Растения короткого и длинного дня. Растения длинного и короткого дня.
Популярные материалы
Today’s:
Растения короткого и длинного дня. Растения длинного и короткого дня.
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).
Какие растения называются длиннодневным. Растения длинного и короткого дня
Среди многочисленных физических, химических и биологических факторов, влияющих на рост и развитие растительного мира, одним из главных является освещение. Световые лучи способны ускорять или замедлять химические процессы в клетках растений, стимулировать обменные процессы и регулировать процессы роста. Так, энергия света способствует прохождению в растениях химических реакций синтеза органических веществ из углекислого газа ( фотосинтез ). Длина световых волн (спектральный состав) и их интенсивность оказывают влияние на размеры и форму (морфологию) представителей флоры ( фотоморфогенез ). Не меньшее значение для развития растений имеет также их биологическая реакция на продолжительность светового воздействия – фотопериодизм . Потребность растений в освещении может очень сильно отличаться. В зависимости от географических особенностей их происхождения различают: растения длинного дня, растения короткого дня и нейтральные.
Характерным отличием растений длинного дня является начало фазы цветения при условии увеличения продолжительности светового дня до 13 и более часов в сутки. Если световой день более короткий и освещения недостаточно, они будут продолжать свой рост, интенсивно образуя зеленую массу, но не вступая в фазу цветения. Как правило, в эту группу входят растения умеренных и северных широт.
Из известных нам огородных культур к растениям длинного дня относятся: морковь, сельдерей, свекла, лук, редис, капуста, картофель, салат, шпинат, редька, петрушка, укроп, репа, пастернак, брюква и др.; из злаковых: пшеница, рожь, ячмень, овес. При коротком периоде освещения растения длинного дня не смогут образовать плоды, либо урожай будет ничтожным. Эта особенность длиннодневных растений определяет и правильные сроки их сева. Так, в случае позднего сева они дают меньший урожай и худшего качества, чем при раннем весеннем севе. Интересно, что по завершении плодоношения растений их дальнейшее развитие практически не зависит от продолжительности дневного освещения.
Растения короткого дня – это, как правило, обитатели южных широт. Наиболее часто возделываемые огородные культуры, входящие в эту группу: фасоль, перец, баклажаны, помидоры, огурцы, тыква, дыня, кукуруза, кабачки, подсолнечник, базилик; из зерновых: просо, хлопчатник, суданская трава, могара, кунжут, соя и др.. Для их цветения и плодоношения необходимым условием является продолжительность темного времени суток более 12 часов.
Третья группа – нейтральные культуры (гречиха, цикламен, арбуз, спаржа, а также большинство сортов и гибридов культур, выращенных и адаптированных для средних широт). Они развиваются, цветут и плодоносят без ярко выраженной зависимости от продолжительности дня и ночи.
Чувствительность рас тений к соотношению дня и ночи может не сколько меняться в зависимости от окружающей температуры, влажности, интенсивности и качества освещения, а также от минерального питания растений. Реагировать на продолжительность освещения может как взрослое растение, так и его семена.
Прорастание некоторых культур возможно только в темноте, другие требуют чередования света и темноты, либо только света. Зная эту особенность растений, можно легко регулировать плодоношение длиннодневных или короткодневных культур и собирать несколько урожаев за летний период. Достаточно лишь создавать им необходимые условия – затенение или дополнительное освещение.
Освещение растений может быть как естественным (солнечный или лунный свет), так и искусственным (электрические лампы и различные излучатели). Нельзя игнорировать также разное воздействие спектра световых лучей в зависимости от длины их волн. К наиболее важным относятся красная и сине-фиолетовая зоны спектра. Именно они влияют на обмен веществ и процесс роста растений. Короткодневные растения воспринимают синий свет как темноту и скорее переходят к цветению. Так же реагируют длиннодневные растения на свет красного спектра. Но сине-фиолетовый провоцирует у них замедление роста и торможение функций плодообразования.
Самый нейтральный – свет зеленого спектра. Он не вызывает ощутимых изменений в росте и развитии растений. Инфра-красное излучение способствует получению быстрого урожая. А при его снижении вегетационный период затягивается, но показатель урожайности увеличивается.
Чтобы успешно выращивать овощные и зерновые культуры, необходимо учитывать влияние на них как продолжительности освещения, так и качества света. Управляя этими факторами, можно регулировать процессы роста и уровень урожайности в целях повышения продуктивности культур.
Длиннодневные растения примеры. Фотопериодизм
Фотопериодизм (от др.-греч. φῶς , род. пад. φωτός , «свет» и др.-греч. περίοδος — «окружность, обход») — реакция живых организмов (растений и животных) на суточный ритм освещённости, продолжительность светового дня и соотношение между темным и светлым временем суток (фотопериодами).
Термин «фотопериодизм» ( англ. photoperiodism ) предложили в 1920 году американские учёные селекционеры У. Гарнер и Г. Аллард, которые открыли данную реакцию у растений. Оказалось, что многие растения очень чувствительны к изменению длины дня.
Под действием реакции фотопериодизма растения переходят от вегетативного роста к зацветанию. Эта особенность является проявлением адаптации растений к условиям существования, и позволяет им переходить к цветению и плодоношению в наиболее благоприятное время года. Помимо реакции на свет, известна также реакция на температурные воздействия — яровизация растений.
За восприятие фотопериодических условий у растений отвечают особые рецепторы листьев (например, фитохром ).
Растения делят на длиннодневные, которые зацветают при непрерывной суточной освещенности более 12 часов, такие как рожь, морковь, лук и короткодневные, которые зацветают при непрерывной суточной освещенности менее 12 часов, такие как хризантемы, георгины, астры, капуста. Есть и нейтральные, для цветения им необходимо 12 часов, например виноград, одуванчики, сирень. В умеренных широтах короткие дни весной, а длинные — в середине лета. Поэтому короткодневные цветут весной и осенью, а длиннодневные — летом. Но следует также учитывать родину растений, температуру воздуха и даже плодородие почв.
Фотопериодизм известен также у животных — насекомых , рыб , птиц , млекопитающих . Реакция на длину светового дня регулирует начало брачного периода, линьки , зимней спячки и т. д.
Рис растение короткого дня. Рис
Рис (лат. Oryza) — род однолетних и многолетних травянистых растений семейства Злаки; крупяная культура. Очень требователен к условиям выращивания, может быть погублен заморозками. Рис очень любит влагу, и его побеги растут прямо из воды. Семена прорастают при 10—12 °C.
Рис — главная продовольственная культура в тропической зоне с муссонным климатом, где огромные территории надолго заполняются водой и становятся непригодными для выращивания других сельскохозяйственных растений.
В переводе с санскрита «рис» означает — «основа питания человека». Современная статистика подтверждает это, доказывая, что в основных рисосеющих регионах в среднем на одного жителя приходится 100-150 кг зерна в год. Здесь каждый человек получает за счет риса половину или значительно больше общего количества калорий. Тем более что калорийность его зерна наиболее высокая среди других зерновых (360 кал/100 г). В состав зерна входят: углеводы — 73-81%, белок — 6-9, жир — 0,6-2,6, зола — 0,8-2,0, клетчатка — 0,2-1,0%, витамины (в основном BT). Белок риса по сравнению с другими зерновыми культурами содержит повышенное количество таких незаменимых аминокислот, как лизин, валин, метеонин, благодаря чему он лучше переваривается и усваивается организмом человека.
На мировом рынке продается как неочищенный (зерно), так и очищенный, или белый рис (крупа). Последний более дорогой и пользуется большим спросом. Однако преимущественное употребление в пищу такой крупы вызывает у некоторых народов Азии очень опасное, иногда и смертельное заболевание нервной и сосудистой системы — бери-бери. Это объясняется тем, что в процессе изготовления крупы с зерна кроме оболочек удаляют зародыш и алейроновый (белковый) слой, богатый витаминами и минеральными веществами. На некоторые европейские и американские рынки поступает глазированная крупа, обогащенная этими веществами. Крупа риса используется для приготовления большого количества различных пищевых блюд и деликатесов. Из муки готовят кондитерские изделия, детское питание, крахмал, который применяют в парфюмерии и медицине. Солома идет на корм животным, строительство, производство бумаги и различных предметов домашнего обихода.
По данным бюллетеня ФАО (1989 г.), площади под рисом составляют 145,6 млн га с преимущественным (88,2%) размещением в Азии. Соответственно здесь сосредоточено и основное производство зерна — 91,3% мирового валового сбора, который составляет в год 443,5 млн т. Средняя урожайность сравнительно невысокая — 2,8-3,4 т/га. Особенно много риса в Азии производят Китай и Индия, где сосредоточены его основные посевы, а сбор составляет соответственно, 4,2-5,4 и 1,8-2,5 т/га. Кроме того, рис как главную сельскохозяйственную культуру выращивают в Индонезии, Бангладеш, Таиланде, Вьетнаме, Мьянме, Японии, Республике Корее, КНДР, на Филиппинах. В Америке под ним занято 9,2 млн га (в том числе в Южной — 7,4 млн га). Здесь главные производители зерна Бразилия, Колумбия, США, Мексика, Куба, Доминиканская Республика. Всего в Новом Свете производят 26,5 млн т зерна при урожайности в Южной Америке 1,8-2,3 т/га, в Северной — 4,4-5,1 т/га. Африка производит 9,5 млн т зерна на площади 5,4 млн га, но урожайность здесь самая низкая — 1,7-1,8 т/га. Производство сосредоточено на Мадагаскаре, в Нигерии, Гвинее, Кот-д’Ивуаре, Сьерра-Леоне, Танзании, Заире.
Нейтральные растения примеры. Нейтральные растения
Нейтральные растения. Томаты, одуванчик лекарственный, тростник обыкновенный и др. зацветают при разной длине дня.
Слайд 18 из презентации «Влияние света на растения» . Размер архива с презентацией 505 КБ.краткое содержание других презентаций
— Склоны холмов. Влияние света на рост растений. Хлорофилл. Свет. Свет и фотосинтез. Свет ультрафиолетовой части спектра. Свет и цветение растений. Для чего свет нужен растениям. Растения длинного дня. Необходимо учитывать требования. Нейтральные растения. Какой свет несет больше энергии. Разнообразие условий освещения. Что такое фотосинтез. Длиннодневные зацветают в начале лета. Солнечный спектр. Инфракрасная часть.
«Фотосинтез и хемосинтез» — Свет. Мелвин Кальвин. Фотосинтез. Фотоавтотрофы. Разность потенциалов. Электроны реакционного центра. Протоны. Фотосинтез, хемосинтез. Мягкий ультрафиолет. Образование АТФ. Хемоавтотрофный тип питания. Световая фаза фотосинтеза. Фотосистема. Инфракрасная часть солнечного спектра. Органические вещества. Хемоавтотрофы. Темновая фаза фотосинтеза.
«Типы фотосинтеза» — Значение фотосинтеза. Поглощение квантов света пигментами. Распространение и экологические функции. Фотосинтез. Аноксигенный фотосинтез. Типы фотосинтеза. Свет для фотосинтеза. Пространственная локализация. Схема строения хлоропласта в объемном изображении (А) и на срезе (Б). Роль хемосинтетиков. Строение хлоропласта. Оксигенный фотосинтез. Хемосинтез. Бесхлорофильный фотосинтез.
«Воздушное питание растений фотосинтез» — К. А. Тимирязев. Органические вещества. Сельский хозяин. Луч солнца. Джозеф Пристли. Сахар. Воздушное питание. Фотосинтез. Крахмал. Хлорофилл. Ян ван Гельмонт. Воздушное питание растений. Красное Солнышко. Ян Ингенхаус. Процесс превращения углекислого газа и воды.
«Фазы фотосинтеза» — Главным органом фотосинтеза является лист. Световая фаза фотосинтеза. Окисленные молекулы хлорофилла восстанавливаются. Темновая фаза. Цикл реакций Кальвина. Разность потенциалов. Место протекания реакций. Световая фаза. Фотосинтез. Образование углеводов. Суммарное уравнение фотосинтеза. Хлоропласты. Процесс образования органического вещества из углекислого газа и воды на свету при участии фотосинтетических пигментов.
Видео растения короткого и длинного дня. В чем разница?
Источник
Почему растения реагируют на длину светового дня?
Всем известно, что одним из факторов, определяющим срок цветения растений, является длина светового дня. Но благодаря чему растения реагируют на свет?
В 30-х годах XXв. советский ученый Михаил Чайлахян решил выяснить, какой именно орган растения, — лист, верхушка побега или стебель, — реагирует на изменение длины светового дня. И провел серию экспериментов с хризантемой индийской — осеннецветущим растением короткого дня.
Сначала он удалил с растений все молодые листья, и оставил только старые. Потом разделил растения на две группы. Обе группы он накрывал светонепроницаемой тканью так, чтобы сократить световой день. Но у первой группы «короткий день» получали только листья, а у второй — только верхушки побегов. Растения первой группы зацвели на 10-12 день после начала эксперимента.
Михаил Христофорович предположил, что в листьях под влиянием короткого дня образуется специальное вещество — флориген, которое перетекает в верхушки и вызывает образование бутонов. Чтобы это подтвердить, он поставил второй эксперимент с периллой — растением короткого дня. Все подопытные растения он снова разбил на две группы. Первая группа росла при коротком световом дне, а вторая — при обычном. После этого Хайлахян срезал листья с растений первой группы, и привил их на растения второй. Те растения, на которых прививки прижились, быстро зацвели.
Последующие эксперименты показали, что: 1. У растений длинного дня на образование бутонов влияют тоже листья; 2. Экстракт прошедших «световую подготовку» листьев одного растения может вызвать цветение другого.
Найти и выделить сигнальное вещество, предсказанное Чайлахяном, ученым удалось только в 2005-2007гг.
Источник
Глава 5. Адаптивные биологические ритмы
Глава 5. Адаптивные биологические ритмы
5.4. Фотопериодизм
Реакция организмов на сезонные изменения длины дня получила название фотопериодизма. Его проявление зависит не от интенсивности освещения, а только от ритма чередования темного и светлого периодов суток.
Фотопериодическая реакция живых организмов имеет большое приспособительное значение, так как для подготовки к переживанию неблагоприятных условий или, наоборот, к наиболее интенсивной жизнедеятельности требуется довольно значительное время. Способность реагировать на изменение длины дня обеспечивает заблаговременные физиологические перестройки и пригнанность цикла к сезонным сменам условий. Ритм дня и ночи выступает как сигнал предстоящих изменений климатических факторов, обладающих сильным непосредственным воздействием на живой организм (температуры, влажности и др.). В отличие от других экологических факторов ритм освещения влияет лишь на те особенности физиологии, морфологии и поведения организмов, которые являются сезонными приспособлениями в их жизненном цикле. Образно говоря, фотопериодизм – это реакция организма на будущность.
Хотя фотопериодизм встречается во всех крупных систематических группах, он свойствен далеко не всем видам. Существует много видов с нейтральной фотопериодической реакцией, у которых физиологические перестройки в цикле развития не зависят от длины дня. У таких видов либо развиты другие способы регулирования жизненного цикла (например, озимость у растений), либо они не нуждаются в точном его регулировании. Например, там, где нет резко выраженных сезонных изменений, большинство видов не обладает фотопериодизмом. Цветение, плодоношение и отмирание листьев у многих тропических деревьев растянуто во времени, и на дереве одновременно встречаются и цветки и плоды. В умеренном климате виды, успевающие быстро завершить жизненный цикл и практически не встречающиеся в активном состоянии в неблагоприятные сезоны года, также не проявляют фотопериодических реакций, например многие многолетние эфемероидные растения и эфемеры.
Различают два типа фотопериодической реакции: короткодневный и длиннодневный. Известно, что длина светового дня, кроме времени года, зависит от географического положения местности. Короткодневные виды живут и произрастают в основном в низких широтах, а длиннодневные – в умеренных и высоких. У видов с обширными ареалами северные особи могут отличаться по типу фотопериодизма от южных. Таким образом, тип фотопериодизма – это экологическая, а не систематическая особенность вида.
У длиннодневных растений и животных увеличивающиеся весенний и раннелетний дни стимулируют ростовые процессы и подготовку к размножению. Укорачивающиеся дни второй половины лета и осени вызывают торможение роста и подготовку к зиме (рис. 66). Так, морозостойкость клевера и люцерны гораздо выше при выращивании растений на коротком дне, чем на длинном. У деревьев, растущих в городах близ уличных фонарей, осенний день оказывается удлиненным, в результате у них задерживается листопад и они чаще подвергаются обморожению.
Рис. 66. Фотопериодическая реакция насекомых: А – длиннодневная:
1– листовертка Laspeyresia molesta;
2– белянка Pieris brassicae;
3– щавелевая совка Acronycta rumicis;
4– колорадский жук Leptinotarsa decemlineata.
1– цикадка Stenocranus minutus;
2– тутовый шелкопряд Bombyx mori
Как показали исследования, короткодневные растения особенно чувствительны к фотопериоду, так как длина дня на их родине меняется в течение года мало, а сезонные климатические изменения могут быть очень значительными. Тропические виды фотопериодическая реакция подготавливает к сухому и дождливому сезонам. Некоторые сорта риса в Шри-Ланке, где общее годовое изменение длины дня составляет не более часа, улавливают даже ничтожную разницу в световом ритме, что определяет время их цветения.
Фотопериодизм насекомых может быть не только прямым, но и опосредованным. Например, у капустной корневой мухи зимняя диапауза возникает через воздействие качества пищи, которое изменяется в зависимости от физиологического состояния растения.
Длина светлого периода суток, обеспечивающая переход в очередную фазу развития, получила название критической длины дня для этой фазы. По мере повышения географической широты критическая длина дня возрастает. Например, переход в диапаузу яблоневой листовертки на широте 32° происходит при продолжительности светлого периода суток, равной 14 ч, 44° – 16 ч, 52° – 18 ч. Критическая длина дня часто служит препятствием для широтного передвижения растений и животных, для их интродукции.
Фотопериодизм растений и животных – наследственно закрепленное, генетически обусловленное свойство. Однако фотопериодическая реакция проявляется лишь при определенном воздействии других факторов среды, например в определенном интервале температур. При некотором сочетании экологических условий возможно естественное расселение видов в несвойственные им широты, несмотря на тип фотопериодизма. Так, в высокогорных притропических районах много растений длинного дня, выходцев из районов умеренного климата.
Для практических целей длину светового дня изменяют при выращивании культур в закрытом грунте, управляя продолжительностью освещения, увеличивают яйценоскость кур, регулируют размножение пушных зверей.
Средние многолетние сроки развития организмов определяются прежде всего климатом местности, именно к ним и приспособлены реакции фотопериодизма. Отклонения от этих сроков обусловливаются погодной обстановкой. При изменении погодных условий сроки прохождения отдельных фаз могут в определенных пределах изменяться. Это особенно сильно проявляется у растений и пойкилотермных животных. Так, растения, не набравшие необходимой суммы эффективных температур, не могут зацвести даже в условиях фотопериода, стимулирующих переход в генеративное состояние. Например, в Подмосковье береза зацветает в среднем 8 мая при накоплении суммы эффективных температур 75 °C. Однако в годовых отклонениях сроки ее зацветания изменяются от 19 апреля до 28 мая. Гомойотермные животные отвечают на особенности погоды изменением поведения, сроков гнездования, миграций.
Изучением закономерностей сезонного развития природы занимается особая прикладная отрасль экологии – фенология (дословный перевод с греческого – наука о явлениях).
Согласно биоклиматическому закону Хопкинса, выведенному им применительно к условиям Северной Америки, сроки наступления различных сезонных явлений (фенодат) различаются в среднем на 4 дня на каждый градус широты, на каждые 5° долготы и на 120 м высоты над уровнем моря, т. е. чем севернее, восточнее и выше местность, тем позже наступление весны и раньше – осени. Кроме того, фенологические даты зависят от местных условий (рельефа, экспозиции, удаленности от моря и т. п.). На территории Европы сроки наступления сезонных событий изменяются на каждый градус широты не на 4, а на 3 дня. Соединяя на карте точки с одинаковыми фенодатами, получают изолинии, отражающие фронт продвижения весны и наступления очередных сезонных явлений. Это имеет большое значение для планирования многих хозяйственных мероприятий, в частности сельскохозяйственных работ.
Добавить комментарий Отменить ответ
Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.
Источник