【正文】 期學(xué)說(shuō)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用差值越大，則表示該品種的感光性越強(qiáng)，反之則表示該品種的感光性越弱。 例如 水稻 。 對(duì)生殖生長(zhǎng)的影響 光周期最明顯的作用就是對(duì)植物開(kāi)花的誘導(dǎo)效應(yīng)，而開(kāi)花的早晚會(huì)對(duì)作物生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量形成產(chǎn)生重要影響 （教材 P38～ 39） 。短日性植物要求較低的 Pfr/Pr比值，才能引起開(kāi)花激素的形成，這就需要有一定長(zhǎng)度的暗期，使 Pr增多。)太陽(yáng)距地平面高度（度） 占總輻射的比例（ % ）紫外線 295400 可見(jiàn)光 400760 紅外線 39。N 9小時(shí) 24分 6小時(shí) 17分列寧格勒 6039。N 9小時(shí) 20分 4小時(shí) 52分北 京 3939。N 8小時(shí) 40分 4小時(shí) 31分廣 州 23以上 30 而在高緯度地區(qū)則正好相反。 在低緯度地區(qū)，一日里太陽(yáng)高度在 30186。而短日性植物需要連續(xù)的黑暗（晝短夜長(zhǎng)），這是因?yàn)槎倘招灾参锏那o生長(zhǎng)點(diǎn)只有在黑暗條件下才能進(jìn)行必要的階段質(zhì)變。 二、光照長(zhǎng)度與植物發(fā)育關(guān)系的幾種解釋 光周期學(xué)說(shuō)（經(jīng)典、解釋現(xiàn)象） 認(rèn)為植物通過(guò)合適的光周期，就能完成它的發(fā)育過(guò)程，這是植物本身的生物節(jié)律即植物只在符合它本性的黑暗與光照交替下，才能夠正常發(fā)育，否則，就會(huì)延遲發(fā)育或者不發(fā)育，而且不同植物需要不同時(shí)間長(zhǎng)度的光照與黑暗的交替。 因此在研究植物光照階段的發(fā)育速度時(shí)，有人提出暗長(zhǎng)積量的概念，即將光照階段內(nèi)每日暗期時(shí)間之和稱為暗長(zhǎng)積量，認(rèn)為滿足所需的暗長(zhǎng)積量，作物才能完成光照階段。暗期間斷對(duì)開(kāi)花的影響 自然條件下，一天 24h中是光暗交替的，即光期長(zhǎng)度和暗期長(zhǎng)度互補(bǔ)。 ● 幾個(gè)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(zhǎng)光照長(zhǎng)度的作用。induction）。光周期誘導(dǎo)的機(jī)理； 長(zhǎng)日性植物的開(kāi)花要求光長(zhǎng)不能短于這個(gè)界限長(zhǎng)度，而短日性植物的開(kāi)花要求光長(zhǎng)不能長(zhǎng)于這個(gè)界限長(zhǎng)度。 （ 4）中間型植物。如水稻、玉米、棉花等原產(chǎn)于低緯度地區(qū)的作物。是指只有在光照長(zhǎng)度超過(guò)一定臨界值（臨界光長(zhǎng)）時(shí)開(kāi)花，否則即停留在營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)狀態(tài)的植物。他們?cè)囼?yàn)了溫度、光質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)等各種條件，發(fā)現(xiàn)日照長(zhǎng)度是影響煙草開(kāi)花的關(guān)鍵因素。Allard）在觀察到煙草的一個(gè)變種（ 植物的開(kāi)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(zhǎng)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)。 植物光周期現(xiàn)象 （ 1）植物光周期現(xiàn)象的概念在各種氣象因子中，晝夜長(zhǎng)度變化是最可靠的信號(hào)，不同緯度地區(qū)晝夜長(zhǎng)度的季節(jié)性變化是很準(zhǔn)確的。 也稱為光長(zhǎng)，它和日照長(zhǎng)度不同，它包括日照長(zhǎng)度和曙暮光時(shí)段。 167。據(jù)門司和佐伯測(cè)算，草中的 k值為 ～ ，水平葉子作物層中的k值為 ～ 。 注意： 實(shí)際上，大田內(nèi)部的情況十分復(fù)雜，影響k值的因素非常多，包括葉片大小、厚薄、表面光滑度、葉綠素含量以及葉片含水量等影響葉片反射、透射和吸收的因素；入射光的方向和光譜成分；葉片角度及群體的結(jié)構(gòu)；季節(jié)、天氣以及時(shí)間等。他們假定：葉層是由葉片等植物器官所組成的均一介質(zhì)，并把比爾（ Beer） 定律引入到群體中光強(qiáng)垂直分布的研究，提出了著名的門司 — 佐伯公式。 ● 農(nóng)田中透光率的分布曲線與光強(qiáng)的分布曲線完全一致，亦隨深度迅速遞減，其遞減率與葉片的鉛直分布關(guān)系密切。020 小麥%100對(duì) 三、光在群體中的分布 光在群體中的分布規(guī)律 由于受作物品種、群體的幾何結(jié)構(gòu)以及密度等因素影響，植被中光強(qiáng)的垂直變化十分復(fù)雜，但其垂直分布有一定的規(guī)律。 （ 2）同一種波長(zhǎng)的輻射，不同作物、同一作物不同的生長(zhǎng)發(fā)育狀況（包括品種、密度、葉齡、葉形、葉片的顏色和含水量等等），其反射、透射和吸收能力不同。 （ 3）影響葉片對(duì)光的反射、透射、吸收能力的因素 ● 太陽(yáng)光譜成分 表 　綠葉對(duì)不同波段的平均反射、透射、吸收率波段 光合有效輻射（ 380710nm） 近紅外輻射 （7104000nm） 短波輻射（ 3503000nm） 長(zhǎng)波輻射（ 300010000nm）反射率 透射率 吸收率 ● 植物種類 ● 葉齡、葉片的表面形態(tài)、顏色 ● 葉片的水分含量 ● 光的投射角度、天氣狀況 ● 季節(jié)、生育期 因此，葉片對(duì)太陽(yáng)輻射的 反射率 、 透射率和吸收率存在著日變化、季節(jié)變化，不是一個(gè)定值，有一定的變化范圍。 二、植物的光學(xué)特性 單葉葉片對(duì)光的反射、透射和吸收 （ 1）基本概念 ● 反射：投射到葉面的太陽(yáng)輻射被直接反射到太空中去的部分稱為外反射；進(jìn)入葉片內(nèi)部不能被葉片吸收從投射一側(cè)返回空氣中的部分稱為內(nèi)反射；外、內(nèi)反射之和稱為反射。 ● 光質(zhì)，即光譜組成的不同。 光的生物學(xué)意義 太陽(yáng)輻射對(duì)植物的作用： ● 光合效應(yīng) ● 熱效應(yīng) ● 光的形態(tài)效應(yīng) 光還在相當(dāng)程度上影響植物的地理分布。 光周期學(xué)說(shuō)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，光 ― 光合作用關(guān)系分析，光能利用狀況及提高途徑分析。2 光照長(zhǎng)度對(duì)植物的影響167。1 光的生物學(xué)意義與植物的光學(xué)特性167。5 光能利用率及其提高途徑實(shí)習(xí) 1：作物光能利用率的計(jì)算及分析本章重點(diǎn)與難點(diǎn)本章重點(diǎn)： 光合有效輻射、光周期現(xiàn)象、感光性、光飽和點(diǎn)與光補(bǔ)償點(diǎn)、光能利用率等基本概念。1 光的生物學(xué)意義與植物的光學(xué)特性 一、光的生物學(xué)意義 二、植物的光學(xué)特性 三、光在群體中的分布 一、光的生物學(xué)意義 太陽(yáng)輻射的重要性 ● 太陽(yáng)輻射是地球上生物有機(jī)體的主要能量源泉； ● 太陽(yáng)輻射是大氣運(yùn)動(dòng)和產(chǎn)生各種天氣氣候現(xiàn)象的主要能量源泉。 ● 光強(qiáng)，即光照的強(qiáng)弱。 因此，提高作物的光能利用率是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的一個(gè)十分重要的課題，當(dāng)然也是農(nóng)業(yè)氣象學(xué)的主要任務(wù)之一。 ● 反射率 R、 透射率 T和吸收率 A之間關(guān)系： R + T + A = 1（ 2）綠色葉片的能量平衡；環(huán)境散熱；，可使 623—640 克的水分燕騰，并在光合作用中形成約 1克物質(zhì) （ 1）同一種農(nóng)田的植被，對(duì)于不同波長(zhǎng)的輻射，其反射、透射和吸收能力不同。 如稻、麥作物，葉片向上斜立，其反射和透射光幾乎都比單葉少一半左右；一般在抽穗開(kāi)花期，群體的反射率約 5～ 7%，透射率約 4～7%，而群體的吸收率則高達(dá) 85～ 90%。80 油菜總 透光率： 所測(cè)高度處的照度與農(nóng)田上方照度的比值，用小數(shù)或百分?jǐn)?shù)表示，也稱相對(duì)照度。 光在群體中垂直分布規(guī)律的數(shù)學(xué)描述 門司正三和佐伯敏郎（日本）， 1953年從實(shí)際觀測(cè)（大田切片法）和理論推算兩個(gè)方面建立了光強(qiáng)對(duì)葉面積的依賴關(guān)系。 k值是一個(gè)無(wú)量綱數(shù)，它描述了葉片的遮陰程度，當(dāng)上層葉面積大時(shí)， k值就大，光強(qiáng)衰減就明顯。 一般地， k值小于 1。 但在實(shí)際觀測(cè)中，光在群體中的垂直變化確實(shí)符合負(fù)指數(shù)規(guī)律，所以門司 — 佐伯公式目前還是得到了廣泛的應(yīng)用。 ● 光照長(zhǎng)度。光周期 地球上不同緯度地區(qū)的溫度、雨量和晝夜長(zhǎng)度等會(huì)隨季節(jié)有規(guī)律地變化。北半球不同緯度地區(qū)晝夜長(zhǎng)度的季節(jié)變化 晝夜光照與黑暗的交替對(duì)植物發(fā)育（主要是開(kāi)花）有顯著影響的現(xiàn)象稱為光周期現(xiàn)象（photoperiodism）。and）在華盛頓地區(qū)夏季生長(zhǎng)時(shí)，株高達(dá) 3～ 5m時(shí)仍不開(kāi)花，但在冬季轉(zhuǎn)入溫室栽培后，其株高不足 1m就可開(kāi)花。 根據(jù)光長(zhǎng)影響植物開(kāi)花情況對(duì)植物的分類 （ 1）長(zhǎng)日性植物。是指只有在光照長(zhǎng)度短于一定臨界值時(shí)開(kāi)花的植物。如甘蔗等。 臨界光照長(zhǎng)度（臨界光長(zhǎng)） 是指引起植物開(kāi)花的光照長(zhǎng)度界限。　　 ； 　(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 )植物在達(dá)到一定的生理年齡時(shí)，經(jīng)過(guò)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(kāi)花，這種效應(yīng)叫做光周期誘導(dǎo)（ photoperiodic （ 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)，幾個(gè)勒克司 的弱光即對(duì)光周期反應(yīng)有效。（ 3）光周期誘導(dǎo)中光期與暗期的作用 period），那么，是光期還是暗期起決定作用？許多試驗(yàn)表明，暗期有更重要的作用。 ● 即使給予足夠長(zhǎng)的暗期，如暗期中途給以 “ 光中斷 ” ，則暗期效果消失，而光期中途的 “ 暗中斷 ” 處理則無(wú)變化。 ● 在人工選育的條件下，植物的光周期性是可以改變的。 長(zhǎng)日性植物需要連續(xù)的光照（晝長(zhǎng)夜短），這是因?yàn)殚L(zhǎng)日性植物的莖生長(zhǎng)點(diǎn)，只有在光照條件下才能夠進(jìn)行必要的階段質(zhì)變。 長(zhǎng)日性植物的發(fā)育需要長(zhǎng)波的光，短日性植物的發(fā)育需要短波的光，這是植物在長(zhǎng)期生活環(huán)境下自然選擇的結(jié)果。以上的時(shí)間內(nèi)，短波的百分比較大（表 ）， 植物長(zhǎng)期適應(yīng)的結(jié)果，就形成了需要短波的短日性植物。186。186。10186。54186。00nm 研究表明，開(kāi)花激素的形成與 Pfr和 Pr的比值有關(guān)。 實(shí)際上，光周期主要是通過(guò)影響光合作用的時(shí)間從而影響植物的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)。 每種植物的不同品種雖屬于同一類型，但對(duì)光照長(zhǎng)短的要求仍有差別，有的甚至對(duì)光長(zhǎng)的反應(yīng)已不明顯，這是不同品種長(zhǎng)期適應(yīng)各自產(chǎn)地生境的結(jié)果。 b、 感光系數(shù)或感光指數(shù) 指發(fā)育速度隨光照時(shí)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。 ● 水稻的感光性分級(jí)（ 表表 ））感光性級(jí)別 短日出穗促進(jìn)率（ % ）