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光和碳素营养(4)

时间:2010-01-29  归属:植物地理学

  海拔较低的地方紫外线影响较小,但生长素仍受短波光抑制,以致白昼生长速度常不及夜间。生长锥内生长素受侧方光线影响,在迎光一面生长素少于背光面,所以背光面生长快于迎光面,产生所谓植物向光运动。

  多雨使空气潮湿,多云雾生境的光质光量也对植物生长带来一定的影响。高湿配合高温的天气常引起枝叶过于茂盛推迟花期(即徒长现象),其原因之一是漫射长波光占优势。但茶叶生产以漫射光为宜,我国大部分茶区空气相对湿度全年平均多在80%以上,尤其春季可以达到90%以上,云雾多便减少对茶叶生长有害的直射光,增加漫射光比重,茶中纤维含量较少而柔嫩,茶素和蛋白质较多,因此,各地的云雾茶和高山茶成为优质名茶。

  2.光周期和植物

  各种植物开花季节很有规律,春桃秋菊各依定期,深受光照和黑夜时间长短变化制约,这称为光周期现象。美国学者加纳(Garner)与阿拉德(Allard)(1920)发现有些烟草在北温带夏季不开花,秋季不结实便被冻死,若保留在温室内长到初冬才开花结果,接着将这批种子种下去,到翌春四月又开花。这就表明当昼短夜长时它才能开花。用人为缩短夏天白昼时间(加罩黑布)方法,会使烟草夏季开出花朵。凡具有这种特性的植物称为短日(性)植物(每日光照8—12小时),如菊花、棉花、水稻、玉米、高粱等等(多为晚熟性作物)。另有些植物如小麦、甜菜、菠菜等,每天日照越长,开花越早(每日光照14小时以上),称为长日(性)植物。还有一些中日(性)植物,需要中等日照时间来形成花芽。另外也存在着对日照长短不敏感的植物,四季均可开花,称为中间性植物(这要排除过冷、过暗的影响)。

  每种或每个品种植物皆有一定临界光周期,光照时间达不到这一标准就不能形成花芽和开花,但完成光周期作用过程并不需要类似光合作用中那样的强光,如毒麦(Lolium)可以在150m远的100W灯泡照耀下满足长日照的需要。

  当日照持续越长时长日性植物发育加快,短日性植物则在昼长缩短时发育加快。短日性植物在暗期受闪光干扰引起间断,也不能正常开花。

  起源于北温带的植物大多属于长日性,突然引种到南方短日照条件下生长,常推迟或不能开花,只是在低温环境中,例如高山上才能形成花芽。短日性植物向北方扩大栽培时,可能到深秋才开花,但很快被冻死。另一方面长日性植物从原产地向北方,短日性植物向南方引种,都可能发生缩短生长期现象,甚至植株很矮便开花结实影响产量。同是一种植物因其品种和原产地的不同,对光周期反应也不一样。例如大豆为短日性植物,广州的品种(龙角豆)在北京种植后要168天才开花,来自佳木斯的满仓金在北京只需36天便开花。前者来不及结籽就被冻死,后者没有长大就开花,收成也很差。

  对于光周期现象的内在原因,曾经有过多种推测,很多人发现蒙住叶子时,植物对光周期就不敏感。多年来流行存在着开花激素的设想,认为它在光照条件影响下,控制花芽分化,然而长期没能分离出实物。1959年分离出一种蓝绿色蛋白质,称之为植物色素(phytochrome),并发现它虽然在全株中含量很少但起激素(酶)作用。它以两种可以相互转化的状态存在于植物体内。一种最大吸收带为红光(660×10-3μm),称为P660。另一种吸收靠近可见光边缘的远红光(730×10-3μm),称为P730。P660在黑暗中稳定,如果接受红光(或白色全光)照射便转化为P730。P730受到它最敏感的远红光照射或者长期处于黑暗中便渐渐转化为P660。因此它又称光敏素。光敏素可能引起植物代谢的某种变化,从而促使芽的生长锥由生叶转为制造花。

   根据研究结果,P730限制短日性植物开花,而对长日性植物开花有促进作用;P660的作用和P730的作用恰好相反,有利于短日性植物开花。生长在长夜短日条件下的植物体内若形成P660,短日性植物则顺利开花,不过如果长夜中有红光照射时,P660又转变成了P730,因而可以阻止短日性植物开花而促进长日性植物开花。这样,光周期实质上是不同波长的光交替出现产生的效应,而与光强关系不密切。

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  • 关键词:光照植物作用条件强度CO吸收营养生长开花
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