簡介
植物在生長和發育過程中,對光照長短的反應能力。感光性強的植物或品種,在縮短或延長每日光照時間的情況下,生長和發育的速度會顯著加快或延緩。感光性弱的植物或品種則很少受到影響。例如,晚稻是一種感光性較強的類型,往短日照條件下,其生育期可明顯縮短,提早抽穗。
晝夜交替及其延續時間長度不僅影響作物開花,也影響落葉、休眠和地下塊莖等營養貯藏器官的形成。植物對晝夜長短的這些反應,稱為光周期現象(photoperiodism)。
按植物對光周期的反應分為三類:短日照植物、長日照植物和中性植物。
感光性植物分類
短日照植物,只有在光照長度小於某一時數才能開花,如果延長光照時數,就不能開花結實,如水稻、大豆、玉米、高粱、棉花、甘薯等原產於熱帶、亞熱帶的植物屬於此類。
長日照植物:只有在光照長度大於某一時數後才能開花,如果縮短光照時數就不開花結實,如小麥、大夏丁燕麥、亞麻、油菜、甜菜、胡蘿蔔、菠菜等原產高緯度的植物屬於此類。中性植物:這類植物開花不受光照長度的影響,在長短不同的任何光照下都能正常開花結實,如番茄、水稻及大豆的某些特早熟品種等都屬於此類。也有人試驗證明許多棉花品種屬於中性植物。
一般認為要求光照時間大於12~14h才能開花的為長日照植物,小於這一界線的為短日照植物。但這個臨界光照時數彼此有較大的重疊,如在12~14h左右的光照下,不少長日照和短日照植物都能開花,不過當光照延長或縮短時,二者的發育有的加快,有的卻延緩,它們的差別就顯現出來了。
感光性強弱
植物的感光性在同一類型的植物和品種間,有感光性強弱之分。感光性的強弱一般有兩個標準,第一表現在植物的臨界光照長度上,所謂臨界光照長度,就是可以使植物通過光照階段而開花結實的光照時間的臨界值。對短日照植物是指其上限值,長日照植物是指其下限值。所以對短日照植物說,所謂感光性強,是指其臨界光照長度短,感光性弱則臨界值較長;長日照植物正好相反。例如,短日照植物水稻,感光性較強的晚粳的臨界光照長度在13~14h;感光性較弱的早粳為13.5~18h;感光性最弱的早秈與中秈為24h,即等於沒有臨界光照長度。第二個標準是發育速度隨光照時數的大小而變化。感光性強,光照時數稍有變化就對發育速率有較大的影響;感光性弱則相反。
套用
暗期間斷處理實驗表明,在植物的光周期誘導(photoperiodic induction)成花中暗期的長度是誘導植物成花的決定因素,尤其是短日植物,要求超過一個臨界值的連續黑暗。短日植物對暗期的光敏感,對中斷暗期僅幾分鐘低強度的光即有效,這種光僅是一種光信號,不同於光合作用的光反應。
雖然植物成花,暗期起決定作用,但光期也是必不可少的。只有在適當的光暗交替條件下,植物才能正常開花。
水稻品種在適宜生長發育的日照長度範圍內,短日照可使生育期縮短,長日照可使生育期延長,水稻品種因受日照長短的影響而改變其生育期的特性,稱為感光性。一般原產低緯度地區的品種感光性強,而原產高緯度地區的品種對日長的反應鈍感或無感。南方稻區的晚稻品種感光性強,而早稻品種的感光性鈍感或無感;中稻品種的感光特性介於早、晚稻之間。感光性強的品種,在長日照條件下不能抽穗。