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肥料对植物生长的影响

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肥料对植物生长的影响

肥料对植物生长的影响

植物除了从土壤中吸收水分外,还要吸收矿质元素和氮素以及有机物质,以维持正常的生命活动。所以,土壤中矿质元素和有机物质的多少直接影响植物的生长和发育。在栽培条件下,肥料的种类和使用量可改变土壤中养分的比例关系,为植物生长提供良好的养分环境。1.氮

1.1氮对植物生长的影响

根系吸收氮肥主要是无机态氮,即铵态氮和硝态氮。也可吸收一部分有机态氮,如尿素。氮是蛋白质(包括一些酶和辅酶)、核酸、磷脂的主要成分,他们是原生质、细胞核和生物膜的重要组成部分,在植物生命活动中具有特殊的作用。氮也是某些植物激素的成分,他们对生命具有调节作用。氮是叶绿素的成分,与光合作用有密切关系。因此氮的多少会直接影响细胞分裂和生长。当氮肥供应充足时,枝叶繁茂,植株高大,分枝能力强,果实活种植中蛋白质含量高。植物的必须元素中,除碳、氢、氧外,氮的需求量最大。因此在农业生产中要特别需要氮肥的供应,常用人粪尿、尿素、硝酸铵、硫酸铵碳酸氢铵等肥料,主要提供氮元素。

缺氮时,蛋白质、核酸、磷脂等合成受阻,植物生长矮小、分枝能力弱,叶片小而薄,花果少且易脱落。缺氮,叶绿素合成受阻,枝叶变黄,甚至干枯,导致产量降低。氮在植物体内移动性大,老叶中的氮分解后可运输到幼嫩组织中去重复利用,所以缺氮时叶片发黄,并由下部叶片开始逐渐向上。

氮过多时,叶片大而深绿,柔软披散,植株徒长。另外,氮素过多时,体内含糖量相对不足,茎干中的机械组织不发达,易倒伏和被病虫危害。

1.2氮的测定

1.2.1肥料中硝态氮含量测定

1.2.1.1还原法

复混肥料中硝态氮和铵态氮在检测中的差别是两者样品在处理过程。前者需要通过铬粉(不含酰氨态氮时用定氮合金)还原处理,使硝态氮还原成铵态氮;后者对试样不需作还原处理。目前,肥料中硝态氮含量的测定常用定氮合金法(德瓦达合金还原法)和铬-盐酸还原法。

两种方法的原理基本相同,一般采取三步检测:第一步,在样品处理中使用铬粉(不含酰氨态氮时用定氮合金)还原硝态氮后,按标准检测方法检测复混肥试样中总氮含量;第二步,在试样处理过程中不使用还原剂,按标准检测方法检测复混肥试样中不含硝态氮时复混肥料中的总氮含量;第三步,用第一步检测结果减去第二步检测结果,即可得出复混肥料中硝态氮含量。

1.2.1.2高效液相色谱法

通常测定硝态氮的方法有:气体法、还原法、重量法、扣除法、比色法、紫外线吸收法。高效液相色谱法测定肥料中的硝态氮含量,其原理是硝酸根在紫外光区190~240nm有较强吸收,通过色谱柱分离后在紫外分光光度计上检测硝酸根含量,再将其换算为氮含量。

高效液相色谱法使用C18柱,以0.04molL-1磷酸二氢钾水溶液为流动相,在230nm波长下测定硝态氮含量,相关系数为0.9997,最低检测浓度为1×106mgmL。此法具有准确度和精密度高,定量分析简便、快捷、准确的特点。

1.2.2复合肥料中总氮测定

1.2.2.1凯氏定氮法

测定原理:将硝酸盐在酸性介质环境中还原成铵盐;在触媒存在下,用浓硫酸进行消化,将有机态氮或尿素态氮和氰氨态氮转化为硫酸铵;将从碱性溶液中蒸馏出的氮,吸收在硼酸溶液中;在甲基红、甲酚绿混合指示剂存在下,用硫酸或盐酸标准溶液进行滴定分析。

凯氏定氮法测定复合肥料总氮含量的实测结果与理论值非常接近,该方法检测速度快,消耗

试剂量减少,试验成本降低。

1.2.2.2KJELTE2300全自动定氮仪法

复混肥料中总氮测定的国标法(凯氏定氮法),其操作繁琐耗时,测得1个数据大约需要40~60min,不利于大量样品的快速测定。KJELTEC2300全自动定氮仪能简便、快速、准确地测定大批量复混肥料中的氮。

实验原理:

定氮仪法的原理与国标法相同,将肥料中的氮通过消化过程转化为NH4+,在碱性介质中,进行蒸馏,使NH4+转化为NH3。NH3由硼酸溶液吸收,最后用盐酸标准溶液滴定硼酸吸收液,根据滴定结果计算出氮的含量。

各过程反应方程式如下:

(1) 消煮过程中反应:

肥料中的各类氮+H2SO4 —— (NH4)2SO4

(2) 蒸馏过程中反应

(NH4)2SO4 +2NaOH —— Na2SO4 +2NH3 + 2H2O

NH3 +H2O —— NH4OH

NH4OH +H3BO3 —— NH4·H2BO3 +H2O

(3) 滴定过程中反应

NH4·H2BO3 +HCl —— NH4Cl +H3BO3

2.磷

2.1磷对植物生长的影响

磷主要以H2PO4-或HPO42-的形式被植物吸收。吸收这两种形式的多少取决于土壤PH值。PH值<7时,H2PO4-居多;PH值>7时,HPO42-居多。当磷进入植物根系或经木质部运到枝叶后,大部分转变为有机物质如糖磷脂、核苷酸、核酸、磷脂等,有一部分仍以无机磷形式存在。植物体内磷的分布不均匀,根、茎的生长点较多,嫩叶比老叶多,果实种子中较丰富。

磷是核酸、核蛋白和磷脂的主要成分,与蛋白质合成,细胞分裂,细胞生长有密切关系;磷是许多辅酶的成分,参与光合、呼吸作用。磷还参与碳水化合物的代谢合运输,在光合作用和呼吸作用中,糖的合成、转化、降解大多是在磷酸化后才起反应;磷对氮代谢和脂肪代谢也有重要作用。

磷参与多种代谢过程,并且在生命活动最旺盛的分生组织中含量最高,因此施用磷肥对分蘖、分枝及根系生长有良好作用。磷促进碳水化合物的转化和运输,对种子、块根和块茎的生长有利,可显著增加这些作物的产量。此外,由于磷与氮关系密切,所以缺氮时磷肥的效果不能充分发挥。只有氮磷配合使用,才能充分发挥氮肥效果。

缺磷影响细胞分裂,分枝减少,幼芽、幼叶生长停滞,茎和根纤细,生长矮小,花果脱落,成熟延迟。缺磷时蛋白质合成下降,糖的运输受阻,营养器官中糖的含量相对提高,有利于花青素形成,植物叶子常呈现不正常的暗绿色以至紫红色。

磷在植物体内易移动,能重复利用。缺磷时,老叶中的磷大部分转移到正在生长的幼嫩组织中去。因此,缺磷症状首先在下部老叶出现,然后逐渐向上发展。

磷肥过多时,叶上出现小焦斑,是磷酸钙沉淀所致。磷过多还会阻碍硅的吸收。水溶性磷酸盐还可与土壤中的锌结合,降低锌的有效性,使用磷肥过多容易引起缺锌病。

2.2磷的测定

肥料中能被作物吸收和利用的磷称为有效磷,有效磷包括水溶性磷和枸溶性磷。

2.2.1水溶磷测定

2.2.1.1磷钼酸喹啉重量法

磷钼酸喹啉重量法是测定化合物中磷含量的常用的经典分析方法。每次用25 mL 蒸馏水研磨提取水溶性磷,提取液过滤,转移至250 mL 容量瓶,反复研磨四次,再用蒸馏水洗涤滤纸,至容量瓶中溶液达到200 mL,定容,吸取25 mL 的滤液加入10 mL硝酸,加水至100 mL,加热。近沸腾时,加入35 mL 喹钼柠酮沉淀剂,微沸1 min,冷却后抽滤,烘干,冷却,称重,计算。此法操作较为烦琐,时间也较长,在研磨和滤纸的洗涤过程中较易产生误差,也容易使提取不够完全或洗涤不够彻底,从而使结果偏低。

2.2.1.2超声波浸提-喹钼柠酮重量法

超声波提取是用超声波清洗器来完成样品中水溶磷的提取,其原理是利用超声波的空化效应,当超声波传入液体内部时,液体中会产生大量非稳定态的微小气泡,增加了两相间的接触面积,而且出现快速形成和破坏的物理过程,液体微粒间发生每秒数万次的激烈碰撞,产生强大能量。因此,具有强大的机械洗擦作用,样品被迅速震碎,从而加速样品溶解,可更有效地提取样品中的水溶性磷。

超声波和振荡减了轻劳动强度,便于批量分析,提高工作效率,实现了快速准确的检测要求,使用超声波或振荡分散肥料代替手工研磨获得水溶磷提取液,取得了非常好的效果。2.2.1.2电位法

根据酸碱滴定及电位滴定的原理,使用瑞士Metrohm公司生产的716 DMSTitrino型全自动电位滴定仪,测定一个样品只需4~5min,大大提高了测定速度,且结果准确可靠。

实验原理:肥料中的磷经盐酸浸取后,转化成H3PO4。基于此原理,可以用酸碱滴定法测肥料中的磷含量,即用NaOH滴定过程形成的H3PO4及多余的HCl。样品中的Ca2+干扰测定,可加入草酸钠以掩蔽Ca2+。

上述过程可用化学方程式表示为:

HCl+NaOH —— NaCl+H2O

H3PO4+NaOH —— NaH2PO4+H2O

Ca2++(COO)22-——Ca(COO)2↓

2.2.2有效磷测定

有效磷含量的测定是在250mL容量瓶中加入150mL EDTA 溶液,在60℃的恒温水浴中振荡1h,冷却后定容,干过滤,以下步骤同水溶性磷含量的测定。此方法增加了EDTA溶液这种试剂,耗量也较大,每份样需150mL,而且提取时间较长需1h。

3.钾

3.1钾对植物生长的影响

钾在土壤中易KCl、K2SO4等盐类形式存在,在水中解离成K+离子而被根系吸收。在植物体内钾呈离子状态,主要集中在生命活动最旺盛的部位,如生长点、形成层、幼叶等。钾在细胞内可作为60多种酶的活化剂,在碳水化合物代谢、呼吸作用和蛋白质代谢中起重要作用。

钾促进蛋白质合成,钾充足时,形成蛋白质较多,可溶性氮减少。钾与蛋白质在植物体内的分布是一致的,生长点、形成层等蛋白质丰富的部位,钾离子含量也较高。

钾与糖的合成有关。植物缺钾时,淀粉和蔗糖合成缓慢,单糖大量积累。钾肥充足时,蔗糖、淀粉、纤维素和木质素含量较高,葡萄糖积累较少。钾也可以促进糖类运输。在富含糖类的贮藏器官中钾含量较多,形成糖类的叶片栅栏组织也是如此。

钾离子时构成细胞渗透势的主要成分。在根内钾离子从薄壁细胞运至导管,降低导管中的水势,使水分能从根系表面运到木质部。钾离子对气孔开放有直接作用。钾在保卫细胞中积累,降低渗透势,使保卫细胞吸水,气孔开张。离子态的钾有使原生质体膨胀的作用,施用钾肥能提高作物的抗旱性。

缺钾时,茎干柔弱,易倒伏;抗旱、抗寒性降低;叶片失水,蛋白质、核酸破坏,叶色变黄,

逐渐坏死;叶有叶缘焦枯,生长缓慢,而叶中部生长较快,整个叶子形成杯状弯曲或皱缩。钾也是容易被重复利用的元素,缺钾首先表现在老叶。

3.2钾的测定

3.2.1 火焰光度法

火焰原子吸收分光光度法是测定土壤中金属元素的常用方法。基本原理是将待测元素的分析溶液经喷雾器雾化后,在燃烧器的高温下进行原子化,使其离解为基态原子。空心阴极灯发射出待测元素特征波长的光辐射,并穿过原子化器中一定厚度的原子蒸汽。此时,光的一部分被原子蒸汽中待测元素的基态原子吸收。根据朗伯-比尔定律,吸光度的大小与待测元素的原子浓度成正比关系,即可求得待测元素的含量。

3.2.2原子吸收光谱法测定

采用原子吸收分光光度法测定复混肥料中钾含量时,通过选择合适的测定条件、仪器参数,其测量精度与沉淀法相当,并具有简便、快速的特点。

试验方法:

1、样品处理

称取5.0000g样品,用150mL水煮沸萃取1h,冷却后在250mL容量瓶中稀释至刻度,干过滤,弃掉最初10mL左右滤液。

2、标准曲线绘制

吸取钾标准溶液0、2、5、10、15、20mL分别于250mL容量瓶中,稀释至刻度,以蒸馏水为空白对照,测定上述溶液吸光度。将测得的标准溶液吸光度减去对照吸光度,得到标准溶液的真实吸光度,根据吸光度与标样浓度绘制标准曲线、计算相关系数。

3、样品测定

取10~20mL滤液于250mL容量瓶中,稀释至刻度,以蒸馏水为空白对照,测定溶液吸光度。

用下面的公式计算复混肥料中钾含量:

钾含量(K2O)=(M1-M0)V/MV1

式中:M1为根据试样溶液吸光度从标准曲线上查得的钾含量;M0为根据空白溶液吸光度,从标准曲线上查得的钾含量;M为试样质量;V1为测定时的体积;V为总体积。

3.2.3四苯基硼酸钾重量法

复混肥料中钾含量(以K2O计)一般在8%~15%,采用四苯基硼酸钾重量法测定钾含量。

实验方法:称取约0.5g试样(准确至0.0002g)于200mL烧杯中,加水微热溶解,冷却后定容至100mL,分取25.00mL试液于200mL烧杯中,加入100g PEDTA10mL,1滴酚酞溶液,滴加400gPL氢氧化钠溶液至红色出现并过量1ml。在不断搅拌下,于试样溶液中逐滴加入四苯基合硼酸钠溶液30mL(对于1mg钾,加入四苯基合硼酸钠溶液0.6mL,并过量约7mL),继续搅拌1min,静置15min以上。用倾滤法将沉淀过滤于120±5℃下预先称量的玻璃砂坩埚内,抽滤,用四苯基合硼酸钠洗涤溶液洗涤沉淀5~7次,每次用量约为5mL,最后用水洗涤2次,每次用量5mL。于120±5℃干燥箱中干燥1.5h,取出于干燥箱内冷却至室温,称量。

W(K)%= [ (m2-m1)×0.1090]/ [m0×(25/100) ]×100%

式中:m0为试样质量(g);m1为玻璃砂坩埚质量(g);m2为沉淀加玻璃砂坩埚质量(g);

0.1090为四苯基分硼酸钾质量换算为钾质量的系数。

4.钙肥

4.1钙对植物生长的影响

植物从土壤中吸收CaCl2、CaSO4 、CaHPO4等盐类中的钙离子。钙进入植物体后一部分以离子状态存在,一部分形成难溶解的钙盐,还有一部分与有机物结合。钙在植物体内主要

分布在老叶和老组织中。

钙是植物细胞壁胞间层中果胶酸钙的成分,因此,缺钙时,细胞分裂不能正常进行。钙离子能作为磷脂中的磷酸与蛋白质的羧基间连接的桥梁,具有稳定膜结构的作用。

钙对植物的抗病具有一定的作用,也可以与植物体内的草酸形成草酸钙结晶,消除过量草酸对植物的毒害。

植物细胞质中存在多种钙结合蛋白和钙调节蛋白。这些蛋白在植物体内具有信使的作用,能把细胞外信息转变为细胞内信息,参与调节激素代谢、光合作用、离子转运、细胞分泌和膜的衰老等,在植物生长发育中起重要作用。

缺钙时,植物定芽、幼叶初期呈淡绿色,继而叶片间断出现钩状,生长点坏死。钙难移动,不易被重复利用,缺乏症状首先出现在幼茎、幼叶。

4.2钙、镁、硫的测定

电感耦合等离子体发射光谱法是近几年来应用广泛的高灵敏度的简便分析仪器之一,非常适用于多元素的同时检测,具有其他分析仪器不可比拟的优势。使用ICP-OES测定复混肥料中钙、镁和硫3种元素的含量具有灵敏度高,检出限低,精密度好,线性范围宽等优点。特别是对复混肥料中硫的测定是复混肥料中硫的测定的一个突破。

5.镁

镁以离子状态进入植物体,在体内一部分形成有机化合物,一部分以离子状态存在。

镁是叶绿素的成分,又是很多酶的活化剂,因此镁与碳水化合物的合成、转化和降解有关。镁还能稳定核蛋白体的亚基结合,如果细胞中镁的浓度过低,则核蛋白体解体,蛋白质合成能力解体,因此镁在核酸蛋白质代谢中也有重要作用。

缺镁最典型的症状是叶片失绿,起特点是首先从下部叶片开始,往往叶肉变白,而叶脉保持绿色。严重缺镁时,可引起叶子的早衰和脱落。

6.硫

硫主要以硫酸根的形式被植物吸收。硫酸根进入植物体后,一部分保持不变,大部分被还原,进而同化为含硫化合物。蛋白质中的含硫氨基酸间的-SH基与-S-S-可相互转变,这不仅可调节植物体内氧化还原反应,而且还具有稳定蛋白质空间结构的作用。

硫不易移动,缺乏时一般在幼叶表现缺绿症状,但有时叶表现为全部叶片变黄。缺硫在农业上很少遇到,因为土壤中有足够的硫满足植物需要。

7.铁

铁主要以亚铁离子的螯合物被吸收。铁进入植物体后处于被固定状态,不易移动,是许多酶的辅基,如细胞色素、细胞色素氧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶等。这些酶中的铁可发生氧化还原反应,在呼吸电子传递中起重要作用。细胞色素也是光合电子传递链中的成员。光合中的铁硫蛋白和铁氧还蛋白都是含铁蛋白,他们都参与了光合作用中的电子传递。

铁在植物体内是叶绿素合成必要的元素,同时影响叶绿体的构造。

缺铁最明显的症状是幼芽和幼叶缺绿发黄,甚至变为黄白色,但下部叶片仍为绿色。土壤中含铁较多,一般情况下植物不缺铁,但在碱性土壤或石灰质土壤中,铁易形成不溶化合物,引起植物却铁。

8.铜

通气良好的土壤中,铜多以Cu2+的形式被吸收,而在潮湿缺氧的土壤中,多以Cu+形式被吸收。

铜是多酚氧化酶、抗坏血酸氧化酶的成分,在呼吸作用的氧化还原中起重要作用。铜也是质体兰素的成分,它参与光合电子传递。

植物缺铜时叶片生长缓慢,呈现兰绿色,幼叶缺绿,随之出现枯斑,最后死亡脱落。叶片栅栏组织退化,气孔下面形成孔腔,即使水分充足,植株也萎蔫下垂。

光对植物的影响

摘要 光作为环境信号作用于植物,是影响植物生长发育的众多外界环境(光、温度、重力、水、矿物质等)中最为重要的条件。其重要性不仅表现在光合作用对植物体的建成的作用上,光还是植物整个生长和发育过程中的重要调节因子。光通过影响光合作用、光形态建成和光周期来调节植物的生长发育,因所处气候带不同或季节变化等原因,农作物不可避免的生长在弱光逆境中,农作物长期的弱光生长会导致植株营养体不健壮、落花落果严重、果实发育缓、含糖量降低、产量下降、品质变劣。我在这里主要讨论的是光对植物生长发育的影响,即光作为调节因子的影响;但实际上光合作用是贯穿植物体后期生长发育的整个过程的,是生长发育的基础,通过在植物体幼苗分化、营养生长中起作用而影响植物生长发育。 关键词:光照;植物;生长发育;呈色反应 1 光照在植物生长发育各个阶段的作用 1.1 种子的成熟过程 种子的形成和成熟过程实质上是指胚由小变大,营养物质在种子中变化和积累的过程。主要是把葡萄糖、蔗糖和氨基酸等小分子物质合成为淀粉、蛋白质和脂肪等高分子有机物质,并积累在子叶和胚乳中。这些物质由光合作用产生,因此光照强度直接影响种子内有机物质的积累。如小麦籽粒2/3的干物质来源于抽穗后叶片及穗子本身的光合产物,此时光照强,叶片同化物多,输入到籽粒的多,产量就高。在小麦灌浆期一遇到连着好几天阴天,籽粒重明显地减小而导致减产。此外,光照也影响籽粒的蛋白质含量和含油率。 1.2 种子萌发过程 种子萌发必须有适当的外界条件,即足够的水分、充足的氧气和适当的温度。这三者是同等重要、缺一不可的。光对一般的植物种子萌发没有什么他特别的影响,但有些植物的种子的萌发是需要光的,这些种子叫做需光种子,如莴苣、烟草等的种子。还有一些萌发时不需要光的种子称为嫌光种子。近年的研究表明,种子的休眠和萌发对某些波长的光较敏感,主要是红光、远红光和蓝光。这些种子的这种需光萌发性与种子内的光敏色素有关,隐花色素对种子的休眠也有一定的调节作用,主要是光敏色素的作用。光敏色素分布在植物的各个器官中,作为光受体,它在吸收了不同波长的光以后,可以诱导和调节植物的形态建成,并对某些生理过程有着显著的影响。例如莴苣种子的发芽中,光敏色素参与了休眠的解除和种子的萌发。在种子成熟后的干种子状态,含有光敏色素的红光吸收型(Pr)和远红光吸收型(Pfr)两种类型。Pr吸收红光能转变成Pfr,Pfr吸收远红光转变成Pr。Pfr是光敏色素的活化形式,可引起各种生理反应。当萌发条件适宜时,在光的照射下,Pr发生水合并转换成Pfr,从而导致发芽。 嫌光种子一般来说都是大粒种子,它们具有足够储藏物质以维持幼苗较长时间生长在地下黑暗环境中,发芽一般不需要光,如瓜类;而需光种子则多为一些小粒种子,当它们处于光不能透过的土层中时,保持休眠状态,只有当它们处于土表,依赖少量储藏物质进行发芽,从而及时伸出土表迅速进行自养生长。这在生态学上是具有一定意义的。如果小粒种子在土表下的黑暗处就能发芽,等它还不能伸出土表时,就已经耗尽储藏物质而不能存活了。 1.3 幼苗的生长分化过程 这一影响可以分为直接和间接两个方面。间接作用是指光通过光合作用、蒸腾作用和物质运输等影响植物生长。这个间接作用是一种高能反应,因为光是光合作用的能源,光照不足就不能产生足够的有机物,植物生长也就失去了物质基础。此外,光还可以影响植株的蒸

光照对植物生长发育的影响

光照对植物生长发育的影响 光作为环境信号作用于植物,是影响植物生长发育的众多外界环境(光、温度、重力、水、矿物质等)中最为重要的条件。其重要性不仅表现在光合作用对植物体的建成的作用上,光还是植物整个生长和发育过程中的重要调节因子。我在这里主要讨论的是光对植物生长发育的影响,即光作为调节因子的影响;但实际上光合作用是贯穿植物体后期生长发育的整个过程的,是生长发育的基础,通过在植物体幼苗分化、营养生长中起作用而影响植物生长发育。 植物“生长发育”实际上是指植物的生长、分化和发育。其中生长是指体积、重量、数目等方面的增加,分化是指细胞在结构、功能和生理生化性质方面的变化,而发育则是生长和分化的总和。植物生长分化的基本单位是细胞,细胞的分裂、生长和分化是植物体生长和发育的基础。我先从细胞水平大概阐述一下光照对细胞分裂生长、分化的影响,再从植物体形态建成过程中逐一论述光的作用,然后是光照对植物营养生长的作用。 一、光照对细胞生长分化的影响 I.所有细胞都能进行分裂、生长和分化。细胞分裂增加细胞数目,细胞伸长增加细胞体积。从表面上看似乎与光照没有什么直接联系。但其实当幼苗长成到能进行一定光合作用的时候,光合作用便为细胞分裂与伸长提供所需的物质和能量。分裂中的细胞的细胞质浓厚,合成代谢旺盛,可以将无机盐和有机物同化为细胞质,为细胞分裂提供物质基础;当细胞体积伸长时,细胞生长需要的能量主要是来自于呼吸作用,但光合作用也作了一定的能量供应源,光合作用与细胞生长并不是完全没有联系的。 II.光对植物细胞分化的影响可能要更大一些。这表现在光诱导、改变细胞极性等方面。细胞极性是细胞不均等分裂的基础,而不均等分裂或分化分裂(即细胞分裂产生的两个子细胞在形态、生理生化上具有不同的性质)又是植物组织极性结构分化产生的基础。有实验说明,墨角藻的大小孢子结合生成的合子在最初无细胞壁,是一个完全无极性的球形细胞,但是在由上而下的单向光线照射下,合子形成后的几个小时之内便形成了以细胞内单向钙离子流为特征的极性,此时改变光线照射方向可以改变细胞极性的方向。不过在细胞壁形成之后,细胞的极性便固定住了。这说明在细胞未完全定极性之前,光照对细胞极性是有影响的,影响其分裂方向和分化方向。 二、光照在植物生长发育各个阶段的作用 I.种子的成熟过程。种子的形成和成熟过程实质上是指胚由小变大,营养物质在种子中变化和积累的过程。主要是把葡萄糖、蔗糖和氨基酸等小分子物质合成为淀粉、蛋白质和脂肪等高分子有机物质,并积累在子叶和胚乳中。这些物质由光合作用产生,因此光照强度直接影响种子内有机物质的积累。如小麦籽粒2/3的干物质来源于抽穗后叶片及穗子本身的光合产物,此时光照强,叶片同化物多,输入到籽粒的多,产量就高。在小麦灌浆期一遇到连着好几天阴天,籽粒重明显地减小而导致减产。此外,光照也影响籽粒的蛋白质含量和含油率。 II.种子萌发过程。种子萌发必须有适当的外界条件,即足够的水分、充足的氧气和适当的温度。这三者是同等重要、缺一不可的。光对一般的植物种子萌发没有什么他特别的影响,但有些植物的种子的萌发是需要光的,这些种子叫做需光种子,如莴苣、烟草等的种子。还有一些萌发时不需要光的种子称为

光照对植物生长发育的影响

光照 光照对植物生长发育的影响主要表现在:光照强度、光照时间(光周期)和光的组成(光质)三个方面。 (一)光照强度 1.光强对植物生长发育的影响 ?光照不足,光合作用减弱;植株徒长或黄化;抑制根系; ?植物受光不良,花芽形成和发育不良;果实发育受阻,造成落花落果; ?光照过强,发生光抑制(光破坏);日烧; ?光强对蔬菜品质的双向调节作用:果菜类强光、叶菜类弱光;软化栽培嫌光。 2.光形态建成 由低能量光所调控的植株器官的形态变化称为光形态建成。 ?马铃薯植株在黑暗中抽出黄化的枝条(匍匐茎),但其每天只要在弱光下照射5~ 10 min,就足以使黄化现象消失,变为正常地上茎。 ?消除在无光下植物生长的异常现象,是一种低能反应,它与光合作用有本质区别。 3.需光度 植物对光强的需求,与植物的种类、品种、原产地的地理位置和长期对自然条件的适应性有关。 ?原产于低纬度、多雨地区的热带、亚热带植物,对光的需求一般略低于高纬度植物。 ?原生在森林边缘和空旷山地的植物多为喜光植物。 ?同一植物的不同器官需光度不同。 ?不同的生育时期需光度也不相同。 (1)根据蔬菜生长发育对光强的要求,可将蔬菜分为: ?强光照蔬菜:饱和光强1500μmol·m-2·s-1左右,西瓜、甜瓜、番茄、辣椒、茄子等。 ?中光照蔬菜:饱和光强800~1200 μmol·m-2·s-1,白菜类、根菜类、黄瓜等。 ?弱光照蔬菜:饱和光强600~800 μmol·m-2·s-1,绿叶菜类、葱蒜类等。 (2)根据种子萌发对光的需求不同,将蔬菜种子分为: 需光种子:伞形花科、菊科 嫌光种子:百合科、茄果类、瓜类 中光种子:豆类 4.影响光照强度的因素 ?气候条件:如降雨、云雾等。 ?地理位置:纬度、海拔。 ?栽培条件:如栽植密度、行向、植株调整以及间作套种等,会影响田间群体的光强分布。 ?栽培设施: (二)光质 1.太阳光谱 太阳辐射的波长范围150-3000nm,其中400-700nm的可见光约占52%,红外线占43%,而紫外线只占5%。 ?光质随着地理位置和季节的变化而变化; ?光质因天气及其它遮挡材料而变化。如散射光强度低,但红、黄光比例可达50%左右,而直射光只有37%的红、黄光。 2.光质作用

不同光照条件对绿豆苗生长的影响(实验设计及报告模板)

不同颜色的光对绿豆幼苗生长的影响 作者:XXX XXX实验学校中学部指导老师:XX 摘要:本实验通过观察绿豆幼苗在不同光照射下的生长发育的情况,探索了不同颜色的光对绿豆光合作用的影响。证实不同的光会对绿豆生长造成不同程度的影响,进而提出:合理利用不同颜色的光将有利于温室农作物产量的提高。 关键词:绿豆光颜色生长影响 一、实验的提出 生物课第三单元第一节光合作用提到了光与光合作用的关系以及光合作用的产物,引起了我及小组成员的兴趣。我们想,绿色植物进行光合作用的能量来源是太阳光,然而,太阳光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫这七色光组合而成的。那么,植物进行光合作用是否七色光都需要?不同颜色的光对绿色的植物的光合作用是否会造成不同影响呢? 二、实验材料的选取 鉴于绿豆生育期短,生长迅速,属于短日照植物,易于培植也利于观察等优点,所以我们选用绿豆作为该次实验的研究对象,探讨不同颜色的光对植物生长的影响。 三、研究步骤: 一)、假设:不同顏色的光对植物的光合作用有影响。(因此用不同光來照射绿豆幼苗) 二)、材料准备: 1、蛭石、水培专用营养液、培养皿、绿豆种子、两个500毫升的烧杯、温度计、能换灯泡的台灯、各种颜色(红色、橙色、黄色、绿色、蓝色、靛色、紫色)的灯泡。 2、照相机(用于关键记录实验过程) 3、电脑(用于撰写论文) 三)、研究过程: 第一天 (1)、在黑暗中培养绿豆幼苗直到长出叶子來,分组备用。 (2)、分别用红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜料将白色电灯(40瓦)涂染上颜色备用。(见照片1、2、)第二天 (1)、以蛭石为基质,将浓缩的水培专用培养液以1:500的比例稀释。分装入培养皿中(见照片3、4)(2)、选长势均匀已发芽的绿豆240棵分别栽入八个不同培养皿中(每皿30棵) (3)、在暗室中进行不同光的照射,光照时间为早8:00--下午5:00,共9小时。其间除了光照这一变量外,种子数量、水分、品种、时间、受光等定量条件均保持一致,并且让空气保持流通,之后观察其生长情形(见照片5)。 (4)记录每天的生长情况.(见照片6)。

光谱成分对植物生长的影响

光谱成分对植物生长的影响 太阳辐射是以光谱、光照强度、日照时间、影响植物生长发育的,太阳辐射是影响植物生长发育最直接和最重要的气象要素。到达地面上的太阳辐射包括紫外线、可见光和红外线三部分。而光谱成分是植物重要的一个生态因子,在太阳光谱中,对于植物生活其最重要的是可见光部分(波长0.04μm~0.76μm),但紫外线(波长0.01μm~0.4μm)和红外线(波长0.76μm~1000μm)也有一定的意义。不同波段对植物的生长发育,刺激和支配植物组织和器官的分化的影响也不同。因此,太阳光谱在某种程度上决定着植物器官的外部形态和内部结构,有形态建成的作用。 太阳辐射不同光谱对植物的影响如下:1)波长大于1.00μm的辐射,被植物吸收转化为热能,影响植物体温和蒸腾情况,可促进干物质的积累,但不参加光合作用2)波长为1.00~0.72μm的辐射,只对植物伸长起作用,其中波长为0.72~0.80μm的辐射称为远红外光,对光周期及种子的形成有重要作用,并控制开花与果实的颜色3)波长为0.72~0.61μm的红光、橙光可被叶绿素强烈吸收,某种情况下表现为强的光周期作用4)波长为0.61~0.51μm 的光,主要为绿光,表现为的光合作用与弱成形作用5)波长为0.51~0.40μm的光,主要为蓝紫光,被叶绿素和黑色素强列吸收,表现为强的光合作用与成形作用6)波长为 0.40~0.32μm的光,外辐射起成形和着色作用,如使植物变矮,颜色变深,叶片变厚等7)波长为0.32~0.28μm紫外线对大多数植物有害8)波长小于0.28μm的远紫外辐射可立即杀死植物。 此外,有科学实验证明,不同波长的光对植物生长有不同的影响。可见光中的蓝紫光与青光对植物生长及幼芽的形成有很大作用,这类光能抑制职务的伸长,而是其形成粗矮

光照对植物生长的作用(精)

光照对植物生长的作用 光照对植物生长主要有光合作用和光形态建成作用; (1)光合作用是植物在光照射下通过叶绿素吸收光能,在植物体内将二氧化碳和水合成碳水化合物放出氧气的过程。同时光也是影响叶绿素形成的主要因素,光线过弱,不利于叶绿素的生物合成,所以,作物栽培密度过大,上部遮光过甚,植株下部叶片叶绿素分解速度大于合成速度,叶色变黄。 光照对光合作用的影响:光合作用是一个光生物化学反应,所以光合作用随着光照强度的增减而增减。在暗中叶片不进行光合作用,而呼吸作用不断释放CO2,随着光强的增高,光和速率逐渐增强,逐渐接近呼吸速率,当到达某一光强时,叶片的光合速率等于呼吸速率,即CO2吸收量等于CO2释放量,表观光合速率为零,这时的光强称为光补偿点。植物在光补偿点时,有机物的形成和消耗相等,不能积累干物质,而晚间还要消耗干物质,因此从全天看植物所需的最低光照强度,必须高于光补偿点,才能使植物正常生长。当光照强度在光补偿点以上继续增加时,光合速率就成比率的增加,产生的有机物用于植物的生长。当光照达到一定的量的时候,光合速率就不再增加,而呈现光饱和现象。开始达到光合速率最大值时的光强称为光饱和点。植物的光饱和点与品种、叶片厚度、单位面积叶绿素含量多少有关。强光伤害—光抑制光能不足可成为光合作用的限制因素,光能过剩也会对光合作用产生不利的影响。当光合机构接受的光能超过它所能利用的量时,光会引起光合速率的降低,这个现象就叫光合作用的光抑制。 光质在太阳幅射中,只有可见光部分才能被光合作用利用。用不同波长的可见光照射植物叶片,测定到的光合速率(按量子产额比较)不一样。在600~680nm红光区,光合速率有一大的峰值,在435nm左右的蓝光区又有一小的峰值。可见,光合作用的作用光谱与叶绿体色素的吸收光谱大体吻合。在自然条件下,植物或多或少会受到不同波长的光线照射。例如,阴天不仅光强减弱,而且蓝光和绿光所占的比例增高。树木的叶片吸收红光和蓝光较多,故透过树冠的光线中绿光较多,由于绿光是光合作用的低效光,因而会使树冠下生长的本来就光照不足的植物利用光能的效率更低。“大树底下无丰草”就是这个道理。水层同样改变光强和光质。水层越深,光照越弱,例如,20米深处的光强是水面光强的二十分之一,如水质不好,深处的光强会更弱。水层对光波中的红、橙部分吸收显著多于蓝、绿部分,深水层的光线中短波长的光相对较多。所以含有叶绿素、吸收红光较多的绿藻分布于海水的表层;而含有藻红蛋白、吸收绿、蓝光较多的红藻则分布在海水的深层,这是海藻对光适应的一种表现。 (2)植物种子的发芽、胚轴和茎节间的伸长、叶的展开、花芽的形成和根的生长等生长发育过程中都需要光照称为光形态的建成 幼苗发育是受光控制的 光对茎的伸长有抑制作用(有实验证明,在光照下生长的玉米苗其生长速率比黑暗处理降低30%左右,自由生长素含量也降低40%左右,但结合态生长素含量上升,因为其中的蓝紫光有抑制生长的作用,在农业生产中常因植物群体过密,株间郁闭遮光,茎干细胞生长素含量多,生长迅速,茎干纤细,机械组织不发达,造成倒伏而导致减产。因此要合理密植,加强水肥管理,使株间通风透光,茎干粗壮不倒伏) 庇荫反映:当植物受到周围植物的遮荫时,阳生植物在这养的条件下,茎向上伸长速度加快,以获取更多阳关,这就叫做庇荫反映 光对花的形成影响很大,在植物完成光周期诱导的基础上,花开时分化后,自然光照时间越长,光强度越大,形成有机物越多,对花形成越有力 茎的趋光性,一般植物的地上部分都是朝向光的方向生长称为趋光性(在保持植株的株型上光具有引导作用,这个就是为什么要经常性的给植株转动方向)

分享光照对植物生长发育的影响

[分享]光照对植物生长发育的影响光照 光照对植物生长发育的影响主要表现在:光照强度、光照时间(光周期)和光的组成(光质)三个方面。 (一)光照强度 1.光强对植物生长发育的影响 ,光照不足,光合作用减弱;植株徒长或黄化;抑制根系; ,植物受光不良,花芽形成和发育不良;果实发育受阻,造成落花落果; ,光照过强,发生光抑制(光破坏);日烧; ,光强对蔬菜品质的双向调节作用:果菜类强光、叶菜类弱光;软化栽培嫌光。 2.光形态建成 由低能量光所调控的植株器官的形态变化称为光形态建成。 , 马铃薯植株在黑暗中抽出黄化的枝条(匍匐茎),但其每天只要在弱光下照射5, 10 min,就足以使黄化现象消失,变为正常地上茎。 , 消除在无光下植物生长的异常现象,是一种低能反应,它与光合作用有本质区别。 3.需光度 植物对光强的需求,与植物的种类、品种、原产地的地理位置和长期对自然条件的适应性有关。 ,原产于低纬度、多雨地区的热带、亚热带植物,对光的需求一般略低于高纬度植物。

,原生在森林边缘和空旷山地的植物多为喜光植物。 ,同一植物的不同器官需光度不同。 ,不同的生育时期需光度也不相同。 (1)根据蔬菜生长发育对光强的要求,可将蔬菜分为: ,强光照蔬菜:饱和光强1500μmol?m-2?s-1左右,西瓜、甜瓜、番茄、辣椒、茄子等。 ,中光照蔬菜:饱和光强800,1200 μmol?m-2?s-1,白菜类、根菜类、黄瓜等。 ,弱光照蔬菜:饱和光强600,800 μmol?m-2?s-1,绿叶菜类、葱蒜类等。 (2)根据种子萌发对光的需求不同,将蔬菜种子分为: , 需光种子:伞形花科、菊科 , 嫌光种子:百合科、茄果类、瓜类 , 中光种子:豆类 4.影响光照强度的因素 ,气候条件:如降雨、云雾等。 ,地理位置:纬度、海拔。 ,栽培条件:如栽植密度、行向、植株调整以及间作套种等,会影响田间群体的光强 分布。 ,栽培设施: (二)光质 1.太阳光谱 太阳辐射的波长范围150-3000nm,其中400-700nm的可见光约占52%,红外线占43%,而紫外线只占5%。

光照强度对植物生长的影响

光照强度对植物生长的影响 内容摘要:光照强度在补偿点以下,植物的呼吸消耗大于光合作用产生,用词不能积累干物质;在光补偿点处,光合作用固定的有机物刚好与呼吸消耗相等;在光补偿点以上,随着光照强度的增加,光合作用强度逐渐提高并超过呼吸强度,于是在植物体内开始积累干物质。 关键词:光照强度;植物;光合作用 植物的生长是通过光合作用储存有机物来实现的,因此光照强度对植物的生长发育影响很大,它直接影响植物光合作用的强弱。光照强度与植物光合作用没有固定的比例关系,但是在一定光照强度范围内,在其它条件满足的情况下,随着光照强度的增加,光合作用的强度也相应的增加。但光照强度超过光的饱和点时,光照强度再增加,光合作用强度不增加。光照强度过强时,会破坏原生质,引起叶绿素分解,或者使细胞失水过多而使气孔关闭,造成光合作用减弱,甚至停止。光照强度弱时,植物光合作用制造有机物质比呼吸作用消耗的还少,植物就会停止生长。只有当光照强度能够满足光合作用的要求时,植物才能正常生长发育。 根据植物的生长环境,可将植物分为陆生型,水生型,附生型,

寄生型。对植物的总光能利用率产生影响的主要因素是光合面积、光照时间和光合能力。光合面积主要是指叶面积,通常用叶面积指数来表示,即植物叶面积总和与植株所覆盖的土地面积的比值;光合时间是指植物全年进行光合作用的时间,光合时间越长,植物体内就能积累更多的有机物质并增加产量,延长光合时间主要是靠延长叶片的寿命和适当的延长植物的生长期;光和能力是指大气中二氧化碳含量正常和其他生态因子处于最适状态时的植物最大净光合作用速率。 1光合作用与光照强度 光合作用是绿色植物和藻类利用叶绿素等光合色素和某些细菌(如带紫膜的嗜盐古菌)利用其细胞本身,在可见光的照射下,将二氧化碳和水(细菌为硫化氢和水)转化为有机物,并释放出氧气(细菌释放氢气)的生化过程。植物光合作用速率的大小可用单位时间、单位叶面积所吸收的CO2或释放的O2表示,亦可用单位时间、单位叶面积所积累的干物质量表示。 光照强度,简称照度。一个被光线照射的表面上的照度(illumination/illuminance)定义为照射在单位面积上的光通量。设面元dS 上的光通量为dΦ,则此面元上的照度E为:E=dΦ/dS 。照度的单位为lx(勒克斯),也有用lux的,1lx=1lm/㎡。照度表示物体表面积被照明程度的量。光照强度在赤道地区最大,随纬度的增加而逐渐减弱。例如在低纬度的热带荒漠地区,年光照强度为200大

光照条件对植物组培的影响

光照条件对植物组培的影响 植物组培是二十世纪发展起来的一项生物技术,经过几十年的发展,这项技术在基础理论和实际应用方面都获得了飞快的发展。早期的组培报道,多集中于研究各类植物的培养基组成,包括无机盐、有机物、激素等培养基成分的种类和配比浓度。近几年来随着越来越多培养基研究成果的积累,人们的研究逐渐深入到培养条件方面,如培养温度、光照强度、容器内空气因素对组培和培养过程中植物生长速度、生长质量的影响。 组织培养中光照也是重要的条件之一,主要表现在光强、光质、以及光照时间方面: 1、光照强度(lightintensity) 光照强度对培养细胞的增殖和器官的分化有重要影响,从目前的研究情况看,光照强度对外植物体、细胞的最初分裂有明显的影响。一般来说,光照强度较强,幼苗生长的粗壮,而光照强度较弱幼苗容易徒长。 2、光质(lightwave) 光质对愈伤组织诱导,培养组织的增殖以及器官的分化都有明显的影响。如百合珠芽在红光下培养,8周后,分化出愈伤组织。但在蓝光下培养,几周后才出现愈伤组织,而唐菖蒲子球块接种15天后,在蓝光下培养首先出现芽,形成的幼苗生长旺盛,而白光下幼苗纤细。据倪德祥等在香石竹的研究表明,白光条件下生长量最高,其次是红、黄、绿、蓝光对生长有抑制作用,单色光对叶绿素合成有抑制作用,叶绿素的合成需要在复合光条件下完成。 3、光周期(lightperiod) 试管苗培养时要选用一定的光暗周期来进行组织培养,最常用的周期是16h的光照,8h 的黑暗。研究表明,对短日照敏感的品种的器官组织,在短日照下易分化,而在长日照下产生愈伤组织,有时需要暗培养,尤其是一些植物的愈伤组织在暗培养下比在光下更好。如红花、乌饭树的愈伤组织。 除某些材料诱导愈伤组织需要黑暗条件外,一般培养都需一定的光照。

光对植物生长的影响探究实验心得

光对植物生长的影响探究实验心得 光照强度对植物生长及形态结构有重要作用。光对植物的生长有直接影响和间接影响。直接影响指光对植物形态生成的作用,就植物生长过程本身而言,它并不需要光。只要有足够的营养物质,植物在暗处也能生长。但是,在暗处生长的植物,形态是不正常的。如在无光下生长出来的植物是黄化苗。间接影响主要指光合作用,光合作用固定空气中的二氧化碳合成有机物质,这是植物生长的物质基础。植物叶片每固定1 mol(摩尔)的CO2,大约需要468.6 kJ(千焦耳)的光能,因此光是通过影响光合作用的进行来影响植物的生长。正因为光照强度对植物的生长作用如此巨大,因此如果能够控制光照强度与时间,就能控制作物的生长,使作物得到我们所期望的收成。这将是农业的一大成就,这里我们推荐使用光照箱,光照箱能够人工控制温度、湿度、光照度等参数,是一款不可多得的仪器。 光照强度对植物会产生很大影响。一切绿色植物必须在阳光下才能进行光合作用。植物体重量的增加与光照强度密切相关。植物体内的各种器官和组织能保持发育上的正常比例,也与一定的光照强度直接相联系。光照对植物的发育也有很大影响。要植物开花多,结实多,首先要花芽多,而花芽的多少又与光照强度直接相关。根据植物对光需求程度的不同,可将植物分为阳性植物、阴植物和耐阴植物。在明

亮的阳光下发育得很好,而在遮阴条件下却引起死亡,这类植物如马尾松以及绝大多数草原植物和荒漠植物,叫阳性植物。有的植物,例如生于林下的草本植物酢浆草等,生长于非常阴暗的条件下。森林采伐后,当它们的叶子暴露于明亮的阳光下时,由于叶绿素被破坏而呈现淡黄色,最后以致死亡,它们是阴性植物。在自然界中绝对的阴性植物并不多见,大多数植物在明亮的阳光下发育得很好,但也能忍受一定程度的荫蔽,它们叫耐阴植物。 光能促进植物的组织和器官的分化,制约着各器官的生长速度和发育比例。强光对植物茎的生长有抑制作用,但能促进组织分化,有利于树木木质部的发育。如在全光照条件下生长的树木,一般树干粗壮、树冠庞大、枝下高较低,具有较高的观赏与生态价值。在高强光中生长的树木较矮,但是干重增加,并且根茎比提高。此外,叶子较厚,栅栏组织层数较多。但强光还会使叶绿素发生光氧化,使蛋白质合成减少,而碳水化合物合成增加。强光往往导致高温,易造成水分亏缺,气孔关闭和CO2 供应不足,也会引起光合下降,从而影响植物的生长;而光照不足,枝长且直立生长势强,表现为徒长和黄化。另外,光能促进细胞的增大和分化、控制细胞的分裂和伸长,因此要使树木正常生长,则必须有适合的光照强度。 光照强度对树木根系的生长能产生间接的影响,充足的

光照对植物生长发育的影响

光照对植物生长发育的 影响 The document was finally revised on 2021

光照 光照对植物生长发育的影响主要表现在:光照强度、光照时间(光周期)和光的组成(光质)三个方面。 (一)光照强度 1.光强对植物生长发育的影响 ?光照不足,光合作用减弱;植株徒长或黄化;抑制根系; ?植物受光不良,花芽形成和发育不良;果实发育受阻,造成落花落果; ?光照过强,发生光抑制(光破坏);日烧; ?光强对蔬菜品质的双向调节作用:果菜类强光、叶菜类弱光;软化栽培嫌光。 2.光形态建成 由低能量光所调控的植株器官的形态变化称为光形态建成。 ?马铃薯植株在黑暗中抽出黄化的枝条(匍匐茎),但其每天只要在弱光下照射5~10 min,就足以使黄化现象消失,变为正常地上茎。 ?消除在无光下植物生长的异常现象,是一种低能反应,它与光合作用有本质区别。 3.需光度 植物对光强的需求,与植物的种类、品种、原产地的地理位置和长期对自然条件的适应性有关。 ?原产于低纬度、多雨地区的热带、亚热带植物,对光的需求一般略低于高纬度植物。 ?原生在森林边缘和空旷山地的植物多为喜光植物。

?同一植物的不同器官需光度不同。 ?不同的生育时期需光度也不相同。 (1)根据蔬菜生长发育对光强的要求,可将蔬菜分为: ?强光照蔬菜:饱和光强1500μmol·m-2·s-1左右,西瓜、甜瓜、番茄、辣椒、茄子等。 ?中光照蔬菜:饱和光强800~1200 μmol·m-2·s-1,白菜类、根菜类、黄瓜等。 ?弱光照蔬菜:饱和光强600~800 μmol·m-2·s-1,绿叶菜类、葱蒜类等。(2)根据种子萌发对光的需求不同,将蔬菜种子分为: ?需光种子:伞形花科、菊科 ?嫌光种子:百合科、茄果类、瓜类 ?中光种子:豆类 4.影响光照强度的因素 ?气候条件:如降雨、云雾等。 ?地理位置:纬度、海拔。 ?栽培条件:如栽植密度、行向、植株调整以及间作套种等,会影响田间群体的光强分布。 ?栽培设施: (二)光质 1.太阳光谱 太阳辐射的波长范围150-3000nm,其中400-700nm的可见光约占52%,红外线占43%,而紫外线只占5%。

光照时长对植物的影响

光照时长对植物的影响 作者:毛鑫亮 由于一年中地球围绕太阳公转,地球公转的轨道面和地球的赤道面之间存在着黄赤交角,一天中白天和黑夜的长度随季节的转变是在不断变化的,这种随季节的转变而导致的一天中光照的持续时间的长短的变化在植物的生活中有很重要的意义。 有的植物要求在白昼较短,黑夜较长的季节开花,如早春的报春花、秋天开花的菊花;有的植物要求在白昼较长,黑夜较短的季节开花,如夏季开花的鸢尾花。这种不同长短的昼夜交替对植物开花结实的影响,叫植物的光周期现象。 根据植物对光周期反应的不同,可将植物分为长日照植物、短日照植物和中间性植物。长日照植物:植物生长发育过程中需要一段时间,每天的光照时数超过一定限度(14~17小时)以上才能形成花芽。光照时间越长,则开花越早。生长在纬度超过60°地区的植物大多数是长日照植物。短日照植物:植物生长发育过程中,需要有一断时间白天短(少于12小时,但不少于8小时)、夜间长的条件。在一定范围内,暗期越长,开花越短。许多原产于热带、亚热带和温带春秋季节开花的植物大多数属于此类。中间性植物:植物在生长发育过程中,对光照长短没有严格的要求,只要其他生态条件合适,在不同的日照长短下都能开花。如番茄、黄瓜、四季豆等。 为了能够使植物较早开花,缩短植物生长周期,北京大学东莞生物光环境科技有限公司研制的植物补光灯就能够很好的增加植物光照时长,达到补光,助长的效果。 我公司的植物补光灯特点:1.波长类型丰富、按照其生长规律与和光的特殊关系,给予特殊波段的补光,使其更好的生长。2、频谱波宽度半宽窄,可按照需要组合获得纯正单色光与复合光谱;3、可以集中特定波长的光,均衡地照射作物;4、系统发热少,占用空间小,可用于多层栽培立体组合系统,实现了低热负荷和生产空间小型化;5、光衰很小, 寿命高达5万小时。

LED光照对植物的影响

一、植物所需的波介绍 1、植物灯的色温与流明 植物灯的色温与流明是从人的眼睛所看到的,而植物对光的光合作用是不看色温与流明的。 2、光谱范围对植物生理的影响 280~315nm——对形态与生理过程的影响极小 315~400nm——叶绿素吸收少,影响光周期效应,阻止茎伸长 400~520nm(蓝)——叶绿素与类胡萝卜素吸收比例最大,对光合作用影响最大520~610nm(绿)——色素的吸收率不高 610~720nm(红)——叶绿素吸收率低,对光合作用与光周期效应有显著影响 720~1000nm ——吸收率低,刺激细胞延长,影响开花与种子发芽 >1000nm ——转换成为热量 从上面的数据来看,不同波长的光线对于植物光合作用的影响是不同的,植物光合作用需要的光线,波长在400 ~ 720nm左右。 400 ~ 520nm(蓝色)的光线以及610 ~ 720nm(红色)对于光合作用贡献最大。 520 ~ 610nm(绿色)的光线,被植物色素吸收的比率很低。 红光下所生成的物质使植物长高。有助于开花结果和延长花期 蓝光下所生成的物质,促进蛋白质与非碳水化合物的积累,使植物增重。 紫外线:波长小于400纳米的光为紫外光,占太阳辐射量的7%。其中波长300-400纳米的为近紫外线,波长200-300纳米的为远紫外线,波长小于200纳米的为真空紫外线。小于300纳米的高强度紫外线对植物有害,小于280纳米的紫外线可杀死植物。 太阳辐射的紫外线在通过大气层,尤其是臭氧层后,大部分被吸收掉。达到地面的紫外线很少。紫外线表现出来的作用常是有利的。它对植物的形状、颜色与品质优劣起着重要作用。高山、高原紫外线含量较多,使植物茎叶短小,色泽较深,它对果实成熟起良好作用,还能增加果实的含糖量。它能抑制徒长作用,可促进磷、铝的吸收,有利各种色素的形成。 二、现有的补光措施 按照以上原理,植物灯都是做成红蓝组合、全蓝、全红三种形式,以提供红 蓝两种波长的光线,覆盖光合作用所需的波长范围。在视觉效果上,红蓝组合 的植物灯呈现粉红色。 而白光LED灯,最普遍的是使用蓝色核心,激发黄色荧光粉,由此复合产生视觉上的白光效果。能量分布上,在 445nm的蓝色区和550nm的黄绿色区存在两个峰值。而植物所需的610 ~ 720nm红光,则非常缺乏。这就解释了为什么

植物与阳光的关系简介

植物与阳光的关系简介 (一)光的性质 光是由波长范围很广的电磁波所组成,主要波长范围是150~4000nm,其中可见光的波长在380~760nm之间,可见光谱中根据波长的不同又可分为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色的光。波长小于380nm的是紫外光,波长大于760nm 的是红外光,它们都是不可见光。波长小于290nm的紫外光被大气圈上层(平流层)的臭氧吸收,所以只有波长在290~380nm之间的紫外光能到达地面。紫外光对人和生物有杀伤和致癌作用,所以臭氧层遭破坏后果十分严重。全部太阳辐射中,红外光区约占50~60%,紫外光部分约占1%,其余的都是可见光部分。可见光具有最大的生态学意义,因为只有可见光才能在光合作用中被植物所利用并转化为化学能。植物叶片可见光区中的红橙光和蓝紫光的吸收率最高,因此这两部分称为生理有效光;绿光被叶片吸收极少,称为生理无效光。 (二)光质的变化及其对植物的影响 光质就是指光谱成分,它的空间变化规律是短波光随纬度增加而减少,随海拔升高而增加;长波光则与之相反。时间变化规律是冬季长波光增多,夏季短波光增多;一天之内中午短波光较多,早晚长波光较多。不同波长的光对植物有不同的作用,如上面提到的生理有效光。植物叶片对太阳光的吸收、反射和透射的程度直接与波长有关,并与叶的厚薄、构造和绿色的深浅,以及叶表面的性状不同而异。如叶对红橙光和蓝光吸收较多,而对绿光反射较多;厚的叶片透射光的比例较低。 当太阳光透过森林生态系统时,因植物群落对光的吸收、反射和透射,到达地表的光照强度和光质都大大改变了,光照强度大大减弱,而红橙光和蓝紫光也已所剩不多。因此,生长在生态系统不同层次的植物,对光的需求是不同的。 太阳光通过水体时,强度减弱和光质改变更为强烈。水对光有很强的吸收和反射作用。水所反射的光线,波长在420~550nm之间,所以水多是淡绿色,湖水以黄绿光占优势,深水多呈蓝色,海洋中以微弱的蓝绿光为主。水吸收的光线以长波光为主,因此长波热辐射在水的表层就被吸收,短波光及紫外辐射则能透入水体一、二十米深处。说明生理有效光可达较大的深度。此外,水中的溶解物质、悬浮的土壤和碎屑颗粒以及浮游生物也能吸收和散射光线,所以水体中光的

弱光逆境对植物光合特性的影响

姓名:@@@ 学号:######### 学院:生命科学学院 专业:应用生物教育 班级:11级A班 综述名称:弱光逆境对植物光合特性的影响云南师范大学教务处编印

弱光逆境对植物光合特性的影响 ¥ (云南师范大学生命科学学院应用生物教育***班) 摘要:弱光环境属于逆境的一种,虽然不是植物基本生存的限制因素,但弱光对植株光合作用、光合产物的运输和分配、营养元素的吸收、内源激素水平和抗氧化酶系活性等植物的生理代谢及形态建成有影响。弱光影响植物的光合特性,是目前影响设施生产的重要不利环境因素之一。研究弱光逆境适应性的调控及改善措施,付诸于生产实践。 关键词:弱光、光合特性、生长发育、调控。 Low Light Stress on Plant Photosynthesis Characteristics ************ (College of Life Sciences, Yunnan Normal University, Applied Biosystems## education classes) Abstract: In the face of adversity is a low light environment, though not the limiting factor in plant basic survival, but light on plant photosynthesis, transport and distribution of photosynthetic products, nutrient absorption, endogenous hormone levels and activity of antioxidant enzymes and other plant physiological metabolism and morphogenesis affected. Low light affect plant photosynthetic characteristics, is an important production facility currently affecting adverse environmental factors. The regulation of light stress adaptation and improvement measures put into production practices. Keywords: low light, photosynthesis, growth and development, the regulation.

光照对植物生长发育的影响

光照对植物生长发育的 影响 Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

光照 光照对植物生长发育的影响主要表现在:光照强度、光照时间(光周期)和光的组成(光质)三个方面。 (一)光照强度 1.光强对植物生长发育的影响 ?光照不足,光合作用减弱;植株徒长或黄化;抑制根系; ?植物受光不良,花芽形成和发育不良;果实发育受阻,造成落花落果; ?光照过强,发生光抑制(光破坏);日烧; ?光强对蔬菜品质的双向调节作用:果菜类强光、叶菜类弱光;软化栽培嫌光。 2.光形态建成 由低能量光所调控的植株器官的形态变化称为光形态建成。 ?马铃薯植株在黑暗中抽出黄化的枝条(匍匐茎),但其每天只要在弱光下照射5~10 min,就足以使黄化现象消失,变为正常地上茎。 ?消除在无光下植物生长的异常现象,是一种低能反应,它与光合作用有本质区别。 3.需光度 植物对光强的需求,与植物的种类、品种、原产地的地理位置和长期对自然条件的适应性有关。 ?原产于低纬度、多雨地区的热带、亚热带植物,对光的需求一般略低于高纬度植物。 ?原生在森林边缘和空旷山地的植物多为喜光植物。

?同一植物的不同器官需光度不同。 ?不同的生育时期需光度也不相同。 (1)根据蔬菜生长发育对光强的要求,可将蔬菜分为: ?强光照蔬菜:饱和光强1500μmol·m-2·s-1左右,西瓜、甜瓜、番茄、辣椒、茄子等。 ?中光照蔬菜:饱和光强800~1200 μmol·m-2·s-1,白菜类、根菜类、黄瓜等。 ?弱光照蔬菜:饱和光强600~800 μmol·m-2·s-1,绿叶菜类、葱蒜类等。(2)根据种子萌发对光的需求不同,将蔬菜种子分为: ?需光种子:伞形花科、菊科 ?嫌光种子:百合科、茄果类、瓜类 ?中光种子:豆类 4.影响光照强度的因素 ?气候条件:如降雨、云雾等。 ?地理位置:纬度、海拔。 ?栽培条件:如栽植密度、行向、植株调整以及间作套种等,会影响田间群体的光强分布。 ?栽培设施: (二)光质 1.太阳光谱 太阳辐射的波长范围150-3000nm,其中400-700nm的可见光约占52%,红外线占43%,而紫外线只占5%。

光对植物的影响及植物对光的适应【学习资料】

光对植物的影响及植物对光的适应

光对植物的影响及植物对光的适应光是地球上所有生物得以生存和繁衍的最基本的能量源泉,地球上几乎所有生命活动所必需的能量都直接或间接地来源于太阳光。植物通过光合作用,将太阳辐射能转变为化学能,贮藏在合成的有机物质中,除提供给自身需要外,还提供给其他异养生物,为地球上几乎一切生物提供了生长、发育和繁殖的能源。光照条件随着不同的地理位置和不同的时间而发生变化,在城市地区更有其特殊性,光对植物的影响使植物为长期适应不同光照条件而形成相应的适应类型。一、光对植物的影响 (一)光合作用 光合作用,即光能合成作用,是植物、藻类和某些细菌,在可见光的照射下,利用光合色素,将二氧化碳(或硫化氢)和水转化为有机物,并释放出氧气(或氢气)的生化过程。光合作用是一系列复杂的代谢反应的总和,是生物界赖以生存的基础,也是地球碳氧循环的重要媒介。根据植物光合作用中二氧化碳的固定与还原方式不同,可将植物分为C3植物、C4植物和CAM(景天酸代谢)植物。C3植物固定二氧化碳的形式为卡尔文循环,它是植物界中的主要类群。C4植物叶细胞几乎可以吸收细胞间空气中的所有二氧化碳,并且由于叶细胞中没有光呼吸,故能在叶内二氧化碳浓度很低的情况下进行光合作用。其主要分布在温暖、干燥气候地区,其主要类群为禾本科、莎草

科、马齿笕科、藜科和大戟科等,多为一年生植物。CAM植物夜间通过酸的形式保存二氧化碳,白天利用这些二氧化碳进行光合作用。因此,CAM植物主要分布在周期性干旱和贫瘠的生境中,其类群包括所有仙人掌属、大多数干草原、热带与亚热带沙漠的肉质植物以及热带的萝藦科、大戟科和凤梨科的全部的附生植物等。 一般来说,C4植物的光和能力较强,对光照强度的需求最高,C3植物的光和能力较弱,其光饱和点明显低于C4植物,而阴生草本植物和苔藓植物对光照强度要求更低。 (二)光强对植物生长和形态的作用 光照强度与植物茎、叶的生长及形态结构有密切关系。在弱光条件下,幼茎的节间充分延伸,形成细而长的茎;而在充足的光照条件下则节间变短,茎变粗。光能促进植物组织的分化,有利于胚轴维管束中管状细胞的形成,因此在充足的光照条件下,树苗的茎有发育良好的木质部。充足的阳光还能促进树苗根系的生长,形成较大的根茎比。在弱光照下,大多数树木的幼苗根系都较浅,较不发达。 此外,很多树木由于接受到的光照强度不均匀,枝叶向强光方向生长茂盛,向弱光方向生长羸弱或不能生长,形成明显偏冠。一些喜光树种甚至发生主干倾斜、扭曲,这种偏冠现象在行道树或庭院树木中经常可以看到。 (三)光质的作用 太阳光谱中含有各种不同颜色的光,不同颜色的光对植物的作用

光照强度对植物会产生很大影响

光照强度对植物生长及形态结构有重要作用。光对植物的生长有直接影响和间接影响。直接影响指光对植物形态生成的作用,就植物生长过程本身而言,它并不需要光。只要有足够的营养物质,植物在暗处也能生长。但是,在暗处生长的植物,形态是不正常的。如在无光下生长出来的植物是黄化苗。间接影响主要指光合作用,光合作用固定空气中的二氧化碳合成有机物质,这是植物生长的物质基础。植物叶片每固定1 mol(摩尔)的CO2,大约需要468.6 kJ(千焦耳)的光能,因此光是通过影响光合作用的进行来影响植物的生长。因此提供植物生长必须的光线能够保证植物的健康生长。而光照培养箱恰好做到了这一点。智能光照培养箱在提供植物生长所需要的适宜光线外,还提供植物生长所需的温度、湿度、光照度等等,使得植物在最适宜生长的环境中生长发育。光能促进植物的组织和器官的分化,制约着各器官的生长速度和发育比例。强光对植物茎的生长有抑制作用,但能促进组织分化,有利于树木木质部的发育。如在全光照条件下生长的树木,一般树干粗壮、树冠庞大、枝下高较低,具有较高的观赏与生态价值。在高强光中生长的树木较矮,但是干重增加,并且根茎比提高。此外,叶子较厚,栅栏组织层数较多。但强光还会使叶绿素发生光氧化,使蛋白质合成减少,而碳水化合物合成增加。强光往往导致高温,易造成水分亏缺,气孔关闭和CO2供应不足,也会引起光合下降,从而影响植物的生长;而光照不足,枝长且直立生长势强,表现为徒长和黄化。另外,光能促进细胞的增大和分化、控制细胞的分裂和伸长,因此要使树木正常生长,则必须有适合的光照强度。光照

强度对树木根系的生长能产生间接的影响,充足的光照条件有利于苗木根系的生长,形成较大的根茎比,对苗木的后期生长有利;当光照不足时,对根系生长有明显的抑制作用,根的伸长量减少,新根发生数少,甚至停止生长。尽管根系是在土壤中无光条件下生长,但它的物质来源仍然大部分来自地上部分的同化物质。当因光照不足,同化量降低,同化物减少时,根据有机物运输就近分配的原则,同化物质首先给地上部分使用,然后才送到根系,所以阴雨季节对根系的生长影响很大,而耐阴的树种形成了低的光补偿点以适应其环境条件。树体由于缺光状态表现徒长或黄化,根系生长不良,必然导致上部枝条成熟不好,不能顺利越冬休眠,根系浅且抗旱抗寒能力低。此外,光在某种程度上能抑制病菌活动,如在日照条件较好的立地上生长的树木,其病害明显地减少。光照过强会引起日灼,尤以大陆性气候、沙地和昼夜温差剧变情况下更易发生。叶和枝经强光照射后,叶片温度可提高5~10℃,树皮温度可提高10~15℃以上。当树干温度为50℃以上或在40℃持续2小时以上,即会发生日灼。日灼与光强、树势、树冠部位及枝条粗细等均密切相关。如果光照强度分布不均,则会使树木的枝叶向强光方向生长茂盛,向弱光方向生长不良,形成明显的偏冠现象。这种现象在城市园林树种表现很明显,由于现代化城市高楼林立、街道狭窄,改变了光照强度的分布,在同一街道和建筑物的两侧,光照强度会出现很大差别。如东西走向街道,北侧受的光远多于南侧,这样由于枝条的向光生长会导致树木偏冠。树木和建筑物的距离太近,也会导致树木向街道中心进行不对称生长。光照强度对植

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