【正文】 抽穗 日數(shù) 單株重（克） 白晝自然光照14小時 600018000 38 46 52 夜晚人工光照14小時 10003000 51 57 62 表 不同光強(qiáng)下作物從播種到抽穗日數(shù)與單株重 （ 2）主要結(jié)論 ● 弱光下 ， 葉片薄 ， 葉面積增長快 。 ● 計算公式 ? ?0 212lnI b aropt krF?? 上式中， r可以通過實測確定， a、 b則由 葉片光合特性所決定，主要是 F與 k能夠有一個 合適的比例關(guān)系。 1bIPraI???凈001kFkFbI e raI e????? 整個群體的凈光合強(qiáng)度就是各層葉面積光合 作用強(qiáng)度的總和，即 : 這便是群體凈光合強(qiáng)度公式之一，亦稱門司 公式。 ● 在同樣光強(qiáng)下 ， 陰天光合作用強(qiáng)度大于 晴天 。 因此 a、 b值可通過試驗獲得的資料 ， 繪制 成 PI圖 ， 用上述的生物學(xué)意義來確定 。 ● 群體光飽和點和光補(bǔ)償點均高于單葉。當(dāng)光強(qiáng)處于補(bǔ)償點時，植物沒有 干物質(zhì)積累。 所以在實際測量時光強(qiáng)過高時光 — 光合 作用曲線會呈拋物線狀 。 當(dāng)光強(qiáng)達(dá)到一定的強(qiáng)度后 ， 光合作用強(qiáng)度不再相應(yīng)地增強(qiáng) ， 而是趨近于一條 漸近線 ， 這種現(xiàn)象稱為光飽和現(xiàn)象 。h) 50 玉米 40 水稻 大豆 30 小麥 20 鴨茅 10 櫸 0 20 40 60 80 100 光強(qiáng)度（千勒克司） 圖 各種植物的光 光合作用曲線（ CO2濃度 %） （ 2）主要結(jié)論 ● 植物的光合作用強(qiáng)度在很大程度上 決定于光照強(qiáng)度 。 因此 ， 光強(qiáng)對植物生長發(fā)育的影響主要 是通過對光合作用強(qiáng)度的影響來體現(xiàn)的 。如短日植物菊花，用遮光縮短光照時間的辦法，可以從十月份提前至六、七月間開花；若在短日來臨之前，人工補(bǔ)充延長光照時間或進(jìn)行暗期間斷，則可推遲開花。 主要是延長生育期 。 利用中國氣候多樣的特點，可進(jìn)行作物的跨區(qū)繁育：短日植物水稻和玉米可在海南島加快繁育種子，一年內(nèi)可繁殖 2～ 3代，加速育種進(jìn)程，縮短育種年限。 因此在雙季稻區(qū) ， 早稻可用作晚稻栽培 ， 而晚稻不能用作早稻栽培 。 而南方品種向北引入時 ， 一般提早成熟 ， 但北方溫度較低 ， 發(fā)育速度減慢 ， 生育期是否 縮短也應(yīng)綜合考慮 。 ● 水稻的感光性分級（表 ） 感光性級別 短日出穗促進(jìn)率（ %） 弱 1 ≤ 2 ~ 3 ~ 中 4 ~ 5 ~ 6 ~ 強(qiáng) 7 ~ 8 ~ 9 四、光周期學(xué)說在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用 作物引種 光周期學(xué)說應(yīng)用于作物引種時應(yīng)注意： （ 1） 短日性作物的北方品種向南引種時 ， 由于光照變短 ， 溫度升高 ， 導(dǎo)致生育期縮短 ， 可能出現(xiàn)早穗現(xiàn)象 ， 穗小粒少 。 b、 感光系數(shù)或感光指數(shù) 指發(fā)育速度隨光照時數(shù)而變化的程度 ， 即播種期相差一天 ， 相應(yīng)的生育期天數(shù)的 差值 。 每種植物的不同品種雖屬于同一類型 ， 但對光照長短的要求仍有差別 ， 有的甚至對 光長的反應(yīng)已不明顯 ， 這是不同品種長期適 應(yīng)各自產(chǎn)地生境的結(jié)果 。 實際上 ， 光周期主要是通過影響光合 作用的時間從而影響植物的營養(yǎng)生長 。 研究表明 ， 開花激素的形成與 Pfr和 Pr 的比值有關(guān) 。 N 9小時 24分 6小時 17分 列寧格勒 60 186。 N 9小時 20分 4小時 52分 北 京 39 186。 N 8小時 40分 4小時 31分 廣 州 23 186。以上和以下可照時數(shù) 地 名 緯 度 太陽在地平線 30 186。以上時間幾乎比前者多達(dá)一倍 （表 ），而 30186。 光譜成分學(xué)說或光質(zhì)學(xué)說（沙垠） 認(rèn)為植物的發(fā)育不是決定于光周期， 也不是要求光或暗，實質(zhì)上是需要一定 波長的光。 李森科提出植物發(fā)育要經(jīng)過兩個階段 即春化階段和光照階段。 ● 植物光周期性的形成，是植物長期適應(yīng) 原產(chǎn)地發(fā)育期間自然光照條件的結(jié)果。 短日性植物需要一定時間以上的暗期才能 開花 ， 而長日性植物暗期過長也不能開花 。 ● 幾個勒克司的弱光例如曙暮光和路燈 , 雖不能使植物進(jìn)行光合作用，但仍能起到延長 光照長度的作用。植物在達(dá)到一定的生理年齡時，經(jīng)過足夠天數(shù)的適宜光周期處理，以后即使處于不適宜的光周期下，仍能保持這種刺激的效果而開花，這種效應(yīng)叫做光周期誘導(dǎo)（ photoperiodic induction）。 如西紅柿 、 黃瓜等 。 是指當(dāng)晝夜長短的比例 接近于相等時才能開花的植物 。 （ 2） 短日性植物 。由此他們得出結(jié)論，短日照是這種煙草開花的關(guān)鍵條件。植物的開花、休眠和落葉，以及鱗莖、塊莖、球莖等地下貯藏器官的形成都受晝夜長度的調(diào)節(jié)，但是，在植物的光周期現(xiàn)象中最為重要且研究最多的是植物成花的光周期誘導(dǎo)。在各種氣象因子中，晝夜長度變化是最可靠的信號，不同緯度地區(qū)晝夜長度的季節(jié)性變化是很準(zhǔn)確的。 是指一地每天從日出到日落 之間的日照時數(shù) ， 是一種在一定地區(qū)各年之間 比較穩(wěn)定的氣候要素 。 表 葉層的光分布及光強(qiáng)衰減系數(shù) （上海植生所， 1959） 層高（ cm） I/I0（ %） F k 30 5 40 8 50 13 60 20 70 32 80 48 90 100 平均 — — 注意： 門司 — 佐伯公式適用的條件象均一介質(zhì) 是不可能滿足的。 在實際應(yīng)用中，禾谷類作物 K值較穩(wěn)定， 因而使用平均值代替。 群體消光系數(shù) k值可用下式求算： k =（ ln(I/I0))/F 式中， I/I0即透光率。 例如在對棉花的觀測中發(fā)現(xiàn)，在始花期， 早晚的透光率為 10%，而正午時透光率可達(dá)到 41%。 圖 相對總輻射在植被中的分布（翁篤鳴等， 1981） 相 100 對 80 油菜 總 60 輻 40 射 20 小麥 % 0 100 80 60 40 20 0 相對株高 % （油菜株高 158厘米，小麥株高 123厘米） 在實際工作中常用透光率來表征農(nóng)田中的透光情況。 （ 4）群體對日光的反射率和透射率要比 單葉明顯地小，而吸收率卻明顯地高于單葉。 關(guān)于 群體葉片對日光的反射、透射和吸收 能力，可歸納出以下四點看法。 ● 透射：進(jìn)入葉片內(nèi)部不能被葉片吸收從投射對面一側(cè)向葉外逸出的部分稱為透射。光能利用率低。 表 輻射波段及其對植物生命活動的重要性 輻 射 波 段 光譜區(qū) 占太陽 輻射能 （ %） 對植物生命的效應(yīng) 熱效應(yīng) 光合 效應(yīng) 形態(tài) 效應(yīng) 紫外線 光合有效輻射 近紅外輻射 長波輻射 290～ 380 380～ 710 710～ 4000 3000～ 10000 0～ 4 21～ 46 50～ 79 不重要 重 要 重 要 重 要 不重要 重 要 不重要 不重要 中 等 重 要 不重要 不重要 光對植物影響的主要方式 光主要從三個方面對植物產(chǎn)生影響： ● 光長，即光照時間的長短。 167。 4 不同光譜成分對植物的影響 167。第二章 太陽輻射與農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 主要內(nèi)容 167。 3 光照強(qiáng)度對植物的影響 167。 本章難點： 光周期學(xué)說及其應(yīng)用， 光 ― 光合作用關(guān)系理論分析。 各種輻射波段對植物的重要性見表 。 研究太陽輻射與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要意義 ● 綠色植物通過光合作用所合成的物質(zhì)約占其干重的 90～ 95%； ● 太陽輻射能投射到植物體上真正為植物所 利用進(jìn)行光合作用部分卻很少。 ● 吸收：進(jìn)入葉片內(nèi)部的太陽輻射被葉片 吸收的部分稱為吸收。 群體葉片對日光的反射、透射和吸收 太陽輻射進(jìn)入植被內(nèi)部，經(jīng)過植被中莖葉 層層的反射、透射和吸收，當(dāng)然還包括漏射， 而被削弱，形成了一個較復(fù)雜的過程。 （ 3）反射、透射和吸收率不是一個常數(shù)， 在任一光譜中有一定幅度。 如油菜、小麥等（圖 ）。 ● 農(nóng)田中各高度透光率存在著相同的日 變化，由于太陽高度角的改變，中午時透光 率最大，早晚時透光率較小。 門司 — 佐伯公式 : I = I0 exp（ kF） 式中， I0為冠層（群體頂部）的光強(qiáng)； I為各層 的光強(qiáng)； k為群體葉層光強(qiáng)衰減系數(shù)或群體消光 系數(shù)； F為各層次以上部分的葉面積之和。 因此， K值不是一個穩(wěn)定的值 。而中科院上海植生所測得的 水稻葉層的 k值在 ～ ，平均達(dá)到 （表 ）。 2 光照長度對植物的影響 一 、 植物的光周期現(xiàn)象 二 、 光照長度與植物發(fā)育關(guān)系的幾種解釋 三 、 光周期對植物生長發(fā)育的影響 四 、 光周期學(xué)說在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用 一、植物的光周期現(xiàn)象 日照長度和光照長度 ● 日照長度 。 光周期 地球上不同緯度地區(qū)的溫度、雨量和晝夜長度等會隨季節(jié)有規(guī)律地變化。 北半球不同緯度地區(qū)晝夜長度的季節(jié)變化 植物光周期現(xiàn)象 （ 1） 植物光周期現(xiàn)象的概念 晝夜光照與黑暗的交替對植物發(fā)育（主要是開花）有顯著影響的現(xiàn)象稱為光周期現(xiàn)象（ photoperiodism）。在夏季用黑布遮蓋，人為縮短日照長度，煙草就能開花；冬季在溫室內(nèi)用人工光照延長日照長度，則煙草保持營養(yǎng)狀態(tài)而不開花。 例如麥類 、 豌豆 、 亞麻 、 油菜 、 胡蘿卜等原產(chǎn)于高緯度地區(qū)的作物 。 （ 3） 中日性植物 。 指開花受光長影響較小的 植物 ， 又稱光期鈍感植物 。 三種主要光周期反應(yīng)類型 對不同日長的幾種開花反應(yīng) ； ； ； ； (在縱坐標(biāo)上數(shù)目字后面的 K字表示這些數(shù)字是任意的 ) 光周期誘導(dǎo)的機(jī)理 （ 1）光周期誘導(dǎo) 對光周期敏感的植物只有在經(jīng)過適宜的日照條件誘導(dǎo)后才能開花，但研究表明，引起植物開花的適宜光周期處理，并不需要一直持續(xù)到花芽分化。 （ 2）有效光強(qiáng) ● 植物的光周期反應(yīng)不需要很強(qiáng)的光強(qiáng)，