【正文】 油菜、小麥等（圖 ）。太陽輻射進入植被內(nèi)部，經(jīng)過植被中莖葉層層的反射、透射和吸收，當然還包括漏射，而被削弱，形成了一個較復(fù)雜的過程。 群體葉片對日光的反射、透射和吸收 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行光合作用部分卻很少。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。第二章太陽輻射與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主要內(nèi)容167。 167。光能利用率低。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。圖 相對總輻射在植被中的分布（翁篤鳴等， 1981）相 60輻 （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。 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。 表 葉層的光分布及光強衰減系數(shù)（上海植生所， 1959）層高（ cm） I/I0（ %） F k30 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。mammoth （ 2）短日性植物。如西紅柿、黃瓜等。； （ 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。dark ● 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。 光譜成分學(xué)說或光質(zhì)學(xué)說（沙垠） 認為植物的發(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。以上和以下可照時數(shù)地 名 緯 度 太陽在地平線3039。N 8小時 42分 4小時 48分南 京 3239。N 9小時 32分 9小時 19分表 不同高度太陽光譜各波段輻射占總輻射比例輻 射種 類波 長( 三、光周期對植物生長發(fā)育的影響 對營養(yǎng)生長的影響 光周期對植物營養(yǎng)生長有一定的影響（教材 P37），但對大多數(shù)植物營養(yǎng)生長的影響不大。 衡量植物感光性強弱的指標 a、對 臨界光長的要求 一般地，感光性強的品種或植物，對臨界光長的要求比較嚴格，而感光性弱的品種要求不嚴格或不明顯。作物引種南方品種向北引入時，由于光照變長，溫度降低，導(dǎo)致延遲成熟，甚至不能抽穗開花。 作物育種 雜交育種常因親本花期不一，給育種工作帶來困難。 因此，光強對植物生長發(fā)育的影響主要是通過對光合作用強度的影響來體現(xiàn)的。不同葉面積系數(shù)的光 光合作用示意圖60 光合速度 (mgCO2/dm2h)50 玉米40 水稻 大豆30 小麥20 鴨茅10 櫸 0 20 40 60 80 100 光強度（千勒克司）圖 各種植物的光 光合作用曲線（ CO2濃度 %） 若光強高于光飽和點，不僅不會使植物光合作用強度增強，反而會導(dǎo)致葉溫升高、氣孔關(guān)閉，葉綠素鈍化、分解、破壞及植物組織灼傷，使光合作用強度下降。 ● 光飽和點和光補償點還因溫度、水分、CO2濃度等因子的不同而變化。 自然條件下單葉光合作用的特點：自然條件下單葉光合作用的特點： ● 晴天條件下，一般是中午的光合作用的強度大于早晚。當然，這仍然是一個假定的公式。 三、光照強度對植物生長發(fā)育的影響 光照強度對植物生長的影響 （ 1）實驗觀測結(jié)果 表 不同光強對小麥干物重的影響遮 光處 理總干重（克 /M2）各部分所占百分數(shù)根 莖葉 籽粒對照 780 5 63 3230% 600 3 63 3460% 380 3 66 3190% 90 2 97 1遮光天數(shù)單株成穗無效分蘗小穗數(shù) 每穗粒數(shù)減產(chǎn)（ %）合計 結(jié)實 不實對照 10 20 30 表 遮光天數(shù)對小麥產(chǎn)量構(gòu)成各要素的影響項目 對照 遮光時間（開花后天數(shù)）110天 1120天 2130天每穗小穗數(shù) 每穗結(jié)實數(shù) 每穗粒重（克） 千粒重（克） 表 ● 光強過弱，植物體內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì)積累不足，導(dǎo)致花芽發(fā)育不良，致使花芽早期退化或死亡，引起作物產(chǎn)量下降。 ● 可見光的范圍內(nèi)， 47% 。 ● 但也有人認為，波長在 290～ 315nm的長紫外線能加快植物的發(fā)育，而波長 315～400nm的長紫外線在所有情況下都沒有作用。 光合有效輻射的波長范圍 光合有效輻射的波段大體在可見光 （ 400～ 760nm） 范圍以內(nèi)，即 400～ 700nm（ 歐美）或 380～ 710nm（ 俄）。1984,(04)1988,(01)2023,(01) 在以前實際工作中曾用下列公式來估算光合有效輻射： 前蘇聯(lián) 中國華北 （ 3）計算 光合有效輻射能的意義 準確地計算光合有效輻射能的時空分布，有助于確定進入農(nóng)田和植物群落的能量，對于擬定適宜的群體結(jié)構(gòu)和估算作物的產(chǎn)量等方面具有重要的意義。 五、應(yīng) 用 ● 根據(jù)不同光譜成分對植物生長的影響，可以通過人工改變光質(zhì)以改善作物的生長狀況。 （ 2） 光能利用率光能利用率是投射到作物表層的光合有效輻射能被植物轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的比率。 在實際工作中特別是在計算作物整個生長季的光能利用率時，（ 2）比（ 3）式更常用。（（ CH2O）） + 秒； ν 為振動頻率， ν=c/λ ； c為光速，c=*1014微米 /秒； λ 為波長（微米）。 Em = 1.% 理論上限 ● 定義 量子效率與呼吸等消耗之差可以稱之為吸收光能利用率的理論上限。 ● 透入葉組織中的光合有效輻射只有部分為葉綠素吸收而用于光合作用，而 10～ 30%的光能被非光合色素以及細胞壁、細胞質(zhì)等吸收而損失了。 （（ 6） 其它方面 ● 作物光合機構(gòu)功能以及外界環(huán)境條件的最佳狀態(tài)難以達到，從而增加光合作用的量子需要量，降低光能利用率。措施是選育合理株型和適宜密植。 對農(nóng)田而言，可通過通風(fēng)不斷使群體外含 CO2 多的空氣流過葉面、增施有機肥釋放CO2來提高群體內(nèi)的 CO2 濃度。 （ 2）主要措施 C4作物；從光呼吸性作物如 C3作物中選擇光呼吸低的植株進行篩選培育； ； ，即打掉老葉枯葉，打去對產(chǎn)量無效而又爭養(yǎng)分的器官，如果樹、棉花等的雄枝等； 。 三、實習(xí)資料1cal= 提高經(jīng)濟系數(shù)，即谷草比 通過育種和先進的栽培措施，使作物的經(jīng)濟系數(shù)提高。 足夠的水分和適宜的溫度條件也能夠提高作物的光合能力。緊湊型玉米之父 李登海 2023年 2月 20日，是中國種業(yè)具有特殊意義的一天，在人民大會堂舉行的全國科技獎勵大會上，李登海研究員主持選育的緊湊型玉米新品種掖單 13號榮獲國家科技進步一等獎，國家領(lǐng)導(dǎo)人親自為之頒獎。提高光能利用率要從內(nèi)因和外因兩個方面來考慮。 ● 經(jīng)濟系數(shù)低即草多谷少雖然不會影響作物光能利用率，但會降低谷物產(chǎn)量。 （ 4）生長季短造成的損失 中高緯度地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受冬季低溫限制，作物生長季短，造成光能資源的浪費，光能利用率低。 光合性能 — 切入點 影響植物群體光能利用率的因素主要有光合面積、光合能力和光合時間等。 三、限制光能利用率的因素一個愛因斯坦的能量等于 156903—298100 焦耳(波長 760—400nm) 。當波長為 400nm時， Em＝ 298100焦耳；當波長為 760nm時，則 Em=156903焦耳。光能光能葉綠體葉綠體出發(fā)點： ● 隨著人口不斷增加，人類在提高光能利用率方面不懈努力，且成就巨大。 光能利用率的常用表示方式 （ 1）太陽輻射能利用率 如有色薄膜的應(yīng)用（教材 P59）。 （ 1）藍紫光（ 400～ 510nm） ● 葉片吸收較多； ● 光合作用活性較強； ● 光合作用效率只及紅橙光的一半； ● 大多數(shù)情況下延遲植物的開花。D： 天空散射輻射 Ks、 Kd：系數(shù) Kq Ks、 Kd的計算比較復(fù)雜，涉及到多個要素，具體的氣候?qū)W計算請同學(xué)們參閱下列文獻： Q = S + D Qpar=KsS+K dD 式中， S： 太陽直接輻射 三、可見光對植物的影響 生理輻射 決定著最重要的植物生理過程（包括光合作用、色素合成、光周期現(xiàn)象和其它植物生理現(xiàn)象）的光譜區(qū)稱之為輻射的生理有效區(qū)，或稱為生理輻射。 到達地球表面太陽輻射及影響因素 ● 到達地表的太陽輻射主要為紫外線、可見光和紅外線。 167。 ● 光強不足，莖的生長加速，植株伸得很長，并將影響根系的發(fā)育，導(dǎo)致根系生長不良，浮在土壤上層。 此時，群體最下部葉片的光合作用與呼吸作用完全抵消。 ● 在同樣光強下，陰天光合作用強度