光照对植物生长发育的影响08527复习过程
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光照
光照对植物生长发育的影响主要表现在:光照强度、光照时间(光周期)和光的组成(光质)三个方面。
(一)光照强度
1.光强对植物生长发育的影响
❑光照不足,光合作用减弱;植株徒长或黄化;抑制根系;
❑植物受光不良,花芽形成和发育不良;果实发育受阻,造成落花落果;
❑光照过强,发生光抑制(光破坏);日烧;
❑光强对蔬菜品质的双向调节作用:果菜类强光、叶菜类弱光;软化栽培嫌光。
2.光形态建成
由低能量光所调控的植株器官的形态变化称为光形态建成。
☐马铃薯植株在黑暗中抽出黄化的枝条(匍匐茎),但其每天只要在弱光下照射5~
10 min,就足以使黄化现象消失,变为正常地上茎。
☐消除在无光下植物生长的异常现象,是一种低能反应,它与光合作用有本质区别。
3.需光度
植物对光强的需求,与植物的种类、品种、原产地的地理位置和长期对自然条件的适应性有关。
❑原产于低纬度、多雨地区的热带、亚热带植物,对光的需求一般略低于高纬度植物。
❑原生在森林边缘和空旷山地的植物多为喜光植物。
❑同一植物的不同器官需光度不同。
❑不同的生育时期需光度也不相同。
(1)根据蔬菜生长发育对光强的要求,可将蔬菜分为:
❑强光照蔬菜:饱和光强1500µmol·m-2·s-1左右,西瓜、甜瓜、番茄、辣椒、茄子等。
❑中光照蔬菜:饱和光强800~1200 µmol·m-2·s-1,白菜类、根菜类、黄瓜等。
❑弱光照蔬菜:饱和光强600~800 µmol·m-2·s-1,绿叶菜类、葱蒜类等。
(2)根据种子萌发对光的需求不同,将蔬菜种子分为:
➢需光种子:伞形花科、菊科
➢嫌光种子:百合科、茄果类、瓜类
➢中光种子:豆类
4.影响光照强度的因素
❑气候条件:如降雨、云雾等。
❑地理位置:纬度、海拔。
❑栽培条件:如栽植密度、行向、植株调整以及间作套种等,会影响田间群体的光强分布。
❑栽培设施:
(二)光质
1.太阳光谱
太阳辐射的波长范围150-3000nm,其中400-700nm的可见光约占52%,红外线占43%,而紫外线只占5%。
❑光质随着地理位置和季节的变化而变化;
❑光质因天气及其它遮挡材料而变化。如散射光强度低,但红、黄光比例可达50%左右,而直射光只有37%的红、黄光。
2.光质作用
太阳光中被叶绿素吸收最多的是红光,作用也最大,黄光次之,蓝紫光的同化作用效率仅为红光的14%。
❑调控植物的生长发育:红光能加速长日植物和延迟短日植物发育,蓝紫光能加速短日植物和延迟长日植物发育。番茄苗期照射红光、蓝光有利于培育壮苗,提高抗冷性;用白光和黄光培育的甜椒幼苗素质较高。
❑影响产品的品质:红光有利于花青苷形成,紫外线有利于Vc形成。
❑光形态建成:球茎甘蓝膨大的球茎,在蓝光下易形成,而在绿光下则不易形成。(三)光周期
1.光周期与光周期现象
❑光周期:即光期与暗期长短的周期性变化。是指一天中从日出到日落的理论日照时数,而不是实际有无直射光的时数。
❑光周期现象:植物对日照长度发生反应的现象,称为光周期现象。在各种气象因子中,光周期变化是季节变化的可靠信号。
❑临界日长
长光照植物在短光照环境下,或短光照植物在长光照环境下,都不会开花或延迟开花。这个短到足以引起短光照植物花原基发生的日照长度,叫做“临界日长”或“临界光周期”。
2.根据对光周期的要求,将蔬菜分为:
➢长日照植物:长日促进开花,十字花科、伞形科、菠菜、莴苣、葱蒜类等;
➢短日照植物:短日促进开花,豇豆、茼蒿、扁豆、刀豆、苋菜、蕹菜等;
➢中日性植物:对日长反应不敏感,黄瓜、菜豆、茄果类等;
➢限光性植物:一定日照长度范围,过长过短均不宜。野生菜豆12-16h。
长日照植物与短日照植物的临界日长,可以互相交叉。
长日照植物在短光照环境下,或短日照植物在长光照环境下,都不会开花或延迟开花。
短日照植物,并不要求较短的光照而是要求较长的黑暗,黑暗期的长短,对短日照植物发育的影响更为重要。
长日照植物,光照是重要的,黑暗是不重要的,甚至是不必要的。
3.外界条件对光周期的影响
温度:如果日照时数相同,在一定温度范围内,温度升高,可以促进花芽分化及开花。如白菜、萝卜、菠菜、芹菜等,温度过高、过低,即使在长光照条件下,也不会开花,或者开花期大为延迟。温度不仅影响光周期通过的早晚,而且可以改变植物对日照的要求。
光强:弱光即可引发光周期效应,但不及强光效应大。
光质:不同光质的光周期效应有很大差别。红黄光效应显著,蓝光次之,绿光几乎无效果。光周期作用光谱与叶绿素吸收光谱不同。
植株年龄:植株生理年龄越大,对光周期的反应越敏感。发芽种子,不会对光周期起反应,而是必须要生长到一定的大
4.光周期的作用与利用
(1)作用
➢光周期影响植物在一年内的特定时期开花;
➢光周期影响植物的休眠、落叶;
➢光周期影响鳞茎、块茎、球茎等地下贮藏器官的形成。
(2)利用
❑光周期的反应特性与引种育种
❖极少数植物必须在严格临界日长条件才能开花,称为“质的光周期反应”。
❖多数蔬菜植物对光周期的反应不是特别严格。如白菜、芥菜等在长日照下可以很快地开花,而在短光照下(8~10h/d)也可以开花,但开花时间延迟,这种现象可称为“量的光周期反应”。
正是利用了这种量的反应特性,差不多所有蔬菜种类,都有对光周期要求严格及不严格的品种,可以选育成早、中、晚熟品种。
异地引种也必须考虑光周期反应特性
❑光周期诱导:植物只要得到足够天数的适宜光周期后,即使以后处在不适宜的光周期条件下仍可开花的现象。
❖光周期效应,主要是诱导花芽的分化,即诱导植物由营养生长向生殖生长转化。
❖感受光周期刺激的部位是叶片,而不是生长点。
四)设施光照条件及其调节
1.设施光照特点
☐光照强度:设施内光强均比自然光要弱。
☐光照时数:设施内光照时数,是指受直射光时间的长短,因设施类型而异。
☐光质:设施内光质与自然光不同,主要与透明覆盖材料的性质有关。紫外线短波辐射强度低,红外线长波辐射强。
☐光分布:露地栽培作物在自然光下光分布是均匀的,园艺设施内则不然。
2.设施中影响光强的因素
❑设施类型、结构及方位
❑采光面大小及角度
❑太阳高度角:
❑覆盖材料:吸收率+反射率+透射率=1,透射率达到75~90%。
❑灰尘、水滴对红外线有强烈的吸收能力(0.1~1.0cm的水滴大约可吸收红外线50%的能量)
3.设施中光照的调节
(1)遮光
☐初夏中午光照过强时,遮光降温;
☐避光软化栽培