姜黛珠 研究员 宁夏农业技术推广总站
2009-4-29
植物和光照的关系有三个方面,即光照的强度、光照的时数和光照的质量。植株生长发育的好坏,产量的高低,品质的优劣,与光照适合不适合有直接关系。
(一)光照强度
植物光合作用的强弱与光照的强弱密切相关,但不同的植物对光照的强度要求也不相同。光照强度的单位是米烛光,可用光补偿点、光饱和点和光合强度(即同化率)三个数值来表示。光补偿点是植物在一定光照强度条件下,其光合作用制造的养分与呼吸作用所消耗的养分相等。光饱和点是植物在一定光照强度条件下,其光合作用达到最高点。光合强度是单位叶面积在每小时内同化的二氧化碳的重量。果类蔬菜除营养器官需要正常生长外,如原产于晴天多、光照强的中部非洲和中、南美洲的番茄、辣(甜)椒、菜豆等,在果实中尚需贮存大量的复杂物质,如蛋白质、脂肪等,所以对光照强度要求较高,其光补偿点是4000米烛光,光饱和点是70000米烛光,原产于亚洲热带地区的黄瓜、冬瓜等对光照强度要求较低,如黄瓜光补偿点是2400米烛光,光饱和点是55000至60000米烛光,原产于温带地区的豌豆、蚕豆等由于起源地区早春阳光斜射,所以在果类菜中它们要求的光照强度最低。根菜类和叶菜类是以营养体为成品的,其所需物质多为简单的糖和淀粉,故对光照强度要求也较低,如大白菜光补偿点是750米烛光,光饱和点是15000米烛光。蔬菜植物对光照强度可分为四类:
1.要求强光照的蔬菜,包括瓜类、茄果类、豆类、薯芋类。
2.要求中等光照的蔬菜,包括葱蒜类,以及结球甘蓝、大白菜、花椰菜、萝卜、胡萝卜等。
3.要求较弱光照的蔬菜,包括绿叶菜类、姜等。
4.要求弱光照的蔬菜,主要是菌类及需要特殊产品的软化栽培蔬菜等。
一般在露地栽培条件下,各种蔬菜植物对光照的要求均可满足,但其强弱也受种植密度、行向、间套作方式等影响。蔬菜植物在光照强度不足时,如遇较长时间连续阴雨天气,除光合作用强度降低外,还能影响叶子的大小、厚薄,叶肉的结构,节间的长短,茎的粗细等等植物形态上和解剖学上的变化。这些又都会影响植株生长发育状况,影响产量和品质。在生长势强、密度较大的群体中,上下部叶片受光照强度有时差异很大,在生产上为改善通风透光条件,有时可适当打掉下部部分叶片,以利提高产量和品质。
除上述各类蔬菜对光照强度要求不同外,在单一植株整个一生中,各个生长发育阶段对光照强度的要求也有所差异,如发芽期不需要光照,幼苗比成株较耐弱光照,生殖生长期比营养生长期需要较强的光照等。
(二)日照时数
植物在生长发育过程中都需要有一定的日照时数才能正常生长发育,开花结实,即需要有一定长短的昼夜相交替的光周期条件,根据不同蔬蔬作物花芽分化期或抽薹开花期对日照长短的要求,我们习惯把它们分为长日照、中日照和短日照三种类型蔬菜。长日照植物抽薹开花期要求每天日照时数在12小时以上,短日照植物则要求每天日照时数在12小时以下,中日照植物对日照时数要求不甚严格,长、短日照都可以开花。长日照蔬菜作物有白菜、甘蓝、芥菜、萝卜、胡萝卜、芹菜、菠菜、莴笋、豌豆、蚕豆、大蒜、大葱、洋葱等;中日照蔬菜作物有番茄、茄子、辣(甜)椒、黄瓜、菜豆等;短日照蔬菜作物有芸豆、蕹菜等。光周期效应除上述主导作用外,还影响植株的生长发育和营养器官的形成。在蔬菜的整个生长期内,日照时数越长则通过光合作用积累的物质越多,也直接影响到蔬菜的产量与质量。如我国北方晴天多,日照时数高于南方,故同一种蔬菜的产量和品质均比南方为高。同一种类蔬菜的不同品种对日照长短的反应也不同。如洋葱、大蒜要求有较长的日照和一定的温度才能形成鳞茎,但品种间差异很大,北方品种要求光照时数较长,引到南方种植,则鳞茎生长缓慢,高温时又停止生长进入休眠期,产量降低,南方品种要求日照时数较短,引到北方种植,在长日照条件下很快形成鳞茎,但叶面积尚未发育完全,故造成早熟低产。
(三)光质
光照质量是指光的组成成分,它是由光波的长短决定的。光线分为可见光和不可见光两部分。波长小于390毫微米为紫外线光,波长大于760毫微米,为红外线光,它们是不可见光;波长在390毫微米至760毫微米都是可见光,由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色组成。
在阳光中被绿色植物吸收最多的红橙光和蓝紫光部分,其中作用最大,蓝紫光的光合效率仅为红光的14%。此外,红光还能加速长日照植物的生长发育,延缓短日照植物的生长发育。黄光作用仅次于红光。蓝紫光对植物发育的作用与红光相反。因此,长波光下栽培的蔬菜节间较长,茎较细,短波光下生长的蔬菜节间较短,茎较粗,但在露地栽培条件下可得到全光,所以一般均可正常生长发育。在冬季,保护地内生长的蔬菜,由于农用塑料薄膜透过短波光少,故易发生徒长,产品的营养成分也较低。