太陽輻射與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

1、太陽輻射與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)太陽輻射的光譜成分、光照度、光照時間以及植物利用太陽能的多少，影響著植物的生長發(fā)育、產(chǎn)量高低，以及植物的地理分布。植物的光合作用使得所有的有機(jī)體與太陽輻射之間發(fā)生了最本質(zhì)的聯(lián)系，所以太陽輻射是植物生命活動的重要因。一、太陽輻射光譜對植物的影響一、太陽輻射光譜對植物的影響（一）不同光譜成分對植物的作用（一）不同光譜成分對植物的作用到達(dá)地面的太陽輻射光譜對植物生長發(fā)育有著不同的生物學(xué)意義(1)波長大于1μm的輻射，被植物吸

2、收轉(zhuǎn)為熱能，不參與生化作用。(2)波長1～0.72μm輻射一對植物起伸長作用，其中0.70～0.8μm稱遠(yuǎn)紅光，對光周期及種子形成有重要作用，并控制開花及果實著色。(3)波長為0.72～0.61μm的紅、橙光被葉綠素強(qiáng)烈吸收，光合作用最強(qiáng)，表現(xiàn)為強(qiáng)光周期現(xiàn)象。(4)波長為0.61～0.51μm的綠光，表現(xiàn)為低光合作用和植物的弱成形作用。(5)波長為0.51～0.4μm的藍(lán)、紫光，被葉綠素和黃色素強(qiáng)烈吸收，表現(xiàn)為次強(qiáng)光合作用和成形作用。(

3、6)波長為0.4～0.32μm主要起植物成形作用，如植物變矮，葉片變厚等。(7)波長小于0.32μm的紫外線對植物有害，波長小于0.28μm的遠(yuǎn)紫外輻射可立即殺死植物。紅光有利于碳水化合物的積累，藍(lán)光有利蛋白質(zhì)和非碳水化合物的積累。紫外線對植物的形狀、顏色和品質(zhì)優(yōu)劣起著重要的作用。高山、高原紫外線含量較多，使植物莖葉短小，色澤較深。不難看出，不同的太陽輻射光譜對植物的光臺作用、色素形成、向光性、形態(tài)變化的影響是有差異的?？梢酝ㄟ^人工改變

4、光譜，用來提高植物品貢和產(chǎn)量。據(jù)報道：用淡藍(lán)色塑料膜育水稻秧苗，可促進(jìn)初期生長，秧苗粗壯，扦秧后分蘗多最終增加產(chǎn)量；紫色薄膜對茄子有增產(chǎn)作用。（二）光合有效輻射（二）光合有效輻射太陽輻射中對植物光合作用有效的光譜成分稱為光合有效輻射(Photosyntheticallyactiveradiation，PAR)。光合有效輻射的波長范圍與可見光接近，不同研究者取值范圍略有差異。俄羅斯和東歐國家將o38～o71μm波段的太陽輻射作為光合有效輻

5、射，也稱為生理輻射（physiologicalradiation)，嚴(yán)格來講生理輻射的范圍可比光合有效輻射略寬一些；美國和西歐國家則采用0.40～0.70μm波段。從能量所占的比例來看，光合有效輻射占太陽直接輻射的40%～45%，占散射輻射的60%左右，這是大氣對可見光散射比較多造成的。的作物有利；晴朗的天氣條件，對以果實或籽粒為收獲物的作物有利。遮光實驗證明，在強(qiáng)光下，小麥可分化更多的小花，在弱光下，小花分化減少。強(qiáng)光還有利于黃瓜雌花

6、增加，雄花減少。而弱光則使棉花營養(yǎng)體徒長，落鈴嚴(yán)重，果樹已形成的花芽可能退化，開花期和幼果期遇到長期光照不足會導(dǎo)致果實發(fā)育停滯甚至落果。三、光照時間與植物生長發(fā)育三、光照時間與植物生長發(fā)育（一）植物的光周期（一）植物的光周期光周期現(xiàn)象是植物生長發(fā)育對晝夜長短的不同反應(yīng)。即白天光照和夜間黑暗的交替與它們的持續(xù)時間對植物開花有很大的影響，稱為光周期現(xiàn)象。根據(jù)光照長短與開花的關(guān)系可將作物分為三類：(1)長日性植物只有在光照時間長于某一時數(shù)才能

7、開花，如減少光照時數(shù)，就不開花結(jié)實。長日性植物大多為原產(chǎn)于高緯度的植物，如小麥、大麥、燕麥、亞麻、油菜、菠菜、甜菜、洋蔥、蒜、豌豆等。如果延長光照時間，就可使其提前開花。(2)短日性植物只有光照長短小于某一時數(shù)才開花，如延長光照時數(shù)，就不開花結(jié)實。短日性植物大多為原產(chǎn)于低緯度的植物，如水稻、大豆、高粱、谷子、棉花、甘薯等。如果縮短光照時間，就可使其提前開花。(3)中間性植物這類植物開花不受光照時間長短的影響，在長短不同的任何光照下都能正

8、常開花結(jié)實。如蒲公英、番茄、黃瓜、四季豆等。植物分成長或短日性植物，需要有一個客觀的光照時數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，長日性植物要求光長不能短于這個界限長度，短日性植物不能長于這個界限長度。將植物能夠通過光周期而開花的最長或最短光照長度的臨界值，稱為臨界光長。對于短日性植物是指所需光照長度的上限，對于長日性植物是指所需光照長度的下限。一般認(rèn)為，臨界光長為每日12～14h光照。實際上，不是任何植物都如此。有的短日性植物如蒼耳，臨界光長可達(dá)16h，而有的長日性

9、植物如天仙子，臨界光長僅12h。了解植物的光周期現(xiàn)象對植物的引種馴化工作非常重要，引種前必須注意植物開花對光周期的需要。在園藝工作中也常利用光周期現(xiàn)象人為控制開花，以便滿足觀賞需要。（二）光照時間與作物引種（二）光照時間與作物引種在作物引種中考慮各地氣象條件的依據(jù)主要是農(nóng)業(yè)氣候相似原理。所謂農(nóng)業(yè)氣候相似(agroclimaticresemblance)即作物生長期內(nèi)的氣候條件相似，就是要求把作物引種到氣候條件與原產(chǎn)地相似的地區(qū)或條件下栽

10、培，比較容易成功。由于不同緯度與季節(jié)的光照時間不同，原產(chǎn)于不同地區(qū)的作物與品種具有不同的光周期性與感光性。所以在不同地區(qū)間引種要注意引入作物品種對光照長度的要求是否與當(dāng)?shù)厣L期的光照長度相適應(yīng)。因此，作物引種時應(yīng)注意以下幾方面的問題：(1)緯度相近的地區(qū)，因光照時間相近，引種成功的可能性大。(2)對短日性植物而言，南方品種北引時，由于生長季內(nèi)日照時間變長，將使作物生育期延遲，嚴(yán)重的甚至不能抽穗開花結(jié)實，因此，宜引用較早熟的品種或感光性弱