【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 度，提高纖維產(chǎn)量和質(zhì)量等。 花卉栽培中，光周期的人工控制可以促進(jìn)或延遲開花。如短日植物菊花，用遮光縮短光照時(shí)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(zhǎng)光照時(shí)間或進(jìn)行暗期間斷，則可推遲開花。對(duì)于長(zhǎng)日性的花卉，如杜鵑、山茶花等，人工延長(zhǎng)光照或暗期間斷，可提早開花。 167。 3 光照強(qiáng)度對(duì)植物的影響 一 、 光強(qiáng)與光合作用 二 、 植物群體的光合產(chǎn)量 三 、 光照強(qiáng)度對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的影響 一、光強(qiáng)與光合作用 光強(qiáng)與光合作用的關(guān)系 光合作用是植物生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量形成的 物質(zhì)基礎(chǔ) ， 而沒有光便沒有光合作用 。 因此 ， 光強(qiáng)對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的影響主要 是通過對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響來體現(xiàn)的 。 CO2 + H2O （ CH2O） + O2 光能 葉綠體 重要性： 研究光強(qiáng)對(duì)光合作用的影響以及光強(qiáng) 與光合作用的關(guān)系 ， 對(duì)建立作物數(shù)值模擬 模式尤為重要 ， 同時(shí) ， 也是估算作物群體 光能利用率及作物光能生產(chǎn)潛力的基礎(chǔ) 。 （ 1）實(shí)驗(yàn)觀測(cè)結(jié)果 光合速度 (mgCO2/dm2h) 60 50 C4植物 40 30 C3植物 20 10 0 20 40 60 80 光強(qiáng)度（千勒克司） 圖 光對(duì)單葉光合作用的直接影響 光 合 葉面積系數(shù) 作 用 大 中 小 光強(qiáng)度 圖 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(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 。 ● 光強(qiáng)與光合作用關(guān)系會(huì)因植物群體 的繁茂程度而有明顯差異 。 ● 不同的植物光 — 光合作用曲線不盡 相同 。 光飽和點(diǎn)與光補(bǔ)償點(diǎn) (1) 光飽和點(diǎn) 在一定的光照強(qiáng)度范圍內(nèi) ， 光合作用強(qiáng)度隨 光強(qiáng)的增強(qiáng)而增強(qiáng) 。 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 。 這個(gè)光強(qiáng)的臨界點(diǎn)稱為光飽和點(diǎn) 。 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(qiáng)度（千勒克司） 圖 各種植物的光 光合作用曲線（ CO2濃度 %） 若光強(qiáng)高于光飽和點(diǎn) ， 不僅不會(huì)使植物 光合作用強(qiáng)度增強(qiáng) ， 反而會(huì)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(qiáng)度下降 。 所以在實(shí)際測(cè)量時(shí)光強(qiáng)過高時(shí)光 — 光合 作用曲線會(huì)呈拋物線狀 。 （ 2） 光補(bǔ)償點(diǎn) 植物的光合作用強(qiáng)度和呼吸作用強(qiáng)度達(dá)到 相等時(shí)的光強(qiáng)值稱為光補(bǔ)償點(diǎn)。 在此光強(qiáng)下，光合作用制造的產(chǎn)物與呼吸 作用消耗的產(chǎn)物相等；或者說同一葉片在同一 時(shí)間內(nèi)，光合過程吸收的 CO2和呼吸過程放出的 CO2等量。 當(dāng)光強(qiáng)在光補(bǔ)償點(diǎn)以上，植物可以積累 有機(jī)物質(zhì)。當(dāng)光強(qiáng)處于補(bǔ)償點(diǎn)時(shí)，植物沒有 干物質(zhì)積累。而長(zhǎng)期處于光補(bǔ)償點(diǎn)以下時(shí)， 植物的干物質(zhì)積累小于支出時(shí)，植物便會(huì)因 饑餓而生長(zhǎng)不良甚至死亡。 （ 3）有關(guān)結(jié)論 ● 不同植物（喜陰、喜陽(yáng)、 C C4）， 同一植物的不同品種，同一品種不同發(fā)育期 及不同部位的葉片光飽和點(diǎn)和光補(bǔ)償點(diǎn)不同。 ● 光飽和點(diǎn)和光補(bǔ)償點(diǎn)還因溫度、水分、 CO2濃度等因子的不同而變化。 ● 群體光飽和點(diǎn)和光補(bǔ)償點(diǎn)均高于單葉。 二、植物群體的光合產(chǎn)量 單葉光合作用與光強(qiáng)的關(guān)系 根據(jù)實(shí)測(cè)資料 ， 植物單葉的光合作用強(qiáng)度 隨著光強(qiáng)的變化呈直角雙曲線型 ， 其關(guān)系可用 下式表示： 式中 ， P為光合作用強(qiáng)度 （ mgCO2/） ， I為 光的強(qiáng)度 ， a、 b為常數(shù) 。 1bIPaI?? 常數(shù) a、 b的生物學(xué)意義 ● 當(dāng) I→∞ ， P→b/a ； 顯然 b/a為光合作用 強(qiáng)度的極限值 ， 也就是說 ， b/a是光飽和點(diǎn)時(shí) 的光合作用強(qiáng)度 。 ● 當(dāng) I→ 0時(shí) ， P/I→b ； 顯然 b為光 —光合 作用曲線起點(diǎn) （ I=0） 處的斜率 。 因此 a、 b值可通過試驗(yàn)獲得的資料 ， 繪制 成 PI圖 ， 用上述的生物學(xué)意義來確定 。 當(dāng)然 ， 不同的作物 、 同一作物不同發(fā)育期 以及環(huán)境條件不同 ， a、 b值亦不同 。 自然條件下單葉光合作用的特點(diǎn)： ● 晴天條件下 ， 一般是中午的光合作用的 強(qiáng)度大于早晚 。 但若夏天光強(qiáng)過強(qiáng)且伴有高溫 ， 則中午會(huì)出現(xiàn)光合作用減弱 ， 即 “ 午休 ” 現(xiàn)象 ， 但并非每種作物都有 “ 午休 ” 現(xiàn)象 。 ● 在同樣光強(qiáng)下 ， 陰天光合作用強(qiáng)度大于 晴天 。 因?yàn)殛幪斓奶?yáng)輻射主要以散射光為主 ， 散射光穿透能力比直射光強(qiáng) ， 葉片吸收光能多 。 ● 由于云的變化 、 葉片的相互遮擋和風(fēng) 引起的葉片擺動(dòng) ， 均會(huì)造成 同一植株上不同 葉片甚至是同一葉片上不同部位的 光強(qiáng)不同 ， 光質(zhì)也不同 ， 從而導(dǎo)致其 光合作用強(qiáng)度不同 。 群體的光合作用 將群體內(nèi)光強(qiáng)的垂直分布模型即門司 —佐伯 公式代入單葉光合作用強(qiáng)度公式中 ， 并考慮植物 的呼吸作用 ， 就可得到一定光強(qiáng)下任意一層葉面 的凈光合強(qiáng)度計(jì)算公式： 式中 ， P、 a、 b、 I0、 k、 F的含義同前 ， r為單位 葉面積的呼吸作用強(qiáng)度 。 1bIPraI???凈001kFkFbI e raI e????? 整個(gè)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。當(dāng)然，這仍然是一個(gè)假定的公式。 0000000()1l n( 1 ) |1l n( )1kFFkFk F FkFbI ep r dFaI ebaI e rFakaIbrFak aI e???????? ? ? ??????凈 最適葉面積系數(shù)（指數(shù)） ● 現(xiàn)象 光 合 P 呼 吸 P凈 凈 生 R 產(chǎn) 最適葉面積系數(shù) 圖 葉面積系數(shù)與光合作用的關(guān)系 ● 定義 群體凈生產(chǎn)率達(dá)到最大值時(shí)的葉面積指數(shù) 稱為 最適葉面積指數(shù) 。 此時(shí) ， 群體最下部葉片 的光合作用與呼吸作用完全抵消 。 ● 計(jì)算公式 ? ?0 212lnI b aropt krF?? 上式中， r可以通過實(shí)測(cè)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(gè) 合適的比例關(guān)系。 ● 實(shí)測(cè)結(jié)果 一般 ， 大田作物在封行后的最適葉面積 指數(shù)在 3～ 5之間 。 光 — 光合作用之間的這種雙曲線關(guān)系， 現(xiàn)已廣泛應(yīng)用。但光合作用還受溫度、 CO2 濃度、水分等其它環(huán)境條件的影響，因此在 進(jìn)行數(shù)值模擬時(shí)，應(yīng)加以考慮。 三、光照強(qiáng)度對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的影響 光照強(qiáng)度對(duì)植物生長(zhǎng)的影響 （ 1） 實(shí)驗(yàn)觀測(cè)結(jié)果 表 不同光強(qiáng)對(duì)小麥干物重的影響 遮 光 處 理 總干重 （克 /M2） 各部分所占百分?jǐn)?shù) 根 莖葉 籽粒 對(duì)照 780 5 63 32 30% 600 3 63 34 60% 380 3 66 31 90% 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(jì) 結(jié)實(shí) 不實(shí) 對(duì)照 10 20 30 表 遮光天數(shù)對(duì)小麥產(chǎn)量構(gòu)成各要素的影響 項(xiàng)目 對(duì)照 遮光時(shí)間（開花后天數(shù)） 110天 1120天 2130天 每穗小穗數(shù) 每穗結(jié)實(shí)數(shù) 每穗粒重（克） 千粒重（克） 表 小麥灌漿期不同時(shí)期遮光對(duì)產(chǎn)量要素的影響 栽培 條件 光照強(qiáng)度（勒克司） 小麥 黑麥 燕麥 抽穗 日數(shù) 單株重（克） 抽穗 日數(shù) 單株重（克） 抽穗 日數(shù) 單株重（克） 白晝自然光照14小時(shí) 600018000 38 46 52 夜晚人工光照14小時(shí) 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(zhǎng)快 。 ● 光強(qiáng)不足 ， 莖的生長(zhǎng)加速 ， 植株 伸得很長(zhǎng) ， 并將影響根系的發(fā)育 ， 導(dǎo)致 根系生長(zhǎng)不良 ， 浮在土壤上層 。 上述兩個(gè)方面導(dǎo)致大田作物出現(xiàn)倒伏 現(xiàn)象 。 ● 黃化現(xiàn)象 ， 即光強(qiáng)過弱 ， 導(dǎo)致植物 莖桿細(xì)弱 ， 節(jié)間拉長(zhǎng) ， 植物體內(nèi)機(jī)械組織和 疏導(dǎo)組織退化 ， 葉片呈淡黃色 ， 分枝減少 。 ● 不同生長(zhǎng)期光強(qiáng)不足 ， 影響的植物 器官不同 ， 不同的品種對(duì)光強(qiáng)不足的反應(yīng) 也是不同的 。 ● 總體上說， 光強(qiáng)不足光合積累少， 會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)量降低。 光強(qiáng)對(duì)植物發(fā)育的影響 ● 光強(qiáng)過弱，植物體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)積累少， 往往會(huì)阻礙植物的