Piante a giorno lungo e corto
Torna a metà del 19 ° secolo. gli scienziati hanno attirato l'attenzione sulla risposta ineguale delle piante alla durata dei periodi di luce e buio dell'anno. Furono condotti studi rilevanti su questo processo e già alla fine del secolo furono fatti i primi tentativi di utilizzarne i risultati nel processo di coltivazione delle piante.
È stato stabilito che regolando artificialmente la durata della giornata, è possibile coltivare le piante più esigenti, dalle alghe alle piante da fiore più alte in varie condizioni climatiche.
Come sapete, la durata della giornata varia a seconda della stagione e della latitudine. Nelle regioni meridionali è di 10-14 ore al giorno, nelle regioni polari varia da 0 a 24 ore. La durata del giorno più lunga si verifica in estate (26 giugno), la più breve in inverno (23 dicembre), ma indipendentemente la latitudine geografica è superiore alle 12 ore. dal 18 marzo e meno di 12 ore - Dal 25 settembre. Le piante reagiscono in modo diverso alla durata del giorno. Alcuni sono adatti alle giornate corte, altri alle giornate lunghe, e ce ne sono anche di neutrali.
Piante a giorno corto: zucca, peperoni, melanzane, fagioli, mais vegetale e altri. Sono venuti da noi dalle regioni meridionali, dove la durata del giorno è di 10-14 ore, quindi in condizioni ho una lunga giornata In essi la fioritura è ritardata, ma aumenta la massa vegetativa.
Piante a giorno lungo: lattuga, spinaci, cavoli, cipolle, acetosa, aneto, ravanelli, rape. Al contrario, si sviluppano più velocemente in un fotoperiodo lungo (18-24 ore). Riducendo il fotoperiodo a 10-12 ore si ritarda lo sviluppo delle piante e l'inizio delle fasi di fusto e fioritura.
Che significato pratico ha la reazione delle piante alla durata del periodo di luce? Durante la coltivazione in terreno protetto, piante a giorno lungo in gennaio, febbraio e in parte a marzo, e in autunno - da metà ottobre, si osserva uno stiramento dello stelo ed è impossibile ottenere prodotti di alta qualità. Pertanto, coltivare queste piante in tali condizioni richiede illuminazione.
Una reazione simile può essere vista anche in piante da giardinaggio, quindi, quando le pianti, dovresti familiarizzare attentamente con le caratteristiche delle piante per ottenere il miglior risultato.
Cambiamenti di durata stagionale ore diurne fornire alle piante informazioni sull'inizio della fioritura. Per alcune piante il segnale della fioritura è la riduzione della durata delle ore diurne. Altri, al contrario, fioriscono solo finché la durata del giorno non inizia ad aumentare.
A seconda di ciò, si distinguono le piante a giorno lungo (piante a giorno lungo), le piante a giorno corto (piante a giorno corto) e le piante neutre. Le piante a giorno lungo non fioriranno se la durata del giorno è inferiore a 12 ore al giorno. Si tratta principalmente di piante da giardino della zona temperata e delle latitudini settentrionali ( viole del pensiero, astri, fiordaliso, gladiolo, delphinium) e un piccolo numero di piante da interno (calceolaria, primula, ortensia, ibisco e alcune altre).
Le piante a giorno corto, al contrario, necessitano di un periodo di “lunga notte” - più di 12 ore - prima della fioritura. Se questa condizione non viene soddisfatta, le parti verdi della pianta cresceranno rapidamente, ma non vedrai la fioritura.
Alle piante a giorno corto, di regola, includono abitanti delle zone tropicali e subtropicali. Passano attraverso il loro ciclo di sviluppo con una giornata ridotta. Nella parte equatoriale del globo, la durata del giorno e della notte è approssimativamente la stessa durante tutto l'anno. Nella zona temperata del nostro Paese il rapporto è diverso: in periodo estivo La durata del giorno è di circa 16-17 ore. Una tale discrepanza caratteristiche biologiche equatoriale piante tropicali spesso porta a una scarsa fioritura e persino a un cambiamento nel modello di crescita.
Le piante del terzo gruppo sono neutre. Sono indifferenti alla durata delle ore diurne. La stragrande maggioranza delle piante da interno appartiene a questo gruppo. Crescono e fioriscono magnificamente sia in condizioni di luce diurna lunga che breve, ma in modo più abbondante con almeno 12 ore di luce diurna.
Le piante d'appartamento più comuni che rispondono alla durata del giorno sono piante a giorno corto. Le piante che richiedono giorni brevi per fiorire includono Shlumbergera, Poinsettia (Euphorbia pulcherrima), Kalanchoe, molte orchidee e alcune begonie.
Come gestire le piante a giorno corto?
Le piante a giorno corto causano i maggiori problemi ai giardinieri: per fiorire, devono creare una “notte” di 14-16 ore di lunghezza. Non è troppo difficile in pratica, ma richiede molta attenzione. Le piante a giorno corto solitamente fioriscono in autunno o in inverno, quando le ore di buio sono più lunghe e le persone utilizzano l’illuminazione artificiale nelle loro case. Tuttavia, anche questo potrebbe essere sufficiente per impedire la fioritura di queste piante. Per ottenere la fioritura, è necessario agire. Sono abbastanza semplici da implementare, ma solo i veri appassionati sono in grado di fare tutto azioni necessarie per tre mesi (compresi i fine settimana!) affinché le piante sviluppino i boccioli. Successivamente si possono posizionare i vasi con le piante posto permanente. Queste misure sono le seguenti:
Puoi semplicemente portare il vaso con la pianta in un armadio buio la sera presto, e portarlo in una stanza illuminata la mattina presto;
Puoi mettere un sacchetto o una scatola opaca su un vaso con una pianta la sera presto e rimuoverla la mattina presto - tieni la pianta in una stanza priva di fonti di luce naturale, sotto illuminazione artificiale lampade fluorescenti; utilizzare un timer in modo che le ore diurne durino 9-10 ore;
Se vivi in una zona dove non c'è rischio di gelo, tieni le piante all'aperto finché non compaiono i boccioli prima di portarle in casa. Durante questo periodo non è sufficiente proteggere la pianta solo dai raggi solari. Anche la luce relativamente debole di una lampadina elettrica o di un lampione può impedire la successiva fioritura. Pertanto, dovresti lasciare la pianta coperta anche durante la notte.
Si scopre che la durata del giorno conta molto per alcune piante. Alcune piante producono boccioli quando le ore diurne aumentano, mentre altre, al contrario, fioriscono solo quando le ore diurne diminuiscono.
Piante a giorno lungo Fioriscono quando le ore diurne superano le 12 ore. Le piante a giorno lungo includono bouganville, pelargonium, saintpaulia, gloxinia, calceolaria, primula, ibisco, viola, delphinium e fiordalisi.
Piante a giorno corto non fioriscono finché le ore diurne non sono inferiori a 12 ore. Queste piante includono nativi dei tropici e delle zone subtropicali. A queste latitudini le ore di luce e di buio della giornata sono più o meno le stesse. Una volta alle latitudini temperate, dove la durata della luce del giorno in estate è superiore a 15-17 ore, le piante cambiano il loro bioritmo e iniziano a crescere molto rapidamente a scapito della fioritura.
A meno che, quando si allevano piante a giorno corto, le ore diurne non siano ridotte a 8-10 ore, è improbabile che tali piante fioriscano. Le piante a giorno corto includono begonie, azalee, stelle di Natale, kalanchoe, astri, crisantemi e altre piante che fioriscono a fine estate o in autunno.
C'è anche un gruppo di piante che non rispondono alla durata del giorno. Possono essere definiti neutrali. Questi includono la maggior parte delle piante da interno.Come far fiorire le piante a giorno corto?
I coltivatori di fiori amatoriali hanno molti problemi con le piante a giorno corto. Affinché possano iniziare a fiorire, è necessario creare artificialmente una “notte” che duri più di 14 ore al giorno. L'azalea e la stella di Natale fioriranno solo se si osserva questo regime. A volte l'illuminazione artificiale nella stanza impedisce a queste piante di fiorire. A far fiorire le piante da interno a giorno corto, devi portare le piante in una dispensa buia o coprirle con una scatola o un sacchetto scuro sopra per tre mesi. Durante questo periodo le piante possono essere ostacolate non solo dalla luce nella stanza, ma anche dall'illuminazione stradale.
Allo stesso modo, la riduzione delle ore diurne influisce sulla fioritura delle piante a fioritura autunnale. piante da giardino. È improbabile che qualcuno si aspetti di vedere varietà a fioritura tardiva di dalie, astri e soprattutto crisantemi che fioriscono in estate.
Ma non c'è nulla di sorprendente in questo: basta ridurre le ore di luce del giorno a sette ore perché queste piante trasferiscano la loro fioritura dall'autunno all'estate.
La maggior parte delle piante annuali che fioriscono nella seconda metà dell'estate non rispondono a una diminuzione della temperatura, ma a una riduzione delle ore diurne. Molti di loro, alla luce naturale delle lunghe giornate estive, possono raggiungere dimensioni gigantesche prima di fiorire.
Proprio per questo motivo semina anticipata può portare ad uno sviluppo eccessivo di germogli e foglie e ad una scarsa fioritura. La semina tardiva di tali piante, al contrario, con fioritura abbondante può avere forme nane.
Conoscendo la reazione delle piante a giorno “corto” alla riduzione delle ore diurne, è possibile far fiorire alcune a luglio e, al contrario, ritardare altre fino a ottobre. Anche i crisantemi possono essere facilmente fatti fiorire a luglio semplicemente accorciando le ore di luce del giorno. Quindi l'inizio del fresco autunnale non è considerato un fattore importante che influenza la fioritura delle piante.
6. Piante a giorno corto e lungo
A noi interessa solo la capacità di contare il tempo, che si esprime nelle reazioni fotoperiodiche.
Erwin Bunning, 1964
Nelle zone clima temperato il cambio delle stagioni corrisponde a cambiamenti delle condizioni climatiche, spesso molto bruschi. In inverno, alle latitudini settentrionali, la colonnina di mercurio scende talvolta fino a quaranta gradi sotto zero, il manto nevoso raggiunge l'altezza dell'altezza umana e la nuvolosità continua accorcia la giornata già breve. Per un po Freddo inverno le piante producono semi e tuberi, gli insetti entrano in uno stadio dormiente e alcuni animali vanno in letargo. Il significato adattivo di questo comportamento è ovvio. Molto meno ovvio è il fatto che gli organismi si preparano all’inverno molto prima che arrivi. Ci vuole tempo perché le piante formino i semi.
Come fanno a sapere che l'inverno sta arrivando? O misurano il tempo del calendario o avvertono l'avvicinarsi dell'inverno attraverso l'accorciarsi delle giornate. In quest'ultimo caso, devono essere in grado di determinare la durata della giornata. La prima segnalazione di tale capacità nelle piante fu fatta solo nel 1920.
I dipendenti del Dipartimento dell'Agricoltura degli Stati Uniti, il chimico V.V. Garner e il fisiologo vegetale H.A. Allard, stabilirono un obiettivo pratico nel 1918: trovare un metodo migliorato per coltivare il tabacco Maryland Mammoth. Il fatto è che le piante di questa nuova varietà producono molte foglie (a volte fino a un centinaio) e solo Alta qualità. Ma nel Maryland e in Virginia, il mammut del Maryland fiorisce solo nel tardo autunno (indipendentemente dal tempo di semina), quindi il gelo invadente uccide le piante prima ancora che mettano i semi.
Anni di intensa ricerca non portarono immediatamente Garner e Allard al risultato desiderato. Gli scienziati hanno creato un'ipotesi dopo l'altra, le hanno testate attentamente (e gli esperimenti con le piante, di regola, continuano per più di un anno), ma tutto è stato vano.
Questi fallimenti non dovrebbero sorprendere, poiché a quel tempo il livello di conoscenza scientifica sulla fioritura e la fruttificazione delle piante era ancora insufficiente. Garner e Allard lo hanno scritto nel loro articolo pubblicato nel Annuario agricolo nel 1920:
Impianti origine tropicale Fioriscono e danno frutti in periodi dell'anno rigorosamente definiti. Il loro comportamento è così costante che nella nostra mente l'apparizione dei loro fiori è associata a determinate stagioni, proprio come i voli degli uccelli sono associati alla primavera e all'autunno. I fiori di ciclamino, fresia e colore brillante stelle di Natale, frutti e bacche di ardisia. In primavera aspettiamo con ansia la comparsa dei fiori di forsizia, viola selvatica, croco, albero di Giuda e corniolo. Con l'avvicinarsi dell'estate iniziano a fiorire papaveri, rododendri, iris e aquilegie. Fiorisce in autunno salvia decorativa, astri, cosmo, dalie e crisantemi.
Nasce l'idea che la ragione (o le ragioni) nascoste per tale tempistica di fioritura e fruttificazione in un certo momento debba essere puramente interna, altrimenti capricci meteorologici e altri eventi molto mutevoli condizioni esterne potrebbe seriamente interrompere questo ciclo regolare. Non c'è dubbio che per una fioritura e una fruttificazione di successo delle piante sono necessari determinati limiti di temperatura, umidità e, naturalmente, illuminazione. Così il raffreddamento primaverile, la siccità estiva o le precipitazioni eccessive possono ritardare o accelerare lo sviluppo delle piante, ma in generale sia il fiore che il frutto si formano regolarmente al momento giusto.
Poiché la maturazione dei semi per molte piante è l'unica opportunità per evitare l'estinzione, è facile concludere che tutta l'attività di un organismo vegetale è finalizzata solo alla maturazione dei semi, e la precedente crescita e sviluppo dello stelo, della radice e delle foglie sono fenomeni secondari . Tuttavia, questo punto di vista non è corretto. Una pianta eredita semplicemente la capacità di fiorire e portare frutti in risposta a determinate condizioni ambientali che la favoriscono.
Alla luce delle conoscenze moderne, questa affermazione era davvero profetica. Si noti che, sebbene gli autori fossero riluttanti a controllare il tempo di fioritura, riconoscevano implicitamente l’azione combinata di processi interni e fattori esterni: “La pianta semplicemente eredita la capacità fioriscono e danno frutti in risposta a determinate condizioni favorevoli condizioni ambientali". Anticiparono così di un decennio una delle idee più originali e feconde dell'intera teoria dei ritmi biologici.
Discutendo ulteriormente sul coinvolgimento delle condizioni esterne nella creazione di un certo stereotipo comportamentale nelle piante, non hanno nemmeno escluso un possibile fattore come la posizione geografica delle piante. Una rigorosa regolarità nella fioritura e nella fruttificazione viene osservata dalle piante solo finché vengono coltivate in determinate aree. Il trasferimento da una zona all'altra può modificarne notevolmente il comportamento: le piante che fioriscono e fruttificano abbondantemente diventano sterili oppure spostano il loro periodo di fioritura dalla primavera all'autunno e viceversa; piante annuali diventare due anni. Questi cambiamenti nel comportamento delle piante introdotte forniscono una forte prova del fatto che sono le condizioni esterne a regolare i processi di fioritura e fruttificazione; inoltre, assumono la capacità di controllare questi processi.
Quindi Garner e Allard hanno lavorato per determinare i fattori esterni che inibiscono lo sviluppo delle piante di mammut del Maryland. Poiché i primi esperimenti sono stati condotti in serra, i ricercatori hanno ipotizzato che l'effetto del trapianto di piante nelle serre condizioni di serra. “Solo pochi anni dopo abbiamo scoperto improvvisamente che con l’inizio della primavera, i germogli che normalmente formano i gambi dei fiori passano improvvisamente a una crescita vegetativa di durata indefinita. Poi ci è diventato assolutamente chiaro che avevamo a che fare con l’influenza di qualche fattore stagionale”.
Di quale fattore stagionale potrebbe trattarsi? Sempre nello stesso rapporto del 1920, Garner e Allard notarono di considerare anche la temperatura come un possibile fattore:
Eravamo ossessionati dall'idea che la temperatura sia il fattore stagionale più importante che influenza lo sviluppo delle piante. Ci siamo collegati con lui fioritura primaverile- come reazione delle piante alle temperature moderate dopo un inverno freddo. Gli è stata anche attribuita la comparsa dei fiori quando fa freddo. periodo autunnale. Probabilmente soprattutto perché non c'era nessun'altra ragione ovvia.
La temperatura è senza dubbio un fattore molto importante nello sviluppo delle piante e le piante variano notevolmente in termini di esigenze. Tuttavia, la temperatura da sola non può spiegare perché le piante fioriscono e danno frutti in determinati periodi. Anche se si crea una temperatura favorevole alla fioritura e alla fruttificazione, fiori e frutti compaiono comunque solo al momento giusto. Pertanto, l'iris comune, che fiorisce tra maggio e giugno, non fiorisce in inverno in serra, anche se viene coltivato a temperature prevalenti all'inizio dell'estate. Oppure: una varietà di soia fiorisce a giugno, un'altra a luglio, una terza ad agosto; questo avviene anche quando vengono seminati contemporaneamente. Poiché non si verificano bruschi sbalzi di temperatura durante l’estate e l’“orologio interno” da solo non può spiegare queste differenze nei tempi di fioritura, devono esserci altri fattore esterno. Ecco un esempio del comportamento peculiare della varietà di soia Biloxi. Quando vengono seminate all'inizio della primavera alla latitudine di Washington, le piante di questa varietà crescono per tutta l'estate, raggiungendo un metro e mezzo e fioriscono solo a settembre. Se seminate a giugno o luglio, le piante fioriranno comunque a settembre, accorciando il periodo di crescita. Ciò significa che la varietà Biloxi tende a fiorire all'incirca nello stesso periodo dell'anno, indipendentemente dall'epoca della semina; Solo in proporzione ai ritardi nella semina diminuisce la dimensione delle piante al momento della fioritura.
Non è difficile indovinare quando semina tardiva una pianta che può abbreviare il suo periodo di crescita per fiorire in tempo presenta evidenti vantaggi. In questo caso, aumenta la probabilità che i semi abbiano il tempo di maturare prima del gelo e la pianta sarà in grado di evitare gli effetti distruttivi del freddo. È importante però distinguere tra l'autoaccelerazione della fioritura e la causa di questo fenomeno. Le piante della varietà Biloxi, accorciando il periodo vegetativo, anticipano sostanzialmente l'inizio del freddo; Pertanto, la ragione di questo comportamento dei semi di soia non è una diminuzione della temperatura.
In una lettera scritta poco prima, Garner sottolinea: “Dato che le piante crescevano in serra, sembrava che la temperatura come indicatore del tempo dovesse essere eliminata… L’unico fenomeno stagionale che poteva essere il fattore ricercato era il cambiamento della temperatura la durata del giorno e della notte. L'importanza di questo presupposto era che la durata della luce diurna era separata dalla quantità di radiazione solare."
L'idea è venuta loro nello stesso momento, ricorda Allard. Esaminando i fattori che potrebbero accelerare l'inizio della fioritura, sono tornati nuovamente alle condizioni che cambiano con il mutare delle stagioni: temperatura e luce. Hanno anche menzionato la durata della giornata. Anche se sembrava loro che questo fattore non avrebbe avuto alcun effetto significativo sullo sviluppo delle piante, hanno deciso di testarlo. A questo scopo è stata costruita una piccola casa sperimentale, ben ventilata e nella quale le piante venivano tenute nella completa oscurità. Con l'aiuto di una casa del genere è stato possibile creare una giornata "autunnale" abbreviata per le piante. Per tutto il luglio 1918, ogni giorno diversi vasi contenenti il mammut del Maryland furono tenuti nella “casa buia” per 14 ore e portati fuori alla luce del giorno per 10 ore. Ben presto queste piante sperimentali iniziarono a formare germogli, mentre le piante di controllo, che erano sul campo durante le lunghe giornate estive, non fiorirono fino all'autunno.
Riso. 21. Controllo fotoperiodico della fioritura. Sopra ci sono piante sperimentali di mammut del Maryland esposte alla luce tutti i giorni dalle 9:00 alle 16:00. I baccelli furono finalmente formati entro il 15 agosto. Di seguito sono riportate le piante di controllo del mammut del Maryland tenute all'aperto. Entro il 15 agosto non trovarono segni di fioritura.
Così casualmente semplice fu il modo in cui Garner e Allard scoprirono nelle piante la capacità di misurare la durata del giorno e, quindi, di determinare la stagione. I ricercatori chiamano questa risposta del corpo alla lunghezza relativa del giorno e della notte fotoperiodismo, e la durata del giorno favorevole per un dato organismo è fotoperiodo.
Ma il primo esperimento, per quanto incoraggiante fosse, è servito solo come indicazione dell'esistenza di un certo modello. I ricercatori avevano ancora un lungo e difficile viaggio davanti a loro prima di poter scrivere:
Nell'area di Washington, la durata del giorno (dall'alba al tramonto) è di circa 15 ore a fine giugno e di circa 9,5 ore a fine dicembre. Per determinare se un tale cambiamento nella durata del giorno influisce sui tempi di fioritura e fruttificazione delle piante, è stata effettuata una serie di esperimenti. Nelle lunghe giornate estive le piante erano parzialmente private della luce. I risultati ottenuti sono stati sorprendenti. Il periodo di fioritura delle piante non era più associato ad alcun periodo specifico dell'anno. La normale periodicità stagionale è stata interrotta.
Gli esperimenti sono stati effettuati al massimo piante diverse- sia selvatici che coltivati. Le risposte ai cambiamenti nella durata del giorno sono state osservate molto frequentemente.
Il metodo per eseguire questi esperimenti è estremamente semplice. La "casa oscura" è stata progettata in modo tale che l'aria fluisse liberamente dentro e fuori, ma la luce del giorno non entrasse. I contenitori con le piante sono stati posizionati su carrelli, che hanno facilitato lo spostamento quotidiano delle piante sperimentali in una stanza buia per una certa parte della giornata e ritorno. Quindi, affinché le piante ricevano otto ore di luce diurna, il carro con le piante veniva portato in una casa buia, diciamo alle 16:00, e ripartito da lì alle 8:00 del giorno successivo. Per fare un confronto, in ciascun esperimento, le piante di controllo sono state coltivate esattamente nelle stesse condizioni, ma erano esposte alla luce tutto il giorno.
La risposta delle piante all'accorciamento artificiale del giorno è stata rapida e chiara. Le piante di soia Bailoxi germinate il 17 maggio hanno ricevuto sette ore di luce al giorno a partire dal 20 maggio e sono fiorite in 26 giorni, mentre il gruppo di piante di controllo ha impiegato 110 giorni per farlo. Questa varietà di soia, che solitamente fiorisce a settembre anche se piantata a maggio, fiorisce a giugno semplicemente a causa delle ridotte ore di luce diurna. Esperimenti successivi hanno dimostrato che un fotoperiodo di dodici ore era altrettanto efficace nell'accelerare la fioritura di queste piante quanto un fotoperiodo di sette ore. Ora non è difficile capire perché questa varietà fiorisce a settembre: è a settembre che la durata del giorno si riduce a 12 ore.
Allo stesso tempo, è stato condotto esattamente lo stesso esperimento con la varietà di soia Pechino. Le piante che ricevevano sette ore di luce fiorivano dopo 21 giorni, mentre le piante esposte alla luce tutto il giorno fiorivano dopo 62 giorni. Ciò era pienamente coerente con i risultati delle osservazioni sul campo: Pechino fiorisce a luglio, cioè due mesi prima di Bailoxi. Pertanto, Pechino fiorisce con giorni più lunghi di Biloxi.
Il comune astro selvatico, che fiorisce tipicamente a settembre in condizioni di luce diurna ridotta, si è comportato in modo simile alla soia Biloxi. Con la luce giornaliera di sette ore, l'aster fioriva in 36 giorni, contro i 122 della luce naturale. I fagioli di Lima importati dal Perù, che fioriscono nell'area di Washington solo nel tardo autunno, fiorivano in 28 giorni quando il fotoperiodo era ridotto a sette ore. Ambrosia si è comportata esattamente allo stesso modo.
Difficilmente ci si aspetta di vedere fiori di crisantemo o dalie a fioritura tardiva in piena estate, ma questi tipici fiori autunnali possono essere facilmente ottenuti riducendo la durata delle ore di luce del giorno. Non c'è più nulla di misterioso nel fatto che tra il cosmo si producano raccolti all'inizio della primavera, ma con qualche intervallo temporale, c'è chi trasferisce la fioritura dalla primavera all'autunno, quando la durata delle ore diurne diminuisce a circa 12 ore. Per lo stesso motivo, il cosmo non fiorisce nella tarda primavera, quando le giornate diventano più lunghe di 12 ore.
Esiste un gruppo di piante, tra cui la maggior parte delle cosiddette annuali, che fioriscono regolarmente nella seconda metà dell'estate, rispondendo alla riduzione delle ore diurne. Le giornate lunghe favoriscono una crescita vegetativa più rapida e intensa di queste piante, mentre le giornate relativamente corte ne favoriscono la fioritura e la fruttificazione. Alcuni di essi, alla luce naturale delle lunghe giornate estive, raggiungono dimensioni gigantesche prima di iniziare a fiorire. Pertanto, una semina troppo precoce porta ad un eccessivo sviluppo del fogliame e dei fusti e ad una scarsa fioritura e fruttificazione. La semina tardiva, al contrario, può portare ad una crescita nana con fioritura e fruttificazione abbondanti. Da ciò non è difficile comprendere il perché del trasferimento di alcune piante in altre latitudini settentrionali, dove le giornate estive sono più lunghe, provoca una crescita esuberante e una tendenza alla sterilità. Le piante di questo gruppo reagiscono in modo diverso all'accorciamento della giornata estiva. La fioritura di alcuni può essere provocata a luglio, mentre altri possono essere ritardati fino a novembre. Anche i più recenti possono facilmente fiorire e fruttificare nel periodo più caldo dell'estate semplicemente accorciando la giornata. Non c'è quindi motivo di considerare l'arrivo del fresco autunnale un fattore importante che influenza lo sviluppo delle piante.
L'esatto opposto del gruppo già descritto sono le piante che fioriscono regolarmente nella tarda primavera e all'inizio dell'estate. È chiaro che non necessitano di giornate brevi per raggiungere la fase di fioritura. Al contrario, è stato riscontrato che le giornate corte impediscono o almeno ritardano significativamente la loro fioritura e fruttificazione. Questo gruppo di piante comprende le cosiddette annuali invernali, oltre alle nostre normali verdure. Risultati piuttosto interessanti sono stati ottenuti sui ravanelli tipici di questo gruppo.
Le varietà convenzionali di ravanello, seminate in primavera, formano prima una radice commestibile ispessita e, poco dopo, uno stelo su cui si formano i fiori e maturano i semi. Pertanto, la varietà Scarlet Globe, seminata il 15 maggio e cresciuta in condizioni naturali di durata del giorno, ha iniziato a fiorire il 21 giugno. La stessa varietà, seminata contemporaneamente, ma ricevendo sette ore di luce al giorno, cresceva lentamente e non fioriva. In condizioni di ore diurne ridotte, le radici del ravanello aumentavano e le sue rosette fogliari crescevano. Trasferiti in serra in autunno, questi ravanelli hanno continuato a crescere lentamente durante tutto l'inverno. Solo all'inizio della primavera, con più giorni, la pianta gettò fuori uno stelo fiorito e, dopo aver formato i semi, morì. Quindi la tipica annuale è stata costretta a comportarsi come una biennale. Di conseguenza, ridurre la durata della luce diurna può non solo avvicinare il momento della fioritura, ma anche ritardarlo di un periodo o dell'altro.
Il comportamento dei ravanelli non fa eccezione. L'assenza di gambi di fiori durante le brevi giornate invernali e all'inizio della primavera è tipica di molti piante resistenti al gelo, che mantengono un'attività vegetativa più o meno pronunciata in questo periodo dell'anno. In questo caso, c'è una tendenza alla crescita di uno stelo strisciante con germogli alla base o ad una forma di rosetta di formazione delle foglie. Con l'inizio della primavera, il modello di crescita cambia: le piante, preparandosi alla fioritura e alla fruttificazione, lanciano steli eretti.
A questo gruppo di piante appartengono anche le nostre erbe foraggere. Tra questi, il comportamento del trifoglio dei prati è particolarmente caratteristico... Con una luce giornaliera di dieci ore, le piante sperimentali hanno sviluppato uno stelo strisciante e non fiorito, che è rimasto a lungo dopo che il gruppo di piante di controllo ha emesso steli eretti, è fiorito e si è formato semi. In modo simile, il pioppo tremulo, trasferito dal campo all'inizio della primavera e ricevendo solo 10 ore di luce al giorno, mantenne il tipo di sviluppo vegetativo per molte altre settimane, mentre le piante che rimasero alla luce tutto il giorno formarono rapidamente alte , peduncoli diritti.
Riso. 22. Aspetto Phytotron a Canberra (Australia).
Riso. 23. Phytotron che funziona secondo il principio pompa di calore. Sezioni separate ti consentono di creare modalità con diverse durate del giorno e diverse temperature.
IN mesi estivi Non è possibile coltivare gli spinaci per scopi da tavola: germogliano rapidamente e non formano la rosetta desiderata di foglie grandi. Questo veniva solitamente attribuito all'azione alte temperature. In effetti, un aumento della temperatura entro certi limiti accettabili, di norma, accelera lo sviluppo delle piante. Tuttavia, gli esperimenti hanno dimostrato che gli spinaci possono fornire risultati eccezionali buon sbocco parte se il periodo di luce del giorno si riduce a 8-10 ore.
Gli esempi sopra riportati illustrano il fatto che esiste un folto gruppo di piante che entrano nella fase di fioritura e fruttificazione solo con l'aumentare della durata del giorno, man mano che la primavera si trasforma in estate. Queste piante possono essere pensate come “piante a giorno lungo” rispetto a “piante a giorno corto”, che sono costrette a fiorire e dare frutti a causa della riduzione della durata del giorno che si verifica in autunno. Non esiste un confine netto tra questi due gruppi, anche se ci sono piante che non possono procedere alla fioritura e alla fruttificazione senza un fotoperiodo molto lungo o molto breve. Esistono anche piante che occupano una posizione intermedia rispetto alla durata della giornata.
Per verificare l'efficacia dell'illuminazione, è stata costruita una serra in cui erano distribuite uniformemente lampade elettriche da 40 watt, creando un'illuminazione media di 35-60 lux. Le luci rimanevano accese tutti i giorni dal tramonto fino a mezzanotte. Questa intensità luminosa è molto insignificante rispetto a quella naturale, raggiungendo i 5000 lux nelle limpide giornate invernali, e talvolta anche di più. Eppure sono stati ottenuti risultati sorprendenti. Per confronto in condizioni simili, ma senza illuminazione artificiale conteneva un altro gruppo delle stesse piante.
Si presumeva che nella serra di controllo le piante a giorno lungo mantenessero una crescita puramente vegetativa e in una serra con illuminazione artificiale accelerassero lo sviluppo e la fioritura. Le piante a giorno corto, al contrario, avrebbero dovuto fiorire nella sala di controllo e continuare a crescere nella serra illuminata.
Nella serra di controllo, la fioritura del cosmo è avvenuta tra 50 e 60 giorni dalla germinazione. Nella serra illuminata, le piante crescevano rapidamente, superando di gran lunga le loro dimensioni normali e non mostrando segni di fioritura. A luglio le piante furono tolte dalla serra e da quel momento furono solo ricevute luce del giorno lungo giorni di sole. Continuarono a crescere attivamente e fiorirono solo in ottobre, quando il naturale accorciamento della luce del giorno li costrinse a iniziare la fioritura.
Questi esempi sono più che sufficienti per dimostrare che l’illuminazione artificiale a bassa intensità, utilizzata per allungare il fotoperiodo nelle brevi giornate invernali, impedisce la fioritura delle piante a giorno corto ed è altrettanto efficace nel promuovere la transizione delle piante a giorno lungo alla fioritura e alla fruttificazione. Pertanto, un’illuminazione artificiale relativamente debole, utilizzata durante l’inverno come supplemento alla luce diurna di breve durata, ha lo stesso effetto della luce diurna in estate.
Garner e Allard hanno concluso discutendo le possibili direzioni per la ricerca futura:
Una corretta spiegazione dell'influenza della durata del giorno sullo sviluppo delle piante aiuterà a comprendere meglio le ragioni dell'habitat limitato della maggior parte delle piante: un problema molto difficile e complesso. Per ottenere la massima resa è necessario conoscere esattamente il momento di ogni semina. In alcune condizioni, una differenza inferiore a 10 giorni indirizzerà lo sviluppo delle piante verso la crescita della massa verde o verso la formazione degli organi riproduttivi.
Per i coltivatori di piante, la scoperta di un fattore così importante come la lunghezza relativa del giorno e della notte aiuterà a fornire ad aree specifiche varietà tardive, forme più produttive o più alte, varietà migliorate di specie a fioritura costante o a fruttificazione costante. Questa scoperta definisce più chiaramente il problema dell'espansione delle superfici coltivate a cereali. Inoltre, la regolazione artificiale della durata dell'illuminazione consente di lavorare più o meno indipendentemente condizioni naturali durata della giornata. Spesso è impossibile incrociare le piante a causa della differenza nel tempo di fioritura delle forme madri. In questi casi, controllare la durata del fotoperiodo, e quindi i tempi della fioritura, può essere di inestimabile aiuto. Un biologo coinvolto nell'introduzione di nuove forme di piante avrà a sua disposizione di più Solide fondamenta studiare i fattori da cui dipende la possibilità di adattamento di questa pianta alle condizioni della nuova regione.
Questa scoperta permetterà apparentemente di far fiorire e fruttificare quasi tutte le piante in qualsiasi periodo dell'anno e in qualsiasi luogo. Accorciando il fotoperiodo con l'ausilio di camere buie e allungandolo con l'ausilio dell'illuminazione artificiale, sarà possibile indurre a piacimento l'attività riproduttiva nelle piante.
Quale problema è stato scelto da Garner e Allard come prioritario? Sono riusciti a ottenere i semi dal tabacco Maryland Mammoth e come?
La loro proposta era semplice: "Il problema della fornitura di semi può essere facilmente risolto coltivando il mammut del Maryland nel sud della Florida in inverno, poiché in queste condizioni fiorisce e produce frutti non diversi da tutte le altre varietà..."
Così Garner e Allard, dopo aver risolto la questione pratica immediata, hanno dato il mondo nuovo metodo, che ha consentito ai lavoratori agricoltura, floricoltori, giardinieri e allevatori per regolare lo sviluppo delle piante. Ma solo dieci anni dopo si comprese il vero significato della scoperta del fotoperiodismo per la biologia nel suo insieme.
Dal libro Biologia straordinaria autore Drozdova I VPiante “nervose” “Guardando una goccia d'acqua, un osservatore che pensa analiticamente arriverà alla conclusione sull'esistenza dell'Oceano Pacifico”, ha detto Sherlock Holmes. Bisogna pensare che nelle sue attività pratiche non si è spinto così lontano sulla via della deduzione, altrimenti, senza dubbio, non
Dal libro Anatomia e fisiologia dell'età autore Antonova Olga Alexandrovna2.2. L'uomo e le piante Il mondo della flora è un enorme magazzino che fornisce all'uomo i nutrienti necessari sintetizzati dalle piante. Dai materiali vegetali, le persone producono medicinali, vestiti, costruiscono case, ecc. A causa della natura specifica dell'attività della vita
Dal libro Test di biologia. 6a elementare autore Benuzh ElenaDIVERSITÀ DEL REGNO VEGETALE, DISTRIBUZIONE E IMPORTANZA DELLE PIANTE. PIANTE INFERIORI E SUPERIORI. Ginosperme 1. K piante inferiori includere: A. MhiB. Alghe B. Muschi e algheG. Felci2. Le seguenti caratteristiche sono caratteristiche delle alghe: A. Hanno foglie e steli.
Dal libro Entertaining Botany [Con illustrazioni trasparenti] autore Tsinger Alexander Vasilievich5. Piante alpine Temo che Wolfia non ti sia piaciuta molto. Che pianta “vera” è questa, che fiori “veri” sono questi! Prendiamo le piante più grandi, ma sono quelle più “vere”, e meritano comunque il soprannome di pigmei.
Dal libro Gli insetti si proteggono autorePiante ferite
Dal libro Il racconto di un antenato [Viaggio all'alba della vita] autore Dawkins Clinton RichardNemici delle piante Questo titolo può sembrare strano al lettore. Le piante sono nemiche degli insetti! Succede questo? Piuttosto, al contrario, gli insetti sono nemici delle piante. In generale questo è corretto. Ma la vita è così varia!...La femmina di una minuscola zanzara biliare deponeva un sottile ovopositore
Dal libro Il linguaggio chimico degli insetti autore Balayan Valery MikhailovichDATA 36. PIANTE Includerei una storia su di loro se non l'avessi già fatto in due capitoli di Climbing the Peak of Improbability: "Grani di polline e proiettili magici" e "Il giardino recintato". A parte 13 specie piuttosto minori di glaucofite unicellulari, che sembrano
Dal libro Piccoli lavoratori della foresta [Formiche; illustrazioni di V. Grebennikov] autore Marikovski Pavel IustinovichPiante trappola L'autore di fantascienza H.G. Wells ha descritto in questo modo l'orchidea “vampiro”, che, durante la fioritura, prima inebria la vittima con un odore e poi presumibilmente ne succhia il sangue: “I fiori erano bianchi, con strisce arancio-dorate sui petali; il pesante perianzio si piegò, e
Dal libro Formiche, chi sono? autore Marikovski Pavel IustinovichPiante mirmecofile I semi sono ingannatori. Il formicaio era enorme, alto, apparentemente antico quanto l'abete rosso vicino al quale si trovava. Entrambi: l'abete rosso e il formicaio crescevano ogni anno. Ma l'abete rosso raggiunse il formicaio e cominciò a proiettarvi troppa ombra. Alla ricerca di
Dal libro I segreti della biologia di Fresco KlasPiante amorevoli Cibo insolito Durante il periodo più caldo dell'anno, tra la fine di luglio e l'inizio di agosto, sulle saline vicino a fiumi o laghi, su cespugli rigogliosi e molto densi di salnitro compaiono bacche nere. Come la maggior parte delle piante che danno frutti, il salnitro differisce da cespuglio a cespuglio e
Dal libro Tre biglietti per l'avventura. Il sentiero del canguro. autore Darrell GeraldLe piante germoglieranno? Avrai bisogno di: semi a germinazione rapida (girasole, piselli o fagioli), tre bicchieri o tazze, tre barattoli, sabbia, un pezzo di plastica, fertilizzante liquido per fiori, detersivo in polvere e acqua Durata dell'esperimento: 3–6 settimane Tempo di svolgimento: primavera,
Dal libro Acquario a scuola autore Makhlin Mark DavidovichPiante sudorifere Avrai bisogno di: una borsa, uno spago, un albero deciduo vivo o pianta di grandi dimensioni in una pentola Durata dell'esperimento: 1-24 ore Tempo: maggio-agosto - per vivere alberi decidui. Tutto l'anno- per piante da interno. Le tue azioni: caldo sole
Dal libro La storia di un antenato [Pellegrinaggio alle origini della vita] autore Dawkins Clinton RichardPrima parte. IL PAESE DELLA LUNGA NUVOLA BIANCA C'erano quarantadue scatole, tutte ben imballate, su ciascuna di esse era scritto molto chiaramente il nome del proprietario. "A caccia
Dal libro Antropologia e concetti di biologia autore Kurchanov Nikolaj AnatolievichPIANTE MACUATE Attualmente l'idroflora dell'acquario nelle collezioni di giardini botanici e acquariofili comprende più di 300 specie. In un acquario scolastico è necessario disporre di un set piccolo ma completo da utilizzare in un corso di biologia piante acquatiche. Impianti
Dal libro dell'autoreAppuntamento n° 36 Piante Incontriamo le vere maestre della vita: le piante. La vita potrebbe tranquillamente fare a meno degli animali e dei funghi. Ma se le piante scomparissero, la vita finirebbe immediatamente. Le piante sono la base di quasi tutti la catena alimentare. Questi sono gli organismi più evidenti
Dal libro dell'autorePiante Le piante sono organismi multicellulari con un'alimentazione di tipo fotoautotrofo. Ricambio nutriente- amido. Per cicli vitali caratterizzato dall'alternanza di generazioni con diversi rapporti di diploide (sporofito) e aploide (gametofito)
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05.12.2016
Tra i numerosi fattori fisici, chimici e biologici che influenzano la crescita e lo sviluppo flora, uno dei principali è l'illuminazione. I raggi luminosi possono accelerare o rallentare i processi chimici nelle cellule vegetali, stimolare i processi metabolici e regolare i processi di crescita. Pertanto, l'energia luminosa favorisce il passaggio di reazioni chimiche nelle piante per la sintesi di sostanze organiche diossido di carbonio (fotosintesi). La lunghezza delle onde luminose (composizione spettrale) e la loro intensità influenzano le dimensioni e la forma (morfologia) dei rappresentanti della flora ( fotomorfogenesi). Non meno importante per lo sviluppo delle piante è la loro risposta biologica alla durata dell'esposizione alla luce - fotoperiodismo. Le esigenze di illuminazione delle piante possono variare notevolmente. A seconda delle caratteristiche geografiche della loro origine, si distinguono: piante a giorno lungo, piante a giorno corto e piante neutre.
Differenza caratteristica piante a giorno lungoè l'inizio della fase di fioritura, soggetta ad un aumento delle ore di luce diurna a 13 o più ore al giorno. Se le ore diurne sono più brevi e l'illuminazione è insufficiente, continueranno a crescere, formando intensamente una massa verde, ma senza entrare nella fase di fioritura. Di norma, questo gruppo comprende piante di latitudini temperate e settentrionali.
Tra le colture da giardino a noi conosciute, le piante a giorno lungo includono: carote, sedano, barbabietole, cipolle, ravanelli, cavoli, patate, lattuga, spinaci, ravanelli, prezzemolo, aneto, rape, pastinache, rutabaga, ecc.; dai cereali: frumento, segale, orzo, avena. Con un breve periodo di luce, le piante a giorno lungo non saranno in grado di produrre frutti, oppure il raccolto sarà trascurabile. Determina questa caratteristica delle piante a giorno lungo tempismo corretto la loro semina. Pertanto, in caso di semina tardiva, danno un raccolto minore e di qualità peggiore rispetto alla semina primaverile. È interessante notare che dopo che le piante hanno completato la fruttificazione, il loro ulteriore sviluppo è praticamente indipendente dalla durata della luce del giorno.
Piante a giorno corto- Questi sono, di regola, abitanti delle latitudini meridionali. Coltivato più frequentemente colture da giardino compresi in questo gruppo: fagioli, peperoni, melanzane, pomodori, cetrioli, zucca, melone, mais, zucchine, girasoli, basilico; dai cereali: miglio, cotone, erba sudanese, mogara, sesamo, soia, ecc. Per la loro fioritura e fruttificazione, condizione necessaria è la durata del periodo buio della giornata superiore a 12 ore.
Terzo gruppo - colture neutre(grano saraceno, ciclamino, anguria, asparagi, nonché la maggior parte delle varietà e degli ibridi di colture coltivate e adattate alle medie latitudini). Si sviluppano, fioriscono e danno frutti senza una dipendenza pronunciata dalla durata del giorno e della notte.
Sensibilità delle razze
le ombre al rapporto tra giorno e notte potrebbero non esserlo quanto variare in base alla temperatura ambiente, all'umidità, all'intensità e alla qualità dell'illuminazione, nonché nutrizione minerale impianti. Può reagire alla durata dell'illuminazione come segue: pianta matura e i suoi semi.La germinazione di alcune colture è possibile solo al buio, altre richiedono l'alternanza di luce e oscurità, oppure solo la luce.
Conoscendo questa caratteristica delle piante, puoi facilmente regolare la fruttificazione dei raccolti a giorno lungo o corto e raccogliere diversi raccolti durante il periodo estivo. Basta solo crearli le condizioni necessarie– ombreggiatura o illuminazione aggiuntiva.
L'illuminazione delle piante può essere naturale (luce solare o lunare) o artificiale (lampade elettriche ed emettitori vari). È inoltre impossibile ignorare i diversi effetti dello spettro dei raggi luminosi a seconda della loro lunghezza d'onda. Le più importanti sono le zone rosse e blu-viola dello spettro. Influiscono sul metabolismo e sul processo di crescita delle piante. Le piante a giorno corto percepiscono la luce blu come oscurità e hanno maggiori probabilità di fiorire. Le piante a giorno lungo reagiscono anche alla luce nello spettro rosso. Ma il blu-viola provoca un rallentamento della crescita e l'inibizione delle funzioni di formazione dei frutti.
La più neutra è la luce nello spettro verde. Non provoca cambiamenti evidenti nella crescita e nello sviluppo delle piante. La radiazione infrarossa favorisce una raccolta rapida. E quando diminuisce stagione di crescita ritardi, ma il rendimento aumenta.
Per coltivare con successo colture di ortaggi e cereali, è necessario considerare l'influenza su di esse sia della durata dell'illuminazione che della qualità della luce. Controllando questi fattori, i processi di crescita e i livelli di resa possono essere regolati per migliorare la produttività delle colture.
