فتوپریودیسم: راز گفتگوی گیاهان با خورشید
ساعت درونی گیاهان چگونه کار میکند؟
همهی موجودات زنده، از جمله گیاهان، یک ساعت درونی5 دارند. این ساعت به گیاهان کمک میکند تا زمان را دنبال کنند و فعالیتهای خود را با تغییرات محیطی، مانند طلوع و غروب خورشید، هماهنگ سازند. فتوپریودیسم پاسخ گیاهان به طول دورهی روشنایی6 (طول روز) و طول دورهی تاریکی7 (طول شب) در یک دورهی ۲۴ ساعته است. جالب است بدانید که برای بسیاری از گیاهان، طول شب حتی از طول روز مهمتر است!
گیاهان این کار را با استفاده از رنگدانههای حساس به نور به نام فیتوکروم8 و کریپتوکروم9 انجام میدهند. این رنگدانهها مانند چشمان گیاه هستند که نور را حس میکنند. آنها به گیاه اطلاع میدهند که چه زمانی نور وجود دارد و چه زمانی تاریکی است. این اطلاعات سپس به پیامهای شیمیایی تبدیل میشوند که به گیاه دستور میدهند مثلاً گل بدهد یا رشد رویشی خود را ادامه دهد.
انواع گیاهان بر اساس نیاز نوری
گیاهان را بر اساس واکنششان به طول روز، به سه گروه اصلی تقسیم میکنیم. این تقسیمبندی به ما کمک میکند تا بدانیم هر گیاه در چه فصلی گل میدهد.
| نوع گیاه | شرایط لازم برای گلدهی | مثالهای علمی | فصل گلدهی طبیعی |
|---|---|---|---|
|
گیاه روزکوتاه
شب بلند
|
برای گلدهی به یک دوره تاریکی بلندتر از یک حد مشخص نیاز دارد. (مثلاً شبهای بیشتر از 12 ساعت) | گل داوودی، کوکب، پنبه، برنج، سویا | پاییز، زمستان یا اوایل بهار |
|
گیاه روزبلند
روز بلند
|
برای گلدهی به یک دوره تاریکی کوتاهتر از یک حد مشخص نیاز دارد. (مثلاً شبهای کمتر از 12 ساعت) | اسفناج، کاهو، گندم، سیبزمینی، شَببو | بهار و تابستان |
|
گیاه بیتفاوت
مستقل از روز
|
گلدهی آن وابسته به طول روز نیست و توسط عوامل دیگر مانند سن گیاه یا دما کنترل میشود. | گلآهار، خیار، گوجهفرنگی، آفتابگردان | در هر فصلی (با فراهم بودن شرایط دیگر) |
فتوپریودیسم در خدمت کشاورزی و باغداری
کشاورزان و باغبانان از دانش فتوپریودیسم برای تولید محصولات در خارج از فصل طبیعی خود استفاده میکنند. این کار به آنها اجازه میدهد تا در تمام طول سال، میوهها و گلهای مورد نیاز بازار را تأمین کنند.
مثال عینی در گلخانه: فرض کنید یک گلخانهدار میخواهد در اواسط تابستان، گل داوودی (یک گیاه روزکوتاه) را به گل بنشاند. اما روزهای تابستان بلند است. او چه کار میکند؟ هر روز قبل از غروب آفتاب، یک پارچهی سیاه ضخیم روی گیاهان میکشد تا طول روز مصنوعی را کوتاه و طول شب را بلند کند. پس از چند هفته، گیاه فکر میکند که فصل پاییز فرا رسیده است و شروع به گلدهی میکند. این تکنیک شبدهی مصنوعی10 نام دارد.
برعکس، برای وادار کردن یک گیاه روزبلند مانند کاهو به گلدهی در زمستان، کشاورزان از نوردهی مصنوعی11 با لامپهای مخصوص برای بلندتر کردن طول روز استفاده میکنند.
اشتباهات رایج و پرسشهای مهم
این یک اشتباه رایج است. اگرچه نامها به طول روز اشاره دارند، اما در واقعیت، طول شب عامل تعیینکنندهی اصلی است. یک گیاه روزکوتاه در واقع به یک شب بلند نیاز دارد و یک گیاه روزبلند به یک شب کوتاه. اما از آنجایی که طول روز و شب به هم وابسته هستند، این نامگذاری تاریخی همچنان استفاده میشود.
این نورگذرا (مثلاً نور چراغ قوه یا چراغ خیابان) باعث میشود که گیاه «شب بلند» خود را به عنوان دو «شب کوتاه» تفسیر کند. در نتیجه، فرآیند گلدهی متوقف میشود. این پدیده «شکست شب»12 نامیده میشود و دلیل محکمی است که ثابت میکند گیاهان طول شب را اندازه میگیرند، نه طول روز را.
خیر! اگرچه معروفترین اثر آن کنترل گلدهی است، اما فتوپریودیسم بر بسیاری از فرآیندهای دیگر نیز تأثیر میگذارد. این فرآیندها شامل ریزش برگها در پاییز، تشکیل غده در سیبزمینی، به خواب رفتن جوانهها در زمستان و حتی تغییر رنگ برگها میشود.
فتوپریودیسم یک سیستم ارتباطی پیشرفته بین گیاه و محیط است که به گیاه اجازه میدهد زمانبندی دقیقی برای مهمترین رویداد زندگی خود، یعنی تولیدمثل، داشته باشد. با درک این مفهوم، ما نه تنها از هوشمندی طبیعت بیشتر شگفتزده میشویم، بلکه میتوانیم کشاورزی و باغبانی کارآمدتر و پربازدهتری داشته باشیم. این دانش به ما قدرت کنترل بر رشد گیاهان را میدهد و تضمین میکند که همیشه غذای کافی و گلهای زیبا در دسترس باشد.
پاورقی
1 Photoperiodism
2 Long-Day Plants (LDP)
3 Short-Day Plants (SDP)
4 Day-Neutral Plants (DNP)
5 Internal Clock / Circadian Rhythm
6 Photoperiod / Day Length
7 Night Length / Dark Period
8 Phytochrome
9 Cryptochrome
10 Artificial Short Day / Black Cloth Treatment
11 Artificial Long Day / Supplemental Lighting
12 Night Interruption / Light Break
