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种植基础
光照与植物的生长发育
几个概念：
可照时间：从日出到日落的一段时间。它是从天文学角度计算 得出的。
日照时间：太阳直射光实际照射的时间。也称实照时数。用日 照计测得。
曙暮光：在日出前与日没后太阳光线在地平线以下0°～ 6°时， 光通过大气散射到地表产生一定光照度，这种光分别称曙光和
暮光。
光照时间=可照时间+曙暮光时间
（一）日照长度与植物开花
光周期是指昼夜周期中光期和暗期长短的交替变化。即昼夜的周 期性变化。
光周期现象植物通过感受昼夜交替及长短变化而控制开花结果的 现象。
根据植物对光周期现象的反应，将植物分为：短日照植物、长日 照植物、日中性植物、长-短日植物和短-长日植物
1. 植物对光周期的反应类型
长日照植物
短日照植物
一串红
一品红
菊花
菊花
落地生根
（一）日照长度与植物开花
1. 植物对光周期的反应类型
日中性植物
（一）日照长度与植物开花
2. 临界日长
指昼夜周期中能诱导植物开花所需的最短或最长的极限日照长 度。即植物能够通过光周期而开花的最长或最短日照长度的临界值。
长日植物是指在昼夜周期中日照长度等于或长于临界日长时， 能诱导开花或促进开花的植物。如菠菜为13小时，天仙子为11.5小 时。短日植物是指在昼夜周期中日照长度等于或短于临界日长时， 能诱导开花或促进开花的植物。
（一）日照长度与植物开花
3. 光周期诱导
在一定时间内给予适宜的光周期影响，以后即使置于不适宜的光 周期条件下，而光周期的影响仍可持续下去，这种现象称为光周期诱 导。
感光部位：叶片、茎顶端生长点
能诱导开花或促进开花的因素并不是日照的长短，而是连续夜的 长短。
光周期诱导中光期与暗期的作用
自然光周期中，植物开花所需的临界日长也可用临界暗期来表示， 临界暗期指在昼夜周期中诱导短日照植物开花所需的最短暗期长度或诱 导长日照植物开花所需的最长暗期长度。长日照植物需要在长于临界日 长的光照条件下开花，也可以说暗期在短于临界暗期的条件下开花；短 日照植物在短于临界日长的光照条性下开花，也可以说暗期在长于临界 暗期的条件下开花。
试验表明，暗期决定植物花原基的发生，光期决定花原基的数量。 所以，在光周期诱导植物成花过程中，暗期比光期更重要。短日照植物 也称为长夜植物，长日照植物也称为短夜植物，短日照植物只要满足暗 期大于临界夜长，无论光期时间长短均能开花。如果将能使短日植物开 花的暗期用光打断，则短日植物不能开花，这称为暗期中断。
光周期诱导与光敏色素
植物接受到适宜的光周期诱导后，若用各种单色光在暗期以闪光 的方式进行间断处理，几天后观察植物花原基的发生情况，发现诱导 长日照植物(冬小麦)和抑制短日照植物(大豆、苍耳)成花的作用光谱都 以波长为640～660nm的红光最有效；但红光促进植物开花的反应 可以被远红光消除，即在红光照过之后立即再照以远红光，就不能发 生暗期中断作用。若用红光和远红光交替处理植物，植物能否开花则 决定于最后处理的光是红光还是远红光。
红光和远红光这两种波长的光之所以能对植物产生这种逆转的生 理效应，是因为植物体内存在着能参与成花反应的物质——光敏色素， 这种物质是一种易溶于水的色素蛋白质，广泛存在于植物体的许多部位 ，能对红光和远红光进行可逆的吸收反应。
光敏色素在植物体内有两种存在状态，一种是以660mm为吸收 高峰的红光吸收型（Pr）；另一种是以730m为吸收高峰的远红光吸 收型(Pfr)。两种状态的光敏色素随光照条件的变化而相互转换，光敏 色素Pr的生理活性较弱，经红光和白光照射后转变为生理活性较强的 光敏色素Pfr；而光敏色素Pfr经远红光照射或在黑暗中又可逆转为光 敏色素Pr。但在黑暗中转变即暗转变很慢，需要较长的黑暗时间。
光敏色素对植物成花的作用并不是决定于Pr和Pfr绝对量的多少， 而是决定于Pfr/Pr比值的大小。短日照植物要求较低的Pfr/Pr的值， 当白昼(光期)结束后，光敏色素主要以Pfr型存在，使Pfr/Pr的值较高， 进人黑夜(暗期)后，光敏色素逐渐由Pfr型转化为Pr型，使Pfr/Pr的值 逐渐降低，当经过一定长度的暗期（临界夜长）使其比值达到一定的
阀值时，就可以促进成花刺激物质的形成面促进开花。所以短日照 植物需要较长的夜长（暗期）；而长目照植物则求较高的Pfr/Pr值 才能促进成花刺激物质的产生，所以要求夜长（暗期）较短，转化 为Pfr的量不至于过多，保持较高的Pfr/Pr值。如果暗期被红光或白 光间断，会使Pfr/Pr值升高，导致短日照植物的成花被抑制，而促 进长日照植物成花。但被远红光照射后，会使Pfr/Pr值降低，则促 进短日照植物成花，而抑制长日照植物成花。
（四）光周期与花器官性别分化
光照不仅能影响植物成花，还能显著影响花芽分化过程中进行的 性别分化，影响植株雌、雄花的比例。植物完成光周期诱导后，花器 官开始分化，若继续处于光周期诱导的适宜光周期条件下，会多开雌 花，即短日照能促使短日照植物或长日照促使长日照植物开雌花；若 处于不适宣的光周期条件下，则多开雄花，即短日照促使长日照植物 或长日照促使短目照植物开雄花。如短日照植物的王米，在光周期诱 导后继续给以短日照条件，可在雄花序上形成雌花进而产生果穗；长 日照植物的菠菜，在光周期诱导后接着给以短日照，雌株上也能形成 雄花。
（五）光周期理论在农业上的应用
引种
育种
调节花期
控制生殖生长，增加茎叶产量
打破休眠，促进生长
合理栽植配置
（五）光周期理论在农业上的应用 1.科学引种
从异地引进新的作物或品种时，首先要了解被引种作物的光周期特 性。
引种 长日照植物（起源于北方） 短日照植物（起源于南方）
南种北引 生长期会缩短，开花期提前，应引 晚熟品种 生长期会延长，开花期推后，引 早熟品种
北种南引 生长期会延长，开花期推后，引早 熟品种 生长期会缩短，开花期提前，引 晚熟品种。
引种规律可以简单总结为以下三条：
（五）光周期理论在农业上的应用 2.缩短育种周期
作物南繁北育。
在育种时应注意亲本光周期敏感性的特点，一般选择敏感性 弱的亲本，其适应性强些，有利于良种的推广。
控制花期在育种上对克服杂交亲本花期不遇也是很重要的。
（五）光周期理论在农业上的应用
3.影响雌雄花比例，调节植物开花时间
（1）光照不仅影响植物成花，还显著影响花芽分化过程中进行的性 别分化，影响植株雌雄花的比例。
（五）光周期理论在农业上的应用
3.影响雌雄花比例，调节植物开花时间
（2）调节光照时间可改变植物的开花习性，提早或推迟开花时间。 如长日照植物在短日照条件下要补光，延长光照时间；短日照
植物在长日照条件下要遮光，缩短光照时间。如昙花在夜间开花， 通过白天遮光、晚上照明的方法可以让其白天开花。
一品红：北京地区正常开花为12月 下旬。在8月上旬开始遮光处理，早8时 开棚，下午5时遮严，每天日照时间为 8~10小时,经过45~55天，10月1日前后 可以开花。还有菊花，牡丹等都可以进 行调控。
（五）光周期理论在农业上的应用
4.控制生殖生长，维持营养生长，增加茎叶产量
收获营养器官的作物，需要防止或延长这类作物开花。
黄麻：属短日照植物，生产上可以用延长光照来抑制开花，延 长营养生长。甘蔗：短日照植物，在短日照来临时，可用光照间断暗 期，以抑制甘蔗开花，一般需在午夜用强的闪光进行处理。可以使甘 蔗只进行营养生长而不开花。
（五）光周期理论在农业上的应用 5.改变休眠与促进生长
日照时间的长短是诱发和控制芽休眠的重要因素。一般短日照促 进植物休眠而使生长减缓，引起植物伸长生长的停止及休眠芽的形成； 长日照可以打破或抑制植物休眠，能促进多年生植物持续不断的生长。
在育苗过程中，调节光照条件可提高苗木的产量和质量。
落叶与休眠：短日照能引起落叶树种在秋季落叶和越冬芽的形成， 转入休眠状态。而路灯灯光的照射能使路灯下的树木推迟落叶。短日 照还能引起一些多年生草本植物在秋季将营养物质转入地下储藏器官， 准备越冬。
（五）光周期理论在农业上的应用 6.合理栽植配置
如在城市高大建筑物的阳面和背光面的光照条件差异很大，在其 阳面应以阳性植物为主，在其背光面则以阴性植物为主。在较窄的东 西走向的楼群中，其道路两侧的树木配置不能一味追求对称，南侧树 木应选耐阴性树种，北侧树木应选阳性树种。否则，必然会造成一侧 树木生长不良。

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