Характеристика растений короткого дня и правильный уход за ними. Растения короткого дня
Овощные культуры короткого и длинного дня — FloweryVale.ru
На развитие овощных растений большое влияние оказывает не только интенсивность света, но и продолжительность освещения, то есть для того, чтобы растения вовремя зацвели и дали плоды, они нуждаются в определенной продолжительности светового дня. Для овощных культур это является одним из главных факторов, влияющих на урожайность. В зависимости от продолжительности светового дня все растения можно разделить на три группы.
Овощные растения длинного дня: все виды капусты — белокочаная, брокколи, брюссельская, цветная, кольраби, шпинат, пастернак, петрушка, щавель, укроп, сельдерей, брюква, редис, редька, морковь, сорта северных томатов, столовая свёкла, репа, лук, салат, овощной горох. Для цветения и плодоношения им в течение определенного периода необходим продолжительный световой день (более 13 часов). На коротком дне происходит рост вегетативных органов (корни, побеги, листья). При наступлении длинного дня эти растения начинают формировать генеративные органы – цветы, образование плодов, семян. Если не соблюдены сроки посева, и наступает длинный световой день для лука, брокколи, редьки или редиса, то у них рано наступает фаза стрелкования или цветушности, и вегетативная масса (корни, побеги, листья) не развивается, урожай этих культур значительно снижается.
Овощные растения короткого дня: – перец, тыква, патиссон, кабачок, баклажан, некоторые сорта огурцов, сорта южных томатов, кукуруза, фасоль. В условиях короткого дня (12 часов) они раньше переходят к плодоношению и дают более высокий урожай. Короткий световой день им необходим только в начале их вегетации, в дальнейшем они успешно развиваются и плодоносят в условиях длинного светового дня.
Овощные растения, нейтральные к длине дня: – арбуз, спаржа, некоторые сорта фасоли, томатов и огурцов, выведенные в умеренных и северных широтах страны, бамия. Эти овощи одинаково хорошо растут, как при коротком, так и при длительном световом дне.
Удлиняя или укорачивая световой день, можно значительно повлиять на рост и развитие овощных растений, получать более высокие урожаи. Чтобы уменьшить стрелкование редиса, лука, шпината, брокколи, нужно укоротить период освещения днем.
Для этого на грядках нужно установить съемные каркасы с непросвечивающим материалом, которыми закрывают растения с восьми часов вечера до восьми часов утра. Утром, когда материал с каркасов снимают, растения на грядке из затенения переходят в полное солнечное освещение.
Некоторые овощные растения короткого дня можно сеять и во второй половине июля. При таком посеве, когда продолжительность дня укорачивается естественным путем, редис, дайкон, редька, салат, брокколи, кольраби, лук на зелень не зацветают и дают хорошие урожаи.
floweryvale.ru
Растения длинного и короткого дня.
Что же такое растения длинного или короткого дня? Попробуем разобраться в этом вопросе, начиная с географии.
Как известно, продолжительность дня меняется в зависимости от сезона и географической широты. В южных регионах она составляет 10-14 ч. в сутки, а в полярных — изменяется от 0 до 24 ч. Наибольшая продолжительность дня бывает летом (26 июня), наименьшая — зимой (23 декабря), но независимо от географической широты она больше 12 часов. с 18 марта и меньше 12 ч. — С 25 сентября.Растения по-разному реагируют на продолжительность дня. Одни приспособлены к короткому дню, другие — к долгому, есть также и нейтральные.
Растения короткого дня —
это тыква, перец, баклажаны, фасоль, овощная кукуруза и другие. Они попали к нам из южных районов, где продолжительность дня составляет 10-14 ч. Поэтому в условиях длинного дня у них задерживается цветение, но нарастает более вегетативной массы.
Растения длинного дня —
салат, шпинат, капуста, лук, щавель, укроп, редис, репа. Они, наоборот, быстрее развиваются в длинном фотопериоде (18-24 ч.). Уменьшение светового периода до 10-12 ч. задерживает развитие растений и наступления фаз стеблевания и цветения.Какое же практическое значение имеет реакция растений на продолжительность светлого периода? Во время выращивания в защищенном грунте в растениях длинного дня в январе, феврале и частично в марте, а осенью — с середины октября наблюдается вытягивание стебля и невозможно получить качественную продукцию. Поэтому выращивание этих растений в таких условиях требует подсвечивания.Растения с нейтральной реакцией на продолжительность дня (арбуз, лебеда садовая, некоторые сорта гороха, овощной фасоли, помидоров) не реагируют на дополнительное освещение, то есть увеличение продолжительности дня почти не влияет на темпы их развития.Селекционеры создали много сортов с различной реакцией на продолжительность дня, например салаты, среди которых есть длиннодневные, короткодневные и нейтральные сорта.Знания о реакции растений на продолжительность дня необходимые для выращивания растений в зимний период в защищенном грунте, а также для определения направления выращивания овощей: на зеленую массу, рассаду или на семена, с целью установления оптимальных сроков сева и тому подобного.В цветоводстве использование дополнительного освещения позволяет обеспечить выгонку растений в любой период года, а в селекции — круглогодичную работу по получению семян, ускоряет выведение новых сортов.
Н.М.Смилянець, канд. биол. наук
www.mislife.ru
Декоративные растения короткого и длинного дня — FloweryVale.ru
Оказывается, длина светового дня имеет большое значение для некоторых растений. Одни растения выпускают бутоны, когда длина светового дня увеличивается, а другие, наоборот, зацветают только тогда, когда световой день сокращается.
Растения «длинного» дня зацветают, когда световой день становится больше 12 часов. К растениям «длинного» дня относятся бугенвиллия, пеларгония, сенполия, глоксиния, кальцеолярия, примула, гибискус, виола, дельфиниум, васильки.
Растения «короткого» дня не зацветают до тех пор, пока световой день не станет короче 12 часов. К таким растениям относятся выходцы из тропиков и субтропиков, например, орхидеи, фикусы. В этих широтах светлое и темное время суток примерно одинаково. Оказавшись в умеренных широтах, где длина светового дня летом более 15-17 часов, растения изменяют свой биоритм, начинают очень бурно расти в ущерб цветению.
Если только при содержании растений короткого дня не сократить световой день до 8-10 часов, то такие растения вряд ли зацветут. К растения короткого дня относятся бегонии, азалии, пуансеттия, каланхоэ, герберы, астры, хризантемы и другие растения, зацветающие в конце лета или осенью.
Есть и еще группа растений, не реагирующих на длину светового дня. Их можно назвать нейтральными. К ним относится большинство комнатных растений.
Как заставить цвести растения «короткого» дня?
Любителям-цветоводам много хлопот доставляют растения «короткого» дня. Чтобы они начали цвести, нужно искусственно создать «ночь» продолжительностью более 14-ти часов в сутки. Азалия, пуансеттия зацветут только при соблюдении такого режима. Иногда искусственное освещение в комнате не дает этим растениям зацвести. Чтобы заставить зацвести комнатные растения «короткого» дня, нужно выносить растения в темную кладовку или накрывать сверху коробкой или темным пакетом в течение трех месяцев. В этот период растениям может помешать не только свет в комнате, но уличное освещение.
Точно также сокращение светового дня влияет на цветение осеннецветущих садовых растений. Навряд ли кто-то ожидает увидеть летом цветение позднецветущих сортов георгинов, астр, а тем более хризантем.
Однако, ничего удивительного в этом нет, достаточно сократить световой день до семи часов, чтобы эти растения перенесли свое цветение с осени на лето.
Большинство однолетников, цветущих во второй половине лета, реагируют не на снижение температуры, а на сокращение продолжительности светового дня. Многие из них в условиях естественного освещения длинных летних дней могут достигать гигантских размеров, прежде чем зацветут.
Именно по этой причине ранние посевы могут привести к избыточному развитию побегов и листьев и слабому цветению. Поздние же посевы таких растений, наоборот, при обильном цветении могут иметь карликовые формы.
Зная реакцию растений «короткого» дня на сокращение продолжительности светового дня, можно у одних вызвать цветение в июле, а других, наоборот, задержать до октября. Даже хризантемы легко заставить цвести в июле простым укорачиванием светового дня. Так что наступление осенней прохлады не считается важным фактором, влияющим на цветение растений.
floweryvale.ru
Растения длинного и короткого дня
У многих начинающих овощеводов вызывает удивление тот факт, что такая простая культура, как укроп, не удается при летних посевах. Подобные неудачи по большей части обусловлены большой продолжительностью июньских и июльских дней. А поскольку длина светового дня серьезно влияет на развитие овощных и зеленных культур и формирование их урожая, агронаукой принято выделять растения короткого и длинного дня.
Растения, произрастающие в определенных географических поясах, со временем адаптируются к циклическим (суточным и сезонным) изменениям продолжительности дня и ночи. Таким образом формируется так называемый фотопериодизм, то есть зависимость развития разных культур от длительности темного и светлого времени суток.
У растений длинного дня в условиях круглосуточного освещения наблюдается ускоренный рост и они быстро переходят к фазе цветения и плодоношения. А вот при коротком световом дне, напротив, их развитие резко тормозится до такой степени, что они могут даже не зацвести. У короткодневных культур все наоборот: в условиях укороченного дня (12-14 часов) они интенсивно вегетируют, быстро зацветают и более обильно плодоносят, чем при длинном дне.
Есть также сорта и виды растений, практически не реагирующие на колебания долготы дня. Как правило, они произрастают в районе экватора, где долгота дня и ночи практически идентична.
Фотопериод оказывает определенное влияние не только на цветение и плодоношение растений, но и на некоторые другие важные процессы их жизнедеятельности. К примеру, от этого параметра зависит образование луковиц у лука и чеснока, а также формирование корнеплодов и клубней у корне- и клубнеплодных культур.
Большинство сельхозкультур, возделываемых в средних широтах, лучше адаптировано к длине летнего дня (15-17 часов и более). А вот в тропических странах культурные растения выращивают в зимний период, когда длительность дня составляет всего 10-12 часов. Поэтому рис, кукуруза, просо, перец, томаты, фасоль, табак и многие другие выходцы с юга, как правило, являются растениями короткого дня.
Для полноценного развития данным растениям на определенном этапе необходим сокращенный световой день. Поэтому посев томата и перца на рассаду в сроки, когда длина дня еще ограничена, приводит к уменьшению общего периода вегетации и стимулирует формирование плодов.
Кстати, растения длинного дня, у которых урожай формируется в виде органов вегетации (разные зеленные культуры), корне- , клубнеплодов, также нуждаются в сокращении фотопериода на начальной фазе своего развития. Этого можно добиться созданием ежедневного притенения растений или (что значительно проще) смещением сроков посадки/посева на ранне весенний или осенний период, когда длина светового дня еще маленькая.
К примеру, все виды салатов относятся к растениям длинного дня. Таким образом, при увеличении долготы дня высеянные в середине лета растения быстро приступают к образованию семян, сильно вытягиваются и дают мало листьев. В итоге выход товарной продукции получается минимальным — ситуацию не спасают ни щедрые поливы, ни регулярные рыхления междурядий. Таким образом, чтобы зеленные культуры сформировали пышную розетку листьев, необходимым условием является короткий день, то есть высевать их следует ранней весной либо осенью. В противном случае растения быстро принимаются цвести в ущерб урожайности.
ogorodbezzabot.ru
Характеристика растений короткого дня и правильный уход за ними
Растениями короткого дня называют представителей флоры, которые зацветают в тот период, когда световой день длиться не более 12 часов. Это растения, родиной которых являются тропики и субтропики. К ним относятся каланхоэ, хризантемы, зигокактус, василек, гладиолус, анютины глазки и т.д.
Содержание:
Особенности растений короткого дня
Растения, которые попадают с тропиков и субтропиков в средние широты привыкли к такому световому дню, который равняется с ночью. При перемещении их в средние широты, где световой день часто значительно длиннее ночи, они начинают вести себя совершенно по-другому. Например, зацветают данные представители флоры только при коротком световом дне.
Характеристика растений короткого дня:
- Зацветают такие растения преимущественно в осенний или в зимний период, когда ночь длиннее дня и в помещениях используется искусственное освещение.
- Цикл развития этих представителей фауны происходит на коротком световом дне.
- Наиболее часто такие растения цветут в осенний период.
- Для того чтобы они начали зацветать летом необходимо значительно сократить световой день.
- Большинство растений этой категории, которые зацветают во второй половине лета, реагируют на продолжительность светового дня.
- Снижение температуры на их цветение абсолютно не влияет.
В том случае, если эти представители фауны будут находиться в условиях продолжительного светового дня, то они могут достичь достаточно больших размеров перед цветением. Если такие растения высаживать очень рано, то они могут не только достичь больших размеров, но и очень слабо цвести, что не придаст им привлекательности.
Пересадка растений короткого дня должна производиться в период ранней весны, когда световой день еще короткий. Благодаря этому растение наиболее удачно приживется.
Растения короткого светового дня могут размножаться семенами, черенками из листьев или корней.
Эти представители фауны имеют зеленую листву. Несмотря на то, что они преимущественно пребывают в темноте, процесс фотосинтеза у них осуществляется в несколько раз быстрее, чем в растений длинного светового дня. Они могут иметь цветы различной формы, которые характеризуются большим количеством цветовых оттенков.
Уход за растениями
Растения короткого светового дня очень прихотливы в уходе. Для того чтобы они полноценно росли и развивались им необходимо создать такие условия, в которых ночь будет продолжаться 14-16 часов. Выполнить это действие практически несложно, но хлопотно. Для этого необходимо размещать растения в средине комнаты и продлевать ночь методом закрывания шторок. Но этого может быть абсолютно недостаточно, чтобы цветы отказались от цветения.
Особенности ухода за растениями:
- Для того чтобы цветение все-таки началось необходимо выполнять определенные действия на протяжении трех месяцев. После этого горшки с цветами можно поставить на постоянное место, но в период цветения необходимо строго выполнять эти действия. Для этого необходимо ежедневно выносить растение в темную кладовую ранним вечером еще до захода солнца. Заносить назад растения необходимо ранним утром.
- Если у вас нет кладовой, то можно на горшок в вечерний период надевать непрозрачный кулек или картонную коробку. Снимать коробку или пакет необходимо ранним утром. При этом растение должно быть ограждено от воздействий естественного света.
- Лучше всего для этих представителей фауны использовать освещение люминесцентными лампами, но при этом длительность светового дня не должна превышать показателя в 9-10 часов.
В том случае, если на улице нет заморозков, можно такие растения выставлять на балкон или выносить на улицу до появления первых почек. Как только на нем появятся почки его необходимо внести в помещение. В этот период необходимо представителя фауны не только защищать от светового дня, но и вовсе оградить его от воздействий даже искусственного света.
Для того чтобы растения короткого дня полноценно и продолжительно цвели, им необходимо обеспечить:
Растения короткого светового дня нуждаются в обеспечении не только малопродолжительного светового дня, но и в правильном поливе, а также в оптимальной температуре.
Эти растения не любят прохлады, поэтому им необходимо обеспечить теплый климат в помещении. Ни в коем случае не стоит их выносить на улицу, если есть угроза заморозков. Эти представители фауны могут не перенести заморозки и погибнуть.
Данный вид растений не любит переувлажненной почвы, что требует обеспечения им рационального полива.
Поливать их необходимо по мере надобности при полном высыхании грунта. Если почва часто будет чрезмерно переувлажняться, то это может привести к заболеваниям растений и их гибели. При обеспечении оптимальных условий для развития этих растений можно добиться качественного и красивого цветения.
Больше информации можно узнать из видео.
megaogorod.com
6. Растения короткого и длинного дня. Живые часы
6. Растения короткого и длинного дня
Нас интересует только способность отсчитывать время, которая находит свое выражение в фотопериодических реакциях.
Эрвин Бюннинг, 1964
В зонах умеренного климата смена времен года соответствует изменению климатических условий, часто очень резкому. Зимой в северных широтах столбик ртути опускается иногда до сорока градусов ниже нуля, снежный покров достигает высоты человеческого роста, а сплошная облачность сокращает и без того короткий день. На время зимних холодов растения образуют семена и клубни, насекомые переходят в стадию покоя, а некоторые животные впадают в спячку. Адаптивная значимость такого поведения очевидна. Гораздо менее очевиден тот факт, что организмы готовятся к зиме задолго до ее прихода. Чтобы образовать семена, растениям нужно время.
Как они узнают, что уже скоро зима? Либо измеряют календарное время, либо ощущают приближение зимы по укорачивающимся дням. В последнем случае им нужно уметь определять продолжительность дня. Первое сообщение о такой способности у растений было сделано лишь в 1920 году.
Сотрудники Департамента земледелия США химик В. В. Гарнер и физиолог растений X. А. Аллард в 1918 году поставили перед собой практическую цель — найти улучшенный способ разведения табака сорта Мэрилендский мамонт. Дело в том, что растения этого нового сорта дают очень много листьев (иногда до сотни), притом исключительно высокого качества. Но в штатах Мэриленд и Виргиния Мэрилендский мамонт цветет только поздно осенью (независимо от времени посева), так что наступающие морозы убивают растения еще до того, как на них образуются семена.
Годы интенсивных исследований не сразу привели Гарнера и Алларда к желаемому результату. Ученые создавали одну гипотезу за другой, тщательно проверяли их (а эксперименты с растениями продолжаются, как правило, не один год), но все тщетно.
Этим неудачам не следует удивляться, поскольку в то время уровень научных знаний о цветении и плодоношении растений был еще недостаточным. Гарнер и Аллард так писали в своей статье, опубликованной в Сельскохозяйственном ежегоднике в 1920 году:
Растения тропического происхождения цветут и плодоносят в строго определенное время года. Их поведение настолько постоянно, что в нашем представлении появление их цветков ассоциируется с определенными временами года, как перелеты птиц — с весной и осенью. О середине зимы нам напоминают цветки цикламена, фреезии, яркий цвет пуансеттии, плоды и ягоды ардизии. Весной мы ждем появления цветков форзиции, дикой фиалки, крокуса, иудина дерева, кизила. С приближением лета начинается цветение маков, рододендрона, ириса и водосбора. Осенью цветут декоративный шалфей, астры, космея, георгины и хризантемы.
Возникает мысль, что скрытая причина (или причины) такой приуроченности цветения и плодоношения к определенному времени должна быть чисто внутренней, иначе причуды погоды и другие весьма изменчивые внешние условия могли бы серьезно нарушать этот регулярный цикл. Несомненно и то, что для успешного цветения и плодоношения растений требуются известные пределы температуры, влажности и, конечно, освещения. Так, весеннее похолодание, летняя засуха или избыток осадков могут задержать или ускорить развитие растений, но в общем и цветок, и плод образуются регулярно в положенное время.
Поскольку созревание семян для многих растений представляет собой единственную возможность избежать вымирания, легко сделать вывод, что вся деятельность растительного организма направлена лишь на созревание семян, а предшествующие этому рост и развитие стебля, корня и листьев — явления второстепенные. Однако такая точка зрения неверна. Растение просто наследует способность цвести и плодоносить в ответ на определенные благоприятствующие этому условия окружающей среды.
В свете современных знаний это утверждение было действительно пророческим. Заметьте, что, хотя авторы и колебались в выборе контроля над временем цветения, они безоговорочно признавали совместное действие внутренних процессов и внешних факторов: «Растение просто наследует способность цвести и плодоносить в ответ на определенные благоприятствующие этому условия окружающей среды». Этим они на целое десятилетие предвосхитили одну из наиболее оригинальных и плодотворных идей во всей теории биологических ритмов.
Рассуждая далее о причастности внешних условий к созданию у растений определенного стереотипа поведения, они не исключали также и такой возможный фактор, как географическое местоположение растений. Строгая регулярность в цветении и плодоношении соблюдается растениями лишь до тех пор, пока они выращиваются в определенных областях. Перенос из одной области в другую может сильно изменить их поведение: обильно цветущие и плодоносящие растения делаются бесплодными или сдвигают время своего цветения с весны на осень и наоборот; однолетние растения становятся двухлетними. Эти изменения в поведении интродуцированных растений представляют веское свидетельство того, что именно внешние условия регулируют процессы цветения и плодоношения; кроме того, они предполагают возможность управления этими процессами.
Итак, Гарнер и Аллард занимались определением внешних факторов, задерживающих развитие растений Мэрилендского мамонта. Поскольку первые эксперименты проводились в теплицах, исследователи предположили, что таким фактором может быть воздействие пересадки растений в тепличные условия. «Только через несколько лет мы вдруг обнаружили, что с наступлением весны побеги, которые в норме образуют цветоносы, внезапно переходят на неограниченно долгий вегетативный рост. Тогда нам стало совершенно ясно, что мы имеем дело с влиянием какого-то сезонного фактора».
Что же это мог быть за сезонный фактор? Все в том же сообщении 1920 года Гарнер и Аллард отметили, что в качестве возможного фактора они рассматривали и температуру:
Нас не оставляла мысль, что температура — это и есть тот важнейший сезонный фактор, который влияет на развитие растений. С ним мы связывали весеннее цветение — как реакцию растений на умеренные температуры после холодной зимы. Ему же приписывали и появление цветков в прохладный осенний период. Вероятно, главным образом потому, что никакой другой очевидной причины не было.
Температура, несомненно, очень важный фактор в развитии растений, и по своим требованиям к ней растения сильно различаются. Тем не менее одной температурой нельзя объяснить, почему растения цветут и плодоносят в определенное время. Даже если создается благоприятная для цветения и плодоношения температура, все равно цветки и плоды появляются лишь в положенное время. Так, обыкновенный ирис, цветущий в мае — июне, не зацветает зимой в теплице, даже если его выращивать при температурах, которые преобладают ранним летом. Или: один сорт сои зацветает в июне, другой — в июле, третий — в августе; это происходит даже тогда, когда их сеют одновременно. Поскольку в течение лета не бывает резких перепадов температуры, а одними «внутренними часами» не объяснить эти различия в сроках цветения, должен быть еще какой-то внешний фактор. Вот вам пример своеобразного поведения сорта сои Байлокси. При ранневесеннем посеве на широте Вашингтона растения этого сорта все лето растут, достигая полутора метров, и зацветают только в сентябре. Если их посеять в июне или июле, растения все равно цветут в сентябре, укорачивая период роста. Значит, у сорта Байлокси есть тенденция цвести примерно в одно и то же время года независимо от сроков посева; лишь пропорционально задержкам посева уменьшается размер растений к моменту цветения.
Нетрудно догадаться, что при позднем посеве растение, способное укорачивать период роста, чтобы вовремя зацвести, приобретает явные преимущества. В этом случае вероятность того, что семена успеют созреть до заморозков, повышается и растению удается избежать губительного действия холодов. Важно, однако, различать самоускорение цветения и причину этого явления. Растения сорта Байлокси сокращением периода вегетации, в сущности, опережают наступление холодной погоды; следовательно, причина такого поведения сои не в снижении температуры.
В письме, написанном несколько ранее, Гарнер подчеркивает: «Поскольку растения росли в теплице, температура как указатель времени, по-видимому, должна быть исключена… Оставалось единственное сезонное явление, которое могло оказаться искомым фактором, — это изменение продолжительности дня и ночи. Важность такого предположения заключалась в том, что продолжительность светового дня была отделена от количества солнечного излучения».
Догадка пришла к ним одновременно, вспоминает Аллард. Перебирая факторы, которые могли бы ускорить наступление цветения, они вновь вернулись к условиям, изменяющимся при смене времен года, — к температуре и освещению. Упомянули и о продолжительности дня. Хотя им и казалось, что этот фактор не окажет сколько-нибудь существенного влияния на развитие растений, они решили проверить его. Для этого был выстроен небольшой экспериментальный домик, который хорошо вентилировался и в котором растения содержались в полной темноте. С помощью такого домика можно было создать для растений укороченный, «осенний» день. Весь июль 1918 года ежедневно несколько горшков с Мэрилендским мамонтом 14 часов находились в «темном домике» и на 10 часов выносились на дневной свет. Вскоре эти подопытные растения набрали бутоны, а контрольные, находившиеся в поле все долгие летние дни, так до самой осени и не зацвели.
Рис. 21. Фотопериодический контроль цветения. Вверху — опытные растения Мэрилендского мамонта, находившиеся на свету с 9 часов утра до 4 часов дня ежедневно. Семенные коробочки окончательно сформировались к 15 августа. Внизу — контрольные растения Мэрилендского мамонта, содержавшиеся на открытом воздухе. К 15 августа они не обнаружили никаких признаков цветения.
Столь буднично прост был способ, с помощью которого Гарнер и Аллард открыли у растений способность измерять продолжительность дня и, следовательно, определять время года. Этот ответ организма на относительную продолжительность дня и ночи исследователи назвали фотопериодизмом[6], а продолжительность дня, благоприятную для данного организма, — фотопериодом.
Но первый эксперимент, каким бы обнадеживающим он ни был, служил всего лишь указанием на существование определенной закономерности. Исследователям предстоял еще длинный, полный напряженной работы путь, прежде чем они смогли написать:
В районе Вашингтона продолжительность дня (от восхода до захода солнца) составляет приблизительно 15 часов в конце июня и около 9,5 часа — в конце декабря. Чтобы определить, сказывается ли такое изменение продолжительности дня на сроках цветения и плодоношения растений, была поставлена серия экспериментов. В долгие летние дни растения частично лишались освещения. Полученные результаты оказались удивительными. Период цветения растений больше не был связан с каким-то определенным временем года. Нормальная сезонная периодичность была нарушена.
Эксперименты ставились на самых разных растениях — и диких и культурных. Реакция на изменение продолжительности дня наблюдалась очень часто.
Метод проведения этих экспериментов чрезвычайно прост. «Темный домик» был устроен так, что воздух свободно поступал в него и выходил наружу, но дневной свет при этом не попадал внутрь. Контейнеры с растениями были размещены на тележках, что облегчало ежедневное перемещение подопытных растений в темное помещение на определенную часть дня и обратно. Так, для того чтобы растения получали восьмичасовое дневное освещение, тележку с растениями закатывали в темный домик, скажем, в 16 часов, и выкатывали оттуда в 8 часов утра следующего дня. Для сравнения в каждом эксперименте в точно таких же условиях выращивались контрольные растения, но они находились на свету весь день.
Ответ растений на искусственное укорачивание дня был быстрым и четким. Растения сои сорта Байлокси, проросшие 17 мая, ежедневно, начиная с 20 мая, получали семичасовое освещение и зацвели через 26 дней, тогда как контрольной группе растений для этого потребовалось 110 дней. Этот сорт сои, который обычно цветет в сентябре, даже если посеян в мае, зацвел в июне просто в результате сокращения длительности светового дня. Последующие эксперименты показали, что двенадцатичасовой световой период столь же эффективно ускорял цветение этих растений, как и семичасовой. Теперь нетрудно понять, почему этот сорт цветет в сентябре: именно в сентябре продолжительность дня сокращается до 12 часов.
Одновременно точно такой же эксперимент был проведен с сортом сои Пекин. Растения, получавшие семичасовое освещение, зацвели через 21 день, а находившиеся на свету весь день — через 62 дня. Это полностью соответствовало результатам полевых наблюдений: Пекин зацветает в июле, то есть на два месяца раньше Байлокси. Таким образом, Пекин цветет при более продолжительном дне, чем Байлокси.
Обыкновенная дикая астра, которая обычно цветет в сентябре в условиях укороченного дня, вела себя так же, как и соя Байлокси. При ежедневном семичасовом освещении астра зацвела через 36 дней, против 122 в условиях естественного освещения. Вывезенная из Перу фасоль лима, которая цветет в районе Вашингтона только поздно осенью, при сокращении светового периода до семи часов зацвела через 28 дней. Точно так же вела себя амброзия.
Вряд ли кто-нибудь ожидает увидеть среди лета цветки хризантемы или поздноцветущих сортов георгина, однако эти типичные для осени цветки легко получить сокращением продолжительности светового дня. Нет больше ничего таинственного в том, что среди посевов космеи, сделанных ранней весной, но с некоторым разрывом во времени, обнаруживаются такие, которые переносят свое цветение с весны на осень, когда продолжительность светового дня уменьшается примерно до 12 часов. По той же причине космея не цветет поздней весной, когда дни становятся длиннее 12 часов.
Существует группа растений, включающая большинство так называемых однолетников, которые регулярно цветут во второй половине лета, реагируя на сокращение продолжительности светового дня. Длинные дни способствуют более быстрому и интенсивному вегетативному росту этих растений, тогда как относительно короткие дни — их цветению и плодоношению. Некоторые из них в условиях естественного освещения долгих летних дней достигают гигантских размеров, прежде чем приступают к цветению. Поэтому слишком ранние посевы приводят к избыточному развитию листвы и стебля и слабому цветению и плодоношению. Поздние же посевы, наоборот, могут привести к карликовому росту при обильном цветении и плодоношении. Отсюда нетрудно понять, почему перенесение некоторых растений в более северные широты, где летний день длиннее, вызывает буйный рост и склонность к бесплодию. Растения этой группы по-разному реагируют на сокращение продолжительности летнего дня. Цветение одних можно вызвать в июле, других — задержать до ноября. Даже наиболее поздние из них легко заставить цвести и плодоносить в самый жаркий период лета простым укорачиванием дня. Так что нет причины считать наступление осенней прохлады важным фактором, влияющим на развитие растений.
Полную противоположность уже описанной группе составляют растения, регулярно цветущие поздней весной и в начале лета. Совершенно очевидно, что для достижения стадии цветения они не требуют коротких дней. Наоборот, было обнаружено, что короткие дни препятствуют или по крайней мере значительно задерживают их цветение и плодоношение. К этой группе растений относятся так называемые зимние однолетники, а также наши обычные овощи. Довольно интересные результаты были получены на типичном для этой группы редисе.
Обычные сорта редиса, посеянные весной, сначала образуют утолщенный съедобный корень, а несколько позже — стебель, на котором образуются цветки и созревают семена. Так, сорт Скарлет Глоб, посеянный 15 мая и растущий в условиях естественной продолжительности дня, начал цвести 21 июня. Тот же сорт, посеянный в то же время, но получавший ежедневно семичасовое освещение, рос медленно и не зацвел. В условиях укороченного светового дня увеличивались корни редиса и разрастались его листовые розетки. Перенесенный осенью в теплицу этот редис продолжал медленно расти и в течение всей зимы. Лишь ранней весной с прибавлением дня растение выбросило цветущий стебель и, образовав семена, погибло. Так типичный однолетник вынужден был вести себя как двулетник. Следовательно, сокращение продолжительности дневного освещения может не только приблизить время наступления цветения, но и затянуть его на тот или иной срок.
Поведение редиса — не исключение. Отсутствие цветоносов в течение коротких зимних дней и ранней весной очень характерно для многих морозостойких растений, которые сохраняют в это время года более или менее выраженную вегетативную активность. При этом наблюдается тенденция к росту стелющегося стебля с отростками у его основания или розеточная форма образования листьев. С наступлением весны характер роста меняется — растения, готовясь к цветению и плодоношению, выбрасывают прямостоячие стебли.
К этой группе растений принадлежат и наши кормовые травы. Среди них особенно характерно поведение лугового клевера… При ежедневном десятичасовом освещении у подопытных растений появлялся стелющийся нецветущий стебель, который сохранялся еще долгое время после того, как контрольная группа растений выбросила прямостоячие стебли, зацвела и образовала семена. Аналогичным образом обыкновенный ослинник, перенесенный с поля ранней весной и получавший после этого всего по 10 часов света в сутки, сохранял вегетативный тип развития еще несколько недель, в то время как растения, находившиеся на свету весь день, быстро образовали высокие прямые цветоносы.
Рис. 22. Внешний вид фитотрона в Канберре (Австралия).
Рис. 23. Фитотрон, работающий по принципу теплового насоса. Отдельные секции позволяют создавать режимы разной продолжительности дня и различных температур.
В летние месяцы вырастить шпинат для столовых целей не удается: он быстро идет в стрелку и не образует желаемой розетки крупных листьев. Обычно это приписывалось действию высоких температур. Действительно, повышение температуры в некоторых приемлемых пределах, как правило, ускоряет развитие растений. Тем не менее опыты показали, что шпинат и летом может дать исключительно хорошую розетку листьев, если период дневного освещения сократить до 8—10 часов.
Приведенные выше примеры иллюстрируют тот факт, что существует большая группа растений, которые переходят в стадию цветения и плодоношения лишь с увеличением продолжительности дня, по мере того как весна переходит в лето. Об этих растениях можно говорить как о «растениях длинного дня» по сравнению с «растениями короткого дня», которых вынуждает цвести и плодоносить сокращение продолжительности дня, наступающее осенью. Резкой границы между этими двумя группами не существует, хотя и есть растения, которые не могут перейти к цветению и плодоношению без очень длинного либо очень короткого светового периода. Существуют и такие растения, которые по своему отношению к продолжительности дня занимают промежуточное положение.
Чтобы выяснить эффективность освещения, была построена теплица, в которой равномерно распределялись 40-ваттные электрические лампы, что создавало среднюю освещенность в 35–60 люксов. Свет оставался включенным ежедневно от заката солнца до полуночи. Такая интенсивность освещения очень незначительна по сравнению с естественной, достигающей в ясные зимние дни 5000 люксов, а иногда и больше. И все же были получены поразительные результаты. Для сравнения в аналогичных условиях, но без искусственного освещения содержали другую группу таких же растений.
Предполагалось, что в контрольной теплице растения длинного дня сохранят чисто вегетативный рост, а в теплице с искусственным освещением— ускорят развитие и зацветут. Растения же короткого дня, наоборот, должны были бы в контрольном помещении зацвести, а в освещаемой теплице продолжать вегетировать.
В контрольной теплице цветение космеи наступило между 50 и 60 днями с момента прорастания. В освещаемой теплице растения бурно росли, сильно превышая обычные размеры и не обнаруживая никаких признаков цветения. В июле растения вынесли из теплицы, и с этого момента они получали только естественное освещение длинных солнечных дней. Они продолжали активно расти и зацвели лишь в октябре, когда естественное сокращение продолжительности дня вынудило их перейти к цветению.
Этих примеров вполне достаточно, чтобы показать, что искусственное освещение малой интенсивности, используемое для удлинения светового периода в короткие зимние дни, препятствует зацветанию растений короткого дня и столь же эффективно содействует переходу растений длинного дня к цветению и плодоношению. Итак, сравнительно слабое искусственное освещение, используемое в течение зимы как дополнение к дневному свету короткой продолжительности, оказывает то же самое действие, что и дневное освещение летом.
В заключение Гарнер и Аллард обсудили возможные направления дальнейших исследований:
Правильное объяснение влияния продолжительности дня на развитие растений поможет лучшему пониманию причин ограниченного местообитания большинства растений — проблемы очень трудной и сложной. Чтобы получить максимальный урожай, необходимо точно знать время проведения каждого посева. При некоторых условиях разница менее чем в 10 дней направит развитие растений либо в сторону нарастания зеленой массы, либо в сторону образования репродуктивных органов.
Селекционерам, работающим с растениями, открытие такого важного фактора, как относительная продолжительность дня и ночи, поможет обеспечить конкретные районы ранними или поздними сортами, более урожайными или более высокорослыми формами, улучшенными сортами постоянно цветущих или постоянно плодоносящих видов. Это открытие более четко определяет проблему расширения зон посева зерновых. Кроме того, искусственное регулирование длительности освещения позволяет работать более или менее независимо от естественных условий продолжительности дня. Часто бывает невозможным проведение скрещивания растений из-за разницы в сроках цветения родительских форм. В таких случаях управление длительностью светового периода, а следовательно, и сроками цветения может оказать неоценимую помощь. Биолог, занимающийся внедрением новых форм растений, будет иметь в своем распоряжении более надежную основу для изучения факторов, от которых зависит возможность приспособления данного растения к условиям нового района.
Это открытие позволит, по-видимому, заставить цвести и плодоносить почти любое растение в любое время года и в любом месте. Сокращением светового периода с помощью темных камер и удлинением его с помощью искусственного освещения можно будет по желанию вызывать у растений репродуктивную активность.
Какая же из проблем была выбрана Гарнером и Аллардом в качестве первоочередной? Удалось ли им получить семена от табака сорта Мэрилендский мамонт и как?
Их предложение было простым: «Проблему обеспечения семенами легко разрешить, выращивая Мэрилендский мамонт в южной Флориде зимой, поскольку в этих условиях он цветет и плодоносит, ничем не отличаясь от всех прочих сортов…»
Так Гарнер и Аллард, решив непосредственный практический вопрос, дали миру новый метод, который позволил работникам сельского хозяйства, цветоводам, садоводам и селекционерам регулировать развитие растений. Но только через десять лет было понято истинное значение открытия фотопериодизма для биологии в целом.
Поделитесь на страничкеСледующая глава >
bio.wikireading.ru
Растения длинного и короткого дня. Viride
26 Окт
Еще в середине XIX в. ученые обратили внимание на неодинаковую реакцию растений на продолжительность светлого и темного периода года. Провели соответствующие исследования этого процесса и уже в конце века были сделаны первые попытки использования их результатов в процессе выращивания растений.
Установлено, что, искусственно регулируя продолжительность дня, можно выращивать самые прихотливые растения – от водорослей до высших цветковых в различных климатических условиях.
Как известно, продолжительность дня меняется в зависимости от сезона и географической широты. В южных регионах она составляет 10-14 ч. в сутки, а в полярных – изменяется от 0 до 24 ч. Наибольшая продолжительность дня бывает летом (26 июня), наименьшая – зимой (23 декабря), но независимо от географической широты она больше 12 часов. с 18 марта и меньше 12 ч. – С 25 сентября. Растения по-разному реагируют на продолжительность дня. Одни приспособлены к короткому дню, другие – к долгому, есть также и нейтральные.
Растения короткого дня: тыква, перец, баклажаны, фасоль, овощная кукуруза и другие. Они попали к нам из южных районов, где продолжительность дня составляет 10-14 ч. Поэтому в условиях длинного дня у них задерживается цветение, но нарастает более вегетативной массы.
Растения длинного дня: салат, шпинат, капуста, лук, щавель, укроп, редис, репа. Они, наоборот, быстрее развиваются в длинном фотопериоде (18-24 ч.). Уменьшение светового периода до 10-12 ч. задерживает развитие растений и наступления фаз стеблевания и цветения.
Какое же практическое значение имеет реакция растений на продолжительность светлого периода? Во время выращивания в защищенном грунте в растениях длинного дня в январе, феврале и частично в марте, а осенью – с середины октября наблюдается вытягивание стебля и невозможно получить качественную продукцию. Поэтому выращивание этих растений в таких условиях требует подсвечивания.
Похожую реакцию можно заметить в том числе и у садово-парковых растений, поэтому при их посадке стоит внимательно ознакомиться с характеристиками растений, чтобы получить наилучший результат.
viride.spb.ru
