淺析光和植物生活的關系

摘要：光照強度、日照長度、光質等，能對植物發生重要作用，使植物的生長發育、生理生化、形態結構等方面發生變化，并進而影響植物產品的產量和質量。因此研究光對植物的影響和植物需光的不同特點，在生產上設法協調植物與光的關系，滿足植物的需光要求，以充分發揮植物的生產潛力，為整個生物界的生存提供廣泛的物質和能量基礎。

關鍵詞：光 光合作用 植物生長

光是植物重要的一個生態因子，影響著植物的生長發育，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和內部結構，有形態建成的作用。

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，蛋白質較少；而在藍光照射下，碳水化合物減少而蛋白質的含量增多。

光飽和現象和光補償點。光合作用是一個光生物化學反應，在一定范圍內，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，當光照達到某一強度時，光合速率就不再增加，這種現象稱為光飽和現象。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，達到單葉光飽和點以上時，而群體內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，當光照減弱時，光合速率就逐漸地接近呼吸速率，最后達到一點，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。

（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、提高復種指數。就是提高全年內農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，適當延長作物生育期。

３、補充人工光照。在小面積的栽培下，當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系，種得過稀，個體發展較好，但群體得不到充分的發展，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，光合生產率減弱，也會減產。

２、改變株型。選育株型優良的高產品種，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。使田間通風良好，保證CO2的供應，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。第二是增施有機農家肥、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、光與植物生長的關系

一般說來，植物的生長發育是在日光下進行的，不同的光譜分對植物的光合作用、生長、發育、葉綠素的形成、向光性、光形態建成的誘導等許多種光反應現象的作用是不同的。

（一）光對植物營養器官生長的影響。幼苗發育是受光控制的。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。

（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。產生向光性的原因是：單側方向的光照，可引起生長素向背光側的橫向運輸，從而使背面側生長素多，細胞伸長強烈，所以植株便向光彎曲生長。另外，研究發現，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象，日照長度對于植物從營養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象，在光期和暗期中，對于誘發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。短日照可以促使植物進入休眠狀態。如楊樹在給予幾天短日照后，即使氣溫還在相當高的情況下，但在繼續長出幾片葉子后即形成頂芽，葉子的生長停止。如再繼續短日照處理（溫度條件不變），則其葉子便不再生長，然后逐漸萎黃脫落，進入深休眠；如果再給以長日照處理，則植物可繼續生長，而不進入休眠狀態。洋槐、柳等樹種對短日照也有同樣的反應。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）光在誘導形態建成、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；青、藍、紫光能引起植物向光性的敏感，并能促進花青素等植物色素的形成。藍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、紫、青等短波光以及紫外線較多有關。

根據不同光質對植物生長的影響不同，就可以用人工改變光質的方法以改善作物生長，近年來有色薄膜在農業上的應用已經越來越廣泛。如，用淺藍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，大米的各種營養成分含量較高。