Влияние продолжительности дня и ночи на жизненный цикл растений открыли в 1920 г. американские селекционеры Гарнер и Аллард.
Они заметили, что растения нового в то время сорта табака "Мамонт” энергично росли летом, но цвели только зимой, в оранжерее. А вот некоторые сорта сои, высаженные в разное время весной и летом, тем не менее зацветали синхронно.
Гарнер и Аллард предположили, что растения "чувствуют” длину дня: табаку сорта "Мамонт” для цветения необходимы короткие зимние дни, а соя “выжидает”, когда наступят продолжительные летние дни, подходящие для ее цветения. В дальнейших опытах исследователи использовали темные камеры и дополнительную подсветку, изучая влияние продолжительности темновых и световых периодов на рост и развитие. Оказалось, что многие растения очень чувствительны к изменению длины дня. Это явление было названо фотопериодизмом.
Растения, цветение которых можно вызвать выращиванием при коротком дне (менее 12 часов), назвали короткодневными (КД), а растения, зацветанию которых способствуют длинные дни, — длиннодневными (ДД). Есть и нейтральные виды, у которых длина дня не оказывает существенного влияния на цветение.
К настоящему моменту чувствительность к фотопериоду изучена или изучается для многих растений. Эти работы по большей части являются описательными, но в науке накопление фактов ничуть не менее важно, чем открытия.
Назовем некоторые растения из групп ДД, КД и нейтральных. К длиннодневным относятся растения умеренных широт: многие злаки, крестоцветные (капуста, редис), укроп, мята и др. К короткодневным — в основном субтропические растения: соя, конопля, рис, хризантема, земляника, кофе, хлопчатник. Безразличны к длине дня гречиха, горох.
Существует небольшая группа растений с "двойными” требованиями. Для перехода к цветению они должны сначала находиться в условиях длинного, а затем — короткого дня. Это комнатные растения бриофиллум (каланхое) и цеструм. А вот клевер и колокольчик должны побывать сначала на коротком, а затем — на длинном дне.
Виды растений, обитающих в большом диапазоне географических широт, могут иметь переходные формы (подвиды): от типично длиннодневных до типично короткодневных. В качестве примера упомянем лесное растение из семейства сложноцветных — золотую розгу (золотарник). Сорта одного вида растения тоже могут отличаться по реакции на длину дня. Так, часть сортов табака — длиннодневные, часть — короткодневные, а часть — нейтральные.
В умеренных широтах короткие дни бывают весной и осенью, а длинные — в середине лета (самый длинный — 22 июня). Поэтому здесь короткодневные растения цветут весной и осенью, а длиннодневные — летом
Обязательным условием в поддержании цветения является непрерывность темнового периода. Прерывание “ночи” всего несколькими минутами освещения может полностью подавить ожидаемое дальнейшее цветение.
Многие растения чувствительны даже к незначительным изменениям длины дня (всего на 15-20 мин.)