植物生产的光照环境
植物生长与环境因素
植物生长与环境因素植物生长是一个复杂的过程,受到许多环境因素的影响。
这些因素可以分为两类:生物因素和非生物因素。
生物因素主要包括其他植物和动物对植物的竞争、掠食和寄生,而非生物因素包括温度、光照、水分、土壤肥力和土壤pH等。
首先,光照是植物生长的重要因素之一。
光照是植物进行光合作用的能量来源,光合作用可以将阳光转化为植物所需的营养物质。
光照的强弱直接影响着植物的生长速度和质量。
一般来说,充足的光照可以促进光合作用的进行,使植物生长得更加健壮。
而阴暗的环境则会限制植物的生长,导致植物长得瘦弱甚至死亡。
其次,温度也是重要的环境因素之一。
植物对温度的要求因不同的植物物种而异。
一般来说,大部分植物的适宜生长温度范围在20到30摄氏度之间。
过高或过低的温度都会对植物的生长产生不利影响。
高温会导致植物蒸腾加剧、水分丧失过多,甚至热射病的发生,而低温则会导致植物代谢速率下降、生长停滞、以及冻害等现象。
水分也是植物生长的关键因素之一。
水分对于植物的生长是不可或缺的,因为水是植物细胞内的主要组成部分,也是许多生物化学反应的媒介。
水分不足会导致植物脱水、凋萎和死亡,而水分过多则可能导致植物根部缺氧和根腐病的发生。
不同的植物对水分的需求也不同,一些生长在干燥环境中的植物对水分的适应能力更强,而一些生长在湿润环境中的植物则对水分相对较为敏感。
土壤肥力和土壤pH也会对植物的生长产生重要影响。
土壤中的营养元素和有机物质对植物的生长至关重要。
营养元素如氮、磷、钾等是植物生长所必需的,其中氮元素是植物生长所消耗最多的元素,对植物的生长起到重要的促进作用。
而土壤pH则影响着植物对营养元素的吸收和利用能力。
过酸或过碱的土壤会使各种营养元素的有效性下降,从而影响植物的生长。
因此,对土壤的合理管理和施肥是促进植物生长的关键。
其他生物也会影响到植物的生长。
植物之间存在着资源竞争关系,强势植物会争夺水分、阳光和营养物质等资源,从而抑制其他植物的生长。
第二节 植物生产的光照条件 试题(含答案)
第二节植物生产的光照条件一、单项选择题1. 许多植物成花需要极限日照长度,即()A. 可照时数B. 实照时数C. 日照时数D. 临界日长2. 在天文学上,某地的昼长是指从日出到日落太阳可能照射的时间间隔,称为()A. 可照时数B. 实照时数C. 日照时数D. 临界日长3. 生产上曙暮光是指太阳在地平线以下()的一段时间。
A. 0°~3°B. 0°~4°C. 0°~5°D. 0°~6°4.当太阳高度降低至地平线以下6。
时,晴天条件上的光照度约为()1x。
A. 2.5B. 3.5C. 4.5D. 5.55. 在赤道上,各季的曙暮光时间只有()多分钟。
A. 30B. 35C. 40D. 456. 紫外线的波长范围是()um。
A. 小于0.4B. 小于0.76C. 大于0.4D. 大于0.767. 红外线区的能量约占太阳辐射总能量的()A. 7%B. 43%C. 50%D. 55%8. 由于大气吸收,地球表面测得的太阳辐射光谱约在()μm之间。
A. 0.25 ~ 5.1B. 0.29 ~ 5.1C. 0.29 ~ 5.3D. 0.29 ~ 5.49. 可见光区的能量占太阳辐射总能量的()左右。
A. 7%B. 43%C. 50%D. 55%10. 若视大气上界的太阳辐射为100%,则被大气和云层吸收的约占()A. 10%B. 14%C. 27%D. 43%二、多项选择题11. 太阳辐射透过大气层后,由于大气的()作用,其到达地面时大大减弱。
A. 辐射B. 散射C. 反射D. 吸收12. 光质对种子萌发有影响,如()的连续照射会抑制黄瓜种子的萌发。
A. 红光B. 蓝光C. 白光D. 光13. 下列说法正确的有()A. 蓝光促进茎的伸长B. 红光抑制茎的伸长C. 长波长光促进细胞的伸长D. 短波长光抑制细胞的伸长三、填空题14. 实照时数是用测得的,但日照计只能感应一定能量的太阳直接辐射,有、遮挡时测不到。
种植基础第一章第一节光照条件
秋分日,太阳直 射于赤道
从夏至日到秋 分日,太阳直
射点往南移动, 北半球昼变
短夜变长,但 昼长仍然大于
长,到秋分日, 全球昼夜等 长,各为12小 时
冬至日,太阳直射 于南回归线
从秋分日到冬至 日,太阳直射点 仍然往南移动, 北半球昼继续变 短,夜继续变长, 昼长小于夜长, 至冬至日,正午 太阳高度达到一 年中的最小值北 极圈及其以北地 区,出现极夜现 象。南半球相反。
春分日,太阳 直射于赤道
正午太阳高度自赤 道向两两极递减
全球昼夜等长
夏至日,太阳直射 于北回归线
从春分日到夏至日, 北半球昼变长,夜 变短,昼长大于夜 长,至夏至日,北 回归线及其以北各 纬度,正午太阳高 度达到最大值,昼 长达到一年中的最 大值,北极圈及其 以北地区,出现极 昼现象。南半球相 反.
太阳 直接 辐射
到达地面太阳的辐射=天空散射辐射+太 阳直接辐射。
地面接收太阳辐射的多少受以下因 素的影响:
• 太阳高度角 (太阳平行光线与地平面的
交角称为太阳高度角)
• 大气透明度 • 云量和海拔高度 • 太阳直接辐射的时空变化
(二)太阳辐射的变化规律
• 1.太阳变化的日变化:夜间为零,清晨随太阳高 度角的增大逐渐增强,正午时,达到最强为最大 值。午后有逐渐减弱,到夜间又变为零。
雨水 春分 谷雨 小满 夏至 大暑 处暑 秋分 霜降 小雪 冬至 大寒
芒种:6月5日-- 6月7 日
麦类作 物成熟 秋作物 忙于播 种。
二十四节气—夏至
立春 雨水
惊蛰 春分
清明 立夏 芒种 小暑
谷雨 小满 夏至 大暑
炎夏 到来 白昼 最长
立秋 处暑
白露 秋分
学习植物的不同光照需求
03
光照对植物生长的影响
光合作用与光照强度的关系
光合作用
植物通过光合作用将光能转化为化学能,并合成有机物质 。
光照强度与光合速率
在一定范围内,随着光照强度的增加,光合速率也会增加 。但当光照强度超过一定阈值时,光合速率不再增加,甚 至可能下降。
阴生植物与阳生植物
阴生植物适应于低光照环境,其光合作用对光照强度的需 求较低;而阳生植物则需要较高的光照强度进行光合作用 。
光照需求
通常需要每天8-12小时的 光照,其余时间需要处于 黑暗或弱光环境中。
典型植物
包括一些秋季开花的植物 ,如菊花、秋海棠等,以 及一些热带作物,如香蕉 、菠萝等。
中性植物
定义
中性植物对日照长度的要求不严格, 可以在不同日照长度下正常生长和发 育。
典型植物
包括许多常绿植物和室内观叶植物, 如吊兰、绿萝、文竹等。
光照需求
通常能够适应各种日照条件,但可能 在不同日照长度下表现出不同的生长 特性。
光周期不敏感植物
定义
光周期不敏感植物是指对日照长 度变化不敏感,能够在不同日照 长度下正常生长和发育的植物。
光照需求
不受日照长度变化的影响,可以 在各种日照条件下正常生长。
典型植物
包括一些多年生草本植物和木本 植物,如草莓、月季等。这些植 物通常具有较强的自适应能力, 能够在不同环境中生存和繁衍。
植物光照需求研究的意义和价值
提高植物生产效率
通过研究植物的光照需求,可以优化植物的生长环境,从而提高植物的生长速度和产量 。这对于农业生产、园艺和植物科学研究具有重要意义。
保护生态环境
合理的光照管理可以减少植物的光照浪费和光污染,有助于保护生态环境和节约能源。
植物工厂环境控制管理制度
植物工厂环境控制管理制度一、前言植物工厂是一种通过人工方式种植和培育植物的设施,由于其独特的生产模式和环境控制要求,需要建立完善的环境控制管理制度。
本文将讨论植物工厂环境控制的关键要点和管理制度。
二、温度控制1. 设定温度范围:在不同植物生长阶段,设置适宜的温度范围。
例如,幼苗生长阶段的温度范围为25-28摄氏度,开花和结果阶段的范围为18-22摄氏度。
2. 温度监测:安装温度传感器,实时监测各个区域的温度,并通过数据记录和报警系统进行管理。
3. 温度调控:利用制冷、制热等设备,根据温度监测结果进行温度调控,确保环境温度稳定在设定范围内。
三、湿度控制1. 设定湿度范围:根据植物的需求,设定适宜的湿度范围。
例如,干燥气候的植物需要较高的湿度,而湿润气候的植物需要较低的湿度。
2. 湿度监测:安装湿度传感器,实时监测各个区域的湿度,并通过数据记录和报警系统进行管理。
3. 湿度调控:利用加湿、除湿等设备,根据湿度监测结果进行湿度调控,确保环境湿度稳定在设定范围内。
四、光照控制1. 光照强度:根据植物对光照的需求,设定适宜的光照强度。
不同植物在不同生长阶段需要不同的光照强度。
2. 光照时间和周期:根据植物对光照的需求,设定适宜的光照时间和周期。
一般情况下,植物需要一定的光照时间,并需要保持一定的光照周期,如日间光照和夜间黑暗的比例。
3. 光照监测:安装光照传感器,实时监测光照强度,并通过数据记录和报警系统进行管理。
4. 光照调控:利用光源设备,如LED灯光等,根据光照监测结果进行光照调控,确保植物在适宜的光照条件下生长。
五、二氧化碳控制1. 设定二氧化碳浓度:根据植物对二氧化碳的需求,设定适宜的二氧化碳浓度。
一般情况下,植物需要较高的二氧化碳浓度来促进光合作用。
2. 二氧化碳监测:安装二氧化碳传感器,实时监测二氧化碳浓度,并通过数据记录和报警系统进行管理。
3. 二氧化碳调控:利用二氧化碳供给设备,根据二氧化碳监测结果进行二氧化碳调控,确保植物在适宜的二氧化碳浓度下生长。
植物生产的光照条件案例光合作用
植物生产的光照条件案例光合作用
植物生产的光照条件对光合作用具有重要影响。
光合作用是植物将光能转化为化学能的过程,它需要适当的光照强度和光质。
下面是一个关于植物生产的光照条件与光合作用的案例。
案例:番茄的光合作用与光照条件
番茄是一种常见的蔬菜作物,属于喜光型植物。
在植物生产过程中,为了提高番茄的产量和品质,需要合理控制光照条件。
首先,光照强度是影响番茄光合作用的关键因素。
当光照强度处于光饱和点以上时,光合作用速率不再增加,因此给予过高的光照强度对番茄生长并无益处。
然而,当光照强度长时间低于光补偿点时,番茄的呼吸作用将超过光合作用,导致有机物消耗多于积累,进而影响番茄的生长和产量。
因此,在番茄种植过程中,需要根据不同生长阶段的需求,合理调节光照强度,确保光照强度处于适宜范围内。
其次,光质也对番茄的光合作用产生影响。
不同波长的光线对番茄的生长和发育具有不同的影响。
例如,红光和蓝紫光对番茄的光合作用贡献较大,而绿光对光合作用的影响较小。
因此,在番茄种植过程中,可以通过选择适当的光源和调节光谱分布,以提高番茄的光合作用效率和产量。
除了光照强度和光质外,其他因素如温度、水分、无机盐等也对番茄的光合作用产生影响。
因此,在植物生产过程中,需要综合考虑各种因素,为番茄提供最佳的生长环境,以实现高产、优质、高效的
农业生产目标。
总之,植物生产的光照条件对光合作用具有重要影响。
通过合理控制光照强度和光质等条件,可以提高植物的光合作用效率和产量,为农业生产带来更好的经济效益和社会效益。
植物生长所需要的环境条件
植物生长所需要的环境条件植物生长是一个复杂而精致的过程,需要适宜的环境条件来支持其生长和发育。
下面我们来探讨一下植物生长所需要的环境条件。
充足的阳光是植物生长的基本需求之一。
阳光是植物进行光合作用的能量来源,通过光合作用,植物可以将二氧化碳和水转化为能量和氧气。
因此,阳光充足的环境能够促进植物的健康生长。
水是植物生长不可或缺的因素。
水是植物体内的重要成分,参与着植物体内的各种代谢过程。
植物通过根部吸收土壤中的水分,将水分和养分输送到各个部位,维持植物体的生长和发育。
除了水和阳光,适宜的温度也是植物生长的重要环境条件之一。
不同植物对温度的要求各有不同,但大多数植物在适宜的温度范围内才能正常生长。
过高或过低的温度都会影响植物的生长,甚至导致生长受阻。
空气质量也会影响植物的生长。
植物通过叶片进行呼吸作用,吸收空气中的二氧化碳,并释放氧气。
因此,新鲜的空气对植物的生长至关重要。
空气中的污染物会影响植物的正常生长,甚至导致植物生长异常。
除了以上所述的基本环境条件外,土壤也是植物生长的重要因素之一。
土壤中的营养物质和微生物对植物生长起着至关重要的作用。
适宜的土壤pH值、土壤结构和土壤湿度都会影响植物的生长和发育。
植物生长所需要的环境条件还包括适宜的空间和适宜的生长周期。
不同植物对空间的需求不同,有些植物需要较大的生长空间,而有些植物则适合在狭小的空间内生长。
此外,不同植物的生长周期也各不相同,有些植物生长迅速,有些植物则生长缓慢。
植物生长所需要的环境条件是多方面的,包括阳光、水、温度、空气质量、土壤和空间等因素。
只有在适宜的环境条件下,植物才能健康生长,展示出其生命力和美丽。
希望我们能够更加关注和重视植物的生长环境,为植物提供一个良好的生长条件,共同创造一个绿色美丽的世界。
植物的生长环境
植物的生长环境
光照
光照是植物生长中至关重要的因素之一。
光照量足够的话,植物可以进行光合作用,将太阳能转换为化学能,并生产出养分和能量。
不同植物对光照的需求程度有所不同,有些植物需求强烈的阳光,而有些植物喜欢半阴或阴暗的环境。
温度
温度也是植物生长的重要因素之一。
不同植物对温度的适应能力各不相同,有些植物能在极寒或极热的环境中生存,而有些植物对温度变化较为敏感。
一般来说,大部分植物能在适宜的温度范围内进行正常的生长和代谢。
湿度
植物对湿度也有一定的适应能力。
湿度过高会导致植物叶片上积水,增加植物感染病菌的机会;而湿度过低则可能导致植物叶片
失水,影响其正常的生长和发育。
不同植物对湿度的需求也有所不同,有些植物喜欢湿润的环境,而有些植物则喜欢较为干燥的环境。
土壤
土壤是植物根系的生长基质,对植物的生长非常重要。
不同植
物对土壤的要求各不相同,有些植物适应酸性土壤,而有些植物适
应碱性土壤。
土壤的肥力也对植物的生长起着关键作用,养分丰富
的土壤能够满足植物的生长需求。
水分
植物对水分的需求也是生长的重要因素之一。
水分不足会导致
植物的叶片枯萎和脱落,而过多的水分则可能引起植物的烂根。
不
同植物对水分的要求也有所不同,有些植物喜欢湿润的环境,而有
些植物则喜欢较为干燥的环境。
以上是一些关于植物生长环境的主要因素的介绍。
了解这些因
素有助于我们提供适合植物生长的环境,并更好地照料植物。
《植物生产与环境》第二章:植物生产与光照
1 植物生产的光环境
1.3 昼夜和季节变化
(2)二十四节气
二十四节气是根据地球在公转轨道上所处的位置确定的(图2 -3),把地球 公转轨道一周360°等分为24段,春分 位于0°位置上,夏至、秋分和冬至则分别 位于90°、180°和27(?位置上,其间各有5个节气,两节气间隔15、地 球公转一 周是一年365天,所以两节气间隔日期大约为15天,所以每一节气出现的日期 基本上也是固定的。
绿色植物光合作用的细胞器是叶绿体,在叶绿体内含有叶绿素a、叶绿素b 和胡萝卜素等光合色素,在绿色植物的光合作用过程中,上述光合色素吸收光 能 的能力都很强,但它们只吸收0. 38—0. 7微米波长范围内的可见光。光合色 素吸收太阳光后,便处于激发状态,从而引起氧化还原反应,称为光化学反应。 光化学合成反应引起一系列电子传递过程,水被分解放出氧和氢,并将CO2固 定合成糖类。
1 植物生产的光环境
1.2 地面和大气的辐射、有效辐射
(3)地表面的净辐射
地表面的净辐射是指地面长、短波辐射的收入和支出的差只额,地面吸收的太阳总辐射,包括直 接辐射和散射辐射,是收入部分;有效辐射,是支出部分。
一日之中,地面净辐射,白早天是正值,因为地面获得的太阳辐射(总 辐射)远大于有效辐射支出;夜间,只有有效辐射支出,没有太阳辐射收 入,故为负值。但是净辐射由正转为负,由负转为正,并不正好是日落、 日出之时,而是在日落前1〜1.5小时,日出后1小时。上午净辐射逐渐增大, 最大值出现在午前0.5-1. 0小时, 此后逐渐减小,日落后不久达最小值。
光呼吸作用过程并不是真正的细胞呼吸作用,行光呼吸细胞中进行的真正呼 吸作用被专称为暗呼吸(细胞呼吸是细胞内分解有机物质产生能量的过程)。 加 上“暗”字是为了与光呼吸有所区别,因为光呼吸只在光照下才会发生。而 暗呼 吸既在有光,也在没有光的情况下发生。
植物的生长过程与环境的关系
植物的生长过程与环境的关系植物是地球上最基础的生命形式之一,它们通过光合作用,将阳光、水和二氧化碳转化为能量和氧气。
然而,植物的生长过程并不仅仅受光照、水分和二氧化碳的影响,环境中的其他因素也起着重要的作用。
本文将探讨植物的生长过程与环境之间的关系,并分析环境因素对植物生长的影响。
一、温度对植物生长的影响温度是植物生长过程中最重要的环境因素之一。
不同种类的植物对温度的适应范围各不相同。
一般而言,植物在适宜的温度下能够更好地进行光合作用,并获得更多的能量。
温度过高或过低都会对植物的生长产生不良影响。
在高温环境下,光合作用受阻,植物无法充分吸收阳光能量,导致生长减缓甚至停滞。
此外,高温还会引发植物的脱水现象,造成水分流失过快,进而导致植物的枯萎和死亡。
相反,在低温环境下,植物的生长速度也会受到抑制。
虽然某些寒地植物能够在较低的温度下生存,但生长速度缓慢,极端低温下甚至会死亡。
二、水分对植物生长的影响水分是植物生长过程中不可或缺的因素之一。
光合作用需要水分才能进行,植物通过根系吸收土壤中的水分来满足自身需求。
水分对植物的影响主要体现在促进养分吸收、细胞膨胀和物质运输方面。
缺乏水分会导致植物根系无法充分吸收所需的养分,限制了植物生长。
此外,水分不足还会导致植物细胞脱水,导致细胞膨压力降低,影响物质的运输和分配。
植物在缺水条件下通常会表现出叶片下垂、枯萎和凋落等现象。
然而,水分过量也对植物的生长造成负面影响。
土壤过于湿润会阻碍植物根系的呼吸,使得植物根系受缺氧而死亡。
此外,水分过多还会造成根系腐烂和病害的滋生,使植物易受感染。
三、光照对植物生长的影响光照是植物进行光合作用的必要条件,对植物的生长发育和形态特征具有重要影响。
光照对植物的影响主要体现在植物的生长定向、物质合成和开花结果等方面。
光照的强弱和持续时间会影响植物的生长定向。
在过强的光照下,植物光合作用速率过高,导致光合产物过剩,影响植物的生长与发育。
植物生长与光照环境
光照时间与植物的生长发育-一光照时间与植物成花-(二光照时间与植物性别-C三光照时间与植物休眠
光照时间与植物性别-光照时间影-响因素-影响植物-影响花的-影响植株-成花-雌雄比例
光照时间与植物性别-·完成光周期诱导后,若植物继续处于光周期诱-导的适宜光周期条件下,会多开雌花;若处于适宜的光周期条件下,则多开雌花。-NEWS
一、光照时间与植物成花-光周期诱导-1、概念:光周期在植物发芽前给予一定光周期处理,-满足植物光照,使得植 在任何情况下都可开花的诱-导过程。-Figure 35.13 Photoperiodic control f flowering-入-Light-24-hours-Critical night-length-Fl sh of light-Darkness-Short-daylong-nightplants-Long-d yshort-nightplants
光照强度与植物生长发育-一:光照强度与植物光合作用-二:光照强度与植物生长发育-中中中中中中中中中十中中中 中中中中中中中中中中-三:光照强度与植物品质-四:光照强度与植物类型
光照时间与植物的生长发育-一光照时间与植物成花-(二光照时间与植物性别-C三光照时间与植物休眠
三光照时间与植物休眠-日照时间长短直接-长日照条件能够促进多年-是诱发和控制芽休-生植物的生长,短日照植的重要因素-物则引起植物伸长生长的-E康-停止及休眠芽的形成-·国·h5时,W日a日8-目8·0-市巧蒙请 务-3⊙80-秋季短日照条件下,植物准备-日照长短对芽休眠的-进入休眠期不易进行长期光照-影响效果也因植物 -否则容易遭受冻害危险-类而异
远红光雁射-I-红光照射-暂时的中间-物质-600-700nm-300-被长m-a-Pr-X-2.0-破I-0.5-50-800-被长mm】-730nm-b》-图8-22-光敏素溶液的吸收光谱a和作用光谱b-N WS
农作物的适宜光照条件
农作物的适宜光照条件随着社会的发展,农业生产也在不断进步和改善。
农作物是农业生产的重要组成部分,而光照条件是农作物生长和发育的重要因素之一。
了解农作物的适宜光照条件,对于提高农作物产量和质量具有重要意义。
本文将介绍不同种类农作物的适宜光照条件。
一、水稻的适宜光照条件水稻是我国主要的粮食作物之一,对于光照条件有着一定的要求。
在水稻生长初期,适宜的光照强度可以促进幼苗的生长和发育,提高其抗病虫害的能力。
在水稻的生长后期,光照条件对于籽粒的灌浆和水稻产量的形成也起着重要的作用。
根据研究,水稻生长期间的适宜光照强度为每平方米8000-10000勒克斯(lx),光照时间应达到10-12小时。
此外,水稻还需要充足的阳光照射,避免阴暗和密集的生长环境,以减少病虫害的发生。
二、小麦的适宜光照条件小麦是我国主要的粮食作物之一,其生长和发育也对光照条件有着一定的要求。
小麦的生长期适宜光照强度为每平方米10000-15000勒克斯(lx),光照时间为10-12小时。
在小麦的生长过程中,适宜的光照条件有助于提高光合作用效率,促进植物的光合产物积累,并增加小麦的籽粒数和产量。
同时,光照条件对于小麦的根系发育、抗病虫害和适应环境的能力也有影响。
三、蔬菜的适宜光照条件蔬菜是人们日常饮食中必不可少的食物之一,其种植也对光照条件有一定的要求。
蔬菜种植的光照条件包括光照强度和光照时间。
一般来说,蔬菜的适宜光照强度为每平方米15000-25000勒克斯(lx),光照时间为12-14小时。
不同种类的蔬菜对光照的要求也有所不同,例如叶菜类蔬菜(如菠菜、茼蒿等)对光照要求较低,而果菜类蔬菜(如番茄、黄瓜等)对光照要求较高。
适宜的光照条件有助于提高蔬菜的品质和产量,促进其呼吸作用和光合作用的进行,提高蔬菜中营养物质的积累和含量。
四、果树的适宜光照条件果树是农作物中的重要组成部分,其生长和发育对于光照条件有着一定的要求。
果树的光照条件包括光照强度和光照时间,对于果实的生长、花芽分化和色素积累具有重要的影响。
植物生产与环境11
植物生产与环境植物生产与环境密不可分,环境因素对植物生产具有重要影响。
植物生长需要光、水、营养物质和温度等外部条件的协助,同时环境中的土壤、空气质量、气候等因素也会直接影响植物生长状况。
在当今社会,由于人类活动和气候变化等因素导致环境问题日益突出,进而影响到植物生产的效率和质量。
环境因素对植物生长的影响光照光照是植物进行光合作用的重要条件,能够直接影响植物的生长速率和养分吸收。
不同植物对光照的需求量不同,有些植物对光照的要求较高,而有些植物对光照的要求较低。
缺乏适当的光照会导致植物生长缓慢,影响农作物的产量和质量。
水分水分是植物生长的另一个重要因素。
植物通过根系吸收土壤中的水分和养分,水分不足会导致植物生长受阻甚至死亡。
而水分过多也会对植物的生长造成不利影响,容易引发根部腐烂等问题。
营养物质植物需要从土壤中吸收多种元素和营养物质以维持生长需要。
其中,氮、磷、钾是植物生长所需的主要元素,植物吸收这些元素能促进植物的生长和发育。
温度温度是影响植物生长的重要环境因素之一。
不同植物对温度的适应范围不同,过高或过低的温度都会对植物的生长造成影响。
适宜的温度能够促进植物生长,提高农作物产量。
当前植物生产面临的环境挑战随着工业化和城市化的加速发展,环境污染和气候变化等问题日益严重,给植物生产带来了新的挑战。
大气中的污染物、土壤中的重金属和农药残留等,都会对植物生长和产量造成负面影响。
增强环境保护意识,促进可持续植物生产为了解决当前植物生产面临的环境挑战,我们需要采取积极的措施,加强环境保护意识,促进可持续植物生产。
通过科学合理的农业管理和技术手段,减少农业环境污染,提高农作物的抗逆性,以适应不断变化的环境条件,实现绿色农业的可持续发展。
在今后的植物生产工作中,应当充分考虑环境因素对植物生长的影响,采取有效的措施保护和改善环境,促进农作物产量和质量的提高,实现与环境和谐共存的目标。
植物工厂光照和温度调控
植物工厂光照和温度调控植物工厂是在高精度环境控制的封闭或半封闭生长空间内进行植物周年生产的系统。
在系统内需要为对象作物提供适宜的生长环境。
这些环境因子包括:光照(光强、光质和光照时数)、温度、湿度、CO2浓度、风速以及营养液的pH、EC、肥料成分、溶氧量、液温、流速等。
对植物工厂进行环境优化控制,最根本的是要明确作物光合作用、产物积累、转流分配、发育和呼吸等生理过程与环境因子之间的关系,综合考虑各环境因子的复合作用效果,选择运行成本低、效果好的调控手段进行优化控制,以达到理想的控制效果。
这里,主要对植物工厂的光照、温度调节作重点介绍。
光环境调控技术光照是作物生命活动的能量源泉,又是某些作物完成生命周期的重要信息.无论是弱光、短日照或强光、长日照都可能成为某些作物生长、发育的限制因子。
因此,对植物工厂内的光照环境进行调节控制是十分必要的.光照环境的调节,是根据作物的种类及生育阶段,通过一定的措施,调节光照条件,创造良好的光照环境,以提高作物的光合效率.补光调节光合补光在高纬度地区或连阴天,造成光强和光照时数不足,或整体作物具有较高的光照强度要求时,进行光合补光是必要的。
利用人工光源补充照明是行之有效的方法。
目前使用的人工光源仅限于电光源一种,通常使用高压钠灯(HID)进行补光。
由于成本太高,大面积应用还难以做到,但在蔬菜育苗工厂中应用则较为经济且能育出壮苗。
光周期补光对于光周期敏感的作物,特别是在光周期的临界期,当暗期过长而影响作物的生长发育时,应对作物进行人工光周期补光。
光周期补光是作为调节生长发育的信息提供的,需用的光照度较低,一般为22Lx左右。
补光时间因植物种类、天气状况、地理条件而变化。
为抑制短日照植物开花,一般在早晚补光4h,使暗期短于7h;也可进行深夜间断暗期补光2~5h,间断暗期也能起到早晚补光,抑制短日照植物开花的效果。
遮光调节光合遮阳光合遮阳主要目的是降温和减弱光照强度,四周不需严密搭接,也叫部分遮阳。
植物工厂中光照和温度控制技术研究
植物工厂中光照和温度控制技术研究植物工厂是一种新型的农业生产方式,利用人工光源和环境控制技术,实现无土培植、精准灌溉、个性化营养方案、精准施肥等一系列先进技术,对植物生长环境进行精细调控,来提高产量和品质。
其中,光照和温度控制技术是植物工厂中的两个重要环节,下面将就这两方面的技术进行详细的探讨。
一、光照控制技术1. 光照强度控制光照强度是指光照照射到植物叶面上的光子数量,在植物生长过程中起着至关重要的作用。
光照过强或过弱,都会影响到植物光合作用的正常进行。
因此,在植物工厂中,通过控制光照强度来满足植物生长的需要是至关重要的。
一般来说,植物的生长需要的最佳光照强度是2000-3000LX,而在不同的生长阶段,对光照强度的要求也不同。
例如,幼苗期需要较弱的光照,细胞分裂期需要适中的光照,而生长期则需要较强的光照。
因此,对不同生长阶段的植物,需要进行相应的光照强度调整。
2. 光照时长控制光照时长指的是一个周期内植物接受到的光照时间。
一般来说,植物需要在一定的光照时间内完成光合作用和呼吸作用,以供应能量维持生命活动。
在植物工厂中,根据植物种类和生长阶段的需要,当然也需要对光照时长进行相应的调节。
例如,在幼苗期,每天需要大约16小时的光照时间,而生长期则只需要8-10个小时的较为均匀的光照时间。
而且,不同植物对光照时长的要求还会存在差别,这就需要设计调节系统来满足不同植物的光照时长需求。
二、温度控制技术1. 空气温度控制空气温度是植物生长的一个重要环节,它对植物光合作用、呼吸作用、蒸腾作用等生理过程均有影响。
在植物工厂中,通过对空气温度的精确控制,可以提供一个舒适的生长环境,有利于植物的健康生长和高产高质。
2. 墙面温度控制墙面温度是指植物工厂设施中墙面的温度。
墙面温度是影响植物生长的另一个重要因素。
当室内温度较高时,墙面温度也会较高,使植物利用较少的水分以减轻水分蒸腾,从而保持适宜温度和湿度。
因此,对墙面温度的控制同样是植物工厂中温度控制技术的关键问题。
白天光照环境对植物生长的重要性
白天光照环境对植物生长的重要性植物是地球上最基本的生物之一,它们通过光合作用将阳光转化为能量,并且通过这种方式为整个生态系统提供了能量和氧气。
因此,光照环境对植物的生长至关重要。
本文将探讨白天光照环境对植物生长的重要性,并分析其影响因素和潜在的应用价值。
首先,白天的光照环境直接影响着植物的光合作用效率。
光合作用是植物通过光能转化为化学能的过程,它是植物生长和发育的基础。
光合作用中最主要的反应是光合色素吸收光能,将其转化为化学能,并将二氧化碳转化为有机物质。
然而,光合作用的效率受到光照强度、光质和光周期等因素的影响。
白天的光照环境提供了充足的光照强度和适宜的光质,有利于植物光合作用的进行,从而促进植物的生长和发育。
其次,白天的光照环境对植物的形态结构和生理特性具有重要影响。
光照环境的变化可以引起植物的形态结构和生理特性的调整,以适应不同的生长环境。
例如,光照强度的增加可以促进植物的茎伸长和叶片展开,从而增加光能的吸收面积;而光质的改变则可以调节植物的生长节律和开花时间。
此外,光照环境还可以影响植物的叶绿素含量、气孔开闭和光合酶活性等生理特性。
因此,白天的光照环境对植物的形态结构和生理特性的调整至关重要,它直接影响着植物的生长和发育。
然而,白天的光照环境并不是固定不变的,它受到多种因素的影响。
首先,地理位置和季节是影响光照环境的重要因素。
地理位置决定了植物所处的纬度和海拔高度,从而影响了光照的强度和光质。
季节的变化则导致了日照时间和光照强度的差异。
其次,天气条件也会对光照环境产生影响。
阴天和雨天的天气条件会降低光照强度和改变光质,从而影响植物的光合作用效率和生长状况。
此外,人为因素如森林砍伐和城市建设也会改变植物的光照环境。
因此,了解和控制光照环境的变化对于优化植物生长和发育具有重要意义。
最后,白天光照环境对植物生长的重要性具有潜在的应用价值。
光照环境的调控可以用于农业生产和园艺栽培中。
通过合理调整光照强度、光质和光周期等因素,可以提高作物的产量和品质,延长花期和果实成熟期。
植物生产利用光照条件案例光合作用
植物生产利用光照条件案例光合作用As we all know, light is essential for photosynthesis, the process by which plants convert sunlight into energy. Without adequate light conditions, plants will struggle to grow and produce food. In terms of plant production, light plays a crucial role in determining the growth rate, yield, and overall health of the plants. Different plants have varying light requirements, with some needing full sun exposure while others thrive in partial shade.众所周知,光照是植物进行光合作用的必要条件,光合作用是植物将阳光转化为能量的过程。
如果光照条件不足,植物将很难生长和产生食物。
在植物生产方面,光照在决定植物的生长速度、产量和整体健康状况方面起着至关重要的作用。
不同植物对光照的需求各不相同,有些需要充足的阳光照射,而另一些则在半阴处茁壮成长。
For plants that require full sun, it is important to ensure that they receive at least 6-8 hours of sunlight per day. This can be achieved by planting them in a location with maximum exposure to sunlight and ensuring that there are no obstructions blocking the sunlight. In contrast, plants that thrive in partial shade should be placed in areaswhere they can receive dappled sunlight or indirect light. By understanding the specific light requirements of each plant, we can optimize their growth and productivity.对于需要充足阳光的植物,确保它们每天至少接受6-8小时的阳光照射是非常重要的。
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第二章植物生产的光照环境
第一节光对植物的生态作用
一、光的物理特性及时空变化
太阳以不同波长的电磁波形式释放巨大的能量,其电磁波主要构成从伽马射线一直到红外线,形成连续的光谱,但大部分太阳辐射波长范围在0.4到4.0微米之间,其中波长0.38到0.76微米之间的光为人眼能看见的可见光,其余的则是人眼看不见的不可见光。
根据可见光的波长可以将其分为红橙黄绿蓝紫6种颜色的光。
在全部太阳辐射中,可见光约占近50%。
光合作用所需的光都在可见光的范围内。
由于地球外围有大气层,当太阳辐射穿过大气层投射到地面前,其辐射强度因大气的反射,吸收和散射等原因会受到明显的消减。
减小量与大气层的各种成分组成及其量的多少有关。
作为大气含量最多的氮气对太阳辐射的吸收很少。
臭氧和氧气对紫外辐射有明显的吸收作用,其中大部分紫外辐射是由集中10到40千米高层大气中的臭氧吸收的。
大气中的水气和二氧化碳主要吸收红外线。
尘埃虽也有一定的吸收作用,但吸收量很小,除非空气中的含尘量非常大,才可能有明显的吸收。
从以上所述可以看出,大气吸收带主要在太阳辐射光谱的两端区域,对可见光吸收非常少,这对植物的光合作用非常有利。
由于大气层对太阳辐射的吸收和散射具有选择性,当太阳辐射通过大气后,不仅辐射强度减弱了,而且光谱成分也发生了变化。
穿过的大气层越厚,紫外线和可见光所占的比例减少,长波光比例增大;穿过的大气层越薄,则结果相反。
所以,低纬度的短波光多,高纬度的长波光多;随海拔的升高,短波光的量也随之增加。
一年四季,夏季短波光较多,冬季长波光较多;一天中,中午短波光较多,早晚长波光较多。
二﹑光对植物生态作用
(一)光质对植物的生态作用
植物的光合作用只是利用可见光的大部分,通常将这部分辐射成为生理有效辐射或光合有效辐射。
在生理有效辐射中,红、橙光是被叶绿素吸收得最多的部分,具有最大的光合活性,所以也称为生理有效光。
其次是蓝、紫光也能被叶绿素、胡萝卜素等强烈吸收,只有绿光在光合作用中很少给吸收利用。
(二)光照强度的生态效应
地表的光照强度有其空间和时间上的变化规律。
随纬度的增加光照强度减弱。
纬度越低,太阳辐射穿过大气层的距离越短,则能量损失越小,单位地表所接受的辐射强度也就越大。
纬度增加则相反。
光照强度随海拔高度的升高而增强。
因为随着海拔高度的升高,大气厚度相对减少,空气密度也随之减少。
坡向和坡度也影响光照强度。
如在北半球温度地区,太阳的位置偏南,南坡所受的辐射比平地多,北坡则较平地少。
一年中,以夏季太阳辐射最大,冬季最弱。
一天中,中午前后辐射最强,早晚最弱。
对许多植物而言,光照强度没有大到可以阻碍生命活动的地步。
但是,强光引起的温度升高,水分损失,对植物生命活动有着重大的影响。
相反,光照不足对植物的影响更大,如小麦开花期,连绵的阴雨天气会影响小麦的产量。
若环境中完全没有光照,绿色植物将无法生存。
光照强度对植物的生长发育及形态结构的建成有重要的作用。
光是绿色植物进行有机物合成的能量来源,而有机物积累的多少必然对植物的生长产生影响;植物许多器官的形成以及各器官和组织的比例都与光照强度有直接的关系。
黄化(etiolation)现象就是光照不足或无光所引起的对植物生长及形态建成的影响,在这种条件下,植物体节间特别长,叶子不发达且小,缺少叶绿素而呈现黄色,植物体中的水分含量高,薄壁组织发达,机械组织和维管束的分化很差,特别是导水组织不发达;光照不足将引起植物体内养分供应出现障碍,可导致已经形成的花芽、果实发育不良或早期死亡,也会影响果实的品质。
果树进行必要的修建,其
目的之一就是为了使果树枝叶分布合理,使果树内外都能较好地接收光照,从而不影响开花、结果。
植物在长期的进化过程中,对其自身生存的特定光照环境将产生相应的适应。
根据植物对光照强度的适应性,可以把植物分为阳地植物、阴地植物和耐阴植物三大类型。
了解植物与光照强度的关系,对农林业生产具有重要意义。
无论是引种、栽培还是物种的驯化,都要考虑植物对光的需求和环境中的光照条件,并采取相应的措施。
如植物南移,由于纬度减小,光照强度增强,需要考虑采取遮阴以避免植物不能很快适应强光环境。
光补偿点(compensation point)当光合作用固定的二氧化碳恰与呼吸作用释放的二氧化碳相等时的光照强度,成为光补偿点。
光照一旦超过补偿点,二氧化碳吸收量迅速增加,随着光照强度进一步增加,净光合速率又减慢,直到光合产物不再增加时的光照强度,成为光饱和点(saturation point)
(三)光照时间的生态作用
1.光周期现象和类型
植物和动物对昼夜长短日变化和年变化的反应称为光周期性。
植物光周期的反应主要是诱导花芽的形成和开始休眠。
加纳和阿拉德证实了1年生植物的开花期主要决定于光照时间的长短,根据植物开花所需要的日照长短,可区分为长日照植物、短日照植物和日中性植物。
长日照植物——较长日照条件下促进开花的植物,日照短于一定长度不能开花或推迟开花。
用人工方法延长光照时数可提前开花。
如菠菜是长日照植物,在春季短日照条件下生长营养体,经济和食用价值高,一到春末夏初日照时数渐长就开花结实不宜食用。
短日照植物——较短日照条件下促进开花的植物,日照超过一定长度便不开花或明显推迟开花。
深秋或早春开花的植物多属此类,用人工缩短光照时间,可使这类植物提前开花。
日中性植物——完成开花和其他生命阶段与日照长短无关的植物称日中性植物,如番茄等蔬菜作物。
植物的光周期性具有控制生长、诱导休眠、调节开花和打破休眠的作用。
但木本植物的开花结实不仅受光周期控制,而且还有其他影响因素,如营养的积累和光照强度等。
目前,对树木光周期反应的研究尚不够深入,大部分工作是用实生苗或插条完成的,光周期如何控制成年树木繁殖还了解不多,许多树种的开花似乎属于日中性型。
树木在黑暗或连续光照下照样打破休眠,表明休眠的结束不是光调节现象,温度常是光周期反应的重要补充因子。
2.光周期现象和植物地理分布
光周期现象与植物的地理分布有关。
地球上不同纬度的光周期是不一样的,在不同的环境中形成了相应的植物。
短日照植物大多产于热带或亚热带;长日照植物大多产于温带和寒带。
如果把短日照植物北移,由于日照时数增加,会延迟休眠的起始时间,易使植物收到冻害,其开花也可能因为长光周期而受到限制;如果长日照植物南移,会由于长日照条件不足,不会开花。
复习思考
1.什么叫光补偿点和光饱和点?
2.影响光合作用的因素是什么?
3.什么是光周期性?其类型有哪些?
第二节提高植物光能利用率的途径
一、植物的光合性能与产量
二、提高植物光能利用率的途径
复习思考
1.光能利用率的概念。
2.光能利用率不高的主要原因是什么以及如何提高光能利用率?。