گیاهان روزبلند: راز گلدهی در روزهای طولانی
نقش ساعت درونی گیاهان
همهٔ موجودات زنده، از جمله گیاهان، یک ساعت درونی دارند که به آنها کمک میکند زمان را احساس کنند. این ساعت، تغییرات محیطی مانند طلوع و غروب خورشید را دنبال میکند. برای گیاهان، طول روز—که به آن فتوپریود۲ میگویند—یکی از مهمترین نشانههای فصلی است. گیاه روزبلند، گیاهی است که زمانی گل میدهد که طول روز از یک حد مشخص بیشتر شود. این معمولاً در بهار و اوایل تابستان اتفاق میافتد.
برای مثال، فرض کنید یک گیاه کاهو در باغچه کاشتهاید. اگر آن را در بهار بکارید، وقتی روزها به حدود 14 ساعت یا بیشتر برسند، شروع به گل دادن میکند. اما اگر همان کاهو را در پاییز بکارید که روزها کوتاهترند، ممکن است فقط برگ تولید کند و هرگز گل ندهد.
گیاهان چگونه نور را حس میکنند؟
گیاهان چشم ندارند، اما دارای مولکولهای حساس به نوری به نام فیتوکروم۴ و کریپتوکروم۵ هستند. این مولکولها مانند چشمان کوچک گیاه عمل میکنند و نور قرمز و نور آبی را جذب میکنند. آنها به گیاه کمک میکنند تا نه تنها وجود نور، بلکه طول مدت آن را نیز اندازهگیری کند.
وقتی نور به اندازهٔ کافی وجود دارد، این مولکولها تغییر شکل میدهند و یک سیگنال شیمیایی ایجاد میکنند. این سیگنال در نهایت به قسمتهای مختلف گیاه سفر میکند و به سلولهای جوانههای گل دستور میدهد که "حالا وقت گل دادن است!".
| نوع گیاه | شرایط گلدهی | مثالهای معروف |
|---|---|---|
| گیاه روزبلند (LDP) | نیاز به روزهای طولانی (بیشتر از طول روز بحرانی) | گندم، جو، کاهو، شبدیز۶ |
| گیاه روزکوتاه (SDP) | نیاز به شبهای طولانی (روزهای کوتاه) | گل داوودی، تنباکو، گل کوکب |
| گیاه روزخنثی (DNP) | طول روز تأثیری بر گلدهی ندارد | گلهای آفتابگردان، خیار، گوجهفرنگی |
هورمونهای فرمانده: فلوریژن و دیگران
پس از دریافت سیگنال نوری، گیاه شروع به تولید هورمونهای خاصی میکند. مهمترین آنها فلوریژن۷ نام دارد که گاهی "هورمون گلدهی" خوانده میشود. فلوریژن در برگها ساخته میشود و سپس از طریق آوندهای آبکش به نوک ساقهها—جایی که جوانههای گل تشکیل میشوند—منتقل میشود.
این انتقال را میتوان با معادلهای ساده نشان داد: $ \text{سیگنال گلدهی} = f(\text{طول روز}) $ که در آن تابع f نشان میدهد که چگونه طول روز بر تولید فلوریژن تأثیر میگذارد.
هورمونهای دیگری مانند جیبرلین۸ نیز در این فرآیند کمک میکنند. این هورمونها با همکاری یکدیگر، گیاه را وادار به تغییر از حالت رشد برگ به حالت تولید گل و میوه میکنند.
کشاورزی هوشمند: کنترل گلدهی در گلخانه
کشاورزان و باغداران از دانش مربوط به گیاهان روزبلند برای تولید محصولات در تمام طول سال استفاده میکنند. در گلخانهها، آنها میتوانند با استفاده از نورهای مصنوعی، طول روز را افزایش دهند و گیاهان را در هر فصلی وادار به گلدهی کنند. این روش نوردهی مکمل۹ نامیده میشود.
مثال عملی: یک کشاورز میخواهد در فصل پاییز که روزها کوتاه است، کاهو کشت کند. برای جلوگیری از گل دادن زودرس کاهو (که باعث تلخ شدن برگهای آن میشود)، کشاورز باید مطمئن شود که گیاه کمتر از طول روز بحرانی خود نور دریافت میکند. برعکس، اگر بخواهد گیاهی مانند شبدیز۶ را زودتر به گل بنشاند، میتواند با چراغهای ویژه، روز را برای گیاه طولانیتر کند.
اشتباهات رایج و پرسشهای مهم
به طور طبیعی خیر، زیرا روزهای زمستان بسیار کوتاهتر از حد مورد نیاز گیاه هستند. اما در گلخانه با استفاده از نور مصنوعی، این کار امکانپذیر است.
مدت نور (طول روز) عامل اصلی و تعیینکننده برای گلدهی است. اما شدت نور کافی نیز برای انجام صحیح فرآیند فتوسنتز و تأمین انرژی مورد نیاز گیاه ضروری است.
این گیاه ممکن است به رشد رویشی (تولید برگ و ساقه) ادامه دهد اما هرگز گل ندهد یا گلدهی آن بسیار به تأخیر بیفتد. این یک چالش برای کشاورزان در مناطق نزدیک به استوا است که طول روز در تمام سال تقریباً ثابت و حدود 12 ساعت است.
پاورقی
۱ Long-Day Plant (LDP)
۲ Photoperiod
۳ Critical Day Length
۴ Phytochrome
۵ Cryptochrome
۶ Spinach
۷ Florigen
۸ Gibberellin
۹ Supplemental Lighting
