分析光和植物生活的联系

　　一、光与光合作用

　　光合作用是指绿色植物吸收光能，同化二氧化碳和水，制造有机物并释放氧气的过程，光合作用的产物主要是糖类，储存着能量。光能是植物光合的能量来源，但植物对不同波长的光，吸收量不同，且光合产物有差异。研究表明，在红光照射下，叶片形成大量的碳水化合物，蛋白质较少；而在蓝光照射下，碳水化合物减少而蛋白质的含量增多。

　　光饱和现象和光补偿点。光合作用是一个光生物化学反应，在一定范围内，光合速率随着光照强度的增加而增加，但超出一定范围之后，当光照达到某一强度时，光合速率就不再增加，这种现象称为光饱和现象。阳生植物的光饱点较高而阴生植物的光饱和点较低，另外，光饱和现象是对单叶而言，对群体则不适用。因为群体叶枝繁茂时，外光照很强，达到单叶光饱和点以上时，而群体内部光照强度仍在光饱和点以下，中下层叶片就比较充分地利用透射光和反射光，群体光速率就会上升。

　　另外，当光照减弱时，光合速率就逐渐地接近呼吸速率，最后达到一点，即光合等于呼吸速率。同一叶子在同一时间里，光合过程吸收的CO2和呼吸过程放出的CO2等量时的光照强度，就称为光补偿点。此时，有机物的光合积累和吸收消耗相等，植物就不生长。因此，为了保证作物的正常生长，光照强度必须大于光补偿点。

　　（一）延长光合时间。延长光合时间就是最大限度地利用光照时间，提高光能利用率，具体的措施是：

　　１、提高复种指数。就是提高全年内农作物的收获面积对耕地面积之比。具体的做法就是四季轮作、合理套种。在一年内巧妙地搭配各种作物，从时间和空间上更好地利用光能，缩短田地空闲时间，减少漏光率。

　　２、延长生育期。在不影响耕作制度的前提下，适当延长作物生育期。

　　３、补充人工光照。在小面积的栽培下，当阳光不足或日照时间过短时，可用人工光补充，日光灯是理想的人工光源，光谱成分与日光近似。

　　（二）增加光合面积。光合面积即植物的绿色面积，主要是叶面积，它对产量的影响最大，又是容易控制的一个方面。

　　１、合理密植。主要是处理好群体与个体之间的关系，种得过稀，个体发展较好，但群体得不到充分的发展，光能利用率低；种得过密，下层叶子受到光照少，在光补偿点以下，成为消费器官，光合生产率减弱，也会减产。

　　２、改变株型。选育株型优良的高产品种，即杆矮、叶直而厚、分蘖密集。即能增加密植程度，增大光合面积，耐肥不倒伏，充分利用光能，提高光能利用率。

　　（三）提高光合效率。使田间通风良好，保证CO2的供应，或者提高田间的CO2浓度，都可以提高单位面积的光合效率。目前，常用方法是，第一是因地制宜选好行向，保证通风。第二是增施有机农家肥、碳酸氢铵肥料等，不但提高了氮素，同是提高了田间的CO2浓度。第三是利用光呼吸抑制剂去抑制光呼吸，提高光和能力。

　　二、光与植物生长的关系

　　一般说来，植物的生长发育是在日光下进行的，不同的光谱分对植物的光合作用、生长、发育、叶绿素的形成、向光性、光形态建成的诱导等许多种光反应现象的作用是不同的。

　　（一）光对植物营养器官生长的影响。幼苗发育是受光控制的。播种在土中的禾谷类作物种子，芽鞘和中胚轴在土中不断伸长，直到见光为止。而幼苗见光后，卷曲的叶片才张开。光对茎伸长有抑制作用。光也可以抑制多种作物根的生长，而且光强度与抑制根生长呈正相关。

　　（二）植物生长的向光性。植物随光的方向而弯曲的能力称为向光性。如叶子能尽量伸展于最适宜利用光能的位置。产生向光性的原因是：单侧方向的光照，可引起生长素向背光侧的横向运输，从而使背面侧生长素多，细胞伸长强烈，所以植株便向光弯曲生长。另外，研究发现，对向光性起作用的是短波光，而红光是无效的。

　　（三）光照对植物开花和休眠的影响

　　１、日照长度对植物开花的影响。植物开花有光周期现象，日照长度对于植物从营养生长到花原茎形成这段时间的长短，有决定性影响。研究表明，植物开花的光周期现象，在光期和暗期中，对于诱发花原茎形成起决定作用的是暗期长短。即短日照植物必须在超过某一临界暗期时才能形成花芽；而长日照植物必须在短于某一临界暗期时才能开花。闪光试验证明了暗期的重要性。

　　２、光照对植物休眠的影响。许多研究表明，温带植物的秋季落叶、冬季休眠与日照长度有关。短日照可以促使植物进入休眠状态。如杨树在给予几天短日照后，即使气温还在相当高的情况下，但在继续长出几片叶子后即形成顶芽，叶子的生长停止。如再继续短日照处理（温度条件不变），则其叶子便不再生长，然后逐渐萎黄脱落，进入深休眠；如果再给以长日照处理，则植物可继续生长，而不进入休眠状态。洋槐、柳等树种对短日照也有同样的反应。因此北方植物园在引种工作中，可利用短日照促使树木提早休眠，增强御寒越冬的能力。

　　（四）光在诱导形态建成、向光性及色素形成等方面有一定作用。如可见光中的蓝紫光与青光对植物的伸长有抑制作用，从而使植物形成矮小的形态；青、蓝、紫光能引起植物向光性的敏感，并能促进花青素等植物色素的形成。蓝光可以激活光合作用中同化CO2的酶类；紫外线能抑制植物体内生长素的形成，抑制茎的伸长。高山植物茎秆矮小，叶面缩小，茎、叶富含花青素等，都与高山上蓝、紫、青等短波光以及紫外线较多有关。

　　根据不同光质对植物生长的影响不同，就可以用人工改变光质的方法以改善作物生长，近年来有色薄膜在农业上的应用已经越来越广泛。如，用浅蓝色薄膜育秧与用天然色薄膜相比，前者的秧苗及根系都较粗壮，插后成活快，分蘖早而多，大米的各种营养成分含量较高。

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