Не останавливаясь на физиологической сущности света в метаболических процессах растительных организмов, необходимо отметить огромную роль лучистой энергии в формообразовательных явлениях. Свет явился одним из факторов образования жизненных форм плодовых растений.
В зависимости от того, в каких экологических условиях, прежде всего освещенности, протекал филогенез видов плодовых растений, возникли и соответствующие жизненные формы — от травянистых и кустарничков до кустарников и деревьев значительного размера. Вероятно, фото морфогенетическая реакция растений в определенной мере определялась их приспособлением к поглощению лучистой энергии Солнца (Шульгин, 1973). Другими словами, в процессе эволюции видов формировалась определенная оптическая система, способная в конкретных условиях среды к наибольшему поглощению лучистой энергии, что выразилось в проявлении соответствующей жизненной формы.
При характеристике светового режима сельскохозяйственных растений обычно рассматривают продолжительность освещения (длину дня) и количество света, выражающееся физиологической радиацией (350— 750 нм) или фото синтетически активной радиацией—ФАР (380—710 нм). Эти величины не всегда положительно корректируют между собой. Так, в южных районах СССР продолжительность освещения в течение вегетационного сезона меньше, чем в средней полосе, однако количество солнечной радиации больше на юге. Объясняется это тем, что чем дальше от экватора, тем больше лучистой энергии поглощается атмосферой.
В жизни растений большое значение имеют обе характеристики светового режима. Реакцию растений на продолжительность освещения называют фотопериодизмом. И хотя у нас нет оснований относить плодовые породы к растениям строго короткого или длинного дня, тем не менее продолжительность освещения в течение их вегетации оказывает существенное влияние на процессы роста и развития. Так, типичные южные культуры, например абрикос и грецкий орех, могут успешно произрастать в условиях искусственного короткого дня в Ленинграде. Многие кустарники (смородина, крыжовник, клюква), филогенез которых протекал в более северных широтах, успешнее развиваются в средней полосе. Таким образом, реакция плодовых пород и даже сор-
тов внутри породы на фото период будет определяться генотипом, то есть условиями, в которых протекал их филогенез.
Продолжительность освещения оказывает существенное влияние на ритм развития плодовых растений. Так, органо-образовательный процесс в цветковых почках вишни в условиях Московской области продолжается около 130 дней, а в Краснодаре у тех же сортов — более 170 дней. По-видимому, решающее значение имеет продолжительность освещения, а не количество радиации, поскольку в условиях Москвы приход физиологической радиации меньше, чем в Краснодаре.
Требования плодовых растений к продолжительности освещения неодинаковы и в течение летнего цикла их развития. Так, у растений земляники в первую половину лета на длинном дне стимулируется образование усов, а во второй половине лета, когда продолжительность дня уменьшается, начинается процесс формирования органов цветка.
Приведенные данные указывают на то, что с помощью продолжительности освещения можно оказывать направленное воздействие на процессы роста и развития плодовых растений, на их продуктивность. В естественных условиях произрастания (в саду) этот фактор практически не поддается регулированию. В то же время в искусственных условиях, например в защищенном грунте, значение его приобретает большую практическую ценность. Это относится прежде всего к культуре земляники в закрытом грунте, выращиванию которой в последние годы уделяется большое внимание в мировом плодоводстве. К сожалению, наши знания в области фотопериодической реакции плодовых растений еще далеко не полны.
Плодовые деревья в большинстве относятся к светолюбивым растениям. Их оптическая система, то есть форма и размер дерева, количество листьев и их способность поглощать фотосинтетическую активную радиацию, формировалась при относительно хорошем освещении, поскольку они чаще всего произрастают на опушках, лесных полянах, а в горных районах на склонах южного направления.
Высокая продуктивность плодовых растений возможна только при выращивании их в условиях хорошего освещения, обеспечивающих приход необходимого количества ФАР. В настоящее время известно, что для наиболее активной фотосинтетической деятельности листьев и нормального развития генеративных органов у яблони нужно поступление около 30 ООО тыс. кал/см2 ФАР в течение вегетационного периода (или в среднем около 240 кал/см2 в день. Конечно, при этом необходимо иметь в виду, что требования разных сортов и пород будут неодинаковы. Так, для сортов яблони в средней полосе СССР количество ФАР может быть меньше..
В этой связи заслуживают внимания сведения, приводимые Р. Фолли. Сравнивая продуктивность яблони в северной части Европы (Англия), где общее количество часов солнечного сияния достигает 725—760, сумма общей радиации 90 ккал/см2 в год, в том числе 13 ккал/см2 в июле, с продуктивностью садов на юге Европы (юг Франции), имеющей 1000—1230 ч солнечного сияния и 120 ккал/см2 в год солнечной радиации, в том числе 18 ккал/см2 в июле, автор отмечает, что урожайность интенсивных насаждений в южных районах на 41% выше. Интересные данные приводятся по урожайности интенсивных садов в 1968 г. в связи с разными условиями их произрастания. Так, средний урожай в специализированных хозяйствах Италии был 255 с 1 га, Франции — 209, Нидерландов — 148 и Англии — 129 ц с 1 га. Как видим, с продвижением с юга на север, то есть с уменьшением количества поступающей ФАР, продуктивность садов закономерно снижается. Следовательно, условия освещенности оказывают существенное влияние на урожайность плодовых культур.
Исключительно велика роль света в развитии окраски плодов, что в значительной мере определяет их привлекательность и товарные качества. Интенсивное образование пигментов, прежде всего каратиноидов и антоцианинов, может проходить только в условиях хорошего освещения. У многих видов плодовых пород антоцианин в плодах наиболее интенсивно синтезируется на прямом солнечном свете. Так, у многих сортов яблони, груши, персика, абрикоса красная окраска формируется на освещенной стороне плода и практически отсутствует на затемненной. Специальными опытами показано, что при уменьшении освещения наполовину от дневной ухудшается окраска плодов и даже несколько уменьшается их размер, что приводит к значительному снижению товарных качеств плодов.