【正文】 ● 到達地表的太陽輻射主要為紫外線、 可見光和紅外線。 ● 可見光的范圍內(nèi)， 47% 。 太陽輻射光譜 太陽光譜的能量分布 太陽光譜能量 的密度最大波長在 475nm（ 藍光 ） ， 由此向短波方向 ， 各波長具有的能量 急劇降低 ， 向長波 方向各波長具有的 能量則緩慢減弱 。 4 不同光譜成分對植物的影響 一、太陽光譜 二、紫外線對植物的影響 三、可見光對植物的影響 四、紅外線對植物的影響 五、應(yīng)用 一、太陽光譜 太陽輻射光譜組成 ● 太陽輻射是非均質(zhì)的 ， 是由各種不同 波長的輻射組成的 。 光強對產(chǎn)品質(zhì)量的影響 光強不足，光合積累少，勢必影響到 蛋白質(zhì)和糖分等的含量，進而對產(chǎn)品質(zhì)量 產(chǎn)生不利影響。 光強對植物發(fā)育的影響 ● 光強過弱，植物體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)積累少， 往往會阻礙植物的發(fā)育速度，以致于延遲開花 結(jié)果。 ● 不同生長期光強不足 ， 影響的植物 器官不同 ， 不同的品種對光強不足的反應(yīng) 也是不同的 。 上述兩個方面導(dǎo)致大田作物出現(xiàn)倒伏 現(xiàn)象 。 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 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 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 小麥灌漿期不同時期遮光對產(chǎn)量要素的影響 栽培 條件 光照強度（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 600018000 38 46 52 夜晚人工光照14小時 10003000 51 57 62 表 不同光強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 。 光 — 光合作用之間的這種雙曲線關(guān)系， 現(xiàn)已廣泛應(yīng)用。 ● 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。 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)率達到最大值時的葉面積指數(shù) 稱為 最適葉面積指數(shù) 。 1bIPraI???凈001kFkFbI e raI e????? 整個群體的凈光合強度就是各層葉面積光合 作用強度的總和，即 : 這便是群體凈光合強度公式之一，亦稱門司 公式。 ● 由于云的變化 、 葉片的相互遮擋和風(fēng) 引起的葉片擺動 ， 均會造成 同一植株上不同 葉片甚至是同一葉片上不同部位的 光強不同 ， 光質(zhì)也不同 ， 從而導(dǎo)致其 光合作用強度不同 。 ● 在同樣光強下 ， 陰天光合作用強度大于 晴天 。 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 。 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 。 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 強度的極限值 ， 也就是說 ， b/a是光飽和點時 的光合作用強度 。 ● 群體光飽和點和光補償點均高于單葉。 （ 3）有關(guān)結(jié)論 ● 不同植物（喜陰、喜陽、 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和光補償點不同。當(dāng)光強處于補償點時，植物沒有 干物質(zhì)積累。 在此光強下，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 時間內(nèi)，光合過程吸收的 CO2和呼吸過程放出的 CO2等量。 所以在實際測量時光強過高時光 — 光合 作用曲線會呈拋物線狀 。 60 光合速度 (mgCO2/dm2 當(dāng)光強達到一定的強度后 ， 光合作用強度不再相應(yīng)地增強 ， 而是趨近于一條 漸近線 ， 這種現(xiàn)象稱為光飽和現(xiàn)象 。 ● 不同的植物光 — 光合作用曲線不盡 相同 。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 ● 植物的光合作用強度在很大程度上 決定于光照強度 。 （ 1）實驗觀測結(jié)果 光合速度 (mgCO2/dm2 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 。 167。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，人工補充延長光照時間或進行暗期間斷，則可推遲開花。如短日植物麻類，南種北引可推遲開花，增加植物高度，提高纖維產(chǎn)量和質(zhì)量等。 主要是延長生育期 。 主要是躲 。 利用中國氣候多樣的特點，可進行作物的跨區(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，加速育種進程，縮短育種年限。 而采用人工光照處理可解決這一問題 。 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 。 （ 4） 同一地區(qū)平原與高原間相互引種 ， 光照條件沒有變化 ， 其延長或縮短生育期的 日數(shù) ， 決定于高度差引起的溫度變化 。 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 。 （ 2） 長日性作物的北方品種向南引種時 ， 一般延遲成熟 。 ● 水稻的感光性分級（表 ） 感光性級別 短日出穗促進率（ %） 弱 1 ≤ 2 ~ 3 ~ 中 4 ~ 5 ~ 6 ~ 強 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 。 丁穎等的水稻地理分期播種試驗 試驗設(shè) 8個點 、 158個品種 、 15個播期 ， 用 溫度相近但光長相差較大兩地同一品種在同一 播期下的出穗天數(shù)之差與光長較長之地出穗天 數(shù)之比的百分數(shù)作為出穗促進率 。 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 。 水稻的感光性 在滿足水稻生長發(fā)育所要求的溫度條件 前提下 ， 在短日照條件下可使生育期縮短 、 在長日照條件下可使生育期延長的特性 。 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 。 因此 ， 可以通過人工控制作物的光周期 來達到生產(chǎn)的目的 。 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 。 而長日性植物則正好相反 。 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 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 ( nm ) 太陽距地平面高度（度） 占總輻射的比例（ %） 紫外線 295400 可見光 400760 紅外線 760 光敏色素學(xué)說（ Hendrichs和 Borthwith） 認為高等植物對光照長度的反應(yīng)決定于 植物的 光敏色素系統(tǒng) 。 N 9小時 24分 6小時 17分 列寧格勒 60 186。 N 9小時 14分 5小時 44分 哈爾濱 45 186。 N 9小時 20分 4小時 52分 北 京 39 186。 N 8小時 42分 4小時 48分 南 京 32 186。 N 8小時 40分 4小時 31分 廣 州 23 186。以下 ？ 18 186。以上和以下可照時數(shù) 地 名 緯 度 太陽在地平線 30 186。 而在高緯度地區(qū)則正好相反。以上時間幾乎比前者多達一倍 （表 ），而 30186。 在低緯度地區(qū)，一日里太陽高度在 30186。 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。而短日性 植物需要連續(xù)的黑暗（晝短夜長），這是因為 短日性植物的莖生長點只有在黑暗條件下才能 進行必要的階段質(zhì)變。 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。 二、光照長度與植物發(fā)育關(guān)系的幾種解釋 光周期學(xué)說 （ 經(jīng)典 、 解釋現(xiàn)象 ）