Способность к фотосинтезу

Вот график спектров излучения черного тела:

Солнце — это линия 5777К, а красный карлик больше похож на линию 3000К. Хорошей новостью является то, что спектр достаточно похож на земной. Комплекс хорофилла ab в растениях хорошо поглощает как в диапазоне 400-500 нм (фиолетово-синий), так и в диапазоне 600-700 нм (красный-инфракрасный). В случае с красным карликом поглощение красного инфракрасного диапазона будет хорошим. Поглощение синего цвета полезно для растений, потому что рассеяние в голубом небе делает относительно больше синего света доступным в тени; Я не знаю о составе вашего неба, но если предположить, что оно азотно-кислородное, рассеивания синего света будет значительно меньше, и ваши растения будут чувствовать себя относительно хуже в тени.

Есть исследования по выращиванию растений под красным светом в теплицах. Следует отметить, что дальнее красное излучение хорошо стимулирует цветение длиннодневных растений, которые в противном случае содержались бы в темноте. Это означает, что ваши растения, скорее всего, узнают, что это «дневной свет» с сильным солнечным светом в красном инфракрасном диапазоне. Также интересно, что растения, выращенные под красным светом, как правило, имеют удлиненный вид, растут выше с длинными тонкими листьями.

Кроме того, у некоторых цианобактерий есть различные вспомогательные пигменты, которые помогают хлорофиллу поглощать свет с другими длинами волн. Как правило, они предназначены для поглощения синего света в глубокой воде, но есть некоторые пигменты пихобиллина, которые хорошо поглощают в диапазоне 650 нм.

Способность переносить длинный световой день

Вы упоминаете наклон 90%, и в комментариях есть обсуждение о том, требуется это или нет. Я рассмотрю ситуацию с 24-часовым светом в течение вегетационного периода. На Земле уже существует множество растений, оптимизированных для длины светового дня от 12 до 20 часов. Очевидно, что 24-часовая темнота не подходит, но длина дня до 6 часов может быть легко приспособлена для растений, приспособленных к тени.

В этой статье были протестированы четыре растения при 24-часовом фотопериоде; салат улучшенный урожай через 24 часа; молодые огурцы хорошо себя чувствовали, но по мере взросления растения им требовалось 4 часа темноты; чили переносит 24-часовой свет; а помидоры плохо прижились. В других статьях я нашел доказательства того, что клевер, нут, овес и ячмень хорошо себя чувствуют при длительном (более 20 часов) фотопериоде.

В целом, я бы предположил, что растения, выращенные за полярным кругом, особенно в северной Европе, лучше приспособлены к круглосуточному свету. В Исландии к ним относятся картофель, репа, белокочанная капуста и капуста, а это чуть ниже полярного круга.

Кроме того, растения используют циркадный ритм , чтобы рассчитать время открытия и закрытия устьиц. Когда их время подходит, их производительность и доходность растут. Таким образом, ваши растения должны будут «учиться», когда открывать и закрывать устьица для максимальной эффективности при постоянном дневном свете. Это всего лишь вопрос селекции растений и отбора лучших образцов. Хотя поначалу продуктивность может быть низкой, некоторые агрономы в течение нескольких лет должны дать соответствующие 24-часовые штаммы для тех культур, которые подходят для постоянного освещения.

Вывод

Красный карлик имеет достаточно похожие спектры, чтобы растения могли выжить, а присутствие дальнего красного света поможет растениям управлять циклами цветения. Растениям придется приспосабливаться к необычным фотопериодам, поэтому в течение нескольких лет урожайность будет низкой, пока в мире будут выведены лучшие сорта.

Хотя не все растения будут процветать в условиях 24-часового освещения, есть хорошие сорта, которые будут расти. Большинство земляных культур хорошо себя чувствуют при 12-20-часовом фотопериоде, а тенистые культуры (в основном овощи, капуста, листовая зелень, многие корнеплоды) выживают при более низком уровне освещенности.

Должен быть широкий спектр пригодных для использования растений, если позволяют атмосферные и почвенные условия.