растения короткого дня. Длиннодневные виды растений в основном произрастают
Растения длинного и короткого дня
Среди многочисленных физических, химических и биологических факторов, влияющих на рост и развитие растительного мира, одним из главных является освещение. Световые лучи способны ускорять или замедлять химические процессы в клетках растений, стимулировать обменные процессы и регулировать процессы роста. Так, энергия света способствует прохождению в растениях химических реакций синтеза органических веществ из углекислого газа (фотосинтез). Длина световых волн (спектральный состав) и их интенсивность оказывают влияние на размеры и форму (морфологию) представителей флоры (фотоморфогенез). Не меньшее значение для развития растений имеет также их биологическая реакция на продолжительность светового воздействия – фотопериодизм. Потребность растений в освещении может очень сильно отличаться. В зависимости от географических особенностей их происхождения различают: растения длинного дня, растения короткого дня и нейтральные.
Характерным отличием растений длинного дня является начало фазы цветения при условии увеличения продолжительности светового дня до 13 и более часов в сутки. Если световой день более короткий и освещения недостаточно, они будут продолжать свой рост, интенсивно образуя зеленую массу, но не вступая в фазу цветения. Как правило, в эту группу входят растения умеренных и северных широт.
Из известных нам огородных культур к растениям длинного дня относятся: морковь, сельдерей, свекла, лук, редис, капуста, картофель, салат, шпинат, редька, петрушка, укроп, репа, пастернак, брюква и др.; из злаковых: пшеница, рожь, ячмень, овес. При коротком периоде освещения растения длинного дня не смогут образовать плоды, либо урожай будет ничтожным. Эта особенность длиннодневных растений определяет и правильные сроки их сева. Так, в случае позднего сева они дают меньший урожай и худшего качества, чем при раннем весеннем севе. Интересно, что по завершении плодоношения растений их дальнейшее развитие практически не зависит от продолжительности дневного освещения.
Растения короткого дня – это, как правило, обитатели южных широт. Наиболее часто возделываемые огородные культуры, входящие в эту группу: фасоль, перец, баклажаны, помидоры, огурцы, тыква, дыня, кукуруза, кабачки, подсолнечник, базилик; из зерновых: просо, хлопчатник, суданская трава, могара, кунжут, соя и др.. Для их цветения и плодоношения необходимым условием является продолжительность темного времени суток более 12 часов.
Третья группа – нейтральные культуры (гречиха, цикламен, арбуз, спаржа, а также большинство сортов и гибридов культур, выращенных и адаптированных для средних широт). Они развиваются, цветут и плодоносят без ярко выраженной зависимости от продолжительности дня и ночи.
Чувствительность растений к соотношению дня и ночи может несколько меняться в зависимости от окружающей температуры, влажности, интенсивности и качества освещения, а также от минерального питания растений. Реагировать на продолжительность освещения может как взрослое растение, так и его семена.
Прорастание некоторых культур возможно только в темноте, другие требуют чередования света и темноты, либо только света. Зная эту особенность растений, можно легко регулировать плодоношение длиннодневных или короткодневных культур и собирать несколько урожаев за летний период. Достаточно лишь создавать им необходимые условия – затенение или дополнительное освещение.
Освещение растений может быть как естественным (солнечный или лунный свет), так и искусственным (электрические лампы и различные излучатели). Нельзя игнорировать также разное воздействие спектра световых лучей в зависимости от длины их волн. К наиболее важным относятся красная и сине-фиолетовая зоны спектра. Именно они влияют на обмен веществ и процесс роста растений. Короткодневные растения воспринимают синий свет как темноту и скорее переходят к цветению. Так же реагируют длиннодневные растения на свет красного спектра. Но сине-фиолетовый провоцирует у них замедление роста и торможение функций плодообразования.
Самый нейтральный – свет зеленого спектра. Он не вызывает ощутимых изменений в росте и развитии растений. Инфра-красное излучение способствует получению быстрого урожая. А при его снижении вегетационный период затягивается, но показатель урожайности увеличивается.
Чтобы успешно выращивать овощные и зерновые культуры, необходимо учитывать влияние на них как продолжительности освещения, так и качества света. Управляя этими факторами, можно регулировать процессы роста и уровень урожайности в целях повышения продуктивности культур.
Автор: Катажина Арвентур
agrostory.com
5.4. Фотопериодизм
Реакция организмов на сезонные изменения длины дня получила название фотопериодизма. Его проявление зависит не от интенсивности освещения, а только от ритма чередования темного и светлого периодов суток.
Фотопериодическая реакция живых организмов имеет большое приспособительное значение, так как для подготовки к переживанию неблагоприятных условий или, наоборот, к наиболее интенсивной жизнедеятельности требуется довольно значительное время. Способность реагировать на изменение длины дня обеспечивает заблаговременные физиологические перестройки и пригнанность цикла к сезонным сменам условий. Ритм дня и ночи выступает как сигнал предстоящих изменений климатических факторов, обладающих сильным непосредственным воздействием на живой организм (температуры, влажности и др.). В отличие от других экологических факторов ритм освещения влияет лишь на те особенности физиологии, морфологии и поведения организмов, которые являются сезонными приспособлениями в их жизненном цикле. Образно говоря, фотопериодизм – это реакция организма на будущность.
Хотя фотопериодизм встречается во всех крупных систематических группах, он свойствен далеко не всем видам. Существует много видов с нейтральной фотопериодической реакцией, у которых физиологические перестройки в цикле развития не зависят от длины дня. У таких видов либо развиты другие способы регулирования жизненного цикла (например, озимость у растений), либо они не нуждаются в точном его регулировании. Например, там, где нет резко выраженных сезонных изменений, большинство видов не обладает фотопериодизмом. Цветение, плодоношение и отмирание листьев у многих тропических деревьев растянуто во времени, и на дереве одновременно встречаются и цветки и плоды. В умеренном климате виды, успевающие быстро завершить жизненный цикл и практически не встречающиеся в активном состоянии в неблагоприятные сезоны года, также не проявляют фотопериодических реакций, например многие многолетние эфемероидные растения и эфемеры.
Различают два типа фотопериодической реакции: короткодневный идлиннодневный. Известно, что длина светового дня, кроме времени года, зависит от географического положения местности. Короткодневные виды живут и произрастают в основном в низких широтах, а длиннодневные – в умеренных и высоких. У видов с обширными ареалами северные особи могут отличаться по типу фотопериодизма от южных. Таким образом, тип фотопериодизма – это экологическая, а не систематическая особенность вида.
У длиннодневных растений и животных увеличивающиеся весенний и раннелетний дни стимулируют ростовые процессы и подготовку к размножению. Укорачивающиеся дни второй половины лета и осени вызывают торможение роста и подготовку к зиме (рис. 66). Так, морозостойкость клевера и люцерны гораздо выше при выращивании растений на коротком дне, чем на длинном. У деревьев, растущих в городах близ уличных фонарей, осенний день оказывается удлиненным, в результате у них задерживается листопад и они чаще подвергаются обморожению.
Рис. 66. Фотопериодическая реакция насекомых: А – длиннодневная:
1– листовертка Laspeyresia molesta;
2– белянка Pieris brassicae;
3– щавелевая совка Acronycta rumicis;
4– колорадский жук Leptinotarsa decemlineata.
Б – короткодневная:
1– цикадка Stenocranus minutus;
2– тутовый шелкопряд Bombyx mori
Как показали исследования, короткодневные растения особенно чувствительны к фотопериоду, так как длина дня на их родине меняется в течение года мало, а сезонные климатические изменения могут быть очень значительными. Тропические виды фотопериодическая реакция подготавливает к сухому и дождливому сезонам. Некоторые сорта риса в Шри-Ланке, где общее годовое изменение длины дня составляет не более часа, улавливают даже ничтожную разницу в световом ритме, что определяет время их цветения.
Фотопериодизм насекомых может быть не только прямым, но и опосредованным. Например, у капустной корневой мухи зимняя диапауза возникает через воздействие качества пищи, которое изменяется в зависимости от физиологического состояния растения.
Длина светлого периода суток, обеспечивающая переход в очередную фазу развития, получила название критической длины дня для этой фазы. По мере повышения географической широты критическая длина дня возрастает. Например, переход в диапаузу яблоневой листовертки на широте 32° происходит при продолжительности светлого периода суток, равной 14 ч, 44° – 16 ч, 52° – 18 ч. Критическая длина дня часто служит препятствием для широтного передвижения растений и животных, для их интродукции.
Фотопериодизм растений и животных – наследственно закрепленное, генетически обусловленное свойство. Однако фотопериодическая реакция проявляется лишь при определенном воздействии других факторов среды, например в определенном интервале температур. При некотором сочетании экологических условий возможно естественное расселение видов в несвойственные им широты, несмотря на тип фотопериодизма. Так, в высокогорных притропических районах много растений длинного дня, выходцев из районов умеренного климата.
Для практических целей длину светового дня изменяют при выращивании культур в закрытом грунте, управляя продолжительностью освещения, увеличивают яйценоскость кур, регулируют размножение пушных зверей.
Средние многолетние сроки развития организмов определяются прежде всего климатом местности, именно к ним и приспособлены реакции фотопериодизма. Отклонения от этих сроков обусловливаются погодной обстановкой. При изменении погодных условий сроки прохождения отдельных фаз могут в определенных пределах изменяться. Это особенно сильно проявляется у растений и пойкилотермных животных. Так, растения, не набравшие необходимой суммы эффективных температур, не могут зацвести даже в условиях фотопериода, стимулирующих переход в генеративное состояние. Например, в Подмосковье береза зацветает в среднем 8 мая при накоплении суммы эффективных температур 75 °C. Однако в годовых отклонениях сроки ее зацветания изменяются от 19 апреля до 28 мая. Гомойотермные животные отвечают на особенности погоды изменением поведения, сроков гнездования, миграций.
Изучением закономерностей сезонного развития природы занимается особая прикладная отрасль экологии – фенология (дословный перевод с греческого – наука о явлениях).
Согласно биоклиматическому закону Хопкинса, выведенному им применительно к условиям Северной Америки, сроки наступления различных сезонных явлений (фенодат) различаются в среднем на 4 дня на каждый градус широты, на каждые 5° долготы и на 120 м высоты над уровнем моря, т. е. чем севернее, восточнее и выше местность, тем позже наступление весны и раньше – осени. Кроме того, фенологические даты зависят от местных условий (рельефа, экспозиции, удаленности от моря и т. п.). На территории Европы сроки наступления сезонных событий изменяются на каждый градус широты не на 4, а на 3 дня. Соединяя на карте точки с одинаковыми фенодатами, получают изолинии, отражающие фронт продвижения весны и наступления очередных сезонных явлений. Это имеет большое значение для планирования многих хозяйственных мероприятий, в частности сельскохозяйственных работ.
studfiles.net
5.4. Фотопериодизм. Общая экология
5.4. Фотопериодизм
Реакция организмов на сезонные изменения длины дня получила название фотопериодизма. Его проявление зависит не от интенсивности освещения, а только от ритма чередования темного и светлого периодов суток.
Фотопериодическая реакция живых организмов имеет большое приспособительное значение, так как для подготовки к переживанию неблагоприятных условий или, наоборот, к наиболее интенсивной жизнедеятельности требуется довольно значительное время. Способность реагировать на изменение длины дня обеспечивает заблаговременные физиологические перестройки и пригнанность цикла к сезонным сменам условий. Ритм дня и ночи выступает как сигнал предстоящих изменений климатических факторов, обладающих сильным непосредственным воздействием на живой организм (температуры, влажности и др.). В отличие от других экологических факторов ритм освещения влияет лишь на те особенности физиологии, морфологии и поведения организмов, которые являются сезонными приспособлениями в их жизненном цикле. Образно говоря, фотопериодизм – это реакция организма на будущность.
Хотя фотопериодизм встречается во всех крупных систематических группах, он свойствен далеко не всем видам. Существует много видов с нейтральной фотопериодической реакцией, у которых физиологические перестройки в цикле развития не зависят от длины дня. У таких видов либо развиты другие способы регулирования жизненного цикла (например, озимость у растений), либо они не нуждаются в точном его регулировании. Например, там, где нет резко выраженных сезонных изменений, большинство видов не обладает фотопериодизмом. Цветение, плодоношение и отмирание листьев у многих тропических деревьев растянуто во времени, и на дереве одновременно встречаются и цветки и плоды. В умеренном климате виды, успевающие быстро завершить жизненный цикл и практически не встречающиеся в активном состоянии в неблагоприятные сезоны года, также не проявляют фотопериодических реакций, например многие многолетние эфемероидные растения и эфемеры.
Различают два типа фотопериодической реакции: короткодневный и длиннодневный. Известно, что длина светового дня, кроме времени года, зависит от географического положения местности. Короткодневные виды живут и произрастают в основном в низких широтах, а длиннодневные – в умеренных и высоких. У видов с обширными ареалами северные особи могут отличаться по типу фотопериодизма от южных. Таким образом, тип фотопериодизма – это экологическая, а не систематическая особенность вида.
У длиннодневных растений и животных увеличивающиеся весенний и раннелетний дни стимулируют ростовые процессы и подготовку к размножению. Укорачивающиеся дни второй половины лета и осени вызывают торможение роста и подготовку к зиме (рис. 66). Так, морозостойкость клевера и люцерны гораздо выше при выращивании растений на коротком дне, чем на длинном. У деревьев, растущих в городах близ уличных фонарей, осенний день оказывается удлиненным, в результате у них задерживается листопад и они чаще подвергаются обморожению.
Рис. 66. Фотопериодическая реакция насекомых: А – длиннодневная:
1– листовертка Laspeyresia molesta;
2– белянка Pieris brassicae;
3– щавелевая совка Acronycta rumicis;
4– колорадский жук Leptinotarsa decemlineata.
Б – короткодневная:
1– цикадка Stenocranus minutus;
2– тутовый шелкопряд Bombyx mori
Как показали исследования, короткодневные растения особенно чувствительны к фотопериоду, так как длина дня на их родине меняется в течение года мало, а сезонные климатические изменения могут быть очень значительными. Тропические виды фотопериодическая реакция подготавливает к сухому и дождливому сезонам. Некоторые сорта риса в Шри-Ланке, где общее годовое изменение длины дня составляет не более часа, улавливают даже ничтожную разницу в световом ритме, что определяет время их цветения.
Фотопериодизм насекомых может быть не только прямым, но и опосредованным. Например, у капустной корневой мухи зимняя диапауза возникает через воздействие качества пищи, которое изменяется в зависимости от физиологического состояния растения.
Длина светлого периода суток, обеспечивающая переход в очередную фазу развития, получила название критической длины дня для этой фазы. По мере повышения географической широты критическая длина дня возрастает. Например, переход в диапаузу яблоневой листовертки на широте 32° происходит при продолжительности светлого периода суток, равной 14 ч, 44° – 16 ч, 52° – 18 ч. Критическая длина дня часто служит препятствием для широтного передвижения растений и животных, для их интродукции.
Фотопериодизм растений и животных – наследственно закрепленное, генетически обусловленное свойство. Однако фотопериодическая реакция проявляется лишь при определенном воздействии других факторов среды, например в определенном интервале температур. При некотором сочетании экологических условий возможно естественное расселение видов в несвойственные им широты, несмотря на тип фотопериодизма. Так, в высокогорных притропических районах много растений длинного дня, выходцев из районов умеренного климата.
Для практических целей длину светового дня изменяют при выращивании культур в закрытом грунте, управляя продолжительностью освещения, увеличивают яйценоскость кур, регулируют размножение пушных зверей.
Средние многолетние сроки развития организмов определяются прежде всего климатом местности, именно к ним и приспособлены реакции фотопериодизма. Отклонения от этих сроков обусловливаются погодной обстановкой. При изменении погодных условий сроки прохождения отдельных фаз могут в определенных пределах изменяться. Это особенно сильно проявляется у растений и пойкилотермных животных. Так, растения, не набравшие необходимой суммы эффективных температур, не могут зацвести даже в условиях фотопериода, стимулирующих переход в генеративное состояние. Например, в Подмосковье береза зацветает в среднем 8 мая при накоплении суммы эффективных температур 75 °C. Однако в годовых отклонениях сроки ее зацветания изменяются от 19 апреля до 28 мая. Гомойотермные животные отвечают на особенности погоды изменением поведения, сроков гнездования, миграций.
Изучением закономерностей сезонного развития природы занимается особая прикладная отрасль экологии – фенология (дословный перевод с греческого – наука о явлениях).
Согласно биоклиматическому закону Хопкинса, выведенному им применительно к условиям Северной Америки, сроки наступления различных сезонных явлений (фенодат) различаются в среднем на 4 дня на каждый градус широты, на каждые 5° долготы и на 120 м высоты над уровнем моря, т. е. чем севернее, восточнее и выше местность, тем позже наступление весны и раньше – осени. Кроме того, фенологические даты зависят от местных условий (рельефа, экспозиции, удаленности от моря и т. п.). На территории Европы сроки наступления сезонных событий изменяются на каждый градус широты не на 4, а на 3 дня. Соединяя на карте точки с одинаковыми фенодатами, получают изолинии, отражающие фронт продвижения весны и наступления очередных сезонных явлений. Это имеет большое значение для планирования многих хозяйственных мероприятий, в частности сельскохозяйственных работ.
Поделитесь на страничкеСледующая глава >
bio.wikireading.ru
Фотопериодизм
Он был открыт В. Гарнером и Г. Аллардом (1920). Огромный вклад в изучение этого явления внесли отечественные ученые М. X. Чайлахян, В. Н. Любименко, В. И. Разумов, Б. С. Мошков и др. Фотопериодизм - это способность растений переходить к цветению только при определенном соотношении длины темного и светлого периода суток. Он выражается в изменении процессов роста и развития, обеспечивающих адаптацию онтогенеза конкретного вида растений к сезонным особенностям климатических условий в данном месте его произрастания. Длина дня и ночи используется растением как астрономические часы, показывающие лучшее время перехода к активному цветению, развитию клубней и луковиц или подготовки к сезонным неблагоприятным условиям (В. М. Катунский, 1940). В процессе эволюции сформировались три основные группы растений с различной фотопериодической реакцией: длиннодневные, короткодневные, нейтральные.
Длиннодневные растения (ДДР) — рожь, ячмень, пшеница и др. — требуют для своего развития длинного дня и короткой ночи, зацветают при длине дня больше определенной (критической) продолжительности (рис.). На рисунке показано влияние длины дня на развитие хризантемы, в таблице — приложении к рисунку — на цветение шпината и периллы.
Короткодневные растения (КДР) — просо, соя, рис и др. — требуют для своего развития длинной ночи и короткого дня, зацветают при длине дня меньше определенной (критической) продолжительности.
Нейтральные растения — томат, некоторые сорта хлопчатника и др. — зацветают при любой длине дня.
Большинство растений длинного дня произрастает и возделывается в районах умеренного климата. Растения короткого дня, южного, тропического происхождения не переходят к цветению в условиях длинного дня этих зон. Это важно при видовом и сортовом районировании сельскохозяйственных культур. У разных видов и сортов растений минимальный фотопериодический индуктивный период составляет от 1 до 25 сут (циклов) и приводит к последующему зацветанию растений независимо от длины дня. Для короткодневных растений необходим непрерывный темновой период определенной длины. Если его прервать коротким (10 мин) светом, то индукции цветения не будет. Для длиннодневных растений требуется длинный световой период, который ускоряет их развитие. Индукция вызывается светом очень малой интенсивности (3—5 лк).
Фотопериодическая реакция растений наиболее успешно проходит в лучах определенных длин волн (С. Хендрикс и X. Бортсвик, 1952), совпадающих со спектром действия фитохрома. В индукции цветения участвует фитохром (система ф^^пфд^). который отвечает за восприятие соотношения света и темноты. Полагают, что белок фитохрома — это фермент, катализирующий синтез какого-то физиологически активного вещества. В ночной период Фдк превращается в Фк и это способствует началу реакций, приводящих короткодневные растения к цветению. При вспышке красного света (660 нм) Фк превращается в Фдк и это ингибирует реакции, приводящие к цветению.
Если растение короткого дня. например хризантему, выращивать на длинном дне. оно не зацветает. Однако растение зацветает при временном затенении только листьев светонепроницаемой тканью. Следовательно, воспринимают фотопериодическое возоздействие листья, в которых имеется фитохром. В листьях под действием соответствующего фотопериода проходят процессы, приводящие к образованию особых веществ, которые передвигаются по стеблю и приводят к заложению в конусе нарастания цветочных зачатков.
Какова природа возникающего в листьях стимула цветения? М. X. Чайлахян (1937) выдвинул гипотезу двухкомпонентной гормональной системы зацветания (флориген) (рис.). Предполагается, что в гормональный комплекс флоригена входят гиббереллины и гипотетические антезины. Цветение возможно лишь при наличии и благоприятном соотношении в растении двух компонентов флоригена — гиббереллина и антезина. У длиннодневных растений образование цветочных стеблей зависит от наличия гиббереллина, который накапливается в достаточном количестве лишь на длинном дне. Второй гормон цветения — антезин у длиннодневных растений всегда присутствует в достаточном количестве.
При выращивании длиннодневных растений на коротком дне они не цветут, так как не хватает гиббереллина. Поэтому опрыскивание гиббереллином вызывает зацветание длиннодневных растений на коротком дне. У короткодневных растений антезин образуется только на коротком дне, содержание же гиббереллина достаточно высокое при любой длине дня. Поэтому опрыскивание короткодневных растений гиббереллином не вызывает их зацветания на длинном дне. Следовательно, зацветание длиннодневных растении лимитирует гиббереллин, а короткодневных — антезин. Поскольку в листьях цветущих короткодневных и длиннодневных растений присутствуют эти фитогормоны, то прививка этих листьев к нецветущим растениям вызывает их зацветание при неблагоприятном фотопериоде.
Следует упомянуть и о некоторых аспектах практического использования фотопериодической реакции при выращивании культурных растений. Изменяя длину светотемнового периода у культур, выращиваемых в защищенном грунте, можно регулировать цветение декоративных растений и получать цветы к любому сроку, а также собирать несколько урожаев овощных и зеленных культур в течение года. Выращивание ДДР на коротком дне в вегетационных домиках с прерыванием темноты вспышкой света позволит не только стимулировать цветение растении и получать хороший урожай, но и значительно снизить себестоимость продукции за счет экономии электроэнергии.
В открытом грунте можно собрать несколько урожаев ДДР (редис, репа и др.), если в ранний период и во время формирования корнеплодов закрыть растения ящиками или темной пленкой, создавая им 12-часовой день. У земляники после получения весной первого урожая можно вызвать новое формирование цветков, если на некоторое время закрывать их, так как для формирования цветков им необходим короткий день. Затем растения снова открывают и они дают плоды уже на длинном дне. В этих условиях можно собрать два урожая за сезон.
Изменение фотопериодической реакции во время уборки сахарного тростника позволит сохранить качество урожая и при длительном периоде уборки. Для этого в ночные часы плантации короткое время освещают прожекторами, что вызывает замедление процессов старения в тканях.
Сочетание слабой освещенности и низкой температуры с учетом фотопериодической реакции можно использовать для выгонки цветов, кустарников, хранения картофеля и другой сельскохозяйственной продукции. Необходимо напомнить, что картофель и другая продукция не будут прорастать, если их освещать слабым дальним красным светом. Красный свет, наоборот, будет стимулировать прорастание клубней.
Этап размножения. Это период заложения, роста, развития и созревания семян и плодов у растений, размножающихся семенами, и клубней, луковиц и других органов у вегетативно размножающихся растений. Этап размножения начинается с оплодотворения. Завязавшиеся семена становятся мощными аттрагирующими центрами, куда начинают передвигаться из других частей растения значительные количества метаболитов и минеральных веществ. Биохимические процессы в семенах при их росте и созревании противоположны таковым при прорастании. При участии гидролаз и синтетаз из моносахаридов синтезируется крахмал, из органических кислот и глицерина — жиры, из аминокислот — запасные белки. В семенах при созревании содержание сухого вещества быстро увеличивается, а воды снижается. У сочноплодных растений образование плода стимулируется фитогормонами, поступающими из образующихся семян. Из вегетативных органов растения идет активный приток в ткани плода питательных веществ. После завершения роста плода происходят процессы, обеспечивающие его полное созревание. Плоды становятся мясистыми, плотность мякоти снижается. Размягчение плодов — результат гидролиза пектиновых веществ клеточных стенок, крахмала и жиров.
В результате гидролиза крахмала увеличивается содержание в плодах простых сахаров и яблочной, лимонной и других органических кислот, продолжается синтез белков. Происходят разрешение дубильных веществ, синтез душистых эфиров. альдегидов и кетонов. При разрушении хлорофилла и синтезе каротиноидов и антоцианов окраска плодов изменяется от зеленой до желтой и красной.
Начало созревания плодов связано с синтезом в них этилена. Применяя этилен, можно ускорить созревание и достижение плодами товарного состояния. Для задержки этих процессов в плодах при хранении их в камерах уменьшают содержание ... в газовой смеси и повышают ..., что снижает синтез этилена в плодах. У многолетних поликарпических растении наряду с плодовыми побегами н почками ежегодно образуются и вегетативные. Поэтому многолетние растения- достигнув зрелости, плодоносят ежегодно.
Экспериментально показано (М. X. Чаилахян, В. Н. Хрянин, 1982), что экспрессия генов, определяющих пол у двудомных (конопля, шпинат) и однодомных растении с раздельнополыми цветками (огурец, кукуруза), зависит от соотношения цитокинина и гиббереллинов, на которое влияют различные внешние воздействия. факторы внешней среды, которые благоприятствуют синтезу цитокининов в корневой системе, вызывают проявление женского пола, в то время как факторы, способствующие синтезу гиббереллинов в листьях, обусловливают проявление мужского пола (рис.).
studfiles.net
Фотопериодизм
Фотопериодизм — биологическая реакция растительного организма на изменения длительности светового дня и на само чередование дня и ночи. Этот термин возник на основании появившегося еще раньше понятия «фотопериод». Фотопериодом называют соотношение времени, в течение которого растение получает солнечную энергию (день) и перерабатывает ее (ночь).
Как уже упоминалось, дни имеют разную долготу в зависимости от сезона и географической зоны. Увеличение или уменьшение длительности светлого периода суток служит для растения сигналом включения тех или иных процессов роста и развития. Многие растения генетически «запрограммированы» переходить от одного периода жизненного цикла к другому, ориентируясь не на собственно временные перемены (тем более что многие виды каждую весну как бы начинают жить заново), по принципу «прошло столько-то дней - надо давать росток, через еще сколько-то - первую пару листьев» и т. д. Зависящие от совокупности климатических факторов, они просто не выжили бы при таком условии.
Даже температура сама по себе - не исчерпывающий параметр: бывают очень холодные годы, бывают - теплые, бывают с непредсказуемой сменой холодных и теплых фронтов и т. д. Только одно постоянно из года в год - циклы освещенности. Они-то и стали для растений основой главной жизненной программы.
Пока долгота светового дня не достигнет определенной (так называемой критической) длины, растение не станет цвести. Если она будет превышена - тоже. Но ведь для получения плодов у плодовых овощей, таких как томат, огурец, перец и т. п., необходимо, чтобы в нужное время на растениях образовались цветки, и потому не знать или забывать об этой особенности никак нельзя.
Фотопериодическая реакция многих видов растений настолько точна, что разница между длиной периода освещенности, при которой растение зацветает и при которой цвести не станет ни за что, составляет всего пятнадцать-двадцать минут. При этом часто важна не абсолютная долгота светового дня, а именно сравнительная с днем предыдущим, будет ли он короче или длинней некоего критического периода.
По требованиям к световому режиму растения делятся на короткодневные, длиннодневные и нейтральные (которые, впрочем, на самом деле тоже не вполне нейтральны, но непосредственно на изменение длины светового дня, то есть периода получения растением солнечной энергии, не реагируют).
К растениям длинного дня (длиннодневным) относятся: капуста (почти все виды), пастернак, брюква, редька, редис, морковь, петрушка, лук, салат, щавель, шпинат, укроп, овощной горох, свекла, репа (сорта северного происхождения).
К растениям короткого дня (короткодневным) относятся: тыква, огурец, перец, баклажан, кукуруза, кабачок, патиссон, фасоль и отдельные сорта томата.
К нейтральным растениям относятся: арбуз, спаржа, а также некоторые сорта томата, огурца, гороха, фасоли, выведенные в умеренных и северных широтах бывшего СССР и районированные для соответствующих регионов.
Только в условиях продолжительного светового дня длиннодневные растения своевременно переходят к образованию генеративных органов, начинают раньше цвести и плодоносить. Короткодневные в некотором смысле менее требовательны - особый световой режим при их выращивании необходимо соблюдать лишь в начале их жизни (вегетации), а в дальнейшем они могут успешно развиваться и плодоносить в условиях длинного дня.
Мало того, с некоторыми растениями происходят чуть ли не фокусы! Вот мы, ни о чем не задумываясь, включаем ночью люстру - а для длиннодневного растения достаточно одной минуты света ночью при коротком дне, чтобы оно зацвело, тогда как короткодневное в ответ на этот «импульс» света, наоборот, цвести откажется наотрез. Надо понимать, что период непрерывного света и период непрерывной темноты для растений, чувствительных к данному фактору, почти одинаково важны.
Впрочем, не надо пугаться - к счастью, связанные с фотопериодизмом неприятности можно ожидать лишь при выращивании отдельных культур, а не всех до единой. А знать о нем необходимо для того, чтобы точнее установить необходимое для досвечивания время. Кроме того, с помощью искусственного регулирования долготы светового дня можно оказывать целенаправленное воздействие на культуры, позволяющее управлять «включением-выключением» их отдельных физиологических процессов. Так, удлиняя или укорачивая световой день, можно менять сроки цветения овощных культур и получать более высокие урожаи, например, за счет предотвращения стрелкования у зеленых и листовых овощей (чтобы избежать ненужного цветения у редиса, салата, шпината или лука, выращиваемого на зелень, этим культурам искусственно устраивают более короткий день). Для создания укороченного дня растения затеняют в определенные часы суток. В некоторых случаях также практикуется частичное затенение растения (не целиком, а только отдельных его частей) - у цветной капусты затеняют головку, у спаржи и лука-порея - продуктивные органы (обычно с помощью окучивания).
По материалам книги Цветковой М.В «Огород на окне и балконе»
www.webohrannik.ru
Длиннодневные растения
У длиннодневного растения Lolium temulentum происходит заметное включение радиоактивного предшественника в РНК (свидетельство активного синтеза РНК) апекса побега утром следующего после одного ДД-цикла дня, что указывает на точное время поступления стимула цветения в апекс побега. Изменения в синтезе РНК и белков наиболее отчетливо проявляются в клетках фланговой меристемы, которые дают начало колоскам (рис. 10.6). Сходным образом у ДДР Sinapis alba (горчица), зацветающем также и ответ па один ДД-цпкл, происходит заметное увеличение синтеза РНК в центральной и периферической зонах апикальной меристемы приблизительно через 17 ч после начала ДД-цикла. Позднее происходит активный синтез ДНК, а затем следует митоз.[ ...]
На длиннодневных растениях было выполнено значительно меньше прививочных экспериментов, чем на КДР, но полученные результаты, в сущности, схожи.[ ...]
Многие растения, нуждающиеся в охлаждении, сходны с длиннодневными растениями в том, что в вегетативной стадии имеют розеточный габитус и проявляют характерное удлинение цветоносного побега во время цветения.[ ...]
К коротко-длиннодневным растениям, зацветающим на длинном дне после предварительного воздействия в течение определенного срока короткого дня, относятся Campanilla media L. [Wellensiek, 1960b], Trifolium repens L [Thowas, 1961], Scabio-sa succisa L. [Chouard, 1957], Coreopsis grandiflora nutt. [Ketol-laper, Barbaro, 1966], некоторые сорта Dactilis glomerata L. [Стефанович, 1973]. По результатам исследований И. К. Кирши-на [Киршин и др., 1973], к этой фотопериодической группе можно, вероятно, отнести Bromus inermis Leyss.[ ...]
У однолетних растений с верхушечным соцветием существует обратная коррелятивная связь между скоростью генеративного развития и числом ярусов листьев до соцветия главного побега. Чем быстрее идет развитие, тем меньше образуется листьев на побеге. Это хорошо проявляется у длиннодневного растения — горчицы белой.[ ...]
У однолетних растений с верхушечным соцветием существует обратная коррелятивная связь между скоростью генеративного развития и числом ярусов листьев до соцветия главного побега. Чем быстрее идет развитие, тем меньше образуется листьев на побеге. Это хорошо проявляется у длиннодневного растения — горчицы белой.[ ...]
Различное отношение к длине дня растений двух первых групп отражается на их географическом распространении и, возможно, связано с местом их возникновения. Если растение возникло в низких широтах, где день относительно короток, то такой вид должен был приспособиться к этому световому режиму. При расселении в область высоких широт такое растение может встретить препятствие в виде несоответствующей его потребностям большой продолжительности освещенной части суток. Не достигая плодоношения, оно окажется лишенным возможности дальнейшего распространения. Аналогичное можно сказать и о длиннодневных растениях.[ ...]
Согласно М. X. Чайлахяну, процесс зацветания растений носит двухфазный характер. На первой фазе происходит образование цветочных стеблей, а на второй — образование собственно цветков. У длиннодневпых растений критической является первая фаза зацветания — образование цветочных стеблей. Именно эта фаза зависит от наличия гиббереллина, который накапливается в достаточном количестве на длинном дне. Вместе с тем у этой группы растений второй гормон цветения — антезин — всегда имеется в достаточном количестве. При выдерживании длиннодневных растений па коротком дне огги не цветут, поскольку не хватает гормона гиббереллина. В связи с этим опрыскивание гиббереллином вызывает зацветание длии-подневных растений на коротком дне.[ ...]
По отношению к фотоперподичесиой реакции все растения можпо разделить на несколько групп. Короткодневные растения, которые зацветают при длине дня меньше определенной — критической продолжительности. Длиннодневные растения, зацветающие ари длине дня больше определенной критической продолжительности. Нейтральные растения, которые зацветают при любой длине дня.[ ...]
Рассматривая значение трофических факторов в регуляции перехода растений от вегетативного роста к цветению, необходимо сразу же подчеркнуть следующее. В растительном организме существует свободное сочетапие процессов роста и развития, причем трофические факторы оказывают очень существенное влияние имепно на ростовые процессы. На цветение же коротко-дневных и длиннодневных растений значительно более сильное и определенное влияние оказывает фотопериодическое воздействие по сравпепию с действием других факторов, в частности с минеральным питанием в целом.[ ...]
Разумов В. И, Значение ночного периода суток для развития короткодневных и длиннодневных растений // Сб. работ по физиологии растений памяти Тимирязева. М.: Изд-во АН СССР, 1941.[ ...]
Гиббереллппы заметно усиливают вытягивание стебля у многих неповрежденных растений. Так, высота стебля конопли под влиянием опрыскивания гиббереллином увеличивается примерно на 30— 50%. Существует определенная зависимость между скоростью роста стебля растений и содержанием ГПВ. Так, содержание ГПВ и ход роста стебля конопли хорошо коррелируют друг с другом. Это свойство позволяет некоторым исследователям считать гиббереллин гормоном роста стебля. Увеличение роста стебля происходит как за счет усиления деления клеток, так и аа счет их растяжения. С ростом стебля и выходом растения из розеточного состояния (стрелкованием) свягано влияние гиббереллина на зацветание длиннодневных растений в условиях короткого дня. ГПВ накапливается в почках при выходе из покоящегося состояния. В соответствии с этим обработка гиббереллином вызывает прерывание покоя у почек. Сходная картина наблюдается па семенах. При выходе семян из покоящегося состояния в них накапливаются ГПВ. Обработка гиббереллином может заменить воздействие красного света при прорастании светочувствительных сеыяп. По-видимому, при разных проявлениях гиб-береллины действуют разный путем (поливалентно). При действи" гвббереллинов возрастает общая масса растительного организма, спс собствуя не перераспределению питательных веществ, а общему и накоплению. Гиббереллин усиливает процесс фотосинтетического фос-формирования. Обработка гиббереллином повышает интенсивность фотофосфоршшровалия при одновременном снижении содержания хлорофилла. Следовательно, под влиянием гиббереллина повышается интенсивность использования единицы хлорофилла, возрастает ассимиляционное число. При рассмотрении процесса фотосинтеза указывалось, что имеются два типа фотофосфорилиро-в ния — циклическое и нециклическое. Оказалось, что гиббереллин повышает интенсивность нециклического фстофосфорилироеания и, как следствие, основных продуктов этого процесса (АТФ и НАДФ Н ) (Н. И. Янушкина, Г. П. Пушкина). Имеются данные,что ГПВ накапливаются в хлоропластах. Все это указывает на эначенне гиббереллина для регуляции процесса фотосинтеза. Использование на процессы обмена АТФ, образовавшейся в митохондриях (окислительное фосфорилпрование) н в хлоропластах (фотоспнтети-ческое фосфорилирование), различно. С этим отчасти межет быть связано в различное влияние гиббереллина и ауксина.[ ...]
В этих процессах гиббереллин, очевидно, играет важную роль. Если определенные длиннодневные растения или растения, нуждающиеся в яровизации, обработать гиббереллином при неиндуктивных условиях, т. е. при коротком дне или до яровизации, то они отвечают сильным ростом в длину (стрелкованием) и образованием цветков. За немногими исключениями, такую реакцию можно наблюдать только у розеточных растений, например у Hyoscyamus, Daucus (рис. 3.7), Silene и Crépis. Короткодневные растения в условиях длинного дня не проявляют подобного рода реакций. В некоторых случаях наблюдается только стрелкование, но не цветение. В природных условиях индукция цветения, вероятно, может быть связана с подъемом уровня эндогенного гиббереллина.[ ...]
Длина темпового периода является более критическим фактором, чем светового. Короткодневные растения зацветают при периодах длинных ночей, длиннодневные растения — при периодах коротких ночей. Влияние на цветение растений может быть снято сменами красного и дальнего красного света во время прерывания ночи.[ ...]
На гормональное действие стимула цветения указывает также прямая экспериментальная возможность вызвать зацветание растений в условиях, когда они в норме не цветут, с помощью искусственной обработки веществами гормональной природы. Наиболее известными примерами в этом отношении являются быстрое зацветание розеточных длиннодневных растений в условиях короткого дня под влиянием экзогенных гиббереллинов [Чайлахян, 1958д; Lang, 1956с], раннее зацветание сеянцев хвойных древесных пород под влиянием гибберелловой кислоты [Plia-ris, 1974], а также преждевременное зацветание растений ананаса при обработке ауксинами и этиленом [Overbeek, 1946].[ ...]
Выделенное вещество было идентифицировано с помощью высокоразрешающих методов газовой хроматографии и масс-спектрометрии и условно названо ВЕНД. Сообщается, что это вещество липоидной природы с 18 углеродными атомами содержит ненасыщенные связи, однако химическое его название в работе не приведено. ВЕНД присутствует в листьях ряда короткодневных и длиннодневных растений, вегетирующих в условиях неблагоприятного фотопериода, но быстро исчезает при воздействии длиной дня, благоприятной для цветения. Опрыскивание раствором ВЕНД растений, принадлежащих к 4 короткодыевным 4 нейтральным и 5 длиниодиевным видам, приводило к ингибированию цветения с одновременной стимуляцией вегетативного роста.[ ...]
Наиболее рельефно индуцированный механизм регуляции цветения проявляется у всех видов с двухступенчатой фотопериодической реакцией — длшгао-короткодневных и коротко-длиннодневных. Растения этих видов не цветут, находясь все время только на длинном или только на коротком дне, а зацветают лишь при смене длины дня — длинно-короткодневные после экспозиции сначала на длинном, а потом на коротком дне, и коротко-длинподневные после экспозиции сначала на коротком, а потом на длинном дне (рис. 156).[ ...]
Взаимодействие между яровизацией и фотопериодическои реакцией было изучено на многих видах. Белена (Hgoscijamus niger) существует в однолетней и двулетней формах, аналогично яровой и озимой формам ржи. Однолетняя форма не требует яровизации, но является длиннодневным растением, которое цветет летом. Двулетняя форма для перехода к цветению требует яровизации с последующим воздействием длинного дня.[ ...]
Первичная функция гиббереллина, по-видимому, заключается здесь в ускорении роста в длину. Индукция цветения сама по себе, очевидно, не зависит от гиббереллина, однако она тесно связана с процессом стрелкования. Поскольку гиббереллин индуцирует цветение только у длиннодневных растений, но не у короткодневных, он не может быть гипотетическим гормоном цветения, идентичность которого в обеих группах растений не подлежит сомнению (см. гл. 7).[ ...]
Реакция полностью обратима в течение значительного периода времени, пока промежуток времени между экспозициями не превышает специфической величины. В условиях короткого дня прерывание темнового периода красным светом вызывает молекулярное перемещение фитохрома, в результате которого у длиннодневных растений наступает, а у короткодневных задерживается цветение.[ ...]
ru-ecology.info
растения короткого дня — к каким растениям — короткодневным или длиннодневным — относятся хризантемы и почему? — 2 ответа
растения длинного дня
В разделе Комнатные растения на вопрос к каким растениям - короткодневным или длиннодневным - относятся хризантемы и почему? заданный автором Анастасия Богатырёва лучший ответ это ХРИЗАНТЕМА - ЦВЕТОК КОРОТКОГО ДНЯФОТОПЕРИОДИЗМТак на научном языке называют комплекс явлений, вызываемый изменением освещенности.Фотопериодизм — биологическая реакция растительного организма на эти изменения. Дни имеют разную длину в зависимости от сезона. Увеличение или уменьшение длительности светлого периода суток служит для растения сигналом включения тех или иных процессов роста и развития.Пока длина светового дня не достигнет определенной (так называемой «критической» ) длины, растение не станет цвести. Если она будет превышена — тоже. Но ведь для декоративноцветущих растений самое главное — цветок, и потому не знать или забывать об этой особенности никак нельзя.Фотопериодическая реакция многих видов растений настолько точна, что разница между длиной периода освещенности, при которой оно зацветает и при которой цвести не станет ни за что, составляет всего пятнадцать — двадцать минут. При этом часто важна не абсолютная длина светового дня, а именно сравнительная ко дню предыдущему, будет ли он короче или длинней некоего критического периода.С некоторыми растениями происходят чуть ли не фокусы! Вот мы, ни о чем не задумываясь, включаем ночью люстру — а для длиннодневного растения достаточно одной минуты света ночью при коротком дне, чтобы оно зацвело, тогда как короткодневное в ответ на этот «импульс» света цвести откажется наотрез. И период непрерывного света, и период непрерывной темноты почти одинаково важны.Некоторым достаточно одноразового сигнала, другие требуют более длительной экспозиции: эти «тугодумы» среагируют на изменение освещения через несколько недель.В одном городе, в оранжерее выращивались хризантемы на продажу. Однажды случился «полный кошмар» : огромные шикарные цветы распустились на стеблях… длиной всего лишь около пятнадцати сантиметров. Причина была проста: неполадки с освещением. А убытки… Комментарии излишни.Декоративные растения по-разному относятся и к продолжительности освещения. По отношению к длине дня все высшие растения делят на три группы.1. Растения короткого дня (короткодневные) . Это, как правило, растения тропического и субтропического пояса. Цикл развития они проходят при укороченном дне.К растениям короткого дня относятся амарантус, георгины, канны, космея, настурция, перилла, пуансеттия, хризантема, сальвия и др.2. Растения длинного дня (длиннодневные) . Большей частью это растения умеренного пояса и более северных широт. Некоторым из них требуется продолжительный день, а еще лучше они растут и цветут при беспрерывном освещении. К растениям длинного дня относятся анютины глазки, астры, василек, гайлардия, гипсофилла, гладиолус, гортензия, дельфиниум и др.3. Нейтральные растения зацветают при любой продолжительности дня. К ним относятся аспарагус, ахирантес, лилия, наперстянка, нарцисс, пеларгония, подсолнечник, тагетес эректа, тюльпан, цикламен, цинния.*Короткодневные растения цветут весной или (иногда — и) осенью, длиннодневные — летом.*Растения, находившиеся в условиях длинного дня, имеют более высокие стебли, чем растения в условиях короткого дня.Освещение и световой режимссылкаЦветоводство: световой режимссылка
Ответ от 2 ответа[гуру]Привет! Вот подборка тем с ответами на Ваш вопрос: к каким растениям - короткодневным или длиннодневным - относятся хризантемы и почему?
Ответ от Лёлька[гуру]хризантемы относятся к растениям короткого дня. Т. к. только при короткой длине светового дня у них вырабатывается гормон цветения, ну, и как следствие, зацветают при коротком дне.
Ответ от Анна Шаповалова[гуру]Хризантема – растение короткого дня, хорошо реагирующее на понижение ночной температуры. Цветение хризантем обильное, может продолжаться с конца лета до поздней осени. Чтобы кустик хризантемы был более компактным, его рекомендуется прищипывать для увеличения кустистости за счет роста боковых побегов. Если вы хотите получить более крупные цветки, можно выщипывать бутоны, оставляя на кусте всего несколько штук.
Ответ от Ассоль[гуру]Когда-то считалось короткодневным, а сейчас столько сортов, что всё перепуталось. Дарённые мне в прошлом году на 8 марта домашние хризантемы, я высадила на клумбу, пошли в рост, бутонов было не счесть, но не успели зцвести . Выкопала и на подоконник- цвели всю зиму и до сих пор цветут, потеплеет, обрежу и опять в сад.
Ответ от Nаталия Nik.[гуру]Хризантемы - осенние цветы. Конец августа, сентябрь, в южных краях и октябрь - время пышного цветения хризантем. День - на убыль, хризантема - в цвет. Значит, короткодневный цветок.
Ответ от 2 ответа[гуру]Привет! Вот еще темы с нужными ответами:
Ответить на вопрос:
2oa.ru
