光周期對作物生長生理的影響,各種光對植物的影響有什麼?

2021-03-04 06:14:32 字數 6159 閱讀 9443

1樓:yncxgyh歲月

植物的光周期現象是指植物的花芽分化、開花、結實、分枝習性、某些地下器官(塊莖、塊根、球莖、鱗莖、塊莖等)的形成受光周期(即每天日照長短)的影響。需光種子需經長日照或連續光處理才能萌發,而嫌光種子則在短光照下與在黑暗中一樣可以萌發。

促進或抑制兩類種子的光質要求與成花誘導的要求,都通過光敏素實現。有些植物的營養性貯藏器官的形成,也受光周期的影響。如短日照有利於馬鈴薯形成塊莖,樹木葉片的衰老脫落也與日長有關,一般在秋天短日照下容易脫落。

路燈旁的行道樹由於晝夜受光,落葉往往延遲。

光周期現象中最重要的是對植物花芽分化的影響。人們發現光敏素存在於高等植物的所有組織(根、莖、葉、花、果、實、種子、胚芽鞘)中,光敏素有兩種存在形式,pr和pfr,光敏素本身並不是開花刺激物,但它可以觸發開花刺激物的形成(合成或啟用)。 一般認為,不論是短日植物(sdp)還是長日植物(ldp),其開花都與pfr與pr的比例有關。

短日植物開花要求pfr/pr比值低,長暗期使pfr/pr比值降低,短日成花剌激物形成。長日植物開花要求pfr/pr比值高,長暗期及暗期紅光中斷,長日成花剌激物形成。

各種光對植物的影響有什麼?

2樓:匿名使用者

紅光對植物的生長最有利,綠光其次.

我查了一些資料,發現紅光具有光合成,種子萌芽,幼苗生長及營養與花青素合成之反應.

但是,遠紅外線這種不可見光會影響植物的生長,只有可見光才會有利植物生長.

葉綠體中有4種色素,葉綠素a和葉綠素b,含量約佔總量3/4,而胡蘿蔔素和葉黃素約佔總量的1/4,葉綠素a和葉綠素b主要吸收藍紫光和紅橙光,胡蘿蔔素和葉黃素主要吸收藍紫光,都能用於光合作用.

3樓:匿名使用者

光線光譜與植物光合作用的關係

近年來,光質對植物生長與形態的影響引起研究人員的重視。例如日本學界著重**led單色光對組織培養苗的生長性狀影響。以色列則以不同顏色的塑料布為披覆材料,**對於葉菜與觀葉植物生長的影響。

光質與植物發育的關係,最著名的文獻為「photo morphogenesis in plant」之論述資料,作者為r. e. kendrick 與g.

h. m. kronenberg (2023年,martinus nijhoff publishers) 。

其資料如下:

光 譜 範 圍 對 植 物 生 理 的 影 響

280 ~ 315nm 對形態與生理過程的影響極小

315 ~ 400nnm 葉綠素吸收少,影響光周期效應,阻止莖伸長

400 ~ 520nm(藍) 葉綠素與類胡蘿蔔素吸收比例最大,對光合作用影響最大

520 ~ 610nm 色素的吸收率不高

610 ~ 720nm(紅) 葉綠素吸收率低,對光合作用與光周期效應有顯著影響

720 ~ 1000nm 吸收率低,刺激細胞延長,影響開花與種子發芽

>1000nm 轉換成為熱量

在2023年7(2)期的flower tech刊物,有篇文章討論光的顏色對光合作用的影響。作者為harry stijger先生。文章的子標題表示通常大家認為光的顏色對於光合作用的影響有所不同,事實上在光合作用過程中,光顏色的影響性並無不同,因此使用全光譜最有利於植物的發育。

植物對光譜的敏感性與人眼不同。人眼最敏感的光譜為555nm,介於黃-綠光。對藍光區與紅光區敏感性較差。

植物則不然,對於紅光光譜最為敏感,對綠光較不敏感,但是敏感性的差異不似人眼如此懸殊。植物對光譜最大的敏感地區為400~700nm。此區段光譜通常稱為光合作用有性能量區域。

陽光的能量約有45%位於此段光譜。因此如果以人工光源以補充光量,光源的光譜分布也應該接近於此範圍。

光源射出的光子能量因波長而不同。例如波長400nm(藍光)的能量為700nm(紅光)能量的1.75倍。

但是對於光合作用而言,兩者波長的作用結果則是相同。藍色光譜中多餘不能作為光合作用的能量則轉變為熱量。換言之,植物光合作用速率是由400~700nm中植物所能吸收的光子數目決定,而與各光譜所送出的光子數目並不相關。

但是一般人的通識都認為光顏色影響了光合作用速率。植物對所有光譜而言,其敏感性有所不同。此原因來自葉片內色素(pigments)的特殊吸收性。

其中以葉綠素最為人所知曉。但是葉綠素並非對光合作用唯一有用的色素。其它色素也參與光合作用,因此光合作用效率無法僅有考慮葉綠素的吸收光譜。

光合作用路徑的相異也與顏色不相關。光能量由葉片中的葉綠素與胡蘿蔔素所吸收。能量藉由兩種光合系統以固定水分與二氧化碳轉變成為葡萄糖與氧氣。

此過程利用所有可見光的光譜,因此各種顏色的光源對於光合作用的影響幾乎沒有不同。

有些研究人員認為在橘紅光部份有最大的光合作用能力。但是此並不表示植物應該栽培於此種單色光源。對植物的形態發展與葉片顏色而言,植物應該接收各種平衡的光源。

藍色光源(400~500nm)對植物的分化與氣孔的調節十分重要。如果藍光不足,遠紅光的比例太多,莖部將過度成長,而容易造成葉片黃化。紅光光譜(655~665nm)能量與遠紅光光譜(725~735nm)能量的比例在1.

0與1.2之間,植物的發育將是正長。但是每種植物對於這些光譜比例的敏感性也不同。

在溫室內部常常以高壓鈉燈做為人工光源。以philips master son-tpia燈源為例,在橘紅色光譜區有最高能量。然而在遠紅外光的能量並不高,因此紅光/遠紅光能量比例大於2.

0。但是由於溫室仍有自然陽光,因此並未造成植物變短。(如果在生長箱使用此光源,就可能產生影響。

)在自然陽光下,藍光能量佔有20%。對人工光源而言,並不需要如此高的比例。對正常發育的植物而言,多數植物只需要400~700nm範圍內6%的藍光能源。

在自然陽光下,已有此足夠藍光能量。因此人工光源不需要額外補充更多的藍光光譜。但是在自然光源不足時(如冬天),人工光源需要增加藍光能量,否則藍色光源將成為植物生長的限制影響因子。

但是如果不用光源改善方法,仍是有其它方法可補救此光源不足問題。例如以溫度調節或是施用生長荷爾蒙。

(附記):

由bse研究室對光源與植物組培養苗發育關係的研究結果,有兩點結論與此篇文章相近:

一、光源的顏色並不影響光合作用速率,因此也不影響鮮重或乾物重。影響光合作用速率的主要因子仍是光量與溫度。

二、光質影響了組培苗的形態,例如組培苗節距長度(苗的高度),葉片葉綠素含量,地下物與地下物的比例等。 (中興大學生物系統工程研究室 陳加忠)

光合作用的過程:

光反應階段 光合作用第乙個階段中的化學反應,必須有光能才能進行,這個階段叫做光反應階段。光反應階段的化學反應是在葉綠體內的類囊體上進行的。

暗反應階段 光合作用第二個階段中的化學反應,沒有光能也可以進行,這個階段叫做暗反應階段。暗反應階段中的化學反應是在葉綠體內的基質中進行的。光反應階段和暗反應階段是乙個整體,在光合作用的過程中,二者是緊密聯絡、缺一不可的。

光合作用的重要意義 光合作用為包括人類在內的幾乎所有生物的生存提供了物質**和能量**。因此,光合作用對於人類和整個生物界都具有非常重要的意義。光合作用的意義可以概括為以下幾個方面;

第一,製造有機物。綠色植物通過光合作用製造有機物的數量是非常巨大的。據估計,地球上的綠色植物每年大約製造四五千億噸有機物,這遠遠超過了地球上每年工業產品的總產量。

所以,人們把地球上的綠色植物比作龐大的「綠色工廠」。綠色植物的生存離不開自身通過光合作用製造的有機物。人類和動物的食物也都直接或間接地來自光合作用製造的有機物。

第二,轉化並儲存太陽能。綠色植物通過光合作用將太陽能轉化成化學能,並儲存在光合作用製造的有機物中。地球上幾乎所有的生物,都是直接或間接利用這些能量作為生命活動的能源的。

煤炭、石油、天然氣等燃料中所含有的能量,歸根到底都是古代的綠色植物通過光合作用儲存起來的。

第三,使大氣中的氧和二氧化碳的含量相對穩定。據估計,全世界所有生物通過呼吸作用消耗的氧和燃燒各種燃料所消耗的氧,平均為10000 t/s(噸每秒)。以這樣的消耗氧的速度計算,大氣中的氧大約只需二千年就會用完。

然而,這種情況並沒有發生。這是因為綠色植物廣泛地分布在地球上,不斷地通過光合作用吸收二氧化碳和釋放氧,從而使大氣中的氧和二氧化碳的含量保持著相對的穩定。 第四,對生物的進化具有重要的作用。

在綠色植物出現以前,地球的大氣中並沒有氧。只是在距今20億至30億年以前,綠色植物在地球上出現並逐漸佔有優勢以後,地球的大氣中才逐漸含有氧,從而使地球上其他進行有氧呼吸的生物得以發生和發展。由於大氣中的一部分氧轉化成臭氧(o3)。

臭氧在大氣上層形成的臭氧層,能夠有效地濾去太陽輻射中對生物具有強烈破壞作用的紫外線,從而使水生生物開始逐漸能夠在陸地上生活。經過長期的生物進化過程,最後才出現廣泛分布在自然界的各種動植物。

4樓:匿名使用者

宇亮植物燈接近合作植物燈生長問題

光對植物生長發育的影響

5樓:匿名使用者

間接影響:主要通過光合作用,是乙個高能反應。

直接影響:主要通過光形態建成,是乙個低能反應。光在此主要起訊號作用。

1)光形態建成的概念:光控制植物生長、發育和分化的過程。為光的低能反應。光在此起訊號作用。訊號的性質與光的波長有關。植物體通過不同的光受體感受不同性質的光訊號。

2)光形態建成的主要方面:(1)藍紫光對植物的生長特別是對莖的伸長生長有強烈的抑制作用。因此生長在黑暗中的幼苗為黃化苗。

光對植物生長的抑制與其對生長素的破壞有關。(2)藍紫光在植物的向光性中起作用。(3)光(實質是紅光)通過光敏色素影響植物生長發育的諸多過程。

如:需光種子的萌發;葉的分化和擴大;小葉運動;光周期與花誘導;花色素形成;質體(包括葉綠體)的形成;葉綠素的合成;休眠芽的萌發;葉脫落等。

3)光訊號受體:光敏色素、隱花色素、uv-b受體。

i 光敏色素

i-1 光敏色素的概念和分子結構:光敏色素是上世紀50年代發現的一種光受體。該受體為具有兩個光轉換形式的單一色素。

其交替接受紅光和遠紅光照射時可發生存在形式的可逆轉換,並通過這種轉換來控制光形態建成。

光敏色素的分子結構:光敏色素的單體由乙個生色團(發色團,chromophore)及乙個脫輔基蛋白(apoprotein)組成,其中前者分子量約為612 kd,後者約為120 kd。光敏色素生色團由排列成直鏈的四個吡咯環組成,因此具共軛電子系統,可受光激發。

其穩定型結構為紅光吸收型(pr),pr吸收紅光後則轉變為遠紅光吸收型(pfr),而pfr吸收遠紅光後又可變為pr。其中,pfr為生理活化型,pr為生理鈍化型。

光敏色素的脫輔基蛋白:現已知燕麥胚芽鞘脫輔基蛋白的分子量為124 kd,其一級結構含1128個氨基酸,其中含酸性和鹼性氨基酸較多,因此帶較多負電荷。燕麥胚芽鞘脫輔基蛋白1級結構n端321位處的半胱氨酸以硫醚鍵與生色團相連。

生色團與脫輔基蛋白緊密相連,當生色團形式改變時也引起脫輔基蛋白結構的改變。燕麥胚芽鞘脫輔基蛋白的2級結構有α-螺旋、β-摺疊、β-轉角、無軌線團等。在2級結構基礎上,再形成3級結構。

4級結構則為兩個脫輔基蛋白單體聚合成二聚體。

i-2 光敏色素的生物合成與理化性質:

光敏色素的pr型是在黑暗條件下進行生物合成的,其合成過程可能類似於脫植基葉綠素的合成過程,因為二者都具有四個吡咯環。

光敏色素理化性質中最重要的是其光化學特性。光敏色素的pr和pfr對小於800 nm的各種光波都有不同程度的吸收且有許多重疊,但pr的吸收峰為660 nm,pfr的吸收峰為730 nm。在活體中,pr和pfr是「平衡」的。

這種平衡取決於光源的光波成分。此即光穩定平衡(φ):在一定波長下,具生理活性的pfr濃度與光敏色素的總濃度的比值。

即:φ=[pfr] /([pr]+[pfr])。不同波長的紅光和遠紅光可組合成不同混合光,可得到各種φ值。

在自然條件下,φ為0.01~0.05即可引起生理反應。

pr與pfr除吸收紅光與遠紅光而發生可逆轉換外,pfr在暗中也可自發地逆轉為pr(此為熱反應),或被蛋白酶水解。pr與pfr之間的光化學轉換包含光化反應和暗反應,其中暗反應需要水。故幹種子不具光敏色素反應。

光敏色素的其他理化性質:光敏色素可溶於水。光敏色素的pr為藍綠色,pfr為黃綠色。

i-3 光敏色素的分布:(1)除真菌外,各種植物中都有光敏色素的分布。其中尤以黃花苗中含量為多(可高出綠色苗含量的20~100倍)。

光敏色素在植物體內各器官的分布不均勻,禾本科植物胚芽鞘尖端、黃化豌豆苗的彎鉤、含蛋白質豐富的各種分生組織等部位含有較多的光敏色素;(2)在黑暗中生長的植物組織內光敏色素以pr形式均勻分布在細胞質中,照射紅光後,pr轉化為pfr並迅速地與內膜系統(質膜、內質網膜、線粒體膜等)結合在一起。

在高等植物中,黃化組織中的光敏色素含量高,光下不穩定,為光不穩定光敏色素(phy i);而綠色組織中的光敏色素在光下相對穩定,為光穩定光敏色素(phyii)。phyii的紅光吸收峰為652nm(藍移)。

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