Fotoperiod i kwitnienie — jak długość dnia kontroluje zachowanie roślin

Szybka odpowiedź

Rośliny wyczuwają długość nocy, nie długość dnia. Okres ciemności wyzwala hormony kwitnienia u roślin wrażliwych na fotoperiod. Liczy się trzy kategorie:

• Rośliny krótko-dniowe kwitną, gdy noce są dłuższe niż krytyczny próg (zazwyczaj ponad 11 godz. ciemności). Truskawka czerwcowa, chryzantema, poinsecja.
• Rośliny długo-dniowe kwitną, gdy noce są krótsze niż próg (zazwyczaj <11 godz. ciemności). Sałata, szpinak, koper.
• Rośliny obojętnodniowe ignorują fotoperiod i kwitną na podstawie dojrzałości i DLI. Pomidor, papryka, ogórek, truskawka obojętnodniowa.

Hodowcy w pomieszczeniu kontrolują fotoperiod za pomocą timerów. Pomyl harmonogram dla rośliny, którą uprawiasz, a spędzisz miesiące czekając na kwiaty, które nigdy nie przyjdą.

Biologia w skrócie

Barwnik zwany fitochromem istnieje w dwóch wzajemnie się konwertujących formach:

• Pr (pochłaniający czerwień) — gromadzi się w ciemności.
• Pfr (pochłaniający daleką czerwień) — gromadzi się w świetle dziennym.

Stosunek Pfr/Pr na koniec okresu ciemności sygnalizuje roślinie, jak długa była noc. Rośliny krótko-dniowe kwitną, gdy Pfr spada poniżej progu (długa nieprzerwana noc); rośliny długo-dniowe kwitną, gdy Pfr pozostaje powyżej progu (krótka noc).

Dlatego krótka ekspozycja na światło w trakcie okresu ciemności blokuje kwitnienie roślin krótko-dniowych — nawet latarka skierowana na pokrywę przez 30 sekund o 2 w nocy konwertuje Pr z powrotem do Pfr i resetuje licznik nocny.

Szczegóły dotyczące spektrum — zob. spektrum światła — wyjaśnienie.

Rośliny krótko-dniowe (kwitną przy długich nocach)

Hodowcy w pomieszczeniu zazwyczaj przestawiają te uprawy na 12 godz. ciemności / 12 godz. światła w celu wyzwolenia kwitnienia.

• Truskawka czerwcowa (Chandler, Honeoye, Earliglow) — kwitnie przy fotoperiodzie 12–14 godz. po 4–6 tygodniach chłodnych nocy.
• Chryzantema — kwitnie przy fotoperiodzie 12 godz. lub krótszym.
• Poinsecja — potrzebuje ponad 14 godz. nieprzerwanej ciemności dziennie przez 6–8 tygodni, aby zabarwić liście przykwiatowe.
• Niektóre odmiany bazylii — kwitną (wybijają w kwiatostan) przy krótkich dniach, co hodowcy zazwyczaj chcą zapobiec dla produkcji liści.

Praktyczna implikacja: jeśli uprawiasz bazylię w pomieszczeniu i chcesz ciągłego zbioru liści, utrzymuj fotoperiod 16–18 godz. Roślina pozostaje wegetatywna i nigdy nie kwitnie.

Rośliny długo-dniowe (kwitną przy krótkich nocach)

Stosuj 16–18 godz. światła w celu wyzwolenia kwitnienia lub skróć do 12 godz., aby utrzymać wzrost wegetatywny.

• Sałata — wybija w kwiatostan (kwitnie, staje się gorzka), gdy fotoperiod przekracza ~14 godz. i temperatura rośnie. Hodowcy stosują fotoperiod 14 godz., aby opóźnić wybijanie latem.
• Szpinak — ten sam problem, to samo rozwiązanie.
• Koper, kolendra, rzodkiew — wszystkie wybijają przy długich dniach i cieple.

Praktyczna implikacja: w ciągłej uprawie sałaty krótsze fotoperiody dają więcej biomasy wegetatywnej na cykl. Nie stosuj 18 godz. światła na sałatę tylko dlatego, że lampa to wytrzymuje.

Rośliny obojętnodniowe (ignorują fotoperiod)

Kwitną na podstawie wieku rośliny, skumulowanego DLI i sygnałów stresowych. Zmiany fotoperiodu specjalnie nie pomagają ani nie szkodzą.

• Pomidor, papryka, bakłażan, ogórek — wszystkie obojętnodniowe. Stosuj fotoperiod 14–16 godz., aby maksymalizować dzienną fotosyntezę bez marnowania prądu.
• Truskawka obojętnodniowa (Albion, Seascape, Tristar, Tribute) — kwitnie nieprzerwanie przy każdym fotoperiodzie powyżej 10 godz.
• Obojętnodniowe odmiany sałaty (Salanova, Adriana) — powolne wybijanie przy każdym fotoperiodzie.

Przy całorocznej uprawie w pomieszczeniu odmiany obojętnodniowe to droga najmniejszego oporu. Wybaczają błędy harmonogramowania, które niszczą uprawy wrażliwe na fotoperiod.

Harmonogramy fotoperiodu według uprawy

Daleką czerwień na koniec dnia (sztuczka komercyjna)

Dodanie 10–20 minut czystego światła dalekiej czerwieni (730 nm) na końcu fotoperiodu przyspiesza konwersję Pfr → Pr i mówi roślinie „dzień się skończył". Działa na dwa sposoby:

• Dla roślin krótko-dniowych: przyspiesza początek efektywnego okresu ciemności, wyzwalając kwitnienie wcześniej.
• Dla roślin obojętnodniowych: zwiększa rozciągnięcie i wydłużanie łodyg, co może pomóc uprawom owocującym wytworzyć większe kwiaty.

Diody dalekiej czerwieni kosztują ok. ~30 USD do dodania do większości konfiguracji LED. Warto dla poważnych hodowców pomidorów lub truskawek; zbędne dla sałaty.

Nocna przerwa (sztuczka supresji)

Jeśli nie chcesz, aby rośliny krótko-dniowe kwitły (uprawiasz bazylię dla liści, nie nasion), przerwanie okresu ciemności przez 1–2 godziny niskiej intensywności czerwonego światła (często nazywane „nocnym impulsem") zapobiega spadkowi Pfr poniżej progu kwitnienia. Komercyjni hodowcy chryzantem używają tego do precyzyjnego synchronizowania kwitnienia.

Praktyczna konfiguracja: mały czerwony LED na timerze ustawionym na 30 minut w środku cyklu ciemności.

Pełzanie fotoperiodu (cicha pomyłka hodowcy)

Timery ścienne dryfują. Zmiany czasu letniego zakłócają harmonogramy. Timer ustawiony na 16 godz. 1 kwietnia może efektywnie działać 17 godz. w listopadzie, jeśli hodowca nigdy nie zauważył przesunięcia zegara.

Dla upraw wrażliwych na fotoperiod jest to fatalne — twój „krótki dzień" do kwitnienia nie jest już krótki. Używaj cyfrowego timera z podtrzymaniem bateryjnym lub inteligentnego gniazdka kontrolowanego przez harmonogram programowy, który dostosowuje się do strefy czasowej.

Weryfikuj co miesiąc: godzina włączenia świateł + godzina wyłączenia + czas trwania. Nie ufaj timerowi; ufaj dziennikowi.

Fotoperiod a koszty energii

Godziny światła kosztują pieniądze. Trzy obserwacje:

1. Uprawy obojętnodniowe przy fotoperiodzie 14 godz. vs 16 godz. kosztują 12,5% mniej prądu przy ≤5% utracie plonu w większości badań. Warto rozważyć w szczytowych okresach taryfowych.
2. DLI ma większe znaczenie niż fotoperiod, gdy jesteś powyżej minimalnego okresu ciemności uprawy (zazwyczaj 8 godz.). 14 godz. × 350 PPFD = 17,6 DLI. 16 godz. × 300 PPFD = 17,3 DLI. Ten sam plon, dłuższy okres ciemności.
3. Taryfy za prąd zależne od godziny mogą sprzyjać przesunięciu fotoperiodu na godziny pozaszczytowe. Hoduj w nocy, gdy spada przemysłowe zapotrzebowanie; chłodzenie zbiornika jest łatwiejsze, gdy temperatura otoczenia jest niższa.

Zobacz też

• PPFD i DLI — wyjaśnienie — matematyka dawkowania w parze z fotoperiodiem.
• Spektrum światła — wyjaśnienie — daleką czerwień i sztuczki na koniec dnia.
• Waty na roślinę — dobór lampy.
• Sezonowy kalendarz upraw — jaki fotoperiod stosować i kiedy.