| [注意]关于红光提高兰花生长速度的理论探讨 |
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| (时间:2006-5-7 14:04:17 共有
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(一)光合作用 自然界生命的维持,直接并完全地依赖于能量的供应,而太阳就是能量的来源。植 物在光合作用中将吸收的太阳能转化为化学能(称为光反应),通过呼吸作用利用化学 能(称为暗反应)。光合作用和呼吸作用是植物生活的两种主要过程。 简单地说,光合作用是这样一种过程:绿色植物吸收太阳能、通过光引发和酶催化 两种化学反应同化二氧化碳和水,制造碳水化合物、蛋白质、脂肪等有机物,同时释放 出氧气。 光合作用是在叶绿体中完成的。细胞质中的叶绿体含有叶绿素和酶,叶绿素是光合 过程中吸收和传递光能的主要物质。高等植物的叶绿素有a、b两种。叶绿素a为蓝绿色, 叶绿素b为橄榄绿色。在太阳光所含的红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等光的成分中,叶绿 素吸收红光和蓝光的能力最强。叶绿体中所含有的其它色素如类胡萝卜素吸收的光能传 递给叶绿素a,最终汇集到“作用中心”,使受光激发的叶绿素分子引起电荷分离,呈不 稳定的高能的激发态,然后将电子和能量继续传递,形成高能态的腺苷三磷酸(ATP)和 还原态的三磷酸吡啶核苷酸(NADPH)。它们作为能量供体,固定CO2形成有机的碳水化 合物,释放出02,完成光合作用。自然界的绿色植物数以百万计,它们只是形态不同而 已,各种绿色植物体内的光合作用过程都是一样的。据估算,地球上每分钟大约有 300 万吨 C02和110万吨的水被光合作用转换成210万吨氧和200万吨的有机物质。 (二)太阳光谱及各色光的作用 太阳光中有可见光、紫外线和红外线等三部分,这就是太阳光谱。 (1)可见光:包括红、橙、黄、绿、青、蓝、紫各色光,波长范围从700-400纳米(n m),占太阳总辐射量的71%。达到植物表面的可见光部分,5%被反射掉,2.5%透过叶片 ,42.5%被吸收(其中约40%用于蒸腾耗热,2.5%左右被叶面通过辐射而损失掉,仅约0. 5~1.0%能量用于光合作用)。 在可见光中,被绿色植物吸收最多的是红橙光(波长600-700nm)和兰紫光(波长4 00-500nm),对绿色光(500-600nm)只有微量吸收。红光下所增长的干物质68%为碳水 化合物,有利于碳水化合物的积累,使植物长高。而蓝光下为42%,促进蛋白质与非碳水 化合物的积累,使植物增重。 〔2)紫外线:波长<400nm,占太阳辐射量的7%。其中波长300-400nm的为近紫外线 ,波长200-300nm 的为远紫外线,波长<200nm的为真空紫外线,<300nm的高强 度紫外线对植物有害,<280nm的紫外线可杀死植物。 太阳辐射的紫外线在通过大气层尤其是臭氧层后大部分被吸收掉,达到地面的紫外 线很少,所表现出来的作用常是有利的。它对植物的形状、颜色与品质优劣起着重要作 用。高山、高原紫外线含量较多,使植物茎叶短小,色泽较深,它对果实成熟起良好作 用, 还能增加果实的含糖量。它能抑制徒长作用,可促进磷、铝的吸收,以利各种色素的形 成。 (3) 红外线:波长700~3000nm, 约占太阳辐射总量的22%,其中15%被反射掉,12.5 %透过叶片,22.5%被叶片吸收。被植物吸收的部分通过蒸腾和叶面辐射而全部损失掉。 红外光能提高地温和气温,提供植物所需要的热量。 总之,红光和蓝紫光对绿色植物光合作用最有效。绿色植物叶绿体中的叶绿素主要 吸收可见太阳光的红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,也就是说红光和蓝紫光 对光合作用的光反应最有效。 (三)加红、蓝光的方法手段 1、有色膜和转光膜 有色膜是加有机染料的塑料薄膜,转光膜是加有机稀土化合物的塑料薄膜。有色膜 可以使七色阳光选择性地透过,转光膜可以将绿光转换成红光和蓝光。 人们可选用不同颜色的塑料薄膜覆盖,人为地调节可见光的成分。用浅蓝色乙烯塑 料覆盖育苗,比覆盖无色薄膜的长得健壮。兰花栽种在蓝光量为自然光量两倍的人造光 里,生长会比自然条件下的提高50~70%;栽种在红光环境里,其生长速度比对照提高 40%以上。 2、发光二极管 发光二极管是半导体的一种,照明度很强,而耗电量很少。 在不同的发光二极管照射下,对兰花组培苗叶的生长、叶绿素含量和根的重量有明 显的影响。橙红光和蓝紫光是有利的。 3、植物灯 此型灯管的主光谱集中于蓝光区和红光区,科学家发现此两波长的各能源值,十分 接近植物光合作用的效率曲线(对绿色植物效率更 是显著)是植物生长的最佳光源。人 工照明使栽培植物行光合作用的灯为 430nm、555nm、630nm的三波段灯管,能加速兰草 进行光合作用促进新陈代谢,有利于兰草生长和促进线艺兰类艺向的进化。
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