Длина дня — влияние на развитие овощей

В блогах компаний размещается информация производителей товаров для сада и огорода, агрофирм, питомников растений и специализированных интернет-магазинов. Эти материалы могут содержать рекламу товаров или услуг.

У овощных культур достаточно сложная реакция на длину дня. Продолжительность и интенсивность освещения оказывают большое влияние на развитие овощных культур и их урожайность. Овощные культуры можно разделить на три группы: длинного дня, короткого дня и нейтральные к длине дня.

Длина дня — влияние на развитие овощей

Длина дня — влияние на развитие овощей

Фотопериод в жизни растений

растения длинного и короткого дня

У многих начинающих овощеводов вызывает удивление тот факт, что такая простая культура, как укроп, не удается при летних посевах. Подобные неудачи по большей части обусловлены большой продолжительностью июньских и июльских дней. А поскольку длина светового дня серьезно влияет на развитие овощных и зеленных культур и формирование их урожая, агронаукой принято выделять растения короткого и длинного дня.

Растения, произрастающие в определенных географических поясах, со временем адаптируются к циклическим (суточным и сезонным) изменениям продолжительности дня и ночи. Таким образом формируется так называемый фотопериодизм, то есть зависимость развития разных культур от длительности темного и светлого времени суток.

У растений длинного дня в условиях круглосуточного освещения наблюдается ускоренный рост и они быстро переходят к фазе цветения и плодоношения. А вот при коротком световом дне, напротив, их развитие резко тормозится до такой степени, что они могут даже не зацвести. У короткодневных культур все наоборот: в условиях укороченного дня (12-14 часов) они интенсивно вегетируют, быстро зацветают и более обильно плодоносят, чем при длинном дне.

Есть также сорта и виды растений, практически не реагирующие на колебания долготы дня. Как правило, они произрастают в районе экватора, где долгота дня и ночи практически идентична.

Фотопериод оказывает определенное влияние не только на цветение и плодоношение растений, но и на некоторые другие важные процессы их жизнедеятельности. К примеру, от этого параметра зависит образование луковиц у лука и чеснока, а также формирование корнеплодов и клубней у корне- и клубнеплодных культур.

растения длинного и короткого светового дня

Большинство сельхозкультур, возделываемых в средних широтах, лучше адаптировано к длине летнего дня (15-17 часов и более). А вот в тропических странах культурные растения выращивают в зимний период, когда длительность дня составляет всего 10-12 часов. Поэтому рис, кукуруза, просо, перец, томаты, фасоль, табак и многие другие выходцы с юга, как правило, являются растениями короткого дня.

Для полноценного развития данным растениям на определенном этапе необходим сокращенный световой день. Поэтому посев томата и перца на рассаду в сроки, когда длина дня еще ограничена, приводит к уменьшению общего периода вегетации и стимулирует формирование плодов.

Кстати, растения длинного дня, у которых урожай формируется в виде органов вегетации (разные зеленные культуры), корне- , клубнеплодов, также нуждаются в сокращении фотопериода на начальной фазе своего развития. Этого можно добиться созданием ежедневного притенения растений или (что значительно проще) смещением сроков посадки/посева на ранне весенний или осенний период, когда длина светового дня еще маленькая.

К примеру, все виды салатов относятся к растениям длинного дня. Таким образом, при увеличении долготы дня высеянные в середине лета растения быстро приступают к образованию семян, сильно вытягиваются и дают мало листьев. В итоге выход товарной продукции получается минимальным — ситуацию не спасают ни щедрые поливы, ни регулярные рыхления междурядий. Таким образом, чтобы зеленные культуры сформировали пышную розетку листьев, необходимым условием является короткий день, то есть высевать их следует ранней весной либо осенью. В противном случае растения быстро принимаются цвести в ущерб урожайности.

Как заставить цвести растения «короткого» дня?

Любителям-цветоводам много хлопот доставляют растения «короткого» дня. Чтобы они начали цвести, нужно искусственно создать «ночь» продолжительностью более 14-ти часов в сутки. Азалия, пуансеттия зацветут только при соблюдении такого режима. Иногда искусственное освещение в комнате не дает этим растениям зацвести. Чтобы заставить зацвести комнатные растения «короткого» дня, нужно выносить растения в темную кладовку или накрывать сверху коробкой или темным пакетом в течение трех месяцев. В этот период растениям может помешать не только свет в комнате, но уличное освещение.

Точно также сокращение светового дня влияет на цветение осеннецветущих садовых растений. Навряд ли кто-то ожидает увидеть летом цветение позднецветущих сортов георгинов, астр, а тем более хризантем.

Однако, ничего удивительного в этом нет, достаточно сократить световой день до семи часов, чтобы эти растения перенесли свое цветение с осени на лето.

Большинство однолетников, цветущих во второй половине лета, реагируют не на снижение температуры, а на сокращение продолжительности светового дня. Многие из них в условиях естественного освещения длинных летних дней могут достигать гигантских размеров, прежде чем зацветут.

Именно по этой причине ранние посевы могут привести к избыточному развитию побегов и листьев и слабому цветению. Поздние же посевы таких растений, наоборот, при обильном цветении могут иметь карликовые формы.

Зная реакцию растений «короткого» дня на сокращение продолжительности светового дня, можно у одних вызвать цветение в июле, а других, наоборот, задержать до октября. Даже хризантемы легко заставить цвести в июле простым укорачиванием светового дня. Так что наступление осенней прохлады не считается важным фактором, влияющим на цветение растений.

Растения длинного и короткого дня

Долгота светового дня в естественных усло­виях имеет для многих видов в определенные времена года большое значение при образовании цветов. Бывают растения длинного и ко­роткого дня.

У растений длинного дня бутоны появляют­ся только в том случае, если в течение не­скольких недель световой день длится более 12 часов.

Растения короткого дня в период образова­ния бутонов должны находиться на свету лишь 12 часов или менее того. У «нейтральных» рас­тений долгота светового дня на образование бутонов влияния не оказывает.

В оранжереях и комнатах можно с помощью особых светильников самостоятельно устано­вить долготу дня, добиться даже в неудачном месте необходимой освещенности.

Вторичная сложная покровная ткань – перидерма, ее образование и строение: феллоген, феллодерма, пробка (феллема). Чечевички, их образование, строение и функции. Формирование и строение корки.

У большинства многолетних растений осевые органы (корень и стебель) неуклонно нарастают в толщину, за счет деятельности вторичных меристем. Но первичная покровная ткань , эпидерма не обладает меристематической активностью и не может следовать за утолщением органов. Под напором образующихся вторичных тканей она разрывается и слущивается. На смену ей приходит сложная вторичная покровная ткань , перидерма.

Начало образованию перидермы кладется формированием вторичной латеральной меристемы , пробкового камбия или феллогена.

Феллоген работает на две стороны. Наружу он откладывает слои пробки (или феллему), а внутрь органа , живую паренхимную ткань – феллодерму.

На поперечном срезе органа феллоген выглядит в виде кольца плотно сомкнутых тонкостенных клеток, имеющих, как правило, прямоугольные очертания.

Чечеви́чки — отверстия, прикрытые рыхлой тканью из округлых паренхимных слабо опробковевших клеток с многочисленными межклетниками. По межклетникам этой выполняющей ткани чечевички идёт газообмен.

Феллоген подстилает выполняющую ткань и по мере того, как она отмирает снаружи, дополняет её новыми слоями. В самом феллогене также имеются узкие межклетники, служащие для газообмена. К осени феллоген откладывает под выполняющей тканью замыкающий слой из опробковевших клеток. Весной этот слой разрывается под напором новых клеток выполняющей ткани.

По мере утолщения побегов форма чечевичек меняется. На стволах берёзы их остатки заметны в виде характерных поперечных чёрных полосок и чёрточек. У осины чечевички принимают форму ромбов. При опадении отмерших участков коры чечевички обнажаются. У растений, обладающих постепенно растрескивающейся коркой, чечевички развиваются в местах, обнажённых трещинами. У растений, не образующих корку, раз заложенная чечевичка может функционировать несколько лет. У таких чечевичек на зиму феллоген формирует закупоривающую пробку, которая весной разрывается под напором образующейся выполняющей ткани.

Есть растения, не имеющие чечевичек, это преимущественно лианы, например, виноградная лоза. Аэрация тканей побегов таких растений происходит за счет ежегодного сбрасывания участков коры.

Корка (ритидом) приходит на смену перидермы. У большинства древесных растений она образуется в результате многократного заложения новых прослоек перидермы во все более глубокие ткани первичной коры. Живые клетки, заключенные между этими прослойками отмирают. Таким образом, корка состоит из чередующихся слоев пробки и заключенных между ними отмерших прочих тканей первичной коры.

Читайте также

ЦАРСТВО РАСТЕНИЯ РАЗНООБРАЗИЕ, РАСПРОСТРАНЕНИЕ И ЗНАЧЕНИЕ РАСТЕНИЙ. НИЗШИЕ И ВЫСШИЕ РАСТЕНИЯ. ГОЛОСЕМЕННЫЕ

ЦАРСТВО РАСТЕНИЯ РАЗНООБРАЗИЕ, РАСПРОСТРАНЕНИЕ И ЗНАЧЕНИЕ РАСТЕНИЙ. НИЗШИЕ И ВЫСШИЕ РАСТЕНИЯ. ГОЛОСЕМЕННЫЕ 1. К низшим растениям относят:A. МхиБ. ВодорослиB. Мхи и водорослиГ. Папоротникообразные2. Для водорослей характерны следующие признаки:A. Имеют листья и стеблиБ.

5. Альпийские растения

5. Альпийские растения Боюсь, что вольфия вам мало понравилась. Какое же это «настоящее» растение, какие же это «настоящие» цветы! Возьмем растения покрупней, но зато уж самые «настоящие», и всё-таки заслуживающие прозвища пигмеев.Очень много разнообразных красиво

Раненые растения

«Нервные» растения

«Нервные» растения «Глядя на каплю воды, аналитически мыслящий наблюдатель придет к выводу о существовании Тихого океана», – говорил Шерлок Холмс. Надо думать, что в своей практической деятельности он не заходил так далеко по пути дедукции – иначе, несомненно, ему не

2.2. Человек и растения

2.2. Человек и растения Мир флоры – огромная кладовая, дающая человеку необходимые питательные вещества, которые синтезируются растениями. Из растительного сырья человек изготавливает лекарства, одежду, строит жилища и т. д. Благодаря специфике жизнедеятельности

СВИДАНИЕ 36. РАСТЕНИЯ

СВИДАНИЕ 36. РАСТЕНИЯ Я включил бы рассказ о них, если бы уже не сделал этого в двух главах «Восхождения на пик невероятности»: «Пыльцевые зерна и волшебные пули» и «Огороженный сад». Кроме довольно незначительных 13 видов одноклеточных глаукофитов, которые, кажется,

Растения-ловушки

Растения-ловушки Фантаст Герберт Уэллс так описал орхидею «вампир», которая во время цветения сначала одурманивает жертву запахом, а потом якобы высасывает из нее кровь: «Цветы были белые, с золотисто-оранжевыми полосками на лепестках; тяжелый околоцветник изогнулся, и

Растения

Растения Растения – это многоклеточные организмы с фотоавтотрофным типом питания. Запасное питательное вещество – крахмал. Для жизненных циклов характерно чередование поколений с разным соотношением диплоидного (спорофит) и гаплоидного (гаметофит)

Взойдут ли растения?

Взойдут ли растения? Тебе понадобятся: быстропрорастающие семена (подсолнуха, гороха или бобов), три стакана или кружки, три банки, песок, кусок пластмассы, жидкое удобрение для цветов, стиральный порошок и вода.Длительность опыта: 3–6 недель.Время проведения: весна,

Потеющие растения

Потеющие растения Тебе понадобятся: пакет, шнурок, живое лиственное дерево или большое растение в горшке.Длительность опыта: 1-24 часа.Время проведения: май-август — для живых лиственных деревьев. Круглый год — для комнатных растений. Твои действия:• Теплым солнечным

Растения-мирмекофилы[4]

Растения-мирмекофилы[4] Семена-обманщики. Муравейник был громадный, высокий, видимо, такой же старый, как и ель, возле которой он находился. Оба они: и ель, и муравейник — с каждым годом росли. Но ель обогнала муравейник и стала бросать на него слишком много тени. В погоне за

Часть первая. СТРАНА ДЛИННОГО БЕЛОГО ОБЛАКА

Часть первая. СТРАНА ДЛИННОГО БЕЛОГО ОБЛАКА С ним было ящиков сорок два, все аккуратно уложено, На каждом — имя владельца написано очень четко. «Охота

Враги-растения

Враги-растения Этот заголовок может показаться читателю странным. Растения — враги насекомых! Разве такое бывает? Скорее, наоборот, насекомые — враги растений. В общем это правильно. Но жизнь так многообразна. Самка крошечного комара-галлицы тонким яйцекладом отложила

Любящие растения

Любящие растения Необычная едаВ самое жаркое время года в конце июля — начале августа, на солончаках близ рек или озер, на пышных и очень густых кустиках селитрянки появляются черные ягоды. Как у большинства растений, приносящих плоды, у селитрянки куст кусту рознь, и

СПОРОВЫЕ РАСТЕНИЯ

СПОРОВЫЕ РАСТЕНИЯ В настоящее время аквариумная гидрофлора в коллекциях ботанических садов и аквариумистов насчитывает более чем 300 видов. В школьном аквариуме необходимо иметь небольшой, но всесторонне используемый в курсе биологии набор водных растений. Растения

Рандеву № 36 Растения

Рандеву № 36 Растения Мы встречаемся с истинными властелинами жизни: растениями. Жизнь вполне могла обойтись без животных и без грибов. Но если бы исчезли растения, жизни тут же пришел бы конец. Растения – основа почти любой пищевой цепи. Это самые заметные организмы на

Фотопериодизм процессов и воздействия света на цветение растений

В научных трудах начала двадцатого века ученые предполагали, что цветение растений определяется режимом питания.

В 1918 году Kraus and Kraybill проводя эксперименты с томатами заметили, что при оптимальном питании ускорялся вегетативный рост, а при снижении уровня нитратов в питании вегетативный рост снижался.

Тем не менее, в 1906 году, коммерческий сорт табака, Мэриленд узколистный, дал начало новому мутанта под названием Мэриленд маммот. Этот новый сорт показал энергичный вегетативный рост в течение лета, но растения не давали семян перед началом холодной погоды. Для того, чтобы выяснить причину этого, физиологи растений W. W. Garner и H.A. Allard , первыми провели работы по выяснению причин этого явления.

В процессе работ, они отметили, что эти растения всегда зацветали в короткие дни зимних месяцев. А в летние дни растения зацветали при сокращении длины светового дня до семи часов. (рис. 5.1).

image255

В 1920 году ученые сделали вывод, что цветение было вызвано воздействием коротких светлых и длинных темных периодов. С тех пор было известно, что для цветения растений большое значение имеет такой экологический фактор, как длина светового дня.

В тропических районах земли продолжительности светового дня совсем немного изменяются в течение года. Там дни и ночи по продолжительности примерно равны. В регионах с умеренным климатом, продолжительность дня меняется от зимы к лету, и долгие дни совпадают с более теплым временем года. Многие тропические виды растений, посаженные в зонах с умеренным климатом, зацветали только тогда, когда дни становились короткими. Длинный день препятствовал образованию цветочных почек.

Читайте также:  Уход за малиной летом

Растения родной умеренной зоны имеют различные периоды цветения. Одни цветут в течение весны, когда дни умеренно короткие. Другие зацветают в течение лета, когда дни длинные. А третьи производят цветы в течение коротких дней в конце лета и начале осени.

Этот механизм, который позволяет растениям реагировать на длину дня, чтобы зацветать в определенное время года, называется фотопериодизмом . А продолжительность периода ежедневного света — фотопериодом .

Растения сгруппированы в зависимости от их фотопериодических реакций следующим образом:

(i) растения короткого дня;

(ii) р астения длинного дня;

( iii) день-нейтральные растения.

(i) растения короткого дня (SDP):

Эти растения цветут при воздействии на них светового дня короче некоторого критического максимума. Критический фотопериод, варьирует от вида к виду. Если эти растения подвергаются освещению дольше этого критического периода, они продолжают расти вегетативно (рис. 5.2 а).

Типичные примеры растений короткого дня: Хризантемы, Дурнишник обыкновенный, табак Мариленд маммот, соевые бобы, сахарноый тростник и т.д. Они обычно цветут ранней весной или осенью.

( ii ) Растения длинного дня ( LDP)

Эти растения начинают цветение при воздействии на них светового дня длиннее некоторого критического минимума. Ниже этого критической фотопериода, растения длинного дня продолжают вегетативный рост (рис. 5.2 В).

Критический фотопериод, в таких растениях также, варьирует от вида к виду. Некоторые общие примеры растений длинного дня: ячмень, шпинат, редис, лук, морковь и т.д. Они обычно цветут в конце весны или в начале лета.

( iii ) растения нейтрального дня (DNP):

Эти растения цветут после периода вегетативного роста, независимо от фотопериода. Другими словами, они не подвержены влиянию длины дня или ночи, цветут в течении года (рис. 5.2-C). Некоторые примеры растений нейтрального дня: огурцы , хлопок , помидоры , подсолнечник , кукуруза, некоторые сорта гороха и т.д.

Фотопериодические реакции под контролем генов.

Речь идет о том, что обобщенное значение критической длины светового дня как длинно-дневных, так и коротко-дневных растений, находится в пределах 12-14 часов. Коммерческое тепличное производство растений позволяет управлять фотопериодической реакцией за счет управления режимом освещения. А сами фотопериодические реакции растений зависят от генов и ими контролируются.

Они могут быть модифицированы различными способами, и могут быть выведены сорта растений с фотопериодической реакцией на световой день нужной длины. Например, ученым из Национального научно-исследовательского Ботанического института Лакхнау удалось разработать разновидности хризантема, которые могут цвести в разные месяцы года, включая лето.

image256

Критическая Фотопериод:

Критический фотопериод для растений длинного и короткого дня сильно варьирует от вида к виду. Например. Хризантемы и Поинсеттии — это растения короткого дня, но Хризантемы цветет, когда дни короче, чем 14,5 часов, в то время как Поинсеттия производит бутоны только тогда, когда дни становятся менее 12,5 часов.

Шпинат и розы мальвы являются растениями длинного дня, но шпинат цветет, когда световой день становится длиннее 14 часов, а роза мальва, когда длиннее 13 часов. Другими словами, растения короткого дня цветут только тогда, когда дни короче критического фотопериода, а длинного дня — когда длиннее.

Индукционный период.

Индукционный периодом считают минимальный период воздействия долгого или короткого дня, который требуется, чтобы вызвать цветение. Индукционная период отличается у разных растений. Например, Xanthium требуется только один цикл день плюс ночь, но большинство растений требуют около десяти таких циклов.

Растения длинной ночи.

Настоящие Условное разбиение растений на растения длинного или короткого дня не совсем корректно. На момент обнаружения фотопериодизма считалось, что длительность светового периода, т.е. фотопериода, имеет решающее значение для цветения. Однако более поздние исследования показали, что в растения короткого дня не начинается цветение, если долгий ночной период был прерван кратковременным воздействием света (рис. 5.3).

Благодаря этому наблюдению, ученые пришли к выводу, что решающее или важное значение для цветения этих растений имеет длинный и бесперебойными темный период , а не короткий отрезок день светового дня. Краткое прерывание темного периода светом аннулировало эффект долгой ночи. Таким образом, чтобы быть более точным, и это уместно, растения короткого дня можно рассматривать как растения долгой ночи.

image257

Кроме того растения длинного дня, реагируют на ночи короче, чем критический темный период. Любопытно, что растения длинного дня не нуждаются в непрерывную темноте ночью. Растения длинного дня также можно считать растениями короткой ночи.

Теория фотопериодических действий.

Были сделаны попытки понять, каким образом длина дня (или ночи) влияет на цветение растения. Как написано выше, для растения короткого дня, влияющим на индукцию цветения, является темный, а не светлый период. А растения длинного дня могут цвести даже в условиях непрерывного дневного освещения. Это ясно указывает, что должны быть две различные системы, работающие в двух группах растений для индукции цветения.

Роль фитохрома, флоригена и фитогормонов в цветении.

Ученные Hendricks и Borthwick экспериментально доказали , что только красный свет с длиной волны 660 нм является эффективным в подавлении инициации цветения в растениях короткого дня, когда темный период, около полуночи, прерывается этой подсветкой. Свет с этой длиной волны, так же ускоряет рост стеблей и корней растения. Кроме того, ускоряется образование пигмента антоциана.

Очень интересно отметить, что это ингибирование цветения растений короткого дня может быть отменено путем обработки растений дальним красным светом с длиной волны 730 нм (рис. 5.4). Это наводит на мысль о существовании одного соединения, фитохрома, ответственного за фотопериодические действия. Фитохром (вероятно) существует в двух взаимосвязанных конвертируемых формах P730 и P660.

Когда P660 освещается красным светом (660 mμ), он преобразуется в форму P730.

Форма P730 может быть превращена в форму P660 путем воздействия на него дальнего красного света (730 mμ).

В течение ночи форма P730 превращается в форму P660. Солнечный свет содержит много красного света 660 нм, следовательно, в конце периода светового дня преобладающий формой фитохрома будет P730.

У растений короткого дня цветение начинается, когда имеется достаточное накопление фитохрома в форме P660, а причина торможения цветения заключается в том, что темный период прерывается красным светом с длиной волны 660 нм, который преобразует фитохром из формы P660 форму в P730 (рис. 5.4).

Но механизм, который посредством фитохрома инициирует цветение, на момент написания статьи еще недостаточно хорошо изучен.

Единственные факты, известные об этом веществе цветения, заключаются в том, что оно является белковым по своей природе, и, скорее всего, действует как фермент, который инициирует образование гормонов, которые в конечном итоге приводят к превращению вегетативных зачатков в цветковые.

Флориген — гипотетический гормон цветения.

Доказательство того, что в растениях существует гормон цветения флориген, происходит от работы Neylor (1952). Доказательство заключается в том, что на растении может быть сделана прививка другого растения, относящемуся к другому виду, роду и даже семейству. Не вероятно, но некое паразитическое растение, растущее на корнях красного клевера, никогда не подвергается воздействию света, но все же расцветает. Предполагается, что этот паразит получает свой стимул, гормон цветения от своего хозяина.

1. Метаболизм флоригена, фитохром-опосредованной.

2. Флориген никогда не был выделен. Это гипотетический гормон.

3. Флориген, через флоэмы, транслоцируется в вегетативный зародыш, где он превращает вегетативный зародыш в бутон цветка.

4. Флориген является своего рода стимулятором. В отличие от других фитогормонов, он не является ни стимулятором, ни ингибитором роста.

5. Местом синтеза и место действия флоригена являются листья и кончики побегов.

Так же исследования показали, что точкой восприятия света для индукций фотопериода (стимул) являются зеленые листья. Это видно из того факта, что растение, из которого были удалены все листья не в состоянии зацвести даже в условиях индуктивных света. Дальнейшее подтверждение было получено из экспериментов с Дурнишником, растением короткого дня, в котором цветение происходило даже тогда, когда одна восьмая часть листа подвергалось облучению светом короткого дня.

Фотопериодическая индукция полученная от одного листа, или его части, в растении считается достаточной, чтобы вызывать цветение. Кроме того, стимул цветения от индуцированного листа в растение могут быть переданы в другое, не индуцированное растение, посредством прививки. Кроме того, растительный стимул не является видовым, так как прививка индуцированной веточки Дурнишника на вегетативное растение соевых бобов может побудить последний к цветению.

Практическая значимость фотопериода.

1. Фотопериодизм определяет сезон, в котором конкретное растение должно зацвести. Например, растения короткого дня распускают цветы в осенне-весенний период. В то время, как растения длинного дня цветут в летний период.

2. Знание фотопериодического эффекта полезно в сохранении некоторых растений в вегетативной фазе (например, многие овощи), чтобы получить более высокий выход клубней, корневища и т.д., или держать растение в репродуктивной фазе, чтобы получить больше цветов и фруктов.

3. При обеспечении благоприятного фотопериода можно инициировать цветение растения круглый год.

4. Фотопериодизм помогает селекционерам в эффективном скрещивании растений.

5. Простимулировав цветение растений в разные периоды года можно обеспечить получение плодов во время их межсезонья.

Про интенсивность света для растений.

Чем больше солнечного света получает растение, тем выше будет уровень фотосинтеза. Однако, растения, с легкостью растущие в условиях низкой солнечности, опаляются при перемещении в более яркое пространство, но через определенный промежуток времени с увеличением содержания воска на листьях, увеличивается и их восприимчивость к свету.

Как показано на рисунке №2 типичный домашний уровень освещения недостаточен для большинства растений, поэтому, как правило, полноценно они растут исключительно возле источника света (например, на подоконнике), за исключением очень хорошо освещенных помещений. Недорогие источники искусственного освещения доступны в специальных магазинах для обеспечения растениям необходимых условий.

Рисунок №2 — Интенсивность света для садоводства внутри помещений и на открытом воздухе.

Необходимая интенсивность света для растений

Полевые растения различаются по степени их приспосабливания к изменениям в интенсивности света. Садоводческая литература, как правило, разделяет растения на солнечные, частично солнечные и теневые. Опытные садоводы различают отличия между этими 7 уровнями световой интенсивности:

  • Полная солнечность — прямое воздействие солнечных лучей, включая промежуток с 9 утра до 6 вечера.
  • Полная солнечность с отраженным теплом — включает в себя тепло, исходящее от зданий или других конструкций. Температура может быть критически высокой. Этот показатель может определяет место для некоторых растений.
  • Утренняя тень, с полуденной солнечностью — юго-западное и западное отраженное тепло может создавать чрезвычайно высокую температуру.
  • Утренняя солнечность с полуденной тенью — это идеальные условия для выращивания растений. Полуденная тень оберегает растения от перегрева.
  • Ограниченная тень — тень с небольшими участками света, проступающего сквозь густую крону деревьев. Постоянно движущаяся тень ограничивает растения от перегрева. В более темных участках будут процветать лишь наиболее восприимчивые к темноте растения.
  • Открытая тень — ситуация, когда растения находятся под открытым небом, но прямые солнечные лучи заблокированы некоторыми конструкциями (например, зданиями). Только наиболее восприимчивые к темноте растения могут полноценно развиваться.
  • Закрытая тень — ситуация полной блокировки солнечного света какой-либо преградой. Только самые восприимчивые к темноте растения могут выжить

В жарком климате, чаще всего, температура, связанная с тенью, является ограничивающим фактором. Некоторые растения, например, бальзамин (недотрога) и бегонии могут использовать тень для спасения от жары. Эти растения имеет полную восприимчивость к полной солнечности в чуть более прохладном летнем климате.

Проникновение солнечного света непосредственно влияет на принципы правильного подрезания. Например, придание карликовой яблоне формы новогодней елки. Это дает лучший результат созревания фруктов. Ветви взрослых деревьев также подрезают с приходом весны для лучшего проникновения солнечных лучей. Живая изгородь должна иметь широкое основание и сужающиеся, остроконечные верха.

Совершенно иначе дело обстоит с сужающимся основанием. Распространенной ошибкой является надламывание верхушек цветущих кустов. Результатом является уплотнение верха растений, которое блокирует листву у основания.

Подрезание фруктовых деревьев, теневых деревьев и кустов является, в определенной мере, формой управления.

Рисунок №3 — Слева пример подрезания карликовой яблони, справа результат неправильного подрезания цветущего куста.

Пример правильного и не правильного подрезания растений, кустов, деревьев

Растения и свет

Автор: GrowLife.ru · Опубликовано 04.02.2014 · Обновлено 03.03.2014

Растения не могут существовать без света, ведь свет – это одно из главных условий для их развития. Свет – единственный доступный растениям источник энергии, так необходимый для фотосинтеза. Фотосинтез – это совокупность процессов поглощения, превращения и использования энергии квантов света в различных реакциях, в том числе превращение углекислого газа в органические вещества. Другими словами это процесс образования органических веществ из углекислого газа и воды при участии хлорофилла.

Биологическая роль света зависит от его спектрального состава, интенсивности, суточной и сезонной периодичности.

Солнечная радиация представляет собой непрерывный спектр от 290 до 3000 нм. Ультрафиолетовые лучи (УФЛ) меньше 290 нм губительны для живых организмов. Они задерживаются озоновым слоем атмосферы Земли. Длинноволновые УФЛ (290-380 нм) в небольших дозах способствуют синтезу пигментов и некоторых витаминов у растений. Они также задерживают «вытягивание» растений и повышают стойкость к низким температурам. Самую важную роль играет видимая область спектра (390-710 нм), которую называют фотосинтетически активной радиацией. Видимый свет влияет на образования хлорофилла, стимулирует биосинтез белков и нуклеиновых кислот, влияет на газообмен и транспирацию, повышает активность светочувствительных ферментов и влияет на процессы роста, развития, цветения и плодоношения растений.

Красные (720-600 нм) и оранжевые (620-595 нм) лучи являются основными поставщиками энергии для фотосинтеза и влияют на изменение скорости развития растений. Их избыток задерживает цветение растения. Синие и фиолетовые лучи (490-380 нм) участвуют в процессе фотосинтеза и образовании белков. Они также регулируют скорость развития растения и ускоряют цветение растений.

Желтые (595-565 нм) и зеленые (565-490 нм) лучи не оказывают влияния на жизнедеятельность растений. Поэтому эта область спектра не поглощается растением, а отражается, в результате чего мы видим растения именно зелеными.

Читайте также:  Техническое обслуживание стиральной машины своими руками

Растения и свет

Спектральный состав света, его интенсивность, а также продолжительность светового дня различны для разных мест обитания растений. По отношению к количеству света, необходимого для нормального роста и развития растений, выделяют четыре группы растений:

1. Светолюбивые растения любят свет и требуют хорошей освещенности. Они обычно растут на открытых солнечных местах. К ним относят почти все виды кактусов и других суккулентов, маслинные, миртовые, розовые и др. виды. Комнатные растения этой группы хорошо растут на окнах с южной стороны.

2. Тенелюбивые растения приемлют слабую освещенность и полутень. К ним относят марантовые, бегонии, некоторые бромелиевые, ароидные, виноградовые, мальвовые, камнеломковые, драцены и др. виды. Наиболее подходящие для них окна с северной стороны. Они неплохо себя чувствуют, даже если расположены далеко от источника света.

3. Теневыносливые растения лучше растут и развиваются при хорошей освещенности, но и хорошо адаптируются к слабому свету. К этим растениям относят: хвойные, большинство папоротниковых, плющи, амариллисовые, бобовые, пеларгонии, орхидные, толстянковые и др. Для них отлично подходят восточные и западные окна.

4. Существует еще одна группа – компасные растения . Узкая сторона таких растений обращается к югу или северу, а широкая – на запад или восток (латук дикий или австралийские эвкалипты). Благодаря такой особенности эти растения никогда не дают тени.

В зависимости от светового режима у растений выработались особенные качества. Прежде всего это заметно по листьям. У светолюбивых растений листья обычно более мелкие; они расположены вертикально или под различным углом по отношению к солнечным лучам во избежание перегрева. У многих растений поверхность листа блестящая. Она покрыта восковым налетом или густым пухом, что помогает отражать и ослаблять действие палящих солнечных лучей. Листья теневыносливых растений всей своей пластинкой ориентированы к свету, располагаясь в виде мозаики, чтобы не затенять друг друга.

Огромное влияние на рост и развитие растений оказывает длина дня и ночи. В связи с этим выделяют следующие группы растений:

растения короткого дня: для цветения им необходимо 8-12 часов света в сутки (хризантемы, рис, капуста, табак и др.);

растения длинного дня: растут, цветут и плодоносят при длине светового дня более 12 часов в сутки (глоксиния, сенполия, картофель, морковь и др.);

растения не требовательные к длине дня: их цветение наступает при любой длине дня, кроме очень короткой (томаты, виноград, флоксы, розы, бегония и др.)

растения чередования длинных и коротких дней: цветут только после смены коротких зимних дней длинными весенними днями (пеларгония) или же наоборот – цветут только зимой (цикламен, камелия).

Что же происходит с растениями при избытке или же недостатке освещения?

Недостаток света, что включает также недостаточную продолжительность светового дня, приводит к изменению окраски листьев – молодые листья становятся бледнее и мельче, чем обычно; пестроокрашенные листья теряют яркость и становятся зелеными; нижние листья желтеют, засыхают и опадают; междоузлия удлиняются; стебли становятся тонкими; цветение становится скудным или полностью отсутствует. В конечном результате растение погибает. Большему риску при недостатке света подвержены молодые растения. Взрослые растения некоторое время могут использовать запасы питательных веществ, накопленные в корнях.

Недолгий недостаток света можно компенсировать понижением температуры воздуха. Некоторые растения могут выдержать понижение температуры среды до 12-14 градусов по Цельсию.

Наиболее разумный вариант – это переставить растение в более светлое место или же организовать дополнительную подсветку.

При избытке света происходит частичное разрушение хлорофилла, что выражается в осветлении расцветки листьев (они становятся желто-зелеными). Также появляется ожог на листьях в виде коричневых и серых пятен. Рост растений замедляется, их междоузлия остаются маленькими, листья вырастают короткими и широкими, а в некоторых случаях последние скручиваются вдоль центральной жилки.

В этих случаях необходимо переставить растение в менее освещенное место. Нужно защитить растения от сухости, опрыскав теплой водой (25-30 0 С).

Приучать растения к сильному освещению, даже если они светолюбивы, следует постепенно. Особенно чувствительны к сильному освещению молодые растения, свежепосаженные черенки и проростки, которые необходимо выращивать при рассеянном свете. Также не следует опрыскивать растения, находящиеся на прямом солнечном свете, так как это может вызвать ожоги. В случае выращивания растений в почве, их поливают ранним утром или вечером во избежание преждевременного испарения воды.

Растения различают периоды относительного покоя и роста. Период относительного покоя приходится на осень-зиму, когда рост некоторых растений замедляется, а необходимость в солнечном свете снижается. В это время лучше поместить растения в более прохладные и затемненные помещения на 3-4 месяца. Период роста приходится на весну-лето, когда растение нуждается в большом количестве света. Несмотря на подобную сезонность, некоторые растения не прекращают своего роста и в холодный период года. Большинство из них начинают испытывать недостаток света, на что они незамедлительно реагируют.

В наших широтах самый короткий световой день равен 8 часам, а самый длинный более 16 часов. Поэтому в осенне-зимний период не обойтись без подсветки растений. Рационально было бы подсвечивать растения утром и вечером по 3 часа – до начала светового дня и после его окончания.

Какие же лампы наиболее подходящие для этой цели?

Лампы накаливания не совсем удачный вариант. У них малый коэффициент полезного действия, так как часть электроэнергии преобразуется в свет, а другая часть в тепло. Помимо того, эти лампы потребляют много электроэнергии и быстро перегорают. Их световой спектр не подходит для фотосинтеза из-за того, что в нем имеется много красных, оранжевых и инфракрасных лучей, которые только ускоряют вертикальный рост растений. Лампы накаливания вырабатывают много тепла, что может привести к ожогу листьев.

Люминесцентные лампы обладают высокой светоотдачей и низкой теплоотдачей, что позволяет поместить лампу близко к растению (от 15 см). Эти лампы обладают спектром дневного света, который является оптимальным для выращивания растений. Срок службы таких ламп дольше, чем ламп накаливания, и энергопотребление значительно ниже.

Натриевые газоразрядные лампы (ДНаТ) обладают оптимальными характеристиками для растений: у них высокая светоотдача, они известны большим сроком службы и не высокой ценой, но, тем не менее, их спектр излучения не является идеальным для растений.

Спектр светодиодных фитоламп наиболее подходящий для растений по спектру излучения, но пока остаются довольно дорогими.

При использовании подсветки растений следует помнить, что освещенность зависит от расстояния лампы от растения. Поэтому необходимо регулировать это расстояние в зависимости от мощности лампы. Появление ожогов говорит о слишком близком расположении лампы и, наоборот, вытянутые стебли, бледная расцветка листьев дают нам знать, что источник света расположен слишком далеко.

Обобщив все вышесказанное, приходим к некоторым выводам:

  • Для нормального роста, развития, цветения, плодоношения растений им необходим свет, который играет решающую роль в процессе фотосинтеза;
  • Не вся солнечная радиация является «полезной» для растений. Именно видимая область спектра (390-710 нм), а точнее красные и синие лучи поглощаются растениями, и их энергия помогает растению регулировать все жизненно важные процессы: образование хлорофилла, биосинтез белков и нуклеиновых кислот, газообмен, рост, цветение, плодоношение и др.
  • Растения отличаются друг от друга в зависимости от дозы света, которая необходима для их развития. Здесь играет роль продолжительность светового дня, смена дня и ночи, времена года;
  • Необходимо наблюдать за растениями, выявлять первые признаки недостатка или избытка света, незамедлительно реагировать, чтобы исправить сложившуюся ситуацию;
  • Осенне-зимний период в наших широтах характеризуется коротким световым днем. В этот период необходимо увеличить длительность светового дня искусственно еще хотя бы на 6 часов, что достигается при помощи дополнительного освещения.

И последнее: растения очень чувствительны к перемене их расположения по отношению к свету. Поэтому старайтесь избегать частые перестановки. Единственное, что нужно для равномерного роста листьев растений – это периодическая ротация растения по отношению к источнику света (в случае одностороннего освещения).

растения чередования длинных и коротких дней: цветут только после смены коротких зимних дней длинными весенними днями (пеларгония) или же наоборот – цветут только зимой (цикламен, камелия).

Фотопериодизм

ФотопериодизмФотопериодизм — 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).

Что же такое растения длинного или короткого дня? Попробуем разобраться в этом вопросе, начиная с географии.

Как известно, продолжительность дня меняется в зависимости от сезона и географической широты. В южных регионах она составляет 10-14 ч. в сутки, а в полярных — изменяется от 0 до 24 ч. Наибольшая продолжительность дня бывает летом (26 июня), наименьшая — зимой (23 декабря), но независимо от географической широты она больше 12 часов. с 18 марта и меньше 12 ч. — С 25 сентября.
Растения по-разному реагируют на продолжительность дня. Одни приспособлены к короткому дню, другие — к долгому, есть также и нейтральные.

Растения короткого дня —

это тыква, перец, баклажаны, фасоль, овощная кукуруза и другие. Они попали к нам из южных районов, где продолжительность дня составляет 10-14 ч. Поэтому в условиях длинного дня у них задерживается цветение, но нарастает более вегетативной массы.

Растения длинного дня —

салат, шпинат, капуста, лук, щавель, укроп, редис, репа. Они, наоборот, быстрее развиваются в длинном фотопериоде (18-24 ч.). Уменьшение светового периода до 10-12 ч. задерживает развитие растений и наступления фаз стеблевания и цветения.
Какое же практическое значение имеет реакция растений на продолжительность светлого периода? Во время выращивания в защищенном грунте в растениях длинного дня в январе, феврале и частично в марте, а осенью — с середины октября наблюдается вытягивание стебля и невозможно получить качественную продукцию. Поэтому выращивание этих растений в таких условиях требует подсвечивания.
Растения с нейтральной реакцией на продолжительность дня (арбуз, лебеда садовая, некоторые сорта гороха, овощной фасоли, помидоров) не реагируют на дополнительное освещение, то есть увеличение продолжительности дня почти не влияет на темпы их развития.
Селекционеры создали много сортов с различной реакцией на продолжительность дня, например салаты, среди которых есть длиннодневные, короткодневные и нейтральные сорта.
Знания о реакции растений на продолжительность дня необходимые для выращивания растений в зимний период в защищенном грунте, а также для определения направления выращивания овощей: на зеленую массу, рассаду или на семена, с целью установления оптимальных сроков сева и тому подобного.
В цветоводстве использование дополнительного освещения позволяет обеспечить выгонку растений в любой период года, а в селекции — круглогодичную работу по получению семян, ускоряет выведение новых сортов.

Читайте также:  Хранение шин зимой и летом: особенности и условия

Комнатные растения и свет

В отличие от цветов на приусадебных участках, комнатные растения не имеют привилегии целый день находиться под лучами живительного солнца, к тому же падающими сверху, а не только с одной стороны. Поэтому от цветовода требуется определенная изобретательность, чтобы как-то компенсировать этот недостаток, тем более что далеко не все комнатные растения нуждаются в избытке солнечного света. Если их правильно разместить в комнате, то в принципе не возникнет каких-либо особых проблем. Достаточно знать, какие растения относятся к светолюбивым, а какие вообще предпочитают тень. —

Растения обычно разделяют на три группы: светолюбивые, теневыносливые и тенелюбивые.

Разумеется, эта классификация во многом условна. У одного и того же растения потребность в освещении может изменяться в зависимости от периода развития, температуры и влажности. Кроме того, некоторые растения могут нормально развиваться и при ярком освещении, и в условиях легкой притененности.

К группе светолюбивых растений относятся почти все кактусы и другие суккуленты (молочаи, алоэ, агава, гастерия, гавортия, стапелия), большинство видов из семейств арековых, бромелиевых, К этой же группе можно отнести представителей тропиков — бугенвиллию, циперус, пассифлору, лавр.

Требовательны к свету все травянистые, особенно цветущие растения, а также растения с пестрыми листьями (в тени они теряют свою яркость и четкость узоров).

К теневыносливым растениям относятся многие привычные обитатели наших комнат — аспарагусы, плющи, монстеры, аспидистра, фикусы, драцены, различные виды бегоний, марантовые, аралия и др. Эти растения нуждаются в более или менее сильном притенении от прямых солнечных лучей.

Есть и немало тенелюбивых растений, которые неплохо переносят полутень. К этой группе относятся различные хвойные растения, папоротники, цикламены, аралия, кливия, фатсия, традесканция: При избытке света листья у них светлеют, a в полутени они приобретают густо-зелёную окраску.

Для развития большинства растений наиболее благоприятными считаются комнаты с западными восточными окнами.
Здесь растения не подвергаются действию слишком горячих лучей полуденного солнца.

Больше всего тепла и света поступает из южных окон. Они наиболее подходят для размещения растений в зимний период. В летний период на них содержат цветущие и травянистые растения, хотя большинство из них следует притенять от прямых солнечных лучей в полуденный период.

Меньше всего света у северных окон. Здесь можно выращивать лишь небольшое количество комнатных тенелюбивых растений.

Кроме учета потребности в свете, необходимо иметь в виду продолжительность светового дня и влияние этого фактора на развитие растения. Различают растения длинного дня, короткого и нейтрального.

Для закладывания почек, цветения и созревания плодов необходим прямой солнечный или естественный свет. Растения в этой стадии развития могут цвести и плодоносить почти при круглосуточном освещении.

К растениям длинного дня относятся колеус, пеларгония, синнингия, сенполия, колокольчик, бальзамины, стефанотис. Они цветут с ранней весны — с наступлением длинного дня и короткой ночи — до начала осени, когда дни укорачиваются.

растениям короткого дня для цветения достаточно 8—9 часов светового дня. Длинный световой день вызывает у них усиленный рост листьев и стеблей, тормозит появление бутонов. К таким растениям можно отнести азалии, крупноцветковые бегонии, зигокактус, каланхое, пуансеттию. Как правило, они зацветают осенью и зимой при коротком дне, поэтому утром и вечером их не рекомендуется держать при электрическом освещении.

Большинство комнатных растений относится к длине дня нейтрально.

В наших средних широтах комнатным растениям лучше всего живётся с марта по сентябрь. Поздней осенью и зимой многим из них для полноценного развития света явно недостает. Поэтому в период с ноября по февраль желательно продлить световой день. Для этого в качестве дополнительного освещения используют люминесцентные лампы дневного света или обыкновенные электрические лампочки. Они монтируются на легкой раме и располагаются на расстоянии 20—40 см от растения. Периоды освещения естественным и искусственным светом должны в сумме составлять 10—12 часов в день.

7. Биологические ритмы

Фотопериод, или продолжительность дня, являющийся важнейшей характеристикой светового режима, неодинаков в течение года. Длина дня небезразлична для живых организмов. Это нашло отражение при рассмотрении сезонной периодичности явлений в живой природе. Ритмические изменения морфологических, биохимических и физических свойств и функций организмов под влиянием чередования и длительности освещения получили название фотопериодизма.

Способность живых организмов реагировать на длину дня получила название фотопериодической реакции (ФПР). Фотопериодизм был открыт в 1920 г. В. Гарнером и Н. Аллардом во время селекционной работы с табаком. Они обнаружили, что один из сортов, который цвел весной и осенью в теплице, не зацветает летом в открытом грунте. В связи с тем, что летние условия практически не отличались от тепличных, было сделано предположение, что цветению препятствует длинный летний день. Предположение подтвердилось, когда удалось получить цветение табака летом при искусственно укороченном дне. В дальнейшем установлено, что фотопериодическая реакция свойственна растениям разных таксономических групп и жизненных форм. Способность воспринимать длину дня и реагировать на нее широко распространена и в животном мире.

По типу фотопериодической реакции выделяют следующие основные группы растений (рис. 7.10).

1. Растения короткого дня. Зацветание и плодоношение наступает при 8—12-часовом освещении (например, конопля, табак, перилла).

2. Растения длинного дня. Для цветения им нужна продолжительность дня 12 ч и более (картофель, пшеница, шпинат).

3. Нейтральные к длине дня растения. Для них длина фотопериода безразлична. Цветение наступает при любой длине дня (кроме очень короткой, означающей для растений световое голодание). Таковы горчица, одучанчик, томат и др.

Рис. 7.10. Типы фотопериодической реакции у растений:

А — короткодневный (перилла); Б — длиннодневный (шпинат);

В — нейтральный (горчица) (по Б. С. Мошкову, 1961)

Каждому виду или сорту свойствен определенный критический фотопериод. Растения обладают способностью «измерять» его продолжительность с довольно большой точностью. Например, для длиннодневной хризантемы критическая длина дня, обеспечивающая цветение, составляет 14 ч 40 мин, а уже при 13 ч 50 мин бутоны не образуются. В тропиках, где сезонные изменения длины дня незначительны, высокая фотопериодическая чувствительность обнаружена у многих сортов риса, возделываемых в определенные сезонные сроки. В этих случаях решающими для перехода растений к генеративной фазе оказываются даже ничтожные изменения фотопериода.

Особо важную роль фотопериодизм играет, например, в географическом распространении растений и в регуляции их сезонного развития. В этом вопросе накоплен обширный фактический материал, показывающий, что существует связь между географическим распространением и типом их фотопериодической реакции. В высоких и умеренных широтах большинство растений принадлежит к растениям длинного дня. Все они приспособлены к продолжительному освещению. Виды тропиков и субтропиков в большинстве своем короткодневные или нейтральные. У видов с обширными ареалами, охватывающими разные широты, хорошо различаются географические популяции с разными критическими фотопериодами, которые соответствуют длине дня (рис. 7.11).

Здесь фотопериодическая реакция выступает как весьма тонкий и точный механизм прилаживания экологии вида к разнообразию условий на протяжении ареала.

ФПР культурных растений во многих случаях соответствует географическому району формирования сорта. Например, сибирские сорта пшеницы имеют длиннодневный тип ФПР, а абиссинский — короткодневный. Являясь адаптацией" к данной географической среде, ФПР вместе с тем отчасти служит ограничителем распространения вида или географической популяции. Так как растения с определенной ФПР не могут успешно произрастать при не подходящем для них фотопериоде, длина дня препятствует миграции северных длиннодневных форм к югу и южных короткодневных — к северу. Виды с нейтральной ФПР имеют возможность более широкого распространения — от тропиков до арктических районов (если оно не ограничено теплом и другими климатическими факторами).

Рис. 7.11. Изменение порога фотопериодической реакции (критической

длины дня) с географической широтой у дурнушника

Xanthium stcumarium (из А. П. Тыщенко, 1979)

Животные, особенно насекомые, также весьма чувствительны к продолжительности дня. Например, саранчовые (Arididae), многие совки (Noctuidae), тутовый шелкопряд (Bombux mori) развиваются в условиях короткого дня, а капустная белянка (Pieris brassicae), березовая пяденица (Riston betularia) — типичные организмы длинного дня. Продолжительность дня регулирует процессы жизнедеятельности, связанные прежде всего с размножением и эмбриональным развитием, приспособительными реакциями — диапаузой, линькой, спячкой (сном), миграциями.

У животных и растений суточная периодичность светового режима обусловливает многочисленные приспособления к дневному и ночному образу жизни. Все их физиологические процессы имеют суточный режим с максимумом в определенные часы. Эти реакции основаны на правильном чередовании периодов света и темноты в течение суток — на продолжительности дня и ночи.

Организмы имеют приспособления к неблагоприятным сезонным явлениям. Так, для растений свойственно состояние покоя, характеризующееся прекращением роста и замедлением физиолого-биохимических процессов. Отмечают органический, глубокий и вынужденный покой растений.

Органический покой характерен для клубней, плодов, почек. Например, картофель осенью не прорастает даже при высоких температурах. Осенью и ранней зимой не распускаются почки срезанных с дерева и поставленных в воду ветвей. Во время органического покоя в растении происходят изменения в нуклеиновом и белковом обмене в эмбриональных клетках и тканях, что обеспечивает возобновление нормального роста весной.

Глубокий покой наступает одновременно с органическим или после него и обусловливает морозоустойчивость растений. Степень глубины покоя зависит от вида растений и характера осенней погоды (рис. 7.12).

Рис. 7.12. Упрощенная схема влияния внешней среды (подковообразная фигура), управляющих механизмов клетки и гормональных факторов на ритм развития древесных растений (по В. Лархеру, 1978)

Вынужденный покой проявляется в том, что растения длительное время не приступают к росту из-за неблагоприятных условий. Это часто бывает весной.

У животных приспособления к переживанию неблагоприятных сезонных явлений более разнообразны по сравнению с растениями. Так, сезонные изменения метаболизма у животных проявляются в периодичности размножения. Основным сигнальным факторам и стимулятором размножения является световой режим местообитания.

Своеобразным приспособлением к неблагоприятным сезонным явлениям у животных служит спячка. Она может наступить на любой стадии их развития. Наиболее широко распространена спячка среди животных высоких и умеренных широт. В период зимней или летней спячки у животных значительно снижается уровень обмена веществ и потребление кислорода (в 10—20 раз). Млекопитающие и особенно земноводные, пресмыкающие и большинство беспозвоночных впадают в глубокое оцепенение. Длина светового дня, регулярно изменяющаяся на протяжении года, предвещает здесь приближение благоприятных или неблагоприятных сезонов точнее, чем все другие, менее регулярные колебания климатических факторов.

Для членистоногих, особенно насекомых, характерна диапауза, или длительная приостановка развития. Длина светового дня используется как сигнал, вызывающий как бы «предусмотрительную» перестройку обмена веществ (сдвиг диапазонов потенции, накопление запасных веществ, понижение содержания влаги) еще в благоприятных условиях. «Приторможенный» обмен веществ должен в течение определенного времени протекать при ожидавшихся субоптимальных температурах (обычно между 0 и 12 ° С), прежде чем процессы развития смогут возобновиться в нормальном диапазоне температур.

Например, гусеницы пестрокрыльницы изменчивой (Araschinia levana) живут при длинном световом дне (> 16 ч весной), то их куколки без диапаузы дают темную летнюю форму бабочек (f. prorsa).

При коротком световом дне (< 16 ч поздней осенью) они дают диапаузирующих куколок, которым требуется не менее трех месяцев холода (0—12°С), чтобы из них с наступлением тепла могли выйти более светлые бабочки (f. levana). Следует заметить, далеко не во всех случаях диапауза приводит, как в данном примере, к сезонному или иному диморфизму вследствие измененного хода развития.

Широко распространенным приспособлением к неблагоприятным условиям у многих животных являются миграции, или закономерные перемещения в определенном направлении, выработанные в процессе исторического развития. Недостаток пищи или ухудшение погоды побуждают некоторых насекомых (саранчу), птиц (кедровку, клеста, свиристеля), млекопитающих (леммингов) к первоначально ненаправленным откочевкам. Регулярные миграции многих перелетных птиц определяются ежегодно изменениями погоды (так называемые погодные птицы — грачи, дрозды, зяблики, лысухи и т.д.). Другие («инстинктивные») птицы отлетают в более или менее определенные (фиксированные) сроки, руководствуясь, как правило, фотопериодом, задолго до ухудшения погоды и сокращения пищевых ресурсов: аист, иволга, черные стрижи и др.

В заключение следует отметить, что закономерности сезонного развития природы изучаются особой прикладной отраслью экологии — фенологией (с греч. — наукой о явлениях). По биоклиматическому закону Хопкинса на территории Европы сроки наступления различных сезонных явлений (фенодат) различаются в среднем на три дня на каждый градус широты, на каждые 5 град. долготы и на 120 м высоты над уровнем моря, т.е. чем севернее, восточнее и выше местность, тем позднее наступает весна и раньше осень. Фенологические даты также зависят от местных условий — рельефа, экспозиции, удаленности от моря и т. д. Точки с одинаковыми фенодатами при соединении на карте образуют изолинии, которые отражают фронт продвижения весны и наступления очередных сезонных явлений.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector