太阳光谱对植物生长的影响

太阳光谱对植物生长的影响

光是植物重要的一个生态因子，影响着植物的生长发育，刺激和支配植物组织和器官的分化，在某种程度上决定着植物器官的外部形态和内部结构，有形态建成的作用。

太阳辐射是许多不同波长的光波所组成，太阳辐射能随波长的分布我们称为太阳光谱。到达地面上的太阳辐射包括紫外线、可见光和红外线三个部分。在太阳光谱中，对于植物生活起最重要的是可见光部分（波长0.4~0.76μm），但紫外线（波长0.01~0.4μm）和红外线（波长0.76~1000μm）也有一定的意义。科学试验证明，不同波长的光对植物生长有不同的影响。可见光中的蓝紫光与青光对植物生长及幼芽的形成有很大作用，这类光能一直植物的伸长而使其形成矮而粗的形态；同时蓝紫光也是支配细胞分化最重要的光线；蓝紫光还能影响植物的向光性。紫外线是使植物体内某些生长激素的形成受到抑制，从而也就抑制了茎的伸长；紫外线也能引起向光性的敏感，并和可见光中的蓝、紫和青光一样，促进花青素的形成。可见光中的红光和不可见光中的红外线，都能促进种子或者孢子的萌发和茎的伸长。红光还可以促进二氧化碳的分解和叶绿素的形成。

光谱对植物的光合作用的影响

对植物影响较甚的光线，主要是三大类。紫外线、可见光和红外线。下面我们就来具体分析下这三大类光线。

第1波段的辐射光:是含有大量能量的紫外线，但部份的紫外线都被臭氧层所吸收。所以我们较关心的是与农膜有密切相关的部份：紫外线-b（波长280—320nm）及紫外线-a（波长320—380nm），这二种波段的紫外线有其不同的作用如：对植物的花产生着色的作用.

第2波段的辐射光:是可见光（波长400—700nm），相当于蓝光、绿光、黄光及红光，又称为PAR，即光合作用活跃区。是植物用来进行光合作用的最重要可见光部份。蓝光与红光是在PAR光谱带中最重要的部份，因为植物中的核黄素能有效的吸收此一部份的光线，而 绿光则不容易被吸收。

第3波段的辐射光:是红外线，又可分为近红外线和远红外线。

近红外线（波长780—3,000nm）的光基本上对植物是没有用的，它只会产生热能。

远红外线（波长3000—50,000nm），这一部份的辐射线并不是直接从太阳光而来的。它是一种带有热能分子所产生的辐射线，一到晚上就很容易散失掉.。

植物对于红光光谱最为敏感，对绿光较不敏感，并且对光谱最大的敏感地区为400~700nm。此区段光谱通常称为光合作用有效能量区域。阳光的能量约有45％位于此段光谱。因此如果以人工光源以补充光量，光源的光谱分布也应该接近于此范围。

光源射出的光子能量因波长而不同。例如波长400nm（蓝光）的能量为700nm（红光）能量的1.75倍。但是对于光合作用而言，两者波长的作用结果则是相同。蓝色光谱中多余不能作为光合作用的能量则转变为热量。换言之，植物光合作用速率是由400~700nm中植物所能吸收的光子数目决定，而与各光谱所送出的光子数目并不相关。但是一般人的通识都认为光颜色影响了光合作用速率。植物对所有光谱而言，其敏感性有所不同。此原因来自叶片内色素（pigments）的特殊吸收性。其中以叶绿素最为人所知晓。但是叶绿素并非对光合作用唯一有用的色素。其它色素也参与光合作用，因此光合作用效率无法仅有考虑叶绿素的吸收光谱。

光合作用路径的相异也与颜色不相关。光能量由叶片中的叶绿素与胡萝卜素所吸收。能量藉由两种光合系统以固定水分与二氧化碳转变成为葡萄糖与氧气。此过程利用所有可见光的光谱，因此各种颜色的光源对于光合作用的影响几乎没有不同。

有些研究人员认为在橘红光部份有最大的光合作用能力。但是此并不表示植物应该栽培于此种单色光源。对植物的形态发展与叶片颜色而言，植物应该接收各种平衡的光源。

此外，光的不同波长对于植物的光合作用产物也有影响，如红光有利于碳水化合物的合成，蓝光有利于蛋白质和有机酸的合成。因此，在农业生产上通过影响光质而控制光合作用的产物，可以改善农作物的品质。高山或者高原地区的植物，一半都具有茎杆矮短、叶面积缩小、毛茸发达、叶绿素增加、茎叶有花青素存在，花朵有颜色等特征，这是因为在高山上温度低、再加上紫外线较多的缘故。

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