光照度的农业气象指标有生理指标和群体经验指标两种。生理指标又分为光饱和点和光补偿点。
光饱和点是指在一定的光照度范围内,植物的光合速率随光照度上升而增加,当光照度上升到某一数值以后,光合速率不再继续提高时的光照度。
光饱和点取决于所研究的对象。喜阴植物(深水藻类或阴生叶片)在海平面全光照的十分之一或更低时即达到光饱和。喜阳植物,尤其是荒漠植物或高山植物在中午太阳直射光下还未达到光饱和,对水稻、小麦等C3植物,光饱和点为3万~5万lx。C4植物的光
饱和点一般比C3植物高,有的C4植物甚至无光饱和点。各种植物的单叶光饱和点见表2-1。
作物群体光饱和点较单叶为高,小麦单叶光饱和点为2万~3万lx,但小麦群体中10万lx的光照度可能尚未达到光饱和,因为光照度增加时,群体的上层叶片虽已饱和,但下层口十片光合速率仍随光照度的增加而提高,所以群体的总的光合速率还在上升。
, 光补偿点是指植物的光合速率和呼吸强度达到平衡的光照度。在光补偿点以上,植物的光合作用超过呼吸作用,可以积累有机物质。在光补偿点以下,植物的呼吸作用超过光合作用,天长日久,植株逐渐枯黄以致死亡。喜阴植物光补偿点几十至百lx,而喜阳植物光补偿点达1000lx以上。需要说明的是,温度条件对光补偿点有显著影响,温度高时呼吸作用增强,光补偿点就上升,因此在温室大棚中栽培植物,当光照不足时应避免温度过高,降低光补偿点,各种作物的光补偿点见表2-1。
植物群体的光补偿点也较单叶为高,因为群体内叶片多,相互遮阳,当光照度弱时,上层叶片还能进行光合作用,但下层叶片则相反,群体中光补偿点为上层叶片光合速率和下层叶片呼吸强度消耗达到平衡时的光照度,一般数值为1000~2000lx。
光补偿点对光合作用量子效率的测定有重要意义,因为从光合作用的曲线可知光合作用量子效率的数值必须在“光限制”状态,即光照度接近于零时进行测量,所以在实际操作中是在补偿点附近的光照度下测定植物的量子效率。
关于高产群体结构的光照指标,从前面分析得知,群体中适宜的透光率与光的削减系数和叶面积系数呈负指数函数关系,要使作物群体生产更多的干物质,必须有一定数量的绿色叶面积,但叶面积增加将减弱群体中光照。综合光照度与叶面积两个方面的情况,作物在不同发育期应有一个最适的叶面积,在此叶面积下,作物群体有适宜的透光率。所以,可以用透光率的大小衡量群体适宜与否。龚绍先[7]在确定北京市与石家庄地区主要类型小麦丰产群体光照指标时得出表2-2。
① 透光率的数值是每天9~10时行间地面的透光串。
这类指标可与群众看苗的经验相联系,以便更好地应用。需要强调的是,生育前期的光条件指标更具有重要意义,因为越早知道群体光条件合理与否,就越能主动地按照栽培的要求,提前调节作物群体,使之合理发展。
此外光照度的农业气象指标还有光合势[1]。光合势是指作物生育期内进行光合生产的叶面积与日数的乘积,单位为m2•d(米2•日)。作物生产不仅取决于光合速率的高低,还取决于能进行光合生产的叶面积的大小。在较低产量的条件下,增加光合势是提高产量的主要方面。每hm2产量为7500kg的小麦,其生长期累积光合势为(16—18)×4m2•d。另外还有叶日积(LAI-d)的概念,即作物生长期内平均叶面积指数(LAl)与日数(d)的乘积,此与光合势的意义相近。
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