Текст книги "Фитодизайн. Как вырастить здоровый воздух в офисе и дома"

Микроклиматические особенности жилых помещений

При подборе растений для выращивания их в жилых помещениях и в рабочих интерьерах в первую очередь учитывают особенности светового режима, температуру и влажность воздуха.

Свет

Проблема освещенности всегда лежала в основе всех факторов, влияющих на нормальное развитие и жизнедеятельность растения. Из всей поглощаемой растительным покровом солнечной радиации на долю листьев приходится 80–90 %. Способность листьев растений к использованию солнечной энергии неодинакова. Наиболее эффективно используют энергию солнца хорошо оформившиеся, достаточно развитые листья, получающие прямое солнечное излучение. По мере старения листьев эффективность использования ими энергии снижается. По мере роста площади листьев и смыкания травостоев в посевах меняются радиационные режимы, поскольку наблюдается взаимное затенение и уменьшение освещенности листьев средних и нижних ярусов.

Еще в 1907 г. Ю. Визнер выделил три экологические группы растений по их отношению к свету. Светолюбивые виды (гелиофиты) встречаются почти исключительно на открытых местообитаниях. К ним относятся виды пустынь, тундр и высокогорий, растения рудеральных мест и осыпей, многие культивируемые растения открытого грунта, деревья 1 яруса. У них оптимальное световое довольствие составляет 100 % от полного света. Однако некоторые гелиофиты могут расти и в слабо затененных местообитаниях. Поэтому среди них выделяются факультативные гелиофиты, т. е. виды, лучше растущие при некотором затенении, и облигатные гелиофиты, т. е. виды, которые не могут расти при затенении.

Среди комнатных растений это почти все суккуленты (кактусы, каланхоэ, алоэ и т. п.), кодиеумы, пеларгония, пассифлора и др. Теневыносливые виды могут расти при полном дневном свете, но лучше развиваются при некотором затенении. У них максимальное световое довольствие составляет 100 %, а минимальное зависит от вида и составляет от 3 % до 70 %. К этой группе относится большинство видов лесной зоны, а также многие комнатные тропические растения: сансевиеры, спатифиллумы, фикусы, драцены, традесканции, многие пальмы и др.

Тенелюбивые виды (сциофиты) в природе не растут на полном свету. У них максимальное световое довольствие составляет меньше 100 %, т. е. 33–80 % от полного света, а минимальное в зависимости от вида от 3 % до 25 %. По способности расти на свету или в тени также выделяют факультативные и облигатные виды. Сциофиты иногда находятся в плохом состоянии на полном свету потому, что они не могут быстро производить хлорофилл. Свет все время разлагает хлорофилл, и растение остается зеленым, если только оно производит столько нового хлорофилла, сколько его разложилось. Важно также следующее: теневые растения на полном свету настолько быстро теряют воду из-за испарения, что вынуждены закрывать устьица, а это прекращает фотосинтез и ведет к их голоду и гибели. В комнатах это плющи, аспидистра.

Растения, выращенные при освещенности ниже их оптимума, будут иметь меньшие по размеру листья и менее яркую окраску. Они часто становятся более оголенными и вытянутыми, и поэтому необходимо их прищипывать для придания им компактной формы.

Эти растения надо держать в более сухих условиях, чем выращиваемые на ярком свету, и удобрять их надо реже. Растение, которое получает значительно меньшее количество света, чем ему необходимо, может выжить в течение нескольких месяцев или даже год, постепенно ухудшая свои декоративные качества. Когда освещенность слишком высока, листья растения желтеют вследствие разрушения зеленого пигмента – хлорофилла. Могут появляться большие коричневые пятна мертвой ткани. Это часто называется ожогом листа или говорят «лист горит».

Условия в помещениях не всегда благоприятны для растений. Одним из основных лимитирующих факторов роста и развития растений является слабая освещенность. В нашей зоне растения в помещениях испытывают недостаток в освещенности (особенно осенью и зимой) по сравнению с их естественными местами обитания. Количество света зависит от ориентации окон помещения по сторонам света, от этажа, размера окон, качества оконного стекла и т. п.

В помещениях часто выделяют три зоны освещенности. В западной литературе, посвященной комнатным растениям, освещенность часто характеризуется в футо-канделлах или футосвечах (fc). Футосвеча – это количество света, отбрасываемого свечой на белую поверхность на расстоянии одного фута (31 см). В России, как уже было сказано, освещенность измеряется в люксах. Имеются специальные приборы люксметры, с помощью которых она измеряется.

Высокая освещенность. Местоположения до 1,5 м от больших свободных южных, восточных, юго-восточных или западных окон, куда проходит яркий, прямой солнечный свет. Освещенность 2000 люкс и более.

Средняя освещенность. Местоположения в диапазоне 1,5–2,5 м от южных, восточных и западных окон, которые не получают прямого солнечного света, а только имеют яркий, рассеянный свет. Также непосредственно перед свободным северным окном. Освещенность от 500 до 2000 люкс.

Слабая освещенность. Места в помещениях находятся дальше чем на 2,5 м от южных, восточных и западных окон, например в центре комнаты, прихожей или у внутренней стены, куда не попадает прямой солнечный свет. Северные местоположения часто относят к этой категории даже близко от окна. К этой категории относится большинство интерьеров, где должны выращиваться растения. Много местоположений освещаются только искусственным светом – они также относятся к местам со слабой освещенностью.

Структура листьев на растениях, выращенных при полном солнечном свете, сильной освещенности, отличается от структуры листьев растений, выращенных при слабой освещенности. Листья растений при высокой освещенности приспособлены к избеганию света сильной интенсивности. Солнечные листья часто маленькие, толстые, имеют восковую кутикулу на поверхности листьев. Эта листовая структура учитывает эффективное использование большой освещенности, но является очень неэффективной в закрытом помещении.

Напротив, растения, выращенные при слабом освещении, имеют листья, созданные таким образом, чтобы уловить как можно больше света. Они имеют большую площадь и более тонки, чем солнечные листья, также они обычно имеют только один слой клеток на верхней поверхности. Их хлоропласты расположены горизонтально, перед верхней поверхностью клеток, чтобы захватить как можно больше света.

При перемещении растений в слабоосвещенные помещения у них начинает перестраиваться листовой аппарат, т. е. система, поглощающая свет. Сначала рост растения сильно замедляется или даже останавливается.

Затем в существующих листьях, т. к. они не могут изменить свои размеры, увеличивается содержание хлорофилла. Новые же листья, выросшие в помещениях, будут иметь структуру теневых листьев. Это изменения приводят к уменьшению у растения световой точки компенсации.

У каждого растения есть оптимум освещенности, так называемая точка компенсации, т. е та интенсивность света, при которой достигается равновесие между фотосинтезом и дыханием. Она указывает на границу между запасанием (возможности постоянного роста) и расходованием органических веществ. Ниже этой точки наступает голодание, растение или его части, которые оказываются ниже критической точки освещения, отмирают (очищение ствола дерева от ветвей, например, у сосны в густом лесу). В компенсационной точке суммарный газоообмен равен нулю, т. е. количество кислорода, выделяемого при фотосинтезе, равно кислороду, поглощаемому при дыхании. Поэтому часто встречаются такие случаи, что кажущаяся освещенность всего растения близка к норме, но в связи с тем, что растения высаживаются в группе или сам одиночный экземпляр оказывается довольно крупным и хорошо облиственным, то нижние листья затеняются верхними и они со временем погибают. Ствол растения оказывается сильно оголенным.

Положение компенсационной точки различно у светолюбивых и теневыносливых видов растений. Ее положение имеет большое значение для роста растений при малой интенсивности света. Теневые листья имеют более низкую световую компенсационную точку, чем световые листья.

Листья, выросшие в тени, имеют точку компенсации при меньшем освещении, у теневыносливых растений это обычно 0,5–1% полного дневного света. Кроме того, теневые листья лучше используют слабый свет, чем световые, и насыщение наступает очень рано. Теневыносливые травы имеют компенсационную интенсивность освещения 100–500 люкс (световое насыщение 5-10 клк), светолюбивые травы – компенсационную интенсивность освещения 1–2 клк (световое насыщение 50–80 клк); вечнозеленые лиственные и хвойные деревья и кустарники: световые листья – компенсационную интенсивность освещения 0,5–1,5 клк (световое насыщение 20–50 клк), теневые листья-компенсационную интенсивность освещения 0,1–0,3 клк (световое насыщение 5-10 клк). Световое насыщение возможно только в самых наружных и верхних участках кроны деревьев, ярусе листьев трав, а внутри кроны нетто-фотосинтез при полуденном освещении и нижнем ярусе листьев трав составляет 15-3 % возможной величины фотосинтеза при полной освещенности.

В осенне-зимний период освещенность является минимальной, при которой фотосинтез уравновешивается дыханием, поэтому и не наблюдается накопление органического вещества и соответственно роста у светолюбивых видов на любом расстоянии от окна без дополнительного освещения.

В принципе 1 % – световое довольствие от полной освещенности – есть граница, предел существования высших зеленых растений. Ниже начинается «мертвая тень», при которой могут встречаться только гетеротрофные растения. Хотя некоторые папоротники: асплениум и адиантум венерин волос переносят в пещерах до 1/1380-1/1700 освещенности, самшит до 1/108 полной освещенности.

Однако недостаток естественной освещенности можно компенсировать не только искусственной подсветкой, но и созданием лучших условий существования растений, особенно питания. При этом растению потребуется для роста и развития вдвое меньшее количество света. Но, однако, необходимо помнить, что при минимальной освещенности растения не только плохо растут, а они просто существуют. Нужно знать, что пестролистные популярные декоративные формы, сорта известных комнатных растений – монстеры, фикуса Бенджамина, драцен – требуют более сильной освещенности, чем типичные зеленые формы.

Искусственный свет может использоваться при выращивании комнатных растений для замены естественного солнечного света. Большинство растений нуждаются в 12–16 часах искусственного света в день для хорошего роста. Для больших экземпляров можно использовать лампы наведения, чтобы поддержать хорошее освещение и сделать акцент на растение. Для удобства можно использовать таймер, чтобы включать лампы подсветки каждый день в нужное время – даже когда там нет людей.

Интенсивность и продолжительность естественного солнечного света, который достигает помещений, изменяются в течение года. Зимой дни короче, и поэтому большинство растений получает меньше часов менее интенсивного солнечного света. Однако растения, растущие близко к южному окну, могут получить прямой солнечный свет в это время года из-за низкого стояния солнца. Летом дни более длинны, и соответственно для многих растений это время максимального роста.

Нужно иметь в виду, что есть менее заметные факторы, которые влияют на уровни освещенности в закрытом помещении. Это цвет внутренних стен и этажей, типы покрытий окон, нависает или нет крыша, присутствие соседних зданий и деревьев, которые фильтруют или блокируют поступающий свет. Кроме того, «рабочий день» людей в помещениях часто постоянен круглый год. Растениям при этом обеспечивается низкий и средний уровень освещенности искусственным светом в течение 9-10 часов каждый день с понедельника до пятницы, и соответственно без света вообще в течение всех выходных.

Чем лучше условия существования растений (особенно питания и наличия доступного азота), тем меньшее количество света необходимо растению. По некоторым данным его требуется почти в 2–2,5 раза меньше!

По сравнению с оранжереями, в жилых помещениях возможности создания оптимальных условий для жизни растений ограничены. Часто растения крупных размеров в комнатах содержать невозможно или весьма сложно. Нередко любители растений вынуждены отказываться от дальнейшего содержания высоких растений, так как рост растений ограничивает высота помещения. Кроме того, дневной свет в комнатах односторонний – со стороны окон, и если растения высокие, то крона листьев освещается лишь частично. Острый недостаток света наиболее ощущается при расположении окон на северной стороне (особенно в северных широтах). Многие комнатные растения светолюбивые, другие нуждаются в притенении от лучей солнца. Это положение в комнатах ухудшается, если окна выходят на северную и западную стороны, особенно осенью и зимой.

Световой режим в жилых помещениях ухудшается еще больше, если в них стены оклеены темными обоями. Учитывая недостаток света в помещении, применяют досвечивание лампами накаливания и люминесцентными лампами. Досвечивание в течение суток составляет в среднем 6 ч осенью и 8-12 ч зимой; в полутемных комнатах с окнами на северную сторону и особенно на первых этажах целесообразно досвечивание обеспечивать с 8–9 до 20–21 ч; при размещении растений вдали от окон досвечивание должно быть не менее 12 ч ежедневно в течение всего года.

В целях оптимального использования света растениями при размещении их на подоконниках и у окон низкорослые и небольшие растения устанавливают ближе к окну, а покрупнее – дальше. В том случае, если растения одинаковы по высоте, то второй ряд ставят на горшки, поставленные дном кверху, или на помост. Растения не должны прилегать к стеклам вплотную листьями, так как зимой они могут примерзать к стеклу, а летом пригорать.

В комнатах растения тянутся к источнику света, поэтому в целях устранения одностороннего и неравномерного роста побегов вечнозеленые лиственно-декоративные растения необходимо периодически поворачивать на 180° или на 90° к окну, т. е. в сторону света. Некоторое исключение допускается для вечнозеленых декоративноцветущих культур (камелия, азалия, олеандр и т. д.). При одностороннем росте все цветочные почки образуются одновременно, и распускание их также дружное, поэтому поворачивание этих видов в фазы бутонизации и цветения недопустимо, т. к. эта операция может привести к сбрасыванию бутонов.

Интенсивность солнечной радиации, также как и ее спектральный состав зависит от высоты стояния солнца над горизонтом. Чем ниже солнце над горизонтом, тем меньше солнечного света (радиации) доходит до поверхности земли. На широте Москвы (55° с.ш.) на открытом месте в солнечный день в мае-июне освещенность составляет до 80 тыс. люкс, на подоконнике уже – 10–20 тыс. люкс, в метре от окна 4–6 тыс. люкс, в 3 метрах вообще 500–800 люкс. По другим данным если интенсивность солнечной радиации за окном принять за 100 %, то в комнате она будет составлять на расстоянии от окна 0,5 м – 29,9 %, 1 м – 18,0 %, 1,5 м – 11,6 %; 2 м – 7,6 %. В пасмурный день, осенью или зимой освещенность уменьшается в 10 раз и более. Зимой вследствие низкого стояния солнца над горизонтом и большей облачности освещенность поверхности земли в полдень на открытом месте достигает всего 4–5 тыс. люкс. Еще меньше света доходит зимой в утренние и послеполуденные часы.

Продолжительность освещения в течение суток важна для жизни растений. В нашей зоне длина дня в осенне-зимний период в 2–3 раза короче, чем нужно. В результате недостатка света или нахождения растения в темноте наблюдается этиоляция, т. е. посветление листьев, их опадение, карликовость древесных растений. Зеленые черенки, полученные от саженцев материнских хризантем, выращенных при недостатке света, загнивают.

Однако большое количество света плохо для некоторых видов растений. Излишек света в сочетании с повышенными температурами приводит к покраснению листьев бегоний, пожелтению и мраморовидности листьев узамбарской фиалки и глоксинии. При нарушении светового режима у пуансеттии листья образуются только с одной стороны. Кроющие листья, мелкие цветки иногда полностью отсутствуют. Капли воды (пропускающие солнечный свет) на листьях комнатных растений вызывают ожог. Весной в период сильной солнечной инсоляции на листьях сансевиеры наблюдаются просвечивающие резко очерченные пятна, из которых образуются беловатые вмятины, впоследствии засыхающие.

Температура

Температура в помещениях изменяется по временам года. Осенью, когда центральное отопление еще не включили, и весной, когда его уже отключили, температура в большинстве квартир изменяется от +13–15° до +18°. Зимой температура изменяется в пределах от +17 до 20–26°. В летнее время температура держится более высокой, чем в остальные сезоны, до +22–28°.

Известно, что температура, как и свет, оказывает влияние на фотосинтез. С повышением температуры до 30 °C у большинства растений увеличивается фотосинтез и скорость роста. После +35 °C большинство растений повреждается. Вечнозеленые лиственные тропические и субтропические деревья имеют температурный оптимум при +25–30 °C, вечнозеленые хвойные деревья – при +10–25°, светолюбивые травянистые растения – при +20–30°, теневыносливые травянистые растения – при +10–20 °C, тропические высокопродуктивные растения и растения жарких мест обитаний (кактусы, каланхоэ, толстянки и др.) – от +35–45 °C до 50 °C. Рост побегов тропических и субтропических растений начинается только при +12–15°, наиболее интенсивен при +25–30 °C.

Холодовое повреждение у тропических видов наблюдается уже при +10–12°. При низких интенсивностях света и нормальном содержании СО₂ растения фотосинтезируют сильнее когда температуры ниже (т. е. при освещенности 2500 люкс фотосинтез при +10 °C в 3 раза выше, чем при +20 °C), при высоком уровне освещения (более 4500 люкс) наблюдается обратная картина – растение фотосинтезирует сильнее, если температура выше (при 6000 лк фотосинтез при +20 °C выше, чем при 10 °C, в 1,25 раз, а при 9000 лк выше в 1,5 раза). Температурный оптимум нетто-фотосинтеза при слабых интенсивностях света лежит ближе к нулю, т. е в низких пределах температур, а в случае более высокой освещенности он несколько повышается, и при еще большей интенсивности света оптимум лежит уже при 20 °C. Таким образом, температура воздуха в интерьерах почти входит в диапазон температур, необходимых для протекания процесса фотосинтеза на протяжении всего года. Это говорит о том, что температурный фактор не является столь лимитирующим в условиях помещений, как интенсивность освещения.

По температурному режиму растения подбирают для теплых, в среднем +24 °C (от 18 °C до 29 °C), прохладных или умеренно теплых (+12–16 °C) и холодных (+ 6-10 °C) помещений. Температуры ночью должны быть приблизительно на 5–6 °C ниже дневных температур.

Большинство комнатных растений хорошо растет в теплых комнатах и в помещениях с умеренной температурой. Однако от высоких температур у азалий опадают почки и завязи.

Зимой со стороны окон часто ощущается непрерывный ток холодного воздуха, вследствие чего охлаждается земляной ком, а следовательно, и корневая система, на что реагируют растения – они растут медленно и нередко болеют. Для уменьшения этого отрицательного влияния на подоконники ставят низкие подставки-скамеечки, на которые размещают горшки с растениями; в этом случае между поверхностью подоконника и нижней поверхностью скамеечки создается воздушная изоляция. Взрослые растения устанавливают на некотором расстоянии от окна, поэтому холодный воздух, идущий от него, рассеивается. При содержании горшечных экземпляров непосредственно на полу следует учитывать, что у поверхности пола движение воздуха быстрее, а температура всегда ниже, особенно зимой. В целях предохранения корневой системы от резких колебаний температуры растения устанавливают на подставки. Для крупных кадочных растений это обстоятельство существенной роли не играет.

Влажность воздуха

Влажность воздуха в помещениях, как и остальные характеристики, в течение года изменяется. В осенне-зимний период в большинстве интерьеров влажность воздуха изменяется от 32 % до 63 %. В весенний период влажность возрастает до 56–78 %. В летнее время она достигает максимума и варьируется от 62 до 86 %. Слишком сухой воздух (менее 20–30 %) оказывает неблагоприятное воздействие на слизистые оболочки носа, глотки и рта человека. Они иссушаются, на них образуются трещины, начинаются воспаления.

При высокой температуре в комнатах растения также страдают от низкой влажности воздуха. Сухость воздуха в первую очередь сказывается на листьях; у них наблюдается быстрое и прогрессирующее усыхание, которое приводит к пожелтению и засыханию краев листьев, засыханию верхушки листочков или долей листа. (Однако у пальм медленное усыхание кончиков листьев является нормальным процессом). Особенно болезненно растения реагируют на сухость воздуха в квартире сразу же после их покупки и перенесения в комнату. Очень требовательны к влажности воздуха, особенно в зимний период, большинство цитрусовых, марантовых, азалии, бегонии (махровые), орхидеи, глоксинии, камелии. Сухость воздуха благоприятствует развитию растительноядных клещей.

Длительный дефицит влаги влечет за собой серьезные нарушения в жизни растений. Среди болезней, связанных с этим, можно отметить увядание, засыхание листьев, усыхание вершины и карликовый рост растений (нанизм). Теневые растения очень остро реагируют уже на небольшие потери воды. Растения солнечных местообитаний способны выдержать и больший вододефицит в зависимости от вида и условий произрастания. Недостаток влаги вызывает опадение листьев у азалий, пожелтение листвы у хризантем и т. п. В жаркую сухую погоду отмечается временное завядание растений, которое к вечеру проходит. Это связано с тем, что при сильной транспирации растение не успевает получить из почвы достаточное количество воды и в его тканях создается дефицит влаги. К вечеру, при ослаблении транспирации содержание влаги выравнивается, и растение оправляется.

Растения по-разному завядают при потере различного количества воды. Листья фуксии, содержащие 88 % воды, переносят без вреда потерю до 38 % влаги, а другие растения начинают увядать уже при потере 2–3% воды.

В зимних садах для увлажнения воздуха производят опрыскивание дорожек и самих растений. Для увеличения влажности воздуха в интерьерах можно поместить туда стационарные увлажнители: фонтанчики с водой, специальные увлажнители воздуха или емкости с водой. Однако при помощи этих устройств трудно достигнуть оптимального уровня влажности воздуха. В процессе своей жизнедеятельности растения испаряют свыше 90 % поливной воды, однако они это делают по-разному, в зависимости от температуры и влажности воздуха. При высокой температуре и низкой влажности воздуха испарение воды растениями идет быстрее, а при высокой влажности испаряемость уменьшается. Таким образом, растения сами формируют оптимальную влажность воздуха в помещениях.

При низкой влажности нетто-фотосинтез меньше, чем при высокой влажности воздуха. В работах ученых-физиологов отмечено, что максимум фотосинтеза наблюдается при относительной влажности воздуха 80 % (освещенность 5000 лк) и 60–65 % (освещенность 2000 лк).

Оптимальным для человека считается уровень относительной влажности воздуха в 40–60 %, допустимой 20–60 % (ГОСТ 30494-96). Растения в помещениях способны повысить влажность воздуха на 2025 %. Если для увлажнения воздуха в оранжереях производят опрыскивание дорожек, стен, стеллажей и самих растений, то такие операции в комнатных условиях невозможны, поэтому для уменьшения отрицательного влияния сухости воздуха в жилых и офисных помещениях ограничиваются регулярным обмыванием листьев и опрыскиванием растений.

Повышенная влажность воздуха обусловливает появление на кактусах пробковых подушечек разной формы и величины в связи с нарушением физиологических функций. На листьях антуриума при излишне сильном поливе водой отмечаются светлые серо-зеленые выпуклости (листовая бородавчатость). Высокая влажность приводит к появлению на листьях сансевиеры неравномерных опробковевших пятен с последующим опробковением листа. С этой же причиной и температурными колебаниями связано опадение листьев у пуансеттии.

Высокая влажность воздуха способствует опробкованию листьев и стеблей, образованию «валиков» у бегоний, цикламенов, каланхоэ, пеларгоний, стекловидности кактусов, появлению цветоносов хризантем и пеларгоний на новых местах, уплотнению луковиц гиацинтов и т. д. Избыток влаги обычно ведет к появлению паразитарных грибов, загниванию корневых систем с последующим отмиранием растения, появлению на субстрате плесени.

В целом нарушение водоснабжения обусловливает разрывание стебля у хризантем, тюльпанов, сбрасывание бутонов у камелий и бегоний, скручивание краев листьев у глоксиний и др.