén a terméskötődés fokozása. Míg a rövid nappalok az úgynevezett rövidnappalos növények esetében (pl. krizantém) a virágzást generálják, addig a paprikánál, a paradicsomnál vagy az uborkánál a lombnövekedést fokozzák, és rontják a reproduktív szerveket fejlesztő szövetek differenciálódását, a virágok megjelenését, a termékenyülést, de magát az érést is lassítják.
A téli és kora tavaszi hónapokban zöldséghajtatás vonatkozásában kétségtelenül a limitáló tényező a fény, nemcsak rövidek a nappalok, de a fény intenzitása is gyenge. A fényerő, a besugárzott energia mérésére elfogadott egység a W/m2, (watt) vagy egy bizonyos időegységre vonatkoztatva a J/cm2 (joule), például: J/cm2/nap vagy J/m2/ hónap, stb. Szokás a fényerőt a pillanatnyi értékkel, azaz a luxszal (lx) is jellemezni, ami a fényképészetben általánosan elfogadott, de meglehetősen kevés információt szolgáltat a kertésznek. A termesztési gyakorlatban többféle mértékegységet, és azoknak ezerszeresét is használják (pl. 1 000 W = kW; 1 000 J/cm2/nap = kJ/m2/nap; 1 000 cal/m2/nap = kcal/m2/nap vagy 1 000 lx = klx), ezek részben eltérő fizikai fogalmakat is takarnak, ebből adódóan átszámításuk csak hozzávetőlegesen lehetséges, főleg a gyakran használatos lux esetében: 1W/m2 = 8,67J/cm2/nap = 2,06 cal/cm/2/nap = ~ 120-200 lux*. (*A nap folyamán többször mért átlag alapján.)
Fényhiányból adódó fejlődési zavarok
A Kárpát-medencében, a téli napokon sok esetben az 5 000 lux-ot, azaz a 200-300 J/cm2/nap illetve 40-50 W/m2 értéket sem éri el a besugárzás, ami minimálisan szükséges lenne a paprika vagy a paradicsom virágzásához, terméskötéséhez. Ebből adódóan gyakoriak a fényhiányból adódó fejlődési zavarok.
A fény hiánya következtében jelentkező szármegnyúlás nemcsak azért káros, mert hamarább benövi a növény a fólia vagy az üvegház légterét, a laza szövetből adódóan könnyebben manifesztálódnak a kórokozók, így nagyobb a fertőzés veszélye is.
Nemcsak a kifejlett növényekre van kedvezőtlen hatással a fényhiány, a palántanevelést is sújtja. A megnyúlt palánta a kiültetést követően sokkal érzékenyebben reagál a környezeti hatásokra, megdől, eltörik. A virágrügy-differenciálódás elhúzódása rontja a primőrök koraiságát, sokszor csak életképtelen, abortálódott virágok képződnek, és később – a pollen fertilitásának hiányában – a virág megtermékenyülése is elmarad.
1. kép: A fényhiány egyik súlyos következménye a fürtkocsány-törés
A rossz termékenyülés következtében üregesek, gerezdesek és puhábbak, könnyebbek lesznek a bogyók. Még mielőtt kifejlődne a paradicsom termése, megtörik a fürtkocsány (1. kép), ezzel megakadályozva a termések további súlygyarapodását.
2. kép: A fényhiány következtében is jelentkező hibás érés, a fehérdugó rontja a minőséget
Lassúbb az érés, rosszabb a termések színeződése, és az íz anyagok sem alakulnak ki olyan mértékben, mint kedvező fényviszonyok esetén, késő tavasszal vagy nyáron. Jelentkeznek a színhiánybetegségek, paradicsomnál a zöldfoltosság, fehérdugó betegség (2. kép), a paprikánál a terméslilulás.
Érzékenyebb a növény a növényvédő szer és lombtrágya koncentrációra, és az olyan toxikus anyagokra, mint a klór.
