關(guān)于光和植物生活的關(guān)系

光是植物重要的一個生態(tài)因子，影響著植物的生長發(fā)育，刺激和支配植物組織和器官的分化，在某種程度上決定著植物器官的外部形態(tài)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，有形態(tài)建成的作用。

一、光與光合作用

光合作用是指綠色植物吸收光能，同化二氧化碳和水，制造有機物并釋放氧氣的過程，光合作用的產(chǎn)物主要是糖類，儲存著能量。

光能是植物光合的能量來源，但植物對不同波長的光，吸收量不同，且光合產(chǎn)物有差異。研究表明，在紅光照射下，葉片形成大量的碳水化合物，蛋白質(zhì)較少；而在藍(lán)光照射下，碳水化合物減少而蛋白質(zhì)的含量增多。

光飽和現(xiàn)象和光補償點。光合作用是一個光生物化學(xué)反應(yīng)，在一定范圍內(nèi)，光合速率隨著光照強度的增加而增加，但超出一定范圍之后，當(dāng)光照達(dá)到某一強度時，光合速率就不再增加，這種現(xiàn)象稱為光飽和現(xiàn)象。陽生植物的光飽點較高而陰生植物的光飽和點較低，另外，光飽和現(xiàn)象是對單葉而言，對群體則不適用。因為群體葉枝繁茂時，外光照很強，達(dá)到單葉光飽和點以上時，而群體內(nèi)部光照強度仍在光飽和點以下，中下層葉片就比較充分地利用透射光和反射光，群體光速率就會上升。

另外，當(dāng)光照減弱時，光合速率就逐漸地接近呼吸速率，最后達(dá)到一點，即光合等于呼吸速率。同一葉子在同一時間里，光合過程吸收的CO2和呼吸過程放出的CO2等量時的光照強度，就稱為光補償點。此時，有機物的光合積累和吸收消耗相等，植物就不生長。因此，為了保證作物的正常生長，光照強度必須大于光補償點。

要提高光能的利用率，主要是延長光合時間，增加光合面積和加強光合效率等途徑。

（一）延長光合時間

延長光合時間就是最大限度地利用光照時間，提高光能利用率，具體的措施是：

１.提高復(fù)種指數(shù)。就是提高全年內(nèi)農(nóng)作物的收獲面積對耕地面積之比。具體的做法就是四季輪作、合理套種。在一年內(nèi)巧妙地搭配各種作物，從時間和空間上更好地利用光能，縮短田地空閑時間，減少漏光率。

２.延長生育期。在不影響耕作制度的前提下，適當(dāng)延長作物生育期。

３.補充人工光照。在小面積的栽培下，當(dāng)陽光不足或日照時間過短時，可用人工光補充，日光燈是理想的人工光源，光譜成分與日光近似。

（二）增加光合面積

光合面積即植物的綠色面積，主要是葉面積，它對產(chǎn)量的影響最大，又是容易控制的一個方面。

１.合理密植。主要是處理好群體與個體之間的關(guān)系，種得過稀，個體發(fā)展較好，但群體得不到充分的發(fā)展，光能利用率低；種得過密，下層葉子受到光照少，在光補償點以下，成為消費器官，光合生產(chǎn)率減弱，也會減產(chǎn)。

２.改變株型。選育株型優(yōu)良的高產(chǎn)品種，即桿矮、葉直而厚、分蘗密集。即能增加密植程度，增大光合面積，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

使田間通風(fēng)良好，保證CO2的供應(yīng)，或者提高田間的CO2濃度，都可以提高單位面積的光合效率。目前，常用方法是，第一是因地制宜選好行向，保證通風(fēng)。第二是增施有機農(nóng)家肥、碳酸氫銨肥料等，不但提高了氮素，同是提高了田間的CO2濃度。第三是利用光呼吸抑制劑去抑制光呼吸，提高光和能力。

二、光與植物生長的關(guān)系

一般說來，植物的生長發(fā)育是在日光下進(jìn)行的，不同的光譜成分對植物的光合作用、生長、發(fā)育、葉綠素的形成、向光性、光形態(tài)建成的誘導(dǎo)等許多種光反應(yīng)現(xiàn)象的作用是不同的。

（一）光對植物營養(yǎng)器官生長的影響

幼苗發(fā)育是受光控制的。播種在土中的禾谷類作物種子，芽鞘和中胚軸在土中不斷伸長，直到見光為止。而幼苗見光后，卷曲的葉片才張開。光對莖伸長有抑制作用。光也可以抑制多種作物根的生長，而且光強度與抑制根生長呈正相關(guān)。

（二）植物生長的向光性

植物隨光的方向而彎曲的能力稱為向光性。如葉子能盡量伸展于最適宜利用光能的位置。產(chǎn)生向光性的原因是：單側(cè)方向的光照，可引起生長素向背光側(cè)的橫向運輸，從而使背面?zhèn)壬L素多，細(xì)胞伸長強烈，所以植株便向光彎曲生長。另外，研究發(fā)現(xiàn)，對向光性起作用的是短波光，而紅光是無效的。

（三）光照對植物開花和休眠的影響

１.日照長度對植物開花的影響。植物開花有光周期現(xiàn)象，日照長度對于植物從營養(yǎng)生長到花原莖形成這段時間的長短，有決定性影響。研究表明，植物開花的光周期現(xiàn)象，在光期和暗期中，對于誘發(fā)花原莖形成起決定作用的是暗期長短。即短日照植物必須在超過某一臨界暗期時才能形成花芽；而長日照植物必須在短于某一臨界暗期時才能開花。閃光試驗證明了暗期的重要性。

２.光照對植物休眠的影響。許多研究表明，溫帶植物的秋季落葉、冬季休眠與日照長度有關(guān)。短日照可以促使植物進(jìn)入休眠狀態(tài)。如楊樹在給予幾天短日照后，即使氣溫還在相當(dāng)高的情況下，但在繼續(xù)長出幾片葉子后即形成頂芽，葉子的生長停止。如再繼續(xù)短日照處理（溫度條件不變），則其葉子便不再生長，然后逐漸萎黃脫落，進(jìn)入深休眠；如果再給以長日照處理，則植物可繼續(xù)生長，而不進(jìn)入休眠狀態(tài)。洋槐、柳等樹種對短日照也有同樣的反應(yīng)。因此北方植物園在引種工作中，可利用短日照促使樹木提早休眠，增強御寒越冬的能力。

（四）光在誘導(dǎo)形態(tài)建成、向光性及色素形成等方面有一定作用

如可見光中的藍(lán)紫光與青光對植物的伸長有抑制作用，從而使植物形成矮小的形態(tài)；青、藍(lán)、紫光能引起植物向光性的敏感，并能促進(jìn)花青素等植物色素的形成。藍(lán)光可以激活光合作用中同化CO2的酶類；紫外線能抑制植物體內(nèi)生長素的形成，抑制莖的伸長。高山植物莖稈矮小，葉面縮小，莖、葉富含花青素等，都與高山上藍(lán)、紫、青等短波光以及紫外線較多有關(guān)。

根據(jù)不同光質(zhì)對植物生長的影響不同，就可以用人工改變光質(zhì)的方法以改善作物生長，近年來有色薄膜在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用已經(jīng)越來越廣泛。如，用淺藍(lán)色薄膜育秧與用天然色薄膜相比，前者的秧苗及根系都較粗壯，插后成活快，分蘗早而多，大米的各種營養(yǎng)成分含量較高。

綜上所述，光照強度、日照長度、光質(zhì)等，都能對植物發(fā)生重要作用，使植物的生長發(fā)育、生理生化、形態(tài)結(jié)構(gòu)等方面發(fā)生變化，并進(jìn)而影響植物產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。因此，我們要努力研究光對植物各方面的影響和植物需光的不同特點，在生產(chǎn)上設(shè)法協(xié)調(diào)植物與光的關(guān)系，滿足植物的需光要求，以充分發(fā)揮植物的生產(chǎn)潛力，為整個生物界的生存提供廣泛的物質(zhì)和能量基礎(chǔ)。