光照對植物生長主要有光合作用和光形態(tài)建成作用
(1)光合作用是植物在陽光照射下通過葉綠素吸收光能,在植物體內(nèi)將二氧化碳和水合成碳水化合物放出氧氣的過程。同時(shí)光也是影響葉綠素形成的主要因素,光線過弱,不利于葉綠素的生物合成,所以,作物栽培密度過大,上部遮光過甚,植株下部葉片葉録素分解速度大于合成速度,葉色變黃。
光照對光合作用的影響:光合作用是一個(gè)光生物化學(xué)反應(yīng),所以光合作用隨著光照強(qiáng)度的增減而增減。在黑暗中葉片不進(jìn)行光合作用,而呼吸作用不斷釋放CO2,隨著光強(qiáng)的增高,光和速率逐漸增強(qiáng),逐漸接近呼吸速率,當(dāng)?shù)竭_(dá)某一光強(qiáng)時(shí),葉片的光合速率等于呼吸速率,即CO2吸收量等于CO2釋放量,表觀光合速率為零,這時(shí)的光強(qiáng)稱為光補(bǔ)償點(diǎn)。植物在光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí),有機(jī)物的形成和消耗相等,不能積累干物質(zhì),而晚間還要消耗干物質(zhì),因此從全天看植物所需的最低光照強(qiáng)度,必須高于光補(bǔ)償點(diǎn),才能使植物正常生長。當(dāng)光照強(qiáng)度在光補(bǔ)信點(diǎn)以上繼績增加時(shí),光合速率就成比率的增加,產(chǎn)生的有機(jī)物用于植物的生長。當(dāng)光照達(dá)到一定的量的時(shí)候,光合速率就不再增加,而呈現(xiàn)光飽和現(xiàn)象。開始達(dá)到光合速率最大值時(shí)的光強(qiáng)稱為光飽和點(diǎn)。植物的光飽和點(diǎn)與品種、葉片厚度、單位面積葉綠素含量少有關(guān)。強(qiáng)光仿害——光抑制。光能不足可成為光合作用的限制因素,光能過剩也會對光合作用產(chǎn)生不利的影響。當(dāng)光合機(jī)構(gòu)接受的光能超過它所能利用的量時(shí),光會引起光合速率的降低,這個(gè)現(xiàn)象就叫光合作用的光抑制。
光質(zhì)。在太陽幅射中,只有可見光部分才能被光合作用利用。用不同波長的可見光照射植物葉片,測定到的光合速率(按量子產(chǎn)額比較)不一樣。在600~680mm紅光區(qū),光合速率有一大的峰值,在435nm左右的藍(lán)光區(qū)又有一小的峰值??梢?,光合作用的作用光譜與葉綠體色素的吸收光譜大體吻合。在自然條件下,植物或多或少會受到不同波長的光線照射。例如,陰天不僅光強(qiáng)減弱,而且藍(lán)光和録光所占的比例增高。樹木的葉片吸收紅光和藍(lán)光較多,故透過樹冠的光線中綠光較多,由于綠光是光合作用的低效光,因而會使樹冠下生長的本來就光照不足的植物利用光能的效率更低。“大樹底下無豐草”就是這個(gè)道理。水層同樣改變光強(qiáng)和光質(zhì)。水層越深,光照越弱,例如,20米深處的光強(qiáng)是水面光強(qiáng)的二十分之一,如水質(zhì)不好,深處的光強(qiáng)會更弱。水層對光波中的紅、橙部分吸收顯著多于藍(lán)、綠部分,深水層的光線中短波長的光相對較多。所以含有葉綠素、吸收紅光較多的綠藻分布于海水的表層;而含有藻紅蛋白、吸收綠、藍(lán)光較多的紅藻則分布在海水的深層,這是海藻對光適應(yīng)的一種表現(xiàn)。
(2)植物種子的發(fā)芽、胚軸和莖節(jié)間的伸長、葉的展開、花芽的形成和根的生長等生長發(fā)育過程中都需要光照稱為光形態(tài)的建成。
幼苗發(fā)育是受光控制的
光對莖的伸長有抑制作用(有實(shí)驗(yàn)證明,在光照下生長的玉米苗其生長速率比黑暗處理降低309%左右,自由生長素含量也降低40%左右,但結(jié)合態(tài)生長素含量上升,因?yàn)槠渲械乃{(lán)紫光有抑制生長的作用,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常因植物群體過密,株間郁閉遮光,莖干細(xì)胞生長素含量多,生長迅速,莖干纖細(xì),機(jī)械組織不發(fā)達(dá),造成倒伏而導(dǎo)致減產(chǎn)。因此要合理密植,加強(qiáng)水肥管理,使株間通風(fēng)透光,莖干粗狀不倒伏)
庇蔭反映:當(dāng)植物受到周圍植物的遮蔭時(shí),陽生植物在這養(yǎng)的條件下,莖向上伸長速度加快,以獲取更多陽關(guān),這就叫庇蔭反映。
光對花的形成影響很大,在植物完成光周期誘導(dǎo)的基礎(chǔ)上,花開時(shí)分化后,自然光照時(shí)間越長,光強(qiáng)度越大,形成有機(jī)物越多,對花形成越有力。
莖的趨光性,一般植物的地上部分都是朝向光的方向生長稱為趨光性(在保持植株的株型上光具有引導(dǎo)作用,這個(gè)就是為什么要經(jīng)常性的給植株轉(zhuǎn)動方向)。
光照對根的生長具有抑制作用
總結(jié):光合作用是將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,而在光形態(tài)建成過程中,光只作為一個(gè)信號去激發(fā)受體,推動細(xì)胞內(nèi)一系列反映,最終表現(xiàn)為形態(tài)結(jié)構(gòu)的變化,以便更好的適應(yīng)環(huán)境。