光對植物光合作用與生長發(fā)育的影響,,主要包括光質(zhì)(Light quality)、光照時間(Photoperiod),、光強(qiáng)(Irradiance)三個因素,。
光質(zhì)
太陽光譜包含了不同波長的吸收光譜,可分為三個部分:紫外光<400nm,、可見光400-760nm,、紅外線>760nm。這其中能被植物吸收利用的是380-780nm波長范圍的光,,主要起作用的是波峰為660nm紅光和450nm的藍(lán)光,,增加紅光和藍(lán)光比例有助于提高植物的光合作用效率。
通常認(rèn)為,,紅光有利于碳水化合物形成,,能促進(jìn)子葉生長和頂端彎鉤的伸長;藍(lán)光在促進(jìn)光合作用的同時促進(jìn)蛋白質(zhì)的形成,,主要影響植物根系和莖稈的生長發(fā)育,。不同光質(zhì)(光譜分布)對作物的影響也不盡相同
光照時間
光照時間是在一天之中,白天和黑夜的相對長度,。根據(jù)植物因日照長短不同而表現(xiàn)出不同的開花反應(yīng),,將植物分為三大類:長日照植物,、短日照植物和日中性植物。許多植物開花有明確的極限日照時間,,稱為臨界日常,,長日植物開花時間需要長于臨界日長,例如:菠菜的臨界日長為13h,,日照長于13h才開花,,短于13h推遲開花或不開花;而短日植物則要求短于臨界日長,,日照越短,,開花越早,如煙草為14h,,采用人工遮擋能夠誘導(dǎo)提早開花,;采用夜間補(bǔ)光或延長光照等模式能推遲花期。
光強(qiáng)
在一定的二氧化碳濃度和光強(qiáng)范圍內(nèi),,光合強(qiáng)度會隨著光強(qiáng)的增加而增加,。光強(qiáng)在飽和點(diǎn)以下時,光合作用會隨著光強(qiáng)的增加而增強(qiáng),;光強(qiáng)在飽和點(diǎn)之上時,,凈光合速率會被抑制。
發(fā)光二極管(LED)是一種半導(dǎo)體固態(tài)光源,,作為第四代新型照明光源,,可提供單色光和組合光,是一種替代傳統(tǒng)光源,,對植物進(jìn)行高效補(bǔ)光的理想光源,。
優(yōu)點(diǎn)如下:
1、LED是單色光光源,,可根據(jù)植物生長需求對光環(huán)境進(jìn)行調(diào)控,,營造最適宜植物生長的最佳環(huán)境;
2,、LED光源體積小,,可通過設(shè)計照明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)增加空間栽培密度,可進(jìn)行多層栽培,;
3,、LED屬于冷光源,發(fā)熱量小,,可對植物進(jìn)行近距離照射但不會灼傷植物,。
可以根據(jù)栽培作物的不同,進(jìn)行光譜定制,。通過改變光周期和LED光譜達(dá)到調(diào)控蔬菜,、花卉品類的營養(yǎng),、積累果實(shí)膨大、延長花期的作用,;其次,,也可通過調(diào)節(jié)LED燈的光量子通量密度μmol/m2·s ,來改變植物的光合速率,,從而達(dá)到控制其生長速度,,以提高作物品質(zhì)和產(chǎn)量;
另外,,加入特定光譜區(qū)間的LED燈,,如紅外,UV等也可對作物的營養(yǎng)富集和病害等特殊植物生理特性起到調(diào)節(jié)作用,。
除了在日照量少或日照時間短的時候作為植物光合作用的補(bǔ)充照明外,,還可作為植物誘導(dǎo)照明。