Photoperiodism: How Day Length Affects Plant Growth

Als je ergens ten noorden van de evenaar maar ten zuiden van de noordpool woont, is het je de laatste tijd misschien opgevallen dat onze dagen korter en donkerder worden. In feite zijn de dagen sinds juni korter geworden. Kortere dagen met minder zonlicht vallen samen met afkoelende temperaturen en meer neerslag, die allemaal tot op zekere hoogte de groei en rijpheid van planten belemmeren. Iedereen die wel eens een paar dagen planten heeft verzorgd, weet dat temperatuur een wispelturige vriend en soms vijand kan zijn; maar planten hebben ook een belangrijke relatie met licht en donker – een relatie die complexer is, en vaak niet zo goed wordt begrepen door telers.

Een korte les in terminologie

Om beter te begrijpen hoe de daglengte de plantengroei beïnvloedt en wat u kunt doen om de effecten van fotoperiodisme te maximaliseren of minimaliseren op basis van de gewenste plantprestaties, moet u eerst vertrouwd raken met deze belangrijke termen:

Photoperiodisme: De fysiologische reactie en/of ontwikkelingsreacties van een plant op de relatieve lengtes van daglicht en duisternis die ze ervaart.

Photoperiode: De terugkerende cyclus van ononderbroken licht- en donkerperioden waaraan een plant wordt blootgesteld; meestal 24 uur, met variërende verhoudingen van ononderbroken licht- en donkerperioden.

Lange-dagplant (LD): Een lange-dagplant heeft >12 uur zonlicht nodig, of <12 uur ononderbroken duisternis, om een bloei of bloem te produceren.

Korte-dagplant (SD): Een kortedagplant heeft <12 uur zonlicht nodig, of >12 uur onafgebroken duisternis, om een bloei of bloem te produceren.

Dag-neutrale plant (DN): Dag-neutrale planten beginnen niet te bloeien op basis van fotoperiodes. Veel van deze plantensoorten gaan pas bloeien nadat ze een bepaald ontwikkelingsstadium of een bepaalde leeftijd hebben bereikt, of als reactie op andere omgevingsfactoren zoals vernalisatie.

Deze classificaties van fotoperiodiciteit worden al vele jaren door botanici erkend, maar het was pas in het midden van de twintigste eeuw dat gewasonderzoekers voor het eerst tot het inzicht kwamen dat het in feite de lengte van ononderbroken duisternis is die een plant ervaart – in plaats van de lengte van het daglicht – die het meest cruciaal is voor haar ontwikkeling.

Bij voorbeeld, een korte-dagplant die >12 uur ononderbroken duisternis nodig heeft om de bloemproductie op gang te brengen, zal nog steeds een bloem produceren als hij enige tijd van licht wordt afgeschermd tijdens de 10-12 uur van blootstelling aan daglicht; hij zal echter geen bloem produceren als hij enige tijd aan licht wordt blootgesteld tijdens de 12+ uur van duisternis die hij nodig heeft.

Hier volgt een lijst van enkele veel voorkomende eenjarige groenten en kruiden en hun classificatie (SD, LD, of DN):

Groente Classificatie (Kort, Lang, Neutraal)
Bieten Lang
Spruitjes Neutraal
Kool Neutraal
Wortelen Lang
Corn Neutraal
Komkommer Neutraal
Venkel Lang
Kool Neutraal
Sla Lang
Epita Neutraal
Aardappelen Lang
Radijs Lang
Sojaboon Kort
Spinach Lang
Zonnebloem Neutraal
Zwitserse snijbiet Lang
Tomaat Neutraal
Rots Lang

Hoe beïnvloedt fotoperiodisme uw bedrijf of tuin?

Om de productiviteit van een plant te maximaliseren, is het nuttig om de lichtomstandigheden te kennen waaronder de plant vegetatieve groei (bladeren) versus reproductieve groei (bloei of schot) zal doormaken. Omdat fotoperiodiciteit bepalend is voor de reproductieve groei van sommige planten, kan het voor telers een nuttig hulpmiddel zijn om te begrijpen hoe deze effecten zich vertalen in plantengroei.

Hinona Kabu-rapen bloeien in een zaadgewas uit 2015 in de zaadproductiekas van High Mowing. Rapen, een lange-daggewas, hebben <12 uur onafgebroken duisternis nodig om de bloei in gang te zetten.

Neem als voorbeeld rapen, een lange-daggewas. Denk aan de definitie van een lange-dag-plant: dit betekent dat met >12 uur daglicht en <12 uur ononderbroken duisternis, een raapplant de voortplantingsgroei in gang zal zetten en zal proberen te bloeien.

Hoe speelt dit een rol op uw akkers en tuinpercelen? Stel, een boer hier in Noord Vermont plant een gewas van Purple Top White Globe rapen in de lente, rond 10 mei. Deze specifieke variëteit heeft ongeveer 55 dagen nodig om rijp voor de oogst te zijn. 55 dagen vanaf 10 mei is 4 juli. Laten we eens kijken naar de geregistreerde daglengte op elk van deze dagen in Wolcott, Vermont:

Datum Daglengte
Mei 10, 2017 14u 37m
4 juli 2017 4 juli 2017 , 2017 15h 26m

Wat zal er met dit raapgewas gebeuren als het continue fotoperiodes met >12 uur daglicht ervaart? Het zal proberen te bloeien – een ongewenst resultaat voor een raap, die wordt geoogst voor zijn wortel. Wanneer de knol bloeit, wordt hij houtachtig en onsmakelijk. Maar als de boer diezelfde rapen nu eens in augustus plant, voor een geplande oogst in oktober, hoe zou dat er dan uitzien?

Datum Daglengte
10 augustus 2017 14u 15m
4 oktober 2017 4 oktober 2017 , 2017 11h 32m

Naarmate de daglengte afneemt en onder de 12 uur daalt, lopen de meirapen niet langer het risico de ontwikkelingsreactie van reproductieve groei te ondergaan. Deze raapssoort doet het dus veel beter in de vroege herfst dan in het late voorjaar hier in het noorden van Vermont. U kunt deze informatie gebruiken om de beste daglengte te bepalen voor elk van uw gewassen op basis van uw locatie.

Er zijn veel factoren waarmee u rekening moet houden bij de productie van gewassen, waarvan de daglengte er slechts één is. Als u echter ooit hebt geprobeerd een bepaald gewas te telen terwijl alle andere factoren (temperatuur, watertoevoer, bodemvruchtbaarheid) voldoende waren, en u hebt minder dan ideale resultaten geboekt, dan kan de daglengte een factor zijn die daaraan bijdraagt. Gebruik deze classificaties als een gids om u te helpen bepalen wanneer de ideale tijd van het jaar is voor het planten van bepaalde gewassen op basis van uw kweeklocatie.

Rekening houden met de 10-urige dag

Ongeacht de gevoeligheid voor daglengte en duisternis (LD, SD, of DN), zal een plant geen groei ervaren met minder dan 10 uur daglicht. Zelfs als dagneutrale planten zoals komkommers, tomaten en sla worden gekweekt in klimaatgecontroleerde omgevingen met voldoende warmte om te groeien en te produceren, zullen ze hun groei stoppen en in ruststand blijven wanneer de daglengte onder de 10 uur daalt. Wanneer de 10-urige dag terugkeert, begint de plantengroei opnieuw.

Deze slasoorten werden begin oktober in onze kas in het noorden van Vermont overgeplant, toen het daglicht nog tussen 10 en 11 uur per dag was. Hun groei is nu tot stilstand gekomen omdat onze dagen <10 uur daglicht bevatten. De planten zullen in deze beschermde cultuur in ruststand blijven tot er rond 1 februari weer dagen met meer dan 10 uur daglicht in onze regio zijn.

Deze factor is bijzonder belangrijk voor telers die hun seizoen willen verlengen met de productie in kassen. Er zijn aanvullende verlichtingstechnieken die dagneutrale en lange-dag planten kunnen helpen om te blijven groeien en produceren tijdens de kortste dagen van het jaar, waaronder het verlengen van de daglengte en nachtonderbrekingsverlichting. De kosten van deze technieken moeten echter altijd in aanmerking worden genomen bij het plannen van een verlengde gewasproductie.

Voor telers die dit als een productieoptie willen onderzoeken, is het belangrijk om de jaarlijkse tijdspanne te kennen waarin uw locatie <10 uur dagen ervaart; hier is een voorbeeld van enkele Amerikaanse steden en de data van hun dagen met minder dan 10 uur daglicht:

U.S. City Range of Dates With <10 Hours of Daylight
Portland, Oregon November 3rd-February 6th
Burlington, Vermont 5 november-februari
Detroit, Michigan 8 november-31 januari
Washington, District of Columbia 16 november-24 januari
St. Louis, Missouri November 17-januari 23e
San Francisco, California November 20-januari 20e
Dallas, Texas December 16th-December 26th

De daglengte wordt bepaald door de breedtegraad van uw locatie. Op de evenaar zijn daglengte en nachtlengte altijd gelijk. In de winter op het noordelijk halfrond zijn de dagen langer naarmate u zich dichter bij de evenaar bevindt; in de zomer op het noordelijk halfrond zijn de dagen langer naarmate u zich verder van de evenaar bevindt.

Bedenk: daglengte is slechts een van de vele factoren waarmee u rekening moet houden bij het plannen van uw gewassen.

Een opmerking over uien

Als u een ervaren uienteler bent, vraagt u zich misschien af hoe uien passen in deze discussie over lange- versus korte-dagplanten. Omdat uien afhankelijk zijn van de daglengte voor de bolvorming, hebben ze hun eigen classificaties van lange-dag, korte-dag en tussendag categorieën. Volgens de definities van LD, SD en DN met betrekking tot fotoperiodiciteit zijn alle uien langedagplanten omdat zij alle >12 uur daglicht nodig hebben om een bol te vormen. De onderscheidende factoren zijn als volgt: kortedaguien beginnen bollen te vormen met 11-12 uur daglicht. Langedaguien hebben 14-16 uur daglicht nodig om bollen te vormen. Tussentijdse uien hebben tussen de 12-14 uur daglicht nodig om bollen te vormen. Als je dus op een plaats woont waar de langste daglengte rond de 14 uur schommelt maar niet veel langer wordt, zullen uien van de lange dag niet zo goed presteren als uien van de korte dag of de middeldag.

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.