第十三章辐射光照与农业

动物的光周期现象
动物繁殖的光周期：长日照和短日照动物，意义
昆虫滞育的光周期
换毛换羽的光周期
第十三章辐射光照与农业
动物迁徙的光周期
夜植 变物 化光
合 作 用 的 昼
第十三章辐射光照与农业
小时
实验室恒定条件下生物的节律
第十三章辐射光照与农业
鸟 类 节 律
第十三章辐射光照与农业
植物对光周期反应的类型
⑴长日植物（LDP） 指在24h昼夜周期中， 日照长度长于某一临界日长，才能开花结实的 植物。如小麦、萝卜、白菜、天仙子等。
⑵短日植物（SDP） 指在24h昼夜周期中，日 照长度短于某一临界日长，才能开花结实的植物。 如水稻、大豆、苍耳、烟草、菊花等。
⑶中性植物（DNP） 在任何长度的日照下均能 开花结实。如月季、四季豆、番茄、黄瓜等。
2. 育种
人工调节花期 新品种
花期不遇
第十三章辐射光照与农业
3. 引种
短日照植物 :光温对发育速度的影响有相互迭 加的作用，因而增加了南北引种的困难。
北方→南方，提前开花，晚熟品种； 南方→北方，早熟品种。
蓝色膜：主要适用于水稻育秧，有利于培育矮 壮秧苗，还可用于蔬菜、棉花、花生、草莓、 菜豆、茄子、甜椒、番茄、瓜类等蔬菜和其他 经济作物，可较好地起到防除杂草的作用。
紫色膜：该膜主要适用于冬春季温室或塑料大 棚的茄果类和绿叶类蔬菜栽培，可增进品质， 提高产量。
第十三章辐射光照与农业
黄色膜：据试验，用黄色膜覆盖芹菜和莴苣，植物 生长高大，豆类生长壮实；覆盖黄瓜，可促进现蕾 开花，增加产量1～1.5倍；覆盖茶树，茶叶品质上 乘，产量提高。
(4)特殊日照植物：甘蔗等少数热带植物
第十三章辐射光照与农业
第十三章辐射光照与农业
临界日照长度（临界日长）
临界日长就是界限长度，长于或短于这 个长度，长、短日照植物都不能开花结实， 始终保持原有的营养生长状态，这个界限长 度叫临界日照长度。
长日照植物要求日照时间不短于这个界限 长度，短日照植物要求日照时间不长于这个 界限长度。
？ 长日照植物临界日长大于短日照植物
临界日长 ？
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短日照 长日照
植物 苍耳 菠菜
临界日长 （h） 16 13
长日照植物的临界日长不一定长于短日照 植物； 短日照植物的临界日长不一定短于长日照 植物。
关键：超过还是短于其临界日长。
第十三章辐射光照与农业
光、暗期交替处理开花效应示意图
紅
红外线 橙
400
500
600
700
波长nm
d、波长为0．4-0．51μm的光(主要为蓝，紫光)被 植物叶绿素和叶黄素强烈吸收，表现为强的光合作用，有 利于蛋白质合成。抑制植物的伸长生长，使植物向光性更 敏感。
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三、人工调节光质的尝试
第十三章辐射光照与农业
红色膜：在红色膜下培育的水稻秧苗生产旺盛； 甜菜含糖量高；胡罗卜直根长得更大；韭菜叶宽 而肉厚，收获期提前，产量增加。
生物的昼夜节律
光的周期性 生物的昼夜节律 外源性周期和内源性周期
生物的光周期现象
植物的光周期现象
植物的开花结果、落叶及休眠， 动物的繁殖、冬眠、迁徙和换 羽毛等，是对日照长短的规律 性变化的反映，为光周期现象 (photoeriodism)
植物光周期：长日照、短日照、中性植物、特殊日照植物
植物光周期的应用：杂交、抗性选育、异地种植
b、波长为0．61-0．72μm的光(主要为红、橙光)， 能被植物叶片的叶绿素强烈吸收，光合作用最强，某种 情况下表现为强的光周期作用。红光有利于碳水化合物 合成（糖）。
c、波长为0．51-0．61μm的光(主要为绿光)，表现
为低光合作用。
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叶绿素α的 吸收光谱
蓝
紫
绿
↑
相
对
吸
收
b、较长部分对作物有刺激作用，可促进种子萌发。 紫外线还能促进果实成熟，提高蛋白质和维生素D含量；
c、紫外线对茶叶、生姜、芹菜、韭菜等和蔬菜类有 不良影响，所以，要设法减少紫外线的照射；
d、昆虫的趋光反应；
第十三章辐射光照与农业
3、可见光辐射的生物学意义：
a、波长为0．72-lμm的辐射，影响植物伸长，其中 0．72-0．80μm称为远红外光，对植物光周期及种子形 成有重要作用，并左右开花与果实颜色。
3、光质学说（沙垠）
长日性植物的发育需要长波的光，短日性植物的发育需 要短波的光，这是植物在长期生活环境下自然选择的结果。
第十三章辐射光照与农业
光周期理论在农业生产上的应用
1. 植物的地理起源和分布与光周期特性
低纬度——短日照植物 ；高纬度——长日 照植物 ；中纬度——短日照植物或长日照 植物。
同一纬度，长日照植物 :春末和夏季开花 (小麦)；短日照植物:秋季开花，ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ菊花)。
黑色膜：杂草严重的地块或高温季节栽培夏萝卜、 白菜、菠菜、秋黄瓜、晚番茄，选用黑色膜较好。
银色反光膜：主要用于温室蔬菜栽培，可悬挂在 温室内栽培畦北侧，改善温室内的光照条件。
银灰色膜：主要适用于夏秋蔬菜、瓜类、棉花和 烤烟栽培，有良好的防病、防蚜虫和白粉虱及改 良品质的作用。
第十三章辐射光照与农业
生物对光周期的适应
第十三章 辐射、光照与农业
光谱成分与农业生产 光照时间与农业生产 光照强度与农业生产
第十三章辐射光照与农业
第十三章辐射光照与农业
第十三章辐射光照与农业
一、生理辐射：
能被植物吸收用于光合作用、色素合成、 光周期现象和其他生理现象的太阳辐射波谱区， 称生理辐射，又称光合有效辐射（380～ 710nm）。
1、光周期效应决定于 暗期长度，而不决定于 光期长度或光暗期之比 2、即使给予足够长的 暗期，如暗期中途给以 “光中断”，暗期效果 即消失。
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光照长度与植物发育关系的几种解释
1、光周期学说（经典解释） 2、光照阶段学说（李森科）
长日性植物需要连续的光照（昼长夜短），是因为长 日性植物的茎生长点只有在光照条件下才能进行必要的阶段 质变。
Q =0.43S' 十0.57D 或 Q ≈0.5Q总
Q—生理辐射， S—直接辐射，D—散射辐射
h正午≥ 20度时，误差不超过5％。
第十三章辐射光照与农业
二、不同光谱（光质）的生物学意义
1. 太阳辐射光谱
第十三章辐射光照与农业
2、紫外线辐射的生物学意义：
a、波长较短部分能抑制作物生长（植物变矮、叶片 变厚），杀死病菌孢子；