Photoperiodismus: Wie sich die Tageslänge auf das Pflanzenwachstum auswirkt

Wenn Sie nördlich des Äquators, aber südlich des Nordpols wohnen, haben Sie vielleicht bemerkt, dass die Tage in letzter Zeit kürzer und dunkler werden. In der Tat werden die Tage seit Juni immer kürzer. Kürzere Tage mit weniger Sonnenlicht gehen einher mit kühleren Temperaturen und vermehrten Niederschlägen, die das Wachstum und die Reife der Pflanzen in gewissem Maße behindern. Jeder, der sich auch nur ein paar Tage um Pflanzen gekümmert hat, weiß, dass die Temperatur ein unbeständiger Freund und manchmal auch ein Feind sein kann; aber Pflanzen haben auch eine bedeutende Beziehung zu Licht und Dunkelheit – eine, die komplexer ist und von den Züchtern oft nicht so gut verstanden wird.

Eine kurze Lektion in Terminologie

Um besser zu verstehen, wie sich die Tageslänge auf das Pflanzenwachstum auswirkt und was Sie tun können, um die Auswirkungen des Photoperiodismus je nach der gewünschten Pflanzenleistung zu maximieren oder zu minimieren, sollten Sie sich zunächst mit diesen wichtigen Begriffen vertraut machen:

Photoperiodismus: Die physiologische Reaktion und/oder Entwicklungsreaktion einer Pflanze auf die relative Länge von Tageslicht und Dunkelheit, die sie erfährt.

Photoperiode: Der wiederkehrende Zyklus von ununterbrochenen Licht- und Dunkelperioden, dem eine Pflanze ausgesetzt ist; in der Regel 24 Stunden, mit unterschiedlichen Verhältnissen von ununterbrochenen Licht- und Dunkelperioden.

Langtagspflanze (LD): Eine Langtagspflanze benötigt >12 Stunden Sonnenlicht oder <12 Stunden ununterbrochene Dunkelheit, um eine Blüte zu bilden.

Kurztagspflanze (SD): Eine Kurztagspflanze benötigt <12 Stunden Sonnenlicht oder >12 Stunden ununterbrochene Dunkelheit, um eine Blüte zu bilden.

Tagsneutrale Pflanze (DN): Tagesneutrale Pflanzen leiten die Blüte nicht in Abhängigkeit von der Photoperiode ein. Viele dieser Pflanzenarten blühen stattdessen, nachdem sie ein bestimmtes Entwicklungsstadium oder Alter erreicht haben, oder als Reaktion auf andere Umweltfaktoren wie die Vernalisation.

Diese Klassifizierungen des Photoperiodismus werden von Botanikern seit vielen Jahren anerkannt, aber erst Mitte des zwanzigsten Jahrhunderts kamen Pflanzenforscher zu der Erkenntnis, dass die Länge der ununterbrochenen Dunkelheit, die eine Pflanze erfährt, und nicht die Länge des Tageslichts, für ihre Entwicklung am wichtigsten ist.

Eine Kurztagspflanze, die >12 Stunden ununterbrochene Dunkelheit benötigt, um die Blütenbildung einzuleiten, wird dennoch eine Blüte hervorbringen, wenn sie während der 10-12 Stunden Tageslicht für eine gewisse Zeit vor Licht geschützt wird; sie wird jedoch keine Blüte hervorbringen, wenn sie während der 12+ Stunden Dunkelheit, die sie benötigt, für eine gewisse Zeit dem Licht ausgesetzt wird.

Hier ist eine Liste einiger üblicher einjähriger Gemüse und Kräuter und ihre Klassifizierung (SD, LD oder DN):

Pflanze Klassifizierung (Kurz, Lang, Neutral)
Rüben Lang
Kohlsprossen Neutral
Kohl Neutral
Karotten Lang
Mais Neutral
Gurke Neutral
Fenchel Lang
Grünkohl Neutral
Kopfsalat Lang
Erbsen Neutral
Kartoffeln Lang
Radieschen Lang
Sojabohnen Kurz
Spinat Lang
Sonnenblume Neutral
Mangold Lang
Tomate Neutral
Rüben Lang

Wie wirkt sich Photoperiodismus auf Ihren Betrieb oder Garten aus?

Um die Produktivität einer Pflanze zu maximieren, ist es hilfreich, die Lichtbedingungen zu kennen, unter denen sie vegetatives Wachstum (d.h. Blätter) und reproduktives Wachstum (d.h. Blüte oder Schösslinge) erfährt. Da der Photoperiodismus bei einigen Pflanzen das reproduktive Wachstum bestimmt, kann das Verständnis der Auswirkungen auf das Pflanzenwachstum ein nützliches Hilfsmittel für Landwirte sein.

Hinona Kabu Rüben blühen in einer Saatguternte von 2015 im Gewächshaus der High Mowing Saatgutproduktion. Rüben, eine Langtagspflanze, benötigen <12 Stunden ununterbrochene Dunkelheit, um die Blüte einzuleiten.

Nehmen wir zum Beispiel Rüben, eine Langtagspflanze. Erinnern Sie sich an die Definition einer Langtagspflanze: Das bedeutet, dass eine Rübenpflanze bei >12 Stunden Tageslicht und <12 Stunden ununterbrochener Dunkelheit das reproduktive Wachstum einleitet und versucht zu blühen.

Wie wirkt sich das auf Ihre landwirtschaftlichen Felder und Gartenparzellen aus? Nehmen wir an, ein Landwirt hier im Norden von Vermont pflanzt im Frühjahr, um den 10. Mai, eine Sorte Purple Top White Globe Rüben an. Diese Sorte braucht etwa 55 Tage, um die Erntereife zu erreichen. 55 Tage vom 10. Mai bis zum 4. Juli. Werfen wir einen Blick auf die aufgezeichnete Tageslänge an jedem dieser Tage in Wolcott, Vermont:

Datum Tageslänge
Mai 10th, 2017 14h 37m
July 4th, 2017 15h 26m

Was wird mit dieser Rübenpflanze passieren, wenn sie kontinuierliche Photoperioden mit >12 Stunden Tageslicht erlebt? Sie wird versuchen zu blühen – ein unerwünschtes Ergebnis für eine Rübe, die wegen ihrer Wurzel geerntet wird. Wenn sie blüht oder schießt, wird die Wurzel holzig und ungenießbar. Wie sähe es aber aus, wenn der Landwirt stattdessen dieselben Rüben im August anpflanzt, um sie im Oktober zu ernten?

Datum Tageslänge
10. August 2017 14h 15m
Oktober 4, 2017 11h 32m

Wenn die Tageslänge abnimmt und wieder unter 12 Stunden sinkt, sind die Rüben nicht mehr gefährdet, die Entwicklungsreaktion des reproduktiven Wachstums zu erfahren. Daher erzielt diese Sorte von Rüben im Frühherbst viel bessere Ergebnisse als im späten Frühjahr hier im nördlichen Vermont. Sie können diese Informationen nutzen, um die besten Tageslängenbedingungen für jede Ihrer Kulturen in Abhängigkeit von Ihrem Standort zu bestimmen.

Es gibt viele Faktoren, die bei der Pflanzenproduktion zu berücksichtigen sind, von denen die Tageslänge nur einer ist. Wenn Sie jedoch schon einmal versucht haben, eine bestimmte Kultur anzubauen, bei der alle anderen Faktoren (Temperatur, Wasserzugang, Bodenfruchtbarkeit) angemessen waren, und die Ergebnisse nicht optimal waren, könnte die Tageslänge ein Faktor sein, der dazu beiträgt. Verwenden Sie diese Klassifizierungen als Leitfaden, um festzustellen, wann die ideale Jahreszeit für den Anbau bestimmter Pflanzen an Ihrem Standort ist.

Betrachten Sie den 10-Stunden-Tag

Ungeachtet ihrer Empfindlichkeit gegenüber Tageslänge und Dunkelheit (LD, SD oder DN) wird eine Pflanze bei weniger als 10 Stunden Tageslicht nicht wachsen. Selbst wenn tagesneutrale Pflanzen wie Gurken, Tomaten und Salat in klimatisierten Umgebungen mit genügend Wärme zum Wachsen und Produzieren angebaut werden, stellen sie ihr Wachstum ein und bleiben inaktiv, wenn die Tageslänge unter 10 Stunden sinkt. Wenn der 10-Stunden-Tag zurückkehrt, beginnt das Pflanzenwachstum wieder.

Diese Salate wurden Anfang Oktober in unser Gewächshaus im Norden von Vermont gepflanzt, als das Tageslicht noch zwischen 10 und 11 Stunden pro Tag betrug. Ihr Wachstum ist jetzt gestoppt, da unsere Tage <10 Stunden Tageslicht enthalten. Die Pflanzen werden in dieser geschützten Kultur ruhen, bis um den 1. Februar herum wieder Tage mit mehr als 10 Stunden Tageslicht in unsere Region zurückkehren.

Dieser Faktor ist besonders wichtig für Gärtner, die ihre Saison durch Gewächshausproduktion verlängern wollen. Es gibt zusätzliche Beleuchtungstechniken, die dazu beitragen können, dass tagesneutrale und Langtagspflanzen während der kürzesten Tage des Jahres weiter wachsen und produzieren, einschließlich der Verlängerung der Tageslänge und der Nachtunterbrechungsbeleuchtung. Die Kosten für diese Techniken sollten jedoch bei der Planung einer verlängerten Pflanzenproduktion immer in Betracht gezogen werden.

Für Landwirte, die dies als Produktionsoption in Betracht ziehen wollen, ist es wichtig, die jährliche Zeitspanne zu kennen, in der an ihrem Standort <10-Stunden-Tage herrschen; hier ist eine Auswahl einiger US-Städte und die Daten ihrer Tage mit weniger als 10 Stunden Tageslicht:

U.S. Stadt Bereich der Tage mit <10 Stunden Tageslicht
Portland, Oregon November 3-Februar 6
Burlington, Vermont 5. November bis 5. Februar
Detroit, Michigan 8. November bis 31. Januar
Washington, District of Columbia 16. November bis 24. Januar
St. Louis, Missouri 17. November – 23. Januar
San Francisco, Kalifornien 20. November – 20. Januar
Dallas, Texas 16. Dezember-26. Dezember

Die Tageslänge wird durch den Breitengrad des Ortes bestimmt. Am Äquator sind Tageslänge und Nachtlänge immer gleich lang. Im Winter der nördlichen Hemisphäre sind die Tage umso länger, je näher man sich am Äquator befindet; im Sommer der nördlichen Hemisphäre sind die Tage umso länger, je weiter man vom Äquator entfernt ist.

Denken Sie daran: Die Tageslänge ist nur einer von vielen Faktoren, die Sie bei der Planung Ihrer Kulturen berücksichtigen müssen.

Eine Anmerkung zu Zwiebeln

Wenn Sie ein erfahrener Zwiebelanbauer sind, fragen Sie sich vielleicht, wo sie in diese Diskussion über Lang- und Kurztagspflanzen passen. Da Zwiebeln für die Zwiebelbildung von der Tageslänge abhängig sind, gibt es für sie eine eigene Klassifizierung in Langtag-, Kurztag- und Zwischentagskategorien. Nach den Definitionen von LD, SD und DN in Bezug auf den Photoperiodismus sind alle Zwiebeln Langtagspflanzen, da sie alle >12 Stunden Tageslicht benötigen, um eine Zwiebel zu bilden. Die Unterscheidungsmerkmale sind folgende: Kurztagszwiebeln beginnen mit 11-12 Stunden Tageslicht mit der Zwiebelbildung. Langtagzwiebeln benötigen 14-16 Stunden Tageslicht, um mit der Zwiebelbildung zu beginnen. Zwischentagszwiebeln benötigen zwischen 12-14 Stunden Tageslicht für die Zwiebelbildung. Wenn Sie also an einem Ort leben, an dem die längste Tageslänge bei 14 Stunden liegt, aber nicht viel länger wird, werden Langtagzwiebeln nicht so gut gedeihen wie Kurztags- oder Zwischentagzwiebeln.

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht.