植物生長(cháng)離不開(kāi)光照的幫助,它的作用對植物的影響非常的大,植物體生長(cháng)的過(guò)程中,都是通過(guò)光照來(lái)轉化能量的,也是光合作用的原動(dòng)力。植物在進(jìn)行光合作用的時(shí)候能推動(dòng)其進(jìn)行的光輻射稱(chēng)之為光合有效輻射,研究它的強度可以讓我們更進(jìn)一步了解植物生長(cháng)時(shí)所需要的光照強度,而一般利用PAR輻射儀來(lái)檢測光合有效輻射的強度。
光合作用對光照的依賴(lài)關(guān)系,首先表現為受光照強度的影響。以往對光強的度量,多采用光度量和能量度量,分別以光照度(單位lx)和輻射照度(單位W·m-2)表征。目前廣泛使用的PAR輻射儀給出的是能量度量的結果。下面對這2種度量標準和光對植物的作用機理進(jìn)行分析,以期獲得合理的標準度量光合作用中的光強。
光度量依賴(lài)于人眼對光的響應。光輻射進(jìn)入人眼產(chǎn)生視覺(jué),人眼對不同波長(cháng)的光輻射敏感程度不同,響應曲線(xiàn),用視見(jiàn)函數V(λ)定量,以視見(jiàn)函數為基礎對光輻射的視覺(jué)強弱進(jìn)行度量就是光度量。人眼對光輻射響應的波長(cháng)范圍(可見(jiàn)光波段)為380~780 nm。視見(jiàn)函數V(λ)與光合作用毫無(wú)關(guān)系,因此,光度量不適用于光合光強度量。
采用能量度量便于對光能和光合產(chǎn)物的能量進(jìn)行比較,從而進(jìn)行能量平衡的研究。但從光合機理上講,光合作用中PSⅠ和PSⅡ的反應中心葉綠素分別只吸收波長(cháng)為700 nm和680 nm的光量子,天線(xiàn)色素吸收的光經(jīng)過(guò)傳遞都要轉化成這2種波長(cháng)的光量子才能用于推動(dòng)光合作用,因此光是以量子形式參與光合反應的。不同波長(cháng)的光量子所含能量不同,因此能量度量不能準確反應光對植物的生理效用,而以光量子數目度量則使光強直接與光合速率相關(guān),光強大小直接對應光合速率大小,具有明顯的植物生理學(xué)意義。量子度量以光合有效量子通量密度表征光強,McCree的研究表明,在各種光譜結構很不相同的光源照射下,葉片光合速率和光合有效量子通量密度的比值彼此差異zui小。
就目前來(lái)說(shuō)PAR輻射儀在研究光照對植物影響的試驗中,得到了廣泛的應用,該儀器有計算機接口,除了可以保存在主機上以外,還能將數據導入到電腦中進(jìn)行保存和數據處理,功能是非常強大的,而且還是觸摸式按鈕,中文菜單操作,液晶顯示,非常方便管理者的使用,有了PAR輻射儀之后,在以后的實(shí)驗研究中就能更快速的獲得想要的數據,為后續的實(shí)驗提供便利。
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