氣象條件對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程有著重要影響,主要包括光照、溫度、水分、風等氣象因素對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響。
光照是農(nóng)作物進行光合作用的能量來源,是葉綠體發(fā)育和葉綠素合成的必要條件,光能調(diào)節(jié)農(nóng)作物體內(nèi)某些酶的活性,因此光照對農(nóng)作物的生長發(fā)育影響很大。光照與農(nóng)作物光合作用沒有固定的比例關系,但是在一定光照強度范圍內(nèi),在其它條件滿足的情況下,隨著光照強度的增加,光合作用的強度也相應的增加。但光照強度超過光的飽和點時,光照強度再增加,光合作用強度不增加。光照強度過強時,會破壞原生質(zhì),引起葉綠素分解,或者使細胞失水過多而使氣孔關閉,造成光合作用減弱,甚至停止。光照強度弱時,農(nóng)作物光合作用制造有機物質(zhì)比呼吸作用消耗的還少,農(nóng)作物就會停止生長。一般作物在強光下,株高降低、節(jié)間縮短、葉色濃綠、葉片小而厚、子粒飽滿、根系發(fā)達;弱光下作物節(jié)間較長、株高增加、根系發(fā)育不良、抗性降低。
農(nóng)作物的生長存在著一定的溫度范圍,大多數(shù)農(nóng)作物能夠適應的溫度變幅在15攝氏度到40攝氏度之間。溫度低于或高于此上下限,則生長緩慢。溫度影響農(nóng)作物的生理生化過程,如光合作用、呼吸作用、蒸騰作用等等。比如對光合作用,溫度升高,光合作用增強,但當溫度高于光合作用的最適溫度時,光合速率明顯地表現(xiàn)出隨溫度升高而下降,這是由于高溫引起催化暗反應的有關酶鈍化、變性甚至遭到破壞,同時高溫還會導致葉綠體結構發(fā)生變化和受損;呼吸作用也溫度升高而增強,在極高溫度下,在維持短時間強呼吸后,呼吸速率急劇下降。
水分約占農(nóng)作物體重的70%~90%,不僅是農(nóng)作物體的重要組成部分,而且是農(nóng)作物進行光合作用、呼吸作用以及對土壤中養(yǎng)分的吸收等生理活動所不可缺少的。合理控制水分是農(nóng)作物正常生長和發(fā)育的重要保證,如果水分不足以補償農(nóng)作物因蒸騰作用和代謝活動消耗的水量時,嫩枝和葉片就會出現(xiàn)萎蔫現(xiàn)象,影響其正常的生長和發(fā)育。反之,如果水分供應過多,不僅會引起植株徒長,還會導致作物根部缺氧,呼吸作用降低、難以吸收養(yǎng)分造成作物枯萎甚至死亡。
風也是作物生長發(fā)育的重要生態(tài)因子。風速增加,空氣亂流加強,使作物內(nèi)外各層次之間的溫度、濕度得到不斷的調(diào)節(jié),有效避免某些層次出現(xiàn)過高或過低的溫度、濕度,以利于農(nóng)作物的生長發(fā)育;風能減少大氣濕度,破壞農(nóng)作物內(nèi)水分平衡,使成熟細胞不能擴大到正常的大小,結果所有器官組織都小型化、矮化;風能夠把農(nóng)作物的花粉或者種子傳播到遠處,幫助農(nóng)作物受粉和繁殖。
光照與農(nóng)作物生長的關系
朱會靜 李彥良
植物生長與光照有何關系?多長時間的光照可以使畝產(chǎn)效益最大化?另外長短日照植物分別都至少需要多長時間的光照才可以呢,人們通過用人工延長或縮短光照的方法,廣泛地探測了各種植物開花對曰照長度的反應,發(fā)現(xiàn)植物開花對日照長度的反應有以下幾種類型:
1、長日植物:指在24h晝夜周期中,日照長度長于一定時數(shù),才能成花的植物。對這些植物延長光照可促進或提早開花,相反,如延長黑暗則推遲開花或不能成花。屬于長日植物的有:小麥、大麥、黑麥、油菜、菠菜、蘿卜、白菜、甘藍、芹菜、甜菜、胡蘿A、金光菊、山茶、杜鵑、桂花、天仙子等。典型的長日植物天仙子必須滿足一定天數(shù)的8.5-115h日照才能開花,如果日照長度短于8.5h它就不能開花。
2、短日植物:指在24h晝夜周期中,日照長度短于一定時數(shù)才能成花的植物。對這些植物適當延長黑暗或縮短光照可促進或提早開花,相反,如延長日照則推遲開花或不能成花。屬于短日植物的有:水稻、玉米、大豆、高粱、蒼耳、紫蘇、大麻、黃麻、草莓、煙草、菊花、秋海棠、臘梅、日本牽牛等。如菊花須滿足少于10h的日照才能開花。
3、日中性植物:這類植物的成花對日照長度不敏感,只要其他條件滿足,在任何長度的曰照下均能開花。如月季、黃瓜、茄子、番茄、辣椒、菜豆、君子蘭、向日葵、蒲公英等。
除了以上三種典型的光周期反應類型以外,還有一些其他類型:
4、長一短日植物:這類植物的開花要求有先長日后短日的雙重日照條件,如大葉落地生根、蘆薈、夜香樹等。
5、短一長日植物:這類植物的開花要求有先短日后長日的雙重日照條件,如風鈴草、鴨茅、瓦松、白三葉草等。
6、中日照植物:只有在某一定中等長度的日照條件下才能開花,而在較長或較短日照下均保持營養(yǎng)生長狀態(tài)的植物,如甘蔗的成花要求每天有11.5~12.5h日照。
7、兩極光周期植物:與中日照植物相反,這類植物在中等日照條件下保持營養(yǎng)生長狀態(tài),而在較長或較短日照下才開花,如狗尾草等。
許多植物成花有明確的極限日照長度,即,臨界日長。長日植物的開花,需要長于某一臨界日長;而短日植物則要求短于某一臨界日長,這些植物稱絕對長日植物或絕對短日植物。但是,還有許多植物的開花對日照長度的反應并不十分嚴格,它們在不適宜的光周期條件下,經(jīng)過相當長的時間,也能或多或少的開花,這些植物稱為相對長日植物或相對短日植物。可以看出,長日植物的臨界日長不一定都長于短日植物;而短日植物的,臨界日長也不一定短于長日植物。如一種短日植物大豆的臨界日長為14h,若曰照長度不超過此臨界值就能開花。一種長日植物冬小麥的臨界日長為12h,當日照長度超過此臨界值時才開花。將此兩種植物都放在13h的日照長度條件下,它們都開花。因此,重要的不是它們所受光照時數(shù)的絕對值,而是在于超過還是短于其臨界日長。同種植物的不同品種對日照的要求可以不同,如煙草中有些品種為短日性的,有些為長日性的,還有些只為日中性的。通常早熟品種為長日或日中性植物,晚熟品種為短日植物。