Управление сроками закладки бутонов и скоростью их раскрытия определяет экономику круглогодичной срезки в защищённом грунте. Исследователи опубликовали в журнале Frontiers in Plant Science данные многофакторного эксперимента на хризантеме садовой (Chrysanthemum morifolium сорт «Xiaokuixiang»). Работа описывает точные пороги освещённости, длины темнового периода и низкотемпературной подготовки, необходимые для ускорения перехода от вегетации к генеративной фазе.
Параметры эксперимента и динамика закладки бутонов
Опыт провели в климатической камере с контролем температуры на уровне 21–23 °C. Растения проходили вегетативный этап длительностью 45 дней при длинном световом дне (16 часов света и 8 часов темноты). В эксперименте протестировали четыре уровня плотности потока фотонов: 50, 100, 200 и 300 мкмоль/(с·м²).
Интенсивность досветки прямо повлияла на скорость дифференциации верхушечных меристем:
- При PPFD 300 мкмоль/(с·м²) видимая закладка бутонов наступала в среднем через 27 суток после посадки.
- При PPFD 200 мкмоль/(с·м²) бутоны формировались через 28 суток.
- При снижении уровня до 100 мкмоль/(с·м²) срок сдвигался до 42 суток.
- При минимальном уровне 50 мкмоль/(с·м²) инициация происходила только через 40–42 дня, при этом растения формировали меньше полноценных цветочных почек, вытягивались и наращивали избыточную длину междоузлий.
Анализ экспрессии генов подтвердил, что повышение уровня ФАР до 300 мкмоль/(с·м²) резко активирует регуляторы флоригена — гены CmFTL3, CmSOC1 и CmGA20ox1 в верхушечных почках и листьях.
Фотопериодический контроль и температурная индукция
Для перехода к активному бутонообразованию культуре требуется короткий день. Испытания четырёх режимов (свет/темнота 8/16, 10/14, 12/12 и 16/8 часов) показали, что сорт факультативно короткодневный. Растениям необходимо не менее 12 часов непрерывной темноты для запуска дифференциации, а режим с 16 часами темноты и 8 часами света обеспечивает максимальную скорость и синхронность развития соцветий. В условиях длинного дня (16/8) появлялись недоразвитые, абортивные бутоны диаметром 1–3 мм, прекращавшие развитие.
Яровизация побегов при температуре 4 °C на протяжении от 1 до 5 недель (варианты от LT1 до LT5) сокращала продолжительность последующей вегетативной фазы после перевода в стандартный температурный режим 22–24 °C. При высоте растений 26 см перевод на фотопериод 8/16 приводил к формированию максимального числа продуктивных цветков именно в группах с предварительным низкотемпературным воздействием.
Значение для круглогодичного производства в защищённом грунте
В российских тепличных комбинатах в осенне-зимний период естественный приход солнечной радиации падает до минимума. Если система искусственного освещения выдаёт в зоне культуры менее 100 мкмоль/(с·м²), технологический цикл срезки удлиняется на 13–14 суток на каждом обороте. Это увеличивает расход тепла и снижает оборачиваемость культивационных площадей.
Для поддержания непрерывного конвейера срезки необходим переход на уровни PPFD порядка 200–300 мкмоль/(с·м²) в зоне листьев верхнего и среднего яруса. При проектировании систем технологической досветки в теплицах точный расчёт уровней ФАР определяет сроки цветения; примеры компоновки светового оборудования для сложных культур приведены в материале про досветку разнородных растительных коллекций.
Параллельно агрономическая служба должна строго контролировать светонепроницаемость экранов зашторивания. Порог темноты в 12–16 часов не допускает паразитной засветки от соседних отделений или наружных источников: сбой темновой фазы подавляет синтез флоригена.
Ограничения исследования
Опыт проведён на одном культиваре хризантемы («Xiaokuixiang»), относящемся к ароматической группе. Чувствительность к критической длине дня у срезочных сортов голландской и отечественной селекции варьируется от 10 до 13 часов, поэтому световой режим требует калибровки под конкретный сорт. Кроме того, измерения проводились в замкнутой климатической камере со стабильным микроклиматом, без учёта естественных колебаний DLI и спектрального состава, характерных для стеклянных теплиц.
Рекомендации для агрономической службы
Для круглогодичной программы выгонки хризантем технологический процесс делят на два регулируемых этапа. На вегетативном этапе поддерживают длинный день (16 часов света) с интенсивностью не ниже 200 мкмоль/(с·м²), что предотвращает вытягивание стебля и обеспечивает накопление биомассы. На этапе индукции цветения зашторивание обеспечивает от 14 до 16 часов непрерывной темноты при сохранении интенсивности досветки 200–300 мкмоль/(с·м²) в оставшиеся светлые часы суток.