Relaţia plantelor floricole cu factorii de mediu – după modul de acţiune, factorii ecologici se împart în 2 grupe mari:
- factori direcţicare influenţează direct viaţa plantelor: factori climatici (temperatura, lumină, umiditate), factori edafici, factori biotici;
- factori indirecţicare acţionează prin modificarea factorilor direcţi, Ex: altitudinea, latitudinea, expoziţia terenului, configuraţia terenului, tipul de rocă mamă.
Lumina – din punct de vedere fizic, lumina este o radiaţie electromagnetică, undele sunt fenomene fizice care constau dintr-un câmp electric şi unul magnetic şi care se generează unul pe altul pe măsură ce se propagă.
În funcţie de frecvenţă sau lungimea de undă, undele electromagnetice se manifestă sub diferite forme: radiaţii radio, microunde, infraroşii, ultraviolete, radiaţii X, radiaţii Y, radiaţii gamma, radiaţii luminoase.
Lumina poate fi vizibilă dacă are frecvenţa cuprinsă între limitele sensibilităţii vizuale ale receptorilor din retină iar intensitatea să depăşească pragul de sensibilitate al receptorilor.
Lumina alcătuită din totalitatea radiaţiilor din spectrul vizibil are lungimi de undă cuprinse între 400 – 700 nm.
Spectrul electromagnetic care induce fotosinteza include radiaţii din spectrul vizibil şi constituie radiaţii fotosintetic active.
Caracteristicile luminii: intensitatea, compoziţia spectrală, durata de iluminare.
Intensitatea luminii – variază în funcţie de numeroşi factori: latitudine, altitudine, expoziţia terenului, tipul de vegetaţie predominantă.
Intensitatea luminii variază în funcţie de anotimp iar în funcţie de zona de origine şi modul de adaptare la însuşirile luminii, plantele floricole se împart în 3 mari grupe:
- Plante heliofile– sunt plante care au capacitatea de a folosi 80 – 90% din fluxul luminos necesitând aproximativ 30000 – 50000 lucşi pentru a-şi desfăşura activităţile vitale (chiar 70000 – 80000 de lucşi).
Plantele heliofile funcţionează normal de la 30000 – 50000 lucşi, Ex: în anumite situaţii activitatea fotosintetică se plafonează până la 100000 de lucşi după care peste aceste valori începe inhibarea fotosintezei, iar la valori mai mari de 140000 de lucşi fotosinteza poate să înceteze, Ex: Portulaca grandiflora, Escholtzia californica, Zinnia elegans, Gladiolus hybridus, Papaver orientale, Pelargonium zonale;
- Plante umbrofile(sciofile, fotofobe)– majoritatea acestor plante provin din zone tropicale care se dezvoltă sub vegetaţia înaltă folosind lumina filtrată de coronamentul arborilor.
La aceste plante fotosinteza poate să înceapă şi la valori apropiate de 1000 de lucşi şi pot valorifica 12000 – 15000 lucşi; la intensităţi mai mari plantele dau semne de suferinţă prin vătămarea protoplasmei sau a pigmenţilor verzi din cloroplaste, Ex: Saintpaulia ionantha, Convallaria majalis (lăcrămioara), Spathiphyllum wallisii, Hosta plantaginea (crinul de toamnă), Anthurium andreanum.
Pentru plantele umbrofile există situaţii când anumite specii necesită lumină mai multă în perioada de înflorire, în mod obişnuit ele se dezvoltă în locuri umbrite dar înflorirea se produce mai devreme, înainte să pornească în vegetaţie arborii sub care se dezvoltă, Ex: Galanthus nivalis (ghiocelul), Scilla bifolia (viorica);
- Plante mezoheliofile– plante cu grad mare de adaptabilitate, care se pot dezvolta normal atât în condiţii de semiumbră cât şi la lumină, necesită aproximativ 25000 – 30000 lucşi pentru fotosinteza normală, Ex: garoafele, Freesia hybrida, Bellis perenis.
În ceea ce priveşte intensitatea luminii, umbrofilele au un punct de compensare a fotosintezei inferior plantelor heliofile, ceea ce înseamnă că ele au o nevoie de lumină mai slabă pentru a asigura fotosinteza optimă.
Punctul de compensaţie reprezintă valoarea intensităţii luminii la care cantitatea de CO2 absorbit în procesul de fotosinteză este egală cu cea eliminată în procesul respiraţiei, nivel la care fotosinteza este în echilibru cu respiraţia.
La plantele umbrofile comparativ cu plantele heliofile, respiraţia este mai slabă raportată la suprafaţa foliară, din acest motiv şi intensitatea luminii necesare pentru compensarea respiraţiei este mai mică şi reprezintă de fapt un mod de adaptare al plantelor umbrofile.
Influenţa intensităţii luminii asupra plantelor – în condiţii de optim a intensităţii luminii, se măreşte permeabilitatea membranei şi citoplasmei fiind influenţată absorbţia apei şi a elementelor nutritive, tulpinile plantelor sunt viguroase iar frunzele bine dezvoltate, înflorirea este abundentă şi cu calităţi decorative deosebite.
Compoziţia spectrală a luminii – culoarea verde a plantelor trebuie privită ca o adaptare utilă la absorbţia radiaţiilor solare.
În procesul de fotosinteză sunt absorbite radiaţiile roşii şi reflectate radiaţiile inactive fiziologic, radiaţia verde este lăsată să treacă prin frunză în cea mai mare parte, lumina roşie determină acumularea de fitomasă fiind complementară culorii verzi.
Dimineaţa şi seara de regulă creşte procentul de radiaţii roşii iar spre prânz creşte procentul radiaţiilor verzi, albastre, indigo.
La lumina roşie tulpinile cresc mai mari iar odată cu scăderea lungimilor de undă descreşte lungimea tulpinii, eficienţa cuantică pentru plante este mai ridicată în zona radiaţiilor roşii – orange, asta nu înseamnă însă că plantele nu au nevoie de celelalte tipuri de radiaţii şi echilibru între ele.
Necesitatea plantelor faţă de intensitatea luminii se manifestă din faza de germinaţie a seminţelor, în funcţie de nevoia de lumină la germinare, plantele se împart în: fotosensibile pozitiv, negativ sau indiferent, în funcţie şi de tipul de repaos seminal.
Seminţele cu repaos fotosensibile pozitiv îşi întrerup repaosul seminal numai în condiţii de lumină, Ex: begonia sp., Lobelia sp., Bellis perenis, Myosotis sp., Escholtzia sp., la semănăturile făcute la aceste specii nu se acoperă cu strat de pământ gros.
Seminţele cu repaos seminal fotosensibile negativ sunt cele la care întreruperea repaosului are loc la întuneric, Ex: Althea rosea, Freesia sp.
Seminţele cu repaos fotosensibile indiferent, Ex: Gura leului, Asparagus sp., Calendula sp., Tagetes sp.
Pentru reglarea intensităţii luminii, în tehnologia de cultură se pot folosi diferite modalităţi, în cazul în care se doreşte creşterea intensităţii luminii în condiţiile de culturi de câmp, se amplasează culturile pe versanţii însoriţi sau în locuri însorite, se folosesc distanţe mai mari de plantare.
În seră se păstrează sticla curată, se foloseşte scheletul cu profile mici, densităţi mici.
Pentru scăderea intensităţii luminii în câmp, se folosesc zonele mai umbrite iar pentru sere se asigură umbrirea cu jaluzele sau prin cretizarea sticlei.
Cerinţele plantelor floricole:
Durata de iluminare – se exprimă în lungimea zilelor în ore, este influenţată de zona geografică în care se găsesc plantele sau de condiţiile de cultură.
Durata de iluminare influenţează atât creşterea cât şi înflorirea.
Reacţia plantelor la durata perioadei zilnice de lumină şi întuneric poartă denumirea de fotoperiodism.
Durata zilnică de iluminare poartă numele de fotoperioadă.
Fotoperioadele pot fi inductive atunci când determină înflorirea plantelor sau pot fi neinductive atunci când menţin plantele în starea vegetativă.
Clasificarea plantelor faţă de durata de iluminare se bazează pe un ciclu de lumină şi întuneric de 24 de ore, din acest punct de vedere se împart în 3 grupe:
- Plante de zi scurtă– au nevoie de 6 – 12 ore de lumină pe zi şi înfloresc după o perioadă de zi lungă.
Durata de iluminare care depăşeşte lungimea critică a zilei, va menţine plantele de zi scurtă în stare vegetativă, Ex: Chrysanthemum sp., Euphorbia pulcherrima, Freesia sp., Salvia sp., Kalanchoe blossfeldiana.
Aceste plante trebuie să treacă printr-o perioadă de zi lungă pentru creştere vegetativă, în mod obişnuit aceste plante în timpul verii au creştere vegetativă şi toamna sau iarna înfloresc.
Speciile din această grupă provin din zone subtropicale şi ecuatoriale;
- Plante de zi lungă– necesită o perioadă zilnică de lumină de peste 14 ore, înflorirea lor având loc atunci când se depăşeşte numărul de ore de lumină critică, Ex: Callistephus chinensis, Petunia hybrida, Zinnia elegans, Escholtzia sp.
Plantele din această grupă provin din zone temperate sau polare.
- Plantele neutre sau indiferente– au capacitate mare de adaptare şi care înfloresc după o anumită perioadă de creştere vegetativă indiferent de lungimea fotoperioadei.
Unele dintre ele sunt adaptate la condiţii de lumină indiferente iar la altele acest caracter este dobândit prin ameliorare, Ex: Dianthus caryophyllus var. semperflorens, Cyclamen persicum, Pelargonium sp., Rosa sp.
Dacă o plantă a primit numărul de perioade inductive necesare, va înflori chiar dacă imediat va fi supusă fotoperioadelor neinductive.
La crizanteme sunt necesare 15 zile scurte pentru ca vârful vegetativ să devină generativ cu primordii florale şi alte 10 zile scurte pentru ca aceste conuri generative să evolueze către flori, în cazul în care acesta este în zile lungi, primordiile florale degeră şi cad.
Durata fotoperioadei influenţează în anumite situaţii perioada de înflorire în sensul că plantele pot înflori mai devreme sau mai târziu, Ex: unele soiuri de crizanteme ţinute în condiţii de fotoperioadă de 13 ore înfloresc cu 2 luni mai târziu decât cele expuse la 12 ore, la Petunia înflorirea poate să aibă loc după 60 de zile la fotoperioade de 16 ore sau la 85 – 90 de zile în condiţii de fotoperioade scurte 8 – 10 ore.
Fotoperiodismul este o adaptare genetică la succesiunea anotimpurilor iar plantele de zi scurtă înfloresc atunci când în biotopul lor natural se instalează zilele scurte.
Organul de percepere a inducţiei fotoperioadei plantelor îl reprezintă frunza iar organul de răspuns mugurii.
Mesagerul chimic care poartă numele de fitocrom se formează în frunze şi este transportat spre meristemul vegetativ determinând activarea genelor înfloririi.
Fotoperiodismul şi ritmul biologic al plantelor – în fotoperiodism măsurarea biologică a timpului este foarte precisă iar plantele înfloresc într-o anumită perioadă a anului cu o precizie de până la 1 – 2 săptămâni.
Fotoperiodismul şi formarea organelor de rezervă – la plantele floricole formarea organelor de rezervă este determinată şi de fotoperiodism, Ex: formarea tuberculilor sau a rădăcinilor tuberizate este o reacţie la ziua scurtă, la aceste plante în condiţii de zi lungă se formează lăstarii şi florile, formarea bulbilor este o reacţie de zi lungă.