Як керувати фотоперіодом, щоб підвищити врожайність культур

Керування фотоперіодом — основна умова високої врожайності під час вирощування в приміщенні та у теплицях. Ми розповімо Вам, як зміни тривалості дня й ночі впливають на рослини та як використовувати це під час вирощування в приміщенні, на відкритому повітрі або у теплицях. Також розглянемо кілька передових методів, які застосовують професійні та комерційні вирощувачі.

Зміна дня і ночі — важливий чинник життя на Землі. Рослини й тварини реагують на зміни тривалості денного світла й темряви (фотоперіод) фізіологічними або поведінковими реакціями. У тварин тривалість дня впливає, наприклад, на забарвлення шерсті та пір'я, міграцію або початок періоду парування чи сплячки. Для багатьох видів рослин зміни фотоперіоду є регуляторним чинником, що визначає їхнє цвітіння.

Фотоперіод

Фотоперіодом називають кількість годин денного світла й темряви протягом доби. Природний фотоперіод змінюється впродовж року залежно від географічного розташування. На екваторі зміни фотоперіоду протягом року мінімальні, а день упродовж усього року поділений приблизно на 12 годин світла і 12 годин темряви. У Північній півкулі найдовший день року (літнє сонцестояння) настає приблизно 21 червня. Після цієї дати дні коротшають (тобто ночі подовжуються) аж до 21 грудня (зимове сонцестояння). У Південній півкулі ситуація протилежна (тобто найдовший день припадає на 21 грудня, а найкоротший — на 21 червня).

Як рослини розуміють, що сонце сідає?

Багато квіткових видів (покритонасінних) мають фоторецепторні білки, зокрема фітохром, завдяки яким рослини можуть сприймати сезонні зміни тривалості фотоперіоду.  У рослинах фітохром існує у двох формах: активній Pfr і неактивній Pr. Червоне світло, яке випромінює сонце вдень, перетворює неактивну форму Pr на активну Pfr. Коли наближається захід сонця, зростає кількість далекого червоного світла (far-red), яке перетворює Pfr назад на Pr. Водночас Pfr може перетворюватися на Pr у процесі, відомому як «темнова реверсія», що відбувається під час тривалого періоду темряви. Система перетворення фітохрому дає рослинам змогу розпізнавати, чи настала ніч.

Змінюючи співвідношення червоного й далекого червоного світла, можна впливати на цвітіння рослин. Було встановлено, що рослини цвітуть пізніше, якщо отримують більше червоного світла. Експерименти також показали, що цвітіння можна пригнічувати, освітлюючи рослини червоним світлом посеред ночі. Для рослин короткого дня це означає, що вони не зацвітуть, якщо протягом ночі їх освітлювати кілька хвилин. Натомість рослини довгого дня можуть цвісти навіть тоді, коли вночі їх освітлюють червоним світлом.

Рослини короткого й довгого дня

Керування фотоперіодом — один з основних інструментів, за допомогою якого вирощувачі контролюють ріст рослин і максимізують урожайність культур, передусім під час вирощування в приміщенні (у гроутентах або закритих приміщеннях), а також у теплицях і на відкритому повітрі. За допомогою затемнення або додаткового освітлення вирощувачі можуть прискорювати чи призупиняти цвітіння, продовжувати період вегетативного росту або тривалий час підтримувати рослини у вегетативній фазі для клонування.

Розрізняють рослини короткого дня, які цвітуть, коли дні коротшають, а ночі подовжуються, та рослини довгого дня, у яких початок цвітіння прискорюється зі збільшенням тривалості дня й скороченням ночі. Третю категорію становлять нейтральні рослини, на цвітіння яких фотоперіод не впливає. Рослини довгого й короткого дня додатково поділяють на факультативні та облігатні залежно від їхньої реакції на фотоперіод.

• Облігатні рослини короткого дня цвітуть лише за довгих ночей (понад 12 годин) і коротких днів. До них належать гіацинтові боби, пуансетія та хризантема.
• Факультативні рослини короткого дня цвітуть раніше за короткого фотоперіоду, але зацвітають незалежно від тривалості дня. До них належать мезембріантемум і подорожник.
• Облігатні рослини довгого дня цвітуть лише за довгих днів і коротких ночей (менше ніж 12 годин). До них належать фуксія, китайська айстра та безсмертник.
• Факультативні рослини довгого дня цвітуть раніше за довгих днів, але зацвітають незалежно від тривалості дня. До них належать шавлія та календула.

Методи керування фотоперіодом

Затемнення

Мета затемнення — скоротити фотоперіод до потрібної тривалості. Це особливо корисно для рослин короткого дня, які вирощують на відкритому повітрі або у теплицях. Завдяки затемненню рослини короткого дня зацвітають раніше, ніж це було б можливим за природного освітлення. За певних труднощів можна накрити й цілі рослини, але найкраще затемнювати їх у спеціально обладнаних для цього теплицях.

Додаткове освітлення

Додаткове освітлення природного світла за допомогою ламп для вирощування найчастіше використовують вирощувачі у теплицях або на відкритому повітрі. Штучне освітлення можна застосовувати, щоб подовжити день (тривалість освітлення). Це корисно як для рослин короткого дня (для затримки цвітіння), так і для рослин довгого дня (для прискорення цвітіння). Додаткове освітлення також можна використовувати, щоб перервати ніч і запобігти цвітінню рослин.

Штучне освітлення

Під час вирощування рослин виключно під штучним освітленням у гроубоксі або приміщенні для вирощування фотоперіод повністю контролює вирощувач. Більшість гроверів залишають світло ввімкненим на 16–18 годин під час вегетативної фази та на 12 годин під час цвітіння. Це стосується вирощування рослин короткого дня або фотоперіодично нейтральних рослин. Раніше вважалося, що для переходу до цвітіння потрібно замінити лампу з синім світлом, призначену для росту, на освітлення для цвітіння з іншою довжиною хвилі. Однак сучасні світлодіодні світильники значно краще імітують денне світло, ніж застаріла натрієва технологія.

Хочете дізнатися більше про освітлення для вирощування рослин та інші корисні рішення для вирощування в приміщенні? Завітайте до нашого блогу.