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植物生长对光谱有选择性 你知道吗?

导读: 现有设施农业中的光源很难满足植物生长的需要,因此催生了农业照明新市场。这个市场很火,可是对于农业照明究竟该怎么照,恐怕还是没有几个人能说的清楚。

  现有设施农业中的光源很难满足植物生长的需要,因此催生了农业照明新市场。这个市场很火,可是对于农业照明究竟该怎么照,恐怕还是没有几个人能说的清楚。

  不如从植物生长的环境来说起,我们所见的大部分植物,大都是生长在日光下,于是就有人想到了,模拟日光的全光谱,给植物一个稳定的生长环境,这个思路没错,但是,植物生长并不是需要所有波段的光谱。

  植物对光谱具有选择性,植物的光合作用在可见光光谱(380~760nm)范围内所吸收的光能约在6成,其中以波长610~720nm(波峰为660nm)的红橙光以及400~510nm(波峰为450nm)的蓝紫光为吸收峰值区域,这两个波段倍成为植物的“光肥”。植物对510~610nm的黄绿光吸收较少。因此,开发这两个波段为主体的人工光源将会提高植物的光能利用效率。

植物生长对光谱有选择性 你知道吗?

  (实验方法:将叶绿素的丙酮提取液放在光源和棱镜之间,光透过叶绿素提取液和棱镜之后,在后面形成可视光谱,被吸收了的光谱区域将呈现黑线或黑带。比对即能得出叶绿素的吸收光谱。)

  众所周知,光是植物生长发育最重要的环境因子之一,其影响植物生长发育和产量品质形成的机理有两类,其一即是光合作用;其二是光形态建成。

  第一,光合作用是植物生物量与产量形成的基础,植物95%的干物质源于光合作用产生的碳水化合物。植物对光照条件存在复杂的反应,包括光响应、光抑制、光适应、避阴反应等。太阳的全色光谱中只有部分波段的光被植物吸收产生光合作用,植物的叶片形态、植物的生理反应等都会影响光合作用。

  第二,光形态建成是指光作为环境信号作用于植物,调节植物生长、分化和发育的过程。感受光的受体在植物细胞中含量微少,但对外界光环境的变化很敏感。例如600~700nm的红光领域促进莴苣种子萌发,而720~740nm远红光领域抑制莴苣种子萌发。

植物生长对光谱有选择性 你知道吗?

(植物叶片结构)

植物生长对光谱有选择性 你知道吗?

(植物细胞结构及叶绿体内部构造图)

植物生长对光谱有选择性 你知道吗?

(叶绿体内光合作用简图)

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