光照對植物的影響
光照強度對植物生長及形態結構有重要作用。光對植物的生長有直接影響和間接影響。直接影響指光對植物形態生成的作用,就植物生長過程本身而言,它并不需要光。只要有足夠的營養物質,植物在暗處也能生長。但是,在暗處生長的植物,形態是不正常的。如在無光下生長出來的植物是黃化苗。間接影響主要指光合作用,光合作用固定空氣中的二氧化碳合成有機物質,這是植物生長的物質基礎。植物葉片每固定1 mol(摩爾)的CO2,大約需要468.6 kJ(千焦耳)的光能,因此光是通過影響光合作用的進行來影響植物的生長。正因為光照強度對植物的生長作用如此巨大,因此如果能夠控制光照強度與時間,就能控制作物的生長,使作物得到我們所期望的收成。這將是農業的一大成就,這里我們推薦使用光照箱,光照箱能夠人工控制溫度、濕度、光照度等參數,是一款不可多得的儀器。
光照強度對植物會產生很大影響。一切綠色植物必須在陽光下才能進行光合作用。植物體重量的增加與光照強度密切相關。植物體內的各種器官和組織能保持發育上的正常比例,也與一定的光照強度直接相聯系。光照對植物的發育也有很大影響。要植物開花多,結實多,首先要花芽多,而花芽的多少又與光照強度直接相關。根據植物對光需求程度的不同, 可將植物分為陽性植物、陰植物和耐陰植物。在明亮的陽光下發育得很好,而在遮陰條件下卻引起死亡,這類植物如馬尾松以及絕大多數草原植物和荒漠植物,叫陽性植物。有的植物,例如生于林下的草本植物酢漿草等,生長于非常陰暗的條件下。森林采伐后,當它們的葉子暴露于明亮的陽光下時,由于葉綠素被破壞而呈現淡黃色,最后以致死亡,它們是陰性植物。在自然界中絕對的陰性植物并不多見,大多數植物在明亮的陽光下發育得很好,但也能忍受一定程度的蔭蔽,它們叫耐陰植物。
光能促進植物的組織和器官的分化,制約著各器官的生長速度和發育比例。強光對植物莖的生長有抑制作用,但能促進組織分化,有利于樹木木質部的發育。如在全光照條件下生長的樹木,一般樹干粗壯、樹冠龐大、枝下高較低,具有較高的觀賞與生態價值。在高強光中生長的樹木較矮,但是干重增加,并且根莖比提高。此外,葉子較厚,柵欄組織層數較多。但強光還會使葉綠素發生光氧化,使蛋白質合成減少,而碳水化合物合成增加。強光往往導致高溫,易造成水分虧缺,氣孔關閉和CO2 供應不足,也會引起光合下降,從而影響植物的生長;而光照不足,枝長且直立生長勢強,表現為徒長和黃化。另外,光能促進細胞的增大和分化、控制細胞的分裂和伸長,因此要使樹木正常生長,則必須有適合的光照強度。
光照強度對樹木根系的生長能產生間接的影響,充足的光照條件有利于苗木根系的生長,形成較大的根莖比,對苗木的后期生長有利;當光照不足時,對根系生長有明顯的抑制作用,根的伸長量減少,新根發生數少,甚至停止生長。盡管根系是在土壤中無光條件下生長,但它的物質來源仍然大部分來自地上部分的同化物質。當因光照不足,同化量降低,同化物減少時,根據有機物運輸就近分配的原則,同化物質首先給地上部分使用,然后才送到根系,所以陰雨季節對根系的生長影響很大,而耐陰的樹種形成了低的光補償點以適應其環境條件。樹體由于缺光狀態表現徒長或黃化,根系生長不良,必然導致上部枝條成熟不好,不能順利越冬休眠,根系淺且抗旱抗寒能力低。此外,光在某種程度上能抑制病菌活動,如在日照條件較好的立地上生長的樹木,其病害明顯地減少。
光照過強會引起日灼,尤以大陸性氣候、沙地和晝夜溫差劇變情況下更易發生。葉和枝經強光照射后,葉片溫度可提高5~10℃,樹皮溫度可提高10~15℃以上。當樹干溫度為50℃以上或在40℃持續2小時以上,即會發生日灼。日灼與光強、樹勢、樹冠部位及枝條粗細等均密切相關。
如果光照強度分布不均,則會使樹木的枝葉向強光方向生長茂盛,向弱光方向生長不良,形成明顯的偏冠現象。這種現象在城市園林樹種表現很明顯,由于現代化城市高樓林立、街道狹窄,改變了光照強度的分布,在同一街道和建筑物的兩側,光照強度會出現很大差別。如東西走向街道,北側受的光遠多于南側,這樣由于枝條的向光生長會導致樹木偏冠。樹木和建筑物的距離太近,也會導致樹木向街道中心進行不對稱生長。
光照的強弱與開花也有著密切的關系,它決定著花朵的多寡。對于喜陽植物來說,在同一植株上,受光多的枝條上形成的花芽較背光面的枝條多。在夏季晴天多的年份,第二年開花植物的花朵會更繁茂。
光照的強弱決定著某些花朵開放的時間。如半支蓮、酢漿草的花朵只在晴天的中午盛開。月見草、茉莉花、晚香玉只在傍晚散發芳香。而曇花美麗的花朵在夜間吐露芬芳。牽牛花在清晨日出時刻最為美麗。
光照的強度影響著花色。高山熱帶花卉花朵的色彩較平地花卉花朵色彩更鮮艷。同一品種花卉其花色在室外較室內艷麗。
一般花卉最適宜在全光照50%~70%的條件下生長發育,如果所接受日光少于全光照的50%,花卉生長不良。如超過70%的全光照也會抑制花木生長發育。冬季在室內,若較長時間光照不足,會造成植株徒長,節間距離加長,開花品種的花卉著花少、花色淡,有香味的花,花香淡薄,花木分蘗能力差,而且抵抗能力減弱,易染病蟲害。
花卉對光照要求不同,以其對光照的需求多少不同可分為: 陽性花卉、中性花卉、陰性花卉 。