15.4.3. Фотопериодизм и цветение

Один из важных путей воздействия света на живой организм связан с восприятием изменений длины светового дня (фотопериода). На экваторе длина дня почти постоянна и составляет примерно 12 часов, но чем дальше от экватора, тем больше будут сезонные колебания длины дня. Поэтому продолжительность дня является очень важным внешним фактором в умеренных широтах, где она изменяется в течение года в пределах примерно от 9 до 15 часов. (Действие фотопериода на животных мы рассмотрим в разд. 16.8.5.) У растений такие явления, как цветение, образование плодов и семян, переход почек и семян в состояние покоя, листопад и прорастание семян тесным образом связаны с сезонными изменениями длины дня и температуры.

Наиболее глубокие изменения происходят во время цветения, когда меристема побегов переключается с образования листьев и боковых почек на формирование цветков. Значение фотопериода было открыто еще в 1910 г., но впервые было четко описано только в 1920 г. Гарнером и Аллардом. Эти авторы показали, что растения табака зацветают лишь после выдерживания на коротком фотопериоде в течение нескольких дней. В естественных условиях это происходит осенью, но короткий день (продолжительностью 7 ч) можно создать искусственно и летом, особенно в теплице. Когда был исследован и ряд других растений, выяснилось, что некоторым растениям для цветения нужен длинный день (растения длинного дня), а некоторые зацветают, как только созреют, независимо от длины дня (растения, нейтральные в отношении фотопериода).

Позже обнаружились и другие сложности. Так, например, некоторые растения при одной температуре ведут себя как нейтральные, а при другой - нет; некоторым нужно, чтобы одна длина дня сменялась другой; а есть и такие, у которых определенная длина дня только ускоряет наступление цветения, но не является обязательным условием.

Важным шагом вперед было выяснение того, что на самом-то деле решающее значение имеет не длина дня, а продолжительность темного периода. Поэтому фактически растения короткого дня оказываются растениями длинной ночи. Если их выращивать в условиях короткого дня и долгой ночи, но ночь прерывать коротким периодом освещения, растения не зацветут. А растения длинного дня зацветают и в условиях короткого дня, если прерывать ночной период темноты. Эффект длинного дня не снимается, однако, при кратковременном затемнении растений днем. Три основные группы растений перечислены в табл. 15.6.

Таблица 15.6. Подразделение растений по фотопериоду, необходимому для цветения

Растение. нейтральные в отношении фотопериода.

Примеры: огурцы, томаты, садовый горошек, кукуруза, хлопчатник. Цветение не зависит от фотопериода

¹⁾ (Табак и белена зацветают при длине дня около 12-13 ч.)