Wiosna w końcu nadeszła i wszędzie gdzie spojrzysz kwiaty zaczynają kwitnąć. Ale jak, u licha, rośliny znają wiosnę i czas, aby zacząć kwitnąć?
kontrola czasu kwitnienia roślin jest niezwykle ważna. Na przykład owady zapylające są tylko w niektórych porach roku. Gdyby roślina zaczęła kwitnąć zbyt wcześnie lub późno, zapylenie i produkcja następnej generacji roślin nie doszłoby do skutku.
aby zapewnić kwitnienie we właściwym czasie, rośliny opierają się na szeregu czynników środowiskowych, które pomagają im powiedzieć, kiedy rozpocząć kwitnienie, w tym: dostępność pokarmu, światło i temperatura. Wszystkie te czynniki są połączone w złożoną sieć. Ta złożona sieć pomaga również roślinom nie reagować nieprawidłowo na pojedynczy sygnał środowiskowy kwitnienia. Na przykład, jeśli roślina opierała się wyłącznie na temperaturze jako sygnale, może skończyć się kwitnieniem zbyt wcześnie – pomyśl o tych dziwnych „gorących” dniach wczesnej zimy, po których wkrótce nastąpi silny mróz lub śnieg…
pytanie o to, w jaki sposób rośliny wyczują swój czas kwitnienia, jest bardzo złożone i nadal jest rozwiązywane. W tym poście będę mówić bardzo krótko o tym, jak światło dzienne i temperatura mogą wpływać na czas kwitnienia roślin, będę link kilka znacznie bardziej dogłębnych artykułów na końcu, jeśli chcesz przeczytać w tym więcej!
:
jednym z najważniejszych czynników kontrolujących czas kwitnienia jest fotoperiod – czyli liczba godzin światła i ciemności, na które roślina jest narażona. Często uważa się, że to liczba godzin światła dziennego jest ważna dla kwitnienia roślin, ale tak naprawdę to długość ciemności jest najważniejsza!
rośliny, które potrzebują długiego okresu ciemności, nazywane są „roślinami krótkiego dnia”. Wiele roślin wiosennych jest roślinami krótkiego dnia, które wymagają mniej niż 12 godzin światła dziennego dziennie, a więcej niż to zatrzyma tworzenie się kwiatów.
z drugiej strony rośliny Długodzienne zaczną kwitnąć tylko wtedy, gdy zaczną otrzymywać więcej niż 12 godzin światła dziennego dziennie. Większość roślin letnich i warzyw to rośliny długoogonowe.
istnieją również tak zwane rośliny „neutralne w dzień”, które nie należą do żadnej z kategorii, co oznacza, że kwitną niezależnie od długości dnia, prawdopodobnie opierając się na innych wskazówkach środowiskowych.
jak rośliny wyczuwają tę zmianę długości nocy? Wiele roślin kwitnących używa cząsteczki fotoreceptora, aby wyczuć zmianę długości nocy.
istnieją dwa rodzaje cząsteczek fotoreceptorów: Fitochromy, które wyczuwają światło czerwone/dalekoczerwone, i kryptochromy, które wyczuwają światło niebieskie / uva.
fitochromy pozwalają roślinom wyczuć, kiedy jest dzień i noc – poprzez ekspozycję na czerwone światło, które jest obecne w świetle dziennym. Fitochromy mają dwie formy-aktywną formę pochłaniającą światło czerwone i nieaktywną formę pochłaniającą światło czerwone. Gdy fitochrom jest w aktywnej formie, sprzyja wzrostowi roślin, podczas gdy forma nieaktywna zapobiega wzrostowi roślin.
Kryptochromy to inny rodzaj fotoreceptora ważny dla fotoperiodyzmu, łączący rytm dobowy ze światłem. Rytm dobowy jest, gdy proces biologiczny idzie w górę iw dół w okresie 24 godzin.
te dwa receptory współpracują ze sobą w roślinie, aby pomóc kontrolować reakcję roślin na światło dzienne – jest to dość złożony proces, a wiele prac jest nadal podejmowanych w tej dziedzinie, aby w pełni zrozumieć, w jaki sposób te dwa fotoreceptory kontrolują inicjację kwiatów.
nasza wiedza o tych fotoreceptorach i reakcjach roślin na światło czerwone i niebieskie jest czymś, co jesteśmy w stanie wykorzystać. Często manipulujemy ekspozycją na światło roślin i składem nienaturalnego światła (tj.e czerwone / niebieskie ilości w oświetleniu LED) w celu stymulowania kwitnienia roślin poza ich naturalnym sezonem oznacza to, że możemy uzyskać owoce, warzywa i kwiaty przez cały rok pomimo zmieniających się długości dnia i nocy.
Temperatura:
wiele roślin ma słodki punkt – temperaturę, w której ich nasiona kiełkują najlepiej. Nasiona ustawione w temperaturze poniżej optymalnej (np. zbyt zimne) często nie kiełkują. Oznacza to, że rośliny muszą zachować ostrożność, biorąc sygnały z temperatury. Proces wykrywania temperatury jest złożonym mechanizmem w roślinach-rośliny wykrywają zarówno temperaturę powietrza, jak i glebę. Szlak sygnalizacji komórkowej prowadzący do rozwoju kwiatów jest często uzależniony od aktywacji i dezaktywacji kilku cząsteczek jednocześnie, aby „włączyć” szlak kwitnienia. Zapobiega to przedwczesnemu kwitnieniu kwiatów, na przykład w odpowiedzi na jeden gorący dzień wczesną zimą.
wiele roślin stosuje również proces znany jako vernalizacja do kwitnienia. Dzieje się tak, gdy roślina potrzebuje okresu długotrwałego zimna, zanim będzie w stanie ustawić nasiona i rozpocząć kwitnienie.
ta cecha jest czymś, co może powodować trudności roślin w obliczu zmian klimatycznych. W przyszłości możemy mieć łagodniejsze zimy, z brakiem długich okresów chłodu. Ponieważ wiele roślin wymaga tych zimnych okresów kwitnienia wiosną i latem, brak zimnych dni może mieć wpływ na kiełkowanie roślin. Jest to szczególnie ważne w przypadku roślin uprawnych.
Vernalizacja i wpływ klimatu na wzrost i kwitnienie roślin jest dziedziną nauki o roślinach, która jest obecnie szczegółowo analizowana. Chociaż wiemy sporo o tym, jak rośliny reagują na temperaturę, wciąż jest wiele niewiadomych. Jeśli jesteśmy w stanie w pełni zrozumieć te procesy, możemy być w stanie pomóc w znalezieniu sposobów na pełne zabezpieczenie naszych upraw w przyszłości, bez względu na to, co przyniesie pora roku.
to tylko bardzo szybkie wprowadzenie do kwitnienia roślin – sprawdź niektóre z poniższych linków, jeśli chcesz dowiedzieć się jeszcze więcej o złożoności kwitnienia!
http://extension.oregonstate.edu/gardening/what-are-short-day-and-long-day-plants
http://flor.hrt.msu.edu/assets/Uploads/Red-light3.pdf – krótki artykuł o wpływie czerwonego światła na wzrost roślin.
http://www.plantphysiol.org/content/123/1/39 – w dogłębnej pracy badawczej na temat fotoreceptorów i regulacji czasu kwitnienia
http://plantcellbiology.masters.grkraj.org/html/Plant_Growth_And_Development11-Physiology_Of_Vernalization.htm – dogłębny artykuł o vernalizacji i kwitnieniu