Jak sterować fotoperiodą, aby zwiększyć plony upraw

Sterowanie fotoperiodem jest podstawowym warunkiem uzyskania wysokich plonów podczas uprawy indoor i w szklarniach. Nauczymy Cię, jak zmiany długości dnia i nocy wpływają na rośliny oraz jak wykorzystać je podczas uprawy indoor, outdoor lub w szklarniach. Ponadto przedstawimy kilka zaawansowanych technik stosowanych przez profesjonalnych i komercyjnych growerów.

Naprzemienne występowanie dnia i nocy jest ważnym czynnikiem dla życia na Ziemi. Rośliny i zwierzęta reagują na zmiany długości światła dziennego i ciemności (fotoperiodu) reakcjami fizjologicznymi lub behawioralnymi. U zwierząt długość dnia wpływa między innymi na ubarwienie sierści i piór, migrację oraz początek okresu rui lub hibernacji. W przypadku wielu gatunków roślin zmiany fotoperiodu są czynnikiem regulującym, który steruje ich kwitnieniem.

Fotoperiod

Fotoperiodem określamy liczbę godzin światła dziennego i ciemności w ciągu jednej doby. Naturalny fotoperiod zmienia się w ciągu roku w zależności od położenia geograficznego. Na równiku zmiany fotoperiodu w ciągu roku są minimalne, a dzień przez cały rok dzieli się w przybliżeniu na 12 godzin światła i 12 godzin ciemności. Na półkuli północnej najdłuższy dzień w roku (przesilenie letnie) przypada około 21 czerwca. Po tej dacie dni stają się krótsze (czyli noce się wydłużają) aż do 21 grudnia (przesilenia zimowego). Na półkuli południowej sytuacja jest odwrotna (czyli najdłuższy dzień przypada 21 grudnia, a najkrótszy 21 czerwca).

Jak rośliny rozpoznają zachód słońca?

Wiele gatunków kwitnących (okrytonasiennych) jest wyposażonych w białka fotoreceptorowe, takie jak fitochrom, dzięki którym rośliny potrafią rozpoznawać sezonowe zmiany długości fotoperiodu. Fitochrom występuje w roślinach w dwóch formach: aktywnej Pfr i nieaktywnej Pr. Światło czerwone emitowane przez słońce w ciągu dnia przekształca nieaktywną formę Pr w aktywną formę Pfr. Gdy zbliża się zachód słońca, zaczyna przybywać światła dalekiej czerwieni (far-red), które przekształca Pfr z powrotem w Pr. Jednocześnie Pfr może zostać przekształcony w Pr w procesie znanym jako „dark reversion”, który zachodzi podczas długiego okresu ciemności. System przemiany fitochromu pozwala roślinom rozpoznać, czy właśnie nastała noc.

Manipulując proporcją światła czerwonego i dalekiej czerwieni, można wpływać na kwitnienie roślin. Stwierdzono, że rośliny kwitną później, jeśli są wystawione na większą ilość światła czerwonego. Próby wykazały również, że kwitnienie można zahamować, oświetlając rośliny czerwonym światłem w środku nocy. W przypadku roślin krótkiego dnia oznacza to, że nie zakwitną, jeśli w nocy będą przez kilka minut wystawione na światło. Rośliny długiego dnia mogą natomiast kwitnąć również wtedy, gdy w nocy są oświetlane czerwonym światłem.

Rośliny krótkiego i długiego dnia

Manipulowanie fotoperiodem jest jednym z podstawowych narzędzi, za pomocą których growerzy sterują wzrostem roślin i maksymalizują plony, przede wszystkim podczas uprawy indoor (w namiotach do uprawy lub zamkniętych pomieszczeniach), ale także w szklarniach i na zewnątrz. Dzięki zaciemnianiu lub doświetlaniu sztucznym oświetleniem growerzy mogą przyspieszać lub opóźniać kwitnienie, wydłużać okres wzrostu wegetatywnego albo przez długi czas utrzymywać rośliny w fazie wzrostu wegetatywnego na potrzeby klonowania.

Wyróżniamy rośliny krótkiego dnia, które kwitną, gdy dni stają się krótsze, a noce się wydłużają, oraz długiego dnia, u których rozpoczęcie kwitnienia przyspiesza wydłużanie dnia i skracanie nocy. Trzecią kategorię stanowią rośliny neutralne, których kwitnienie nie zależy od fotoperiodu. Rośliny długiego i krótkiego dnia dzielimy ponadto na fakultatywne i obligatoryjne, w zależności od ich reakcji na fotoperiod.

• Obligatoryjne rośliny krótkiego dnia kwitną wyłącznie wtedy, gdy noce są długie (dłuższe niż 12 godzin), a dni krótkie. Należą do nich fasola hiacyntowa, konopie, poinsecja i chryzantema.
• Fakultatywne rośliny krótkiego dnia kwitną wcześniej, gdy fotoperiod jest krótki, ale zakwitną również niezależnie od długości dnia. Należą do nich przypołudnik lub babka.
• Obligatoryjne rośliny długiego dnia kwitną wyłącznie wtedy, gdy dni są długie, a noce krótkie (krótsze niż 12 godzin). Należą do nich fuksja, aster chiński i kocanka.
• Fakultatywne rośliny długiego dnia kwitną wcześniej przy długich dniach, ale zakwitną niezależnie od długości dnia. Należą do nich szałwia lub nagietek.

Metody sterowania fotoperiodem

Zaciemnianie

Celem zaciemniania jest skrócenie fotoperiodu do wymaganej długości, co jest szczególnie przydatne w przypadku roślin krótkiego dnia uprawianych na zewnątrz lub w szklarni. Dzięki zaciemnianiu sprawiamy, że rośliny krótkiego dnia zakwitną wcześniej, niż pozwalałoby na to naturalne światło. Można zakryć (z pewnymi trudnościami) również całe rośliny, jednak najlepszym rozwiązaniem jest zaciemnianie roślin w przystosowanych do tego szklarniach.

Oświetlenie uzupełniające (doświetlanie)

Stosowanie lamp do uprawy w celu uzupełnienia naturalnego światła jest najczęściej wykorzystywane przez growerów w szklarniach lub outdoor. Sztuczne oświetlenie może służyć do wydłużenia dnia (czasu oświetlania), co jest przydatne zarówno w przypadku roślin krótkiego dnia (opóźnienie kwitnienia), jak i roślin długiego dnia (przyspieszenie kwitnienia). Oświetlenie uzupełniające może być również wykorzystywane do przerywania nocy, co sprawi, że rośliny nie zakwitną.

Sztuczne oświetlenie

Podczas uprawy roślin wyłącznie przy sztucznym oświetleniu w namiocie do uprawy lub pomieszczeniu uprawowym fotoperiod jest całkowicie zależny od growera. Większość growerów pozostawia w fazie wegetatywnej włączone światło przez 16-18 godzin, a podczas kwitnienia przez 12 godzin. Dotyczy to jednak sytuacji, gdy uprawiają rośliny krótkiego dnia lub neutralne fotoperiodycznie. Wcześniej uważano, że przy przejściu do fazy kwitnienia konieczna była wymiana lampy wyładowczej z niebieskim światłem, przeznaczonej do wzrostu, na oświetlenie do kwitnienia o innej długości fali. Nowoczesne lampy LED znacznie lepiej symulują światło dzienne niż przestarzała technologia sodowa.

Chcesz dowiedzieć się więcej o oświetleniu do uprawy roślin i innych rozwiązaniach przydatnych podczas uprawy indoor? Nie zwlekaj i odwiedź nasz blog.