1、第四節第四節 輻射與農業輻射與農業一、光譜成分與農業生產一、光譜成分與農業生產光光光光光合色素的吸收光譜光合色素的吸收光譜如果把葉綠體色素溶液放在光源和分光鏡之間，就可以看到如果把葉綠體色素溶液放在光源和分光鏡之間，就可以看到光譜中有些波長的光線被吸收了，光譜上出現了暗帶，這就光譜中有些波長的光線被吸收了，光譜上出現了暗帶，這就是葉綠體色素的吸收光譜。是葉綠體色素的吸收光譜。連續光譜連續光譜 葉綠體色素的吸收光譜葉綠體色素的吸收光譜有兩個強吸收峰區有兩個強吸收峰區640640660nm660nm的紅光的紅光 430430450nm450nm的藍紫光的藍紫光對橙光、黃光吸收較少，對橙光、黃光吸收

2、較少，尤以對綠光的吸收最少。尤以對綠光的吸收最少。1.1.光譜成分對植物的影響光譜成分對植物的影響遠紫外光遠紫外光0.28m 1.00m1.00m被植物吸收轉化為熱能，體溫，蒸被植物吸收轉化為熱能，體溫，蒸 騰。不參加光合作用。可促進干物質的積累。騰。不參加光合作用。可促進干物質的積累。 2.2.光合有效輻射光合有效輻射（ PAR PAR ） 能被利用的植物吸收利用進行光合作用的太陽輻射光譜。能被利用的植物吸收利用進行光合作用的太陽輻射光譜。 范圍在（范圍在（0.40.40.7m0.7m）與可見光基本重合。大致占太陽）與可見光基本重合。大致占太陽總輻射的總輻射的50%50%。 從量子理論的角度

3、出發建議采用光合量子通量密度從量子理論的角度出發建議采用光合量子通量密度Ei/Ei/s s或或Ei/Ei/s s表示被植物光合作利用的輻射光量子數。表示被植物光合作利用的輻射光量子數。其理由是：其理由是： 二二. .光照時間與植物生長光照時間與植物生長1.1.光照時間光照時間光照時間光照時間可照時數曙暮光可照時數曙暮光可照時數可照時數：晝長。晝長。2.2.植物的感光性植物的感光性光周期現象光周期現象: :作物的開花時間決定于光照時數，白天與黑夜的交作物的開花時間決定于光照時數，白天與黑夜的交替及其持續時間對作物開花有很大影響，這種現象稱為光周期現替及其持續時間對作物開花有很大影響，這種現象稱為

4、光周期現象。象。 短日照植物（熱帶、亞熱帶）短日照植物（熱帶、亞熱帶） 植物的光周期的反應：長日照植物植物的光周期的反應：長日照植物（溫帶）溫帶） 中性植物中性植物 界定：界定：12121414 感光性強弱的標準：感光性強弱的標準： 臨界光照度：臨界光照度：指可以使植物通過光照階段開花結實的光照指可以使植物通過光照階段開花結實的光照時間的臨界值。短日照植物是上限，長日照植物是下限。時間的臨界值。短日照植物是上限，長日照植物是下限。 發育速度隨光照時間的變化：發育速度隨光照時間的變化： 短日照植物：短日照植物：原產于熱帶地區的植物。水稻、玉米、原產于熱帶地區的植物。水稻、玉米、 長日照植物：長日

5、照植物：原產于溫帶地區小麥、大麥、油菜、菠菜、豌豆原產于溫帶地區小麥、大麥、油菜、菠菜、豌豆等等 中性植物：中性植物：西紅柿，月季、紫茉莉、石竹、仙客來、天竺葵西紅柿，月季、紫茉莉、石竹、仙客來、天竺葵等。等。 1 1、緯度相近地區之間，因光照時間相近，引種成功之、緯度相近地區之間，因光照時間相近，引種成功之可能性大。可能性大。 2 2、短日照作物、短日照作物（光溫相互疊加光溫相互疊加） 南方品種北引：延遲開花。引用較早熟的品種或感光南方品種北引：延遲開花。引用較早熟的品種或感光性較弱的品種；性較弱的品種； 北方品種南引：縮短生育期，影響植物營養，影響作北方品種南引：縮短生育期，影響植物營養，

6、影響作物產量。宜選用遲熟與感光性弱的品種。物產量。宜選用遲熟與感光性弱的品種。 3 3、長日照植物、長日照植物（光溫相互抵償光溫相互抵償）南北引種困難較少。南北引種困難較少。 4 4、平原、高山引種。、平原、高山引種。 3.3.光照時間與作物引種：光照時間與作物引種：二、作物群體中的輻射狀況二、作物群體中的輻射狀況比爾定律：比爾定律：LKseRR0R Rs s：任一葉層獲得的輻射強度；：任一葉層獲得的輻射強度；R R0 0: :植物冠層頂部的輻射強度；植物冠層頂部的輻射強度；L L：葉面積指數：葉面積指數：K :K :消光系數消光系數 三、光照強度與作物生產三、光照強度與作物生產 光照強度、光

7、飽和現象，光飽和點、光補償點。光照強度、光飽和現象，光飽和點、光補償點。 喜陽植物（喜陽植物（C C4 4植物）植物） 強光有利于作物果實和籽粒的生長，產品中的蛋強光有利于作物果實和籽粒的生長，產品中的蛋白質、含糖量等都比較高。白質、含糖量等都比較高。 相對的弱光有利于植物營養器官的生長，植物細相對的弱光有利于植物營養器官的生長，植物細長、嫩弱，蛋白質含量較少，水分含量較高。長、嫩弱，蛋白質含量較少，水分含量較高。 這對于以植物營養部分為收獲對象的作物是很有這對于以植物營養部分為收獲對象的作物是很有利的。總之正確地調節光照強度以提高對太陽能的利利的。總之正確地調節光照強度以提高對太陽能的利用，

8、是作物栽培的重要課題之一。用，是作物栽培的重要課題之一。 1 .陽性花卉：喜強光，不耐庇蔭，必須在全日光照下，才能正常生長發育。陽性花卉：喜強光，不耐庇蔭，必須在全日光照下，才能正常生長發育。2.2.中性花卉：中性花卉不喜強光，稍能耐陰，在光照充足或中性花卉：中性花卉不喜強光，稍能耐陰，在光照充足或微陰下可以生長良好。如桂花、夾竹桃、棕櫚、蘇鐵，而櫻微陰下可以生長良好。如桂花、夾竹桃、棕櫚、蘇鐵，而櫻花、蠟梅較喜陽光，屬中性偏陽。花、蠟梅較喜陽光，屬中性偏陽。3.3.陰性花卉：陰性花卉適于光照不足或散射光條件下生長的種陰性花卉：陰性花卉適于光照不足或散射光條件下生長的種類，要求遮蔭度保持在類，

9、要求遮蔭度保持在50%50%， 如杜鵑、山茶、馬蹄蓮、萬年青、如杜鵑、山茶、馬蹄蓮、萬年青、玉簪等。觀葉植物要求光照的強度也較低。玉簪等。觀葉植物要求光照的強度也較低。4.4.強陰性花卉：強陰性花卉要求遮蔭度達強陰性花卉：強陰性花卉要求遮蔭度達80%80%左右，不能左右，不能適應強烈的光照，如蘭科和蕨類等種類。適應強烈的光照，如蘭科和蕨類等種類。%100PARhReU光能利用率（光能利用率（U U） ：單位面積上作物收獲物中所包含的能量：單位面積上作物收獲物中所包含的能量（eheh）與投射該面積上的光合有效輻射（可見光）能量）與投射該面積上的光合有效輻射（可見光）能量（RPARRPAR）的比值

10、叫做光能利用率。）的比值叫做光能利用率。 其計算公式其計算公式: :世界平均：世界平均：0.2%0.2%；中國；中國0.3-0.4% ;U=4%0.3-0.4% ;U=4%，1500kg/666.71500kg/666.7 理論上光能利用率可達理論上光能利用率可達5-8%5-8%， （三）提高光能利用率途徑（三）提高光能利用率途徑 延長光合時間；增加光合面積；提高光合效率延長光合時間；增加光合面積；提高光合效率（二）限制光能利用率的自然因素（二）限制光能利用率的自然因素 1 1、作物生長初期覆蓋率小；、作物生長初期覆蓋率小； 2 2、作物群體內光分布不合理；、作物群體內光分布不合理； 3 3、光能轉化率低；、光能轉化率低； 4 4、中高緯度地區冬季受低溫的限制；、中高緯度地區冬季受低溫的限