Fotoperiodyzm

Definicja fotoperiodyzmu.

Fotoperiodyzm: reakcja roślin na czas trwania i periodyczne następstwo w czasie okresów światła i ciemności. Reakcja ta przejawia się w postaci zakwitania, a także innych procesów np.: wytwarzania bulw, krzewienia, przejścia w stan spoczynku, opadania liści itp. Rośliny różnią się w reagowaniu na czas trwania światła i ciemności. Ze względu na tę reakcję rośliny podzielić można na grupy. Rośliny krótkiego dnia (RKD). Rośliny krótkiego dnia kwitną wtedy, jeżeli dzienny okres oświetlenia (fotoperiod) jest krótszy od pewnej krytycznej długości. Jeżeli okres oświetlenia jest dłuższy — rośliny nie kwitną, lecz pozostają w stadium wegetatywnym. Krytyczna długość dnia nie jest jednakowa dla wszystkich RKD, lecz zależy od gatunku (lub nawet odmiany) rośliny i może wahać się od 11 do 15 godzin. Do roślin krótkiego dnia zaliczamy wiele jednorocznych roślin kwitnących jesienią. Przykłady: Konopie [Cannabis sativa i C sativa var: indica] : Tytoń : Kalanchoe : Chmiel Rośliny długiego dnia (RDD). Rośliny długiego dnia kwitną wtedy, kiedy dzienny okres oświetlenia (fotoperiod) jest dłuższy od krytycznego; jeżeli jest krótszy — rośliny pozostają w stadium wegetatywnym. Długość okresu krytycznego nie jest stała, lecz podobnie jak u RKD zależy od gatunku rośliny i waha się od 8 do 15 godzin. Do grupy tej należy wiele roślin rocznych, kwitnących w lecie oraz roślin dwuletnich. Przykłady: Szpinak :Lulek czarny: Burak cukrowy : Rośliny neutralne (czyli niewrażliwe na długość dnia). Rośliny te zakwitają po osiągnięciu stanu gotowości do kwitnienia niezależnie od długości dnia. Pospolitym przykładem jest pomidor, którego pewne odmiany kwitną po wytworzeniu 13 węzłów bez względu na długość dnia.[przyp: tak zachowuje się cannabis sativa var: ruderalis] Przykłady : ogórek: groch : bób : Inne typy roślin. Opisano ponadto rośliny, których kwitnienie zależy od tego, czy najpierw był dzień długi, a potem krótki (rośliny długiego-krótkiego dnia, RDKD) czy odwrotnie <-najpierw był dzień krótki, a potem długi(rośliny krótkiegodługiego dnia RKDD). Różnica pomiędzy roślinami krótkiego i długiego dnia często jest określana błędnie, nie polega ona bowiem wcale na tym, że rośliny krótkiego dnia kwitną przy oświetleniu krótszym niż 12 godzin, a rośliny długiego dnia przy oświetleniu dłuższym niż 12 godzin. Różnica ta nie polega również na tym, że krytyczna długość dnia jest dla roślin dnia krótkiego krótsza niż dla roślin dnia długiego. Najistotniejsza różnica pomiędzy tymi dwiema grupami roślin polega na ich różnej wrażliwości na długość okresu ciemności. Na Ziemi panuje 24 godzinny rytm zmiany dnia i nocy; po krótkim dniu następuje zawsze długa noc i odwrotnie — po długim dniu noc jest krótka. Rośliny są wrażliwe nie tylko na długość dnia, lecz także na długość nocy, która odpowiada danemu dniu. Przykład: Dla rzepienia, czyli rośliny dnia krótkiego, okres krytyczny wynosi 15,5 godziny, natomiast dla lulka, czyli rośliny dnia długiego okres krytyczny nie jest dłuższy, lecz krótszy, gdyż wynosi jedynie 10 godzin.

Rola okresu ciemności.3> W roślinach krótkiego dnia zachodzą w ciemności reakcje chemiczne wrażliwe na światło, które pobudzają kwitnienie. [ma to związek z systemem fitochromowym] Światło hamuje przebieg tych reakcji i tym samym powstrzymuje kwitnienie. Ażeby więc rośliny krótkiego dnia zakwitły, należy je zaciemnić na odpowiednio długi okres, gdyż tylko w takim przypadku reakcje owe przebiegną do końca i spowodują zakwitnięcie. Skrócenie tego okresu nawet o kilka minut powstrzymuje kwitnienie. Przedłużenie natomiast nie ma wpływu na zakwitniecie; rośliny krótkiego dnia mogą zakwitnąć nawet podczas nieprzerwanej ciemności, pod warunkiem dostarczenia im związków organicznych, np. sacharozy, których niezbędność jest spowodowana brakiem fotosyntezy. Zamiast nazwy "rośliny krótkiego dnia" słuszniejsza byłaby nazwa "rośliny długiej nocy", gdyż jedynie odpowiednio długa noc umożliwia im zakwitnięcie. Odwrotnie reagują rośliny długiego dnia. Nie wymagają one wcale okresu ciemności i zwykle najlepiej kwitną w warunkach nieprzerwanego oświetlenia. Zbyt długi natomiast okres ciemności hamuje kwitnienie. Zamiast nazwy „rośliny długiego dnia" właściwsza byłaby nazwa „rośliny krótkiej nocy", gdyż jedynie odpowiednio krótka noc może spowodować zakwitnięcie. O roli ciemności w zjawiskach fotoperiodycznych świadczą doświadczenia z przerywaniem okresu ciemności przez krótki błysk światła. Typowa roślina dnia krótkiego jaką jest rzepień, dla zakwitnięcia wymaga okresu ciemności trwającego ponad 8,5 godziny; okres ten musi być nie przerwany. Kilkuminutowe włączenie światła w środku nocy niweczy całkowicie jej pobudzający wpływ na zakwitanie; rzepień oświetlony w środku nocy krótkim błyskiem światła nie zakwita. [mowa nie o jednej nocy – a o wszystkich nocach.] Jest to dowodem, że nieprzerwany okres ciemności jest najważniejszym czynnikiem regulującym zakwitanie roślin krótkiego dnia. Natomiast analogiczne krótkie przerwy „ciemne" w okresie oświetlenia nie mają żadnego wpływu na ten proces.

Indukcja fotoperiodyczna.

Wiele gatunków roślin wymaga odpowiednich okresów ciemności i światła tzw. induktywnych fotoperiodów ażeby zakwitnąć. Nasuwa się pytanie ile tych okresów potrzeba, by pobudzić roślinę do kwitnienia. Doświadczenia wykazały, że na ogół wystarcza stosunkowo mała liczba sprzyjających kwitnieniu cykli fotoperiodycznych dla wywołania kwitnienia, nawet wtedy, jeżeli bezpośrednio po tym nastąpią fotoperiody nieinduktywne dla zawiązania kwiatów. Takie następcze działanie fotoperiodu nazywamy indukcją fotoperiodyczną, o roślinach zaś, które zostały poddane odpowiedniemu fotoperiodow i wskutek tego zakwitną po pewnym czasie, mówimy, że zostały zaindukowane. Jak to się ma do praktyki przy uprawie konopi: - rośliny znajdujące się w wegetatywnej fazie wzrostu potraktowane jednym lub kilkoma induktywnym fotoperiodami i następnie dalej uprawiane przy nieinduktywnym fot., pokażą swoją płeć – o ile oczywiste wcześniej nie pojawiły się u nich preflovery. Przy bardziej długotrwałym traktowaniu roślin długimi nocami po ponownym przejściu do nie induktywnego fot. Będą przez jakiś czas kontynuowały kwitnienie zanim przejdą do weg. Konopie rosnące przy ciągłym oświetleniu mogą nie pokazywać żadnych oznak płci : a przy fot. 18/6 tak. -> na podstawie wypowiedzi w jednym z wątków na www.overgrow.com : zaobserwowane u długotrwale pozostających w fazie weg. roślin matek na klony. Miejsce percepcji bodźca fotoperiodycznego. Roślina pozbawiona liści nie wykazuje reakcji fotoperiodycznej, tzn. zmiany okresów ciemności i oświetlenie nie wpływają na jej zakwitanie. Jeżeli natomiast oddziaływać określonym fotoperiodem jedynie na liście, to roślina zakwitnie tak, jak gdyby oddziaływać fotoperiodem na całą roślinę. Bodziec świetlny przyjmowany jest zatem przez liście, zwłaszcza młode i rozwijające się, a nie przez merystem wierzchołkowy, jakkolwiek on właśnie wytwarza zawiązki.

Substancje wpływające na kwitnienie.

Nie udało się dotychczas jednoznacznie stwierdzić, jakie związki są regulatorami kwitnienia. Sterowanie rozwojem roślin. Wykorzystując fotoperiodyzm można sterować kwitnieniem. Efekt ten osiąga się sztucznie zmieniając długość dnia. Można skracać długość dnia, nakrywając rośliny rano lub Wieczorem materiałem nie przepuszczającym światła, np. pudłami ze sklejki lub folią z tworzywa sztucznego, rozpiętą na drucianych stelażach. Zabieg ten najłatwiej zastosować u roślin rosnących w inspektach (np. przy uprawie truskawek, które są roślinami krótkiego dnia), gdyż można je po prostu nakrywać w odpowiedniej porze doby, np. matami. W wypadku Konopi które są o wiele większymi roślinami niż truskawki nie jest to takie łatwe do wykonania. Dlatego manipulowanie fotoperiodem dla wywoływania kwitnienia jest w praktyce możliwe w uprawach pod lampami, oraz w profesjonalnie wyposażonych szklarniach z systemami zaciemniającymi. Znacznie łatwiej jest przedłużać dzień przy użyciu światła elektrycznego. Wystarczy w tym celu używać lamp elektrycznych (jarzeniowych) o niewielkiej mocy wystarczy 8-22 watów na l m2 powierzchni, rośliny reagują bowiem na bodziec fotoperiodyczny już przy bardzo niskim natężeniu światła. Dzięki temu można np.: trzymać klony bezpośrednio na oknie pod warunkiem, że w nocy nad nimi będzie się palić choćby 8 watowa świetlówka. Późną jesienią i zimą takie doświetlanie jest niewystarczające, rośliny nie będą kwitły, ale światła jest zbyt mało aby rosły.

Konopie.

Krytyczna długość dnia powodująca zakwitanie u konopi, jest bardzo zróżnicowana w zależności od odmiany, tak samo jak i czas reakcji na zmianę fotoperiodu. [ to drugie łatwo można zaobserwować indoor ] Odmiany pochodzące z okolic równikowych do 30 stopni szerokości północnej inaczej reagują na zmienianie się długości dnia od tych rosnących bardziej na północ. Długość dnia i nocy w pobliżu równika zmienia się niewiele w zależności od pory roku i właściwie stale oscyluje w granicach 12 –13 h. Z tych rejonów pochodzą najlepsze rasy takie jak: Thai, south indian, colambian etc. określane zwykle jako sativy. Niestety daje się ich uprawiać out w Polskim klimacie a także uprawa indoor jest niepraktyczna, ponieważ nie tylko nie są to odmiany kompaktowej budowy, ale także okres ich kwitnienia jest bardzo długi, nawet do 16 tygodni przy fotoperiodzie 12/12. Przykładem takiej odmiany jest Haze wywodząca się z hybryd pomiedzy Thai, colambian, south indian i prawdopodobnie mexican. Praktycznie wszystkie obecnie dostępne odmiany są hybrydami sativ i afgańskich indyjek, w zależności od tego ile mają w sobie jednego lub drugiego będą inaczej reagować na zmieniający się fotoperiod. Im wiecej cech indyjki w odmianie tym szybciej zreaguje na wystąpienie induktywnego fotoperiodu, im wiecej sativy tym okres pomiędzy zmianą czasu oświetlenia będzie dłuższy.

Odmiany outdoor i indoor:

Aby konopie dało się uprawiać w gruncie w naszym klimacie musi być ona dostosowana do naszych warunków klimatycznych, czyli musi zacząć kwitnąć na tyle wcześnie aby mogły na niej dojrzeć kwiatostany. Dlatego też wybierając odmianę warto zwracać uwagę na to jak ona radzi sobie w naszym klimacie, przy czym jedynie niektóre rasy opisywane w bankach nasion jako przeznaczone do uprawy wewnętrznej poradzą sobie out. Trafiają się czasem rasy teoretycznie przeznaczone do uprawy na zewnątrz które nie za bardzo się do tego nadają albo kwitną podobnie późno jak odmiany teoretycznie przeznaczone wyłącznie do uprawy in. Seedbanki po prostu czasem podają terminy kwitnienia i zbioru np.: dla Kalifornii a nie okolic Warszawy ;).Zanim coś kupisz koniecznie zorientuj się czy jest to na pewno to czego szukasz, pamiętaj, że opis u producenta nasion nie jest najbardziej wiarygodnym źródłem informacji. W wypadku uprawy indoor można za to wybierać każdą z dostępnych ras.

Manipulowanie fotoperiodem.

Jak można zwiększyć produkcję roślinną wykorzystując zjawiska fotoperiodyczne, na przykładzie chryzantem ;). Chryzantemy (złocienie ogrodowe) są roślinami krótkiego dnia, a ich uprawa ma oczywiście na celu kwiaty. Chryzantemy w naszym klimacie kwitną jedynie przy odpowiednio krótkim dniu, t j. w miesiącach jesiennych. Można jednak produkować kwiaty przez cały rok odpowiednio skracając dzień w lecie, a przedłużając go zimą według wskazówek podanych na rysunku.[Sprawdza się to w przypadku konopi także będących rośliną dnia krótkiego.] Chryzantemy mogą kwitnąć przez cały rok. Zmieniając wg podanego schematu rytm oświetlenia i ciemności można otrzymać kwiaty w dowolnym miesiącu. Opierając się na załączonym obrazku można opracować podobny schemat do całorocznej szklarniowej uprawy Konopi. Przy czym do prawidłowego rozwoju roślin potrzeba 230 - 370 W/m2 (w lecie w pełnym słońcu mamy do 900 W/m2). Od października do połowy marca warunki słoneczne są bardzo słabe, większość roślin w tym konopie nie mogą być uprawiane. Przyczyny: wzrost zachmurzenia krótszy dzień (najkrótszy 22.XII) kąt padania promieni słonecznych (bardzo ostry - w XII 13-Œ) Warunki świetlne różnią się także dość znacznie w zależności od rejonu Polski: najgorsze warunki solarne - północno-wschodnia Polska najlepsze warunki solarne - południowa Polska (na Podkarpaciu) Doświetlanie roślin w okresie niedoboru światła. Światło włączamy do 2 godz. po zachodzie słońca lub do 2 godz. przed wschodem słońca. Doświetlanie stosujemy w okresie jesiennym i jesienno zimowym ma ono na celu zwyżkę plonu. Do doświetlania stosuje się lampy: sodowe, metalohalogenkowe lub fluorescencyjne. Najlepsze są lampy sodowe (WLS). Do wzrostu rośliny potrzebne jest przejście punktu kompensacji świetlnej. Punkt kompensacji świetlnej - zachodzi oddychanie - roślina żyje ale nie rośnie. Do poprawienia warunków solarny w szklarniach przyczyniają się także: -czyste szyby -jak najwięcej szyb najmniej konstrukcji -ustawienie szklarni wsch-zach -odpowiedni rozstaw roślin (odpowiednia pielęgnacja, obrywanie żółknących liści itp.) Regulacja fotoperiodu w hodowli roślin. -> własne krzyżówki Jedna z trudności prac hodowlanych polega na tym, że rośliny rodzicielskie, przeznaczone do krzyżowania, kwitną w różnych terminach. [ trudno jest skrzyżować np.: early girl z haze ;)] Modyfikując odpowiednio długość dnia można zsynchronizować kwitnienie roślin krzyżowanych. Ponadto zmieniając długość dnia można w wielu przypadkach przyspieszyć kwitnienie i w ten sposób znacznie skrócić normalną długość okresu rozwoju roślin — od wysiewu do wydania nasion. Uprawa konopi indoor. W praktyce przy uprawie stosuje się następujące czasy oświetlenia. Wzrost wegetatywny: 24/0 lub 16/8 -> można się spotkać z twierdzeniami, że fotoperiod 16/8 jest korzystniejszy od 24/0. Kwitnienie: 12/12 Co można osiągnąć manipulacjami. Zwiększenie plonu – wydłużanie kwitnienia poprzez stosowanie fotoperiodu o długości całkowitej większej niż 24h. Np.: 24 h światła i 12 h ciemności, przez 2 tygodnie uprawy. Kwitnienie trwa dłużej ale zwiększa się plon. Literatura źródłowa: Duże fragmenty tekstu i obrazki na podstawie: Witold Czerwiński: Fizjologia roślin: Wykorzystane fragmenty, miejscami co nieco przerobiono. Dodano przypisy usuwające miejmy nadzeje wszelkie możliwe wątpliwości. Czesć textów skompilowana na podstawie rożnych źródeł: głownie -> internet. Przyjęto,[na podstawie własnego widzimisie] że istnieje jeden gatunek konopi Cannabis sativa. Podgatunki są opisywane C.sativa var: indica lub var: ruderalis. Cześć -> :wyssano z palca: Złączono grubymi szwami w jedną całość dnia 2 sierpnia roku Pańskiego 2004