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药用植物保护地内的光照条件受什么要素的影响?

2021-12-04 11:20:07 分类:养花问答 来源: 日夏养花网 作者: 网络整理 阅读:183

怎样降低降药用植物保护地内的光照?

降低光照就采用遮光,在夏季遮光既能降低光照又可以防止高温危害,具体做法见本章温度调节部分。也可根据药用真菌品种和目的不同选用黑色棉被、不织布、草苫等来降低光照。生产药用真菌常选用黑暗的地下温窖和半地下温窖,以利遮光。

当光照强度[外因]影响光合作用时,其内部限制因素是?

一、内部因素
  (一)叶龄
  幼叶正处于旺盛生长期,其光合产物人不敷出,必须从其他叶片得到光合产物的供应。叶面积已定型的功能期叶片是光合作用的主要器官,随着叶片的衰老,光合强度也明显下降。图示水稻不同叶位的叶片的光合强度,4/ 0与5/ 0分别代表主茎第四叶与第五叶,这些叶片已渐衰老。6/ 0~8/ 0代表主茎第六至第八叶,这些叶片正值功能期,吸入的14CO2最多。表现出含有较高的脉冲数(cpm、每分钟放出居里数)。9/ 0与10/ 0是正在伸长中的幼叶,它们的呼吸旺盛,往往超过光合,所以,cpm值急剧下降。
  目前认为叶片的光合强度之所以与叶龄有关,主要原因在于RUBP羧化酶活性的变化。已有实验证明:鸭茅、水稻、小麦叶片完全展开后,其RuBP羧化酶活性很快达到最高峰,以后随着叶龄的延长,叶片光合速率与RuBP羧化酶活性的变化趋势是一致的。
  (二)光合产物的库
  某一叶片合成的光合产物必须及时输出,否则,作为“制糖车间”的叶肉细胞中的日夏养花网光合过程就会受阻。例如,摘去花、果实、顶芽都会暂时降低叶片的光合强度。反之,摘除其他叶片,只留一张叶片与所有花、果,此叶的光合强度会急剧增加。对苹果枝条环割,由于光合产物不能外运,光合强度会明显下降。
  二、外部因素
  (一)光
  光是光合作用的动力,也是形成叶绿素与正常叶片的必要条件。它的强度直接制约着光合作用的强度。因为一方面,同化CO2所需的ATP和NADP+H+H+来自于光反应。另一方面,暗反应中的若干关键性酶,像RUBP羧化酶与PEP羧化酶等都受光的活化。
  一般植物的叶片,在黑暗中只进行呼吸作用,吸收氧气而放出二氧化碳。当光强增至数百米烛光时,叶片的光合强度等于呼吸强度,CO2吸收量等于放出量,碳素营养处于收支平衡的状态。这时的光强叫光补偿点。光补偿点标志着植物对光强的最低要求,反映着植物对弱光的利用能力。当气温在25~30℃时,棉花的光补偿点高达1000~1500米烛光。水稻为600~700米烛光,而大豆仅500米烛光。因此,大豆苗期较耐荫,可在玉米行间正常生长。当光强超过光补偿点后,叶片才表现出光合作用,其CO2吸入量才大于放出量,这时才能测定出表观光合强度(净光合强度)。
  从上图可见,在一定范围内,光照越强,光合强度就愈大。超过一定范围,再增加光照强度,光合强度并不再增加。这种现象称为光饱和现象。开始饱和时的光强度称为光饱和点。光饱和点的高低反映着植物对强光的利用能力。玉米、高梁等四碳植物具有CO2泵,光呼吸强度又低,在夏季中午光照强度达到10万米烛光时,仍未达到光饱和点;稻、麦、棉等三碳植物的光饱和点约为3~5万米烛光,这些植物统称为阳性植物。大豆的光饱和点较低,约为2. 5万米烛光,有耐阴植物之称。而人参、三七等药用植物的光饱和点还不到1万米烛光,只能生长在森林下或山阴坡,叫做阴性植物。
  当植物处于高光强下,会导致叶绿体损伤,使PSⅡ电子传递速率和光合磷酸化活性下降,这种现象称为光抑制作用,阴性植物的电子传递速率比阳性植物低,从而,更易受到光抑制。但是,阴性植物的叶片较薄、叶绿体较大,其基粒呈不规则排列。叶绿素b含量较高,这些特性均有利于阴性植物更多地吸收漫射光中的蓝紫光。
  根据光饱和点与光补偿点,可以合理地选择间作套种的物种与品种、密植程度、林带树种的搭配以及确定树木修剪与采伐。
  在农业生产中,各植株的叶片层层交错,互相遮阴,往往当上层叶片处于光饱和时,中下层叶片仍低于光饱和点。因此,群体的光饱和与叶面积系数的关系很大。例如,分蘖期的水稻群体,叶面积系数仅1. 4,其光饱和点约为3.5~4.2万米烛光,与单株差别不大,以后,随着叶面积系数的增加,光饱和点也相应提高,进人孕穗期,叶面积系数增至5.7,即使于最强的自然光下,也不显示光饱和现象。
  (二)CO2浓度
  CO2是光合作用的原料之一,主要靠叶片从空气中吸收。但是,空气中的CO2浓度很低,只有330ppm,即每升空气约含0.65毫克。每合成一克光合产物(葡萄糖),叶片约需从2250升空气中才能吸收到足量的CO2,从而在光照充足而通风不良时,CO2往往成为光合作用的限制因素。当CO2浓度为400ppm时,麦苗于11000米烛光已达光饱和状态,如于此时增加CO2浓度,可显著提高光合强度。但当CO2浓度增至1200ppm时,光合强度不再上升,这时的CO2浓度称为CO2的饱和点。然而,此时将光照强度增至22000米烛光,CO2的饱和点又可进一步提高。上述现象显示出CO2浓度与光强度对光合作用的影响是协同的,包含着一个“限制因子”概念,它相当于哲学上的“主要矛盾”。图提供了三碳植物菜豆与四碳植物玉米在不同光强与CO2浓度配合下的光合强度变化。从中可以更具体地认识“限制因子”的重要性
  三碳植物的二氧化碳补偿点约为50ppm,四碳植物的补偿点在2~5ppm。在光饱和时,增加二氧化碳浓度无疑可以提高植物的光合强度,但最近有人证明,即使在冬天光受到限制的条件下,增加植物周围二氧化碳浓度也有利于光合作用。不过,在这两种情况下,提高光合强度的途径是不同的,在光饱和时,增加二氧化碳浓度除了供给原料外,还促进了RuBP羧化酶的活性,从而提高二氧化碳的固定速率。在光受到限制的条件下,增加二氧化碳浓度之所以能提高光合强度,是通过量子产率提高和光补偿点的降低来实现的。

  在光照、温度、肥与水供应良日夏养花网好的条件下,CO2浓度常是光合作用的限制因子,这时四碳植物可依靠本身的CO2泵来加速吸收CO2,三碳植物则需从外界补充供应CO2。据试验,将温室空气中的二氧化碳浓度提高3~5倍,番茄、萝卜与黄瓜等可增产25%~49%;大田条件下可以使用大量的有机肥料,增加土壤微生物的呼吸。但是,必须指出,当植物周围的二氧化碳浓度过高时,光合作用强度也会受到抑制。例如当CO2浓度增至0.12%,小麦的光合作用就会受到抑制;甚至叶片还会出现中毒症状。

  (三)温度
  在强光和CO2浓度较高的条件下,温度对光合强度的影响特别显著;而于弱光和CO2不足时,温度对光合强度的影响不大,http://www.rixia.cc净光合强度等于零时的最低温度与最高温度,分别称为光合作用的冷限与热限。耐低温的莴苣,于5℃已有明显的净光合强度,而番茄与黄瓜则需要12℃与20℃。稻、棉等喜温植物,遇到5~10℃持续低温,其光合功能就会受到损害,回暖后往往恢复不到原有的水平。四碳植物的光合热限一般较高,约55~60℃;三碳植物中,棉花较耐热,可达50~55℃,而蚕豆、小麦等对热敏感的作物则日夏养花网在40℃以下。乳熟期小麦叶片遇到持续高温,尽管外表上仍呈绿色,但光合功能已受严重损害。
  通常,10~35℃之间的变温对光合作用的影响往往是可逆的。http://www.rixia.cc极端高温会造成叶绿体膜结构的不可逆损伤并使酶类变性。极端低温也会使膜脂肪凝固,从而破坏膜结构;长时间的零上低温对喜温植物的光合性能也有严重抑制。
  (四)O2浓度
  早在1920年,德国瓦布格(OttoWarburg)发现O2对藻类光合作用有抑制效应,称为瓦布格效应。这种效应也适用于三碳植物,但不适用于四碳植物。从下图可见:当大豆植株处于275或73ppmCO2大气中时,它的光合强度均以无氧时最高,随着大气中O2%的增加,其光合强度均显著地相应下降。当CO2浓度较低时,O2抑制光合的现象更为严重。

  造成上述现象的原因至少有以下四方面:
  1.O2加速三碳植物的光呼吸。
  2.O2使碳同化所需的NADP+H+H+合成量减少,因为O2能与NADP++竞争光合链上传递的电子。
  3.O2会形成对光合膜有损害效应的超氧自由基与单线态氧,氧接受光合链上传递的电子后,便形成了超氧自由基(O2-)。后者可与叶绿体中的水和氢离子起反应,分别形成对光合膜同样有损害作用的羟基和过氧化氢,氧在叶绿体中还可直接转化成对光合膜有破坏潜力的单线态氧。
  4.O2能使光合色素加速光氧化。在强光下,由于氧参与叶绿素与类胡萝卜素的光氧化,大大降低了光合色素接受、传递和转化光能的能力,并使光合电子传递速率降低。
  三碳植物在长期进化中逐渐形成了若干保护性反应。例如,超氧化物歧化酶(SOD)可迅速清除超氧自由基;抗坏血酸和谷胱甘肽可清除H2O2和单线态氧;类胡萝卜素可以清除单线态氧,过氧化氢酶可以分解过氧化氢。通过这些保护性反应可以减轻O2对光合的抑制。
  近年来,国内外均已使用2,3-环氧丙酸与2,3-环氧丙酸钾(150ppm)喷洒叶面,可解缓光合受氧的抑制,在21%氧含量的大气下,提高净光合强度10~29%。此外,还用含氧量高的大气来筛选抗氧抑制光合能力强的植株。
  除了上述四方面因素外,良好的水肥条件对于光合作用也甚为重要。缺水时,叶片萎蔫,气孔关闭,光合就会显著受抑。缺乏氮、镁、铁等元素,也会阻碍叶绿素的形成。缺乏磷与硼,会使叶片内光合产物的外运速度下降;缺钾时,弱光下的光合强度特别低。(如果对你有帮助,请设置“好评”,谢谢!)
(一)叶龄  幼叶正处于旺盛生长期,其光合产物人不敷出,必须从其他叶片得到光合产物的供应。叶面积已定型的功能期叶片是光合作用的主要器官,随着叶片的衰老,光合强度也明显下降。图示水稻不同叶位的叶片的光合强度,4/ 0与5/ 0分别代表主茎第四叶与第五叶,这些叶片已渐衰老。6/ 0~8/ 0代表主茎第六至第八叶,这些叶片正值功能期,吸入的14CO2最多。表现出含有较高的脉冲数(cpm、每分钟放出居里数)。9/ 0与10/ 0是正在伸长中的幼叶,它们的呼吸旺盛,往往超过光合,所以,cpm值急剧下降。  目前认为叶片的光合强度之所以与叶龄有关,主要原因在于RUBP羧化酶活性的变化。已有实验证明:鸭茅、水稻、小麦叶片完全展开后,其RuBP羧化酶活性很快达到最高峰,以后随着叶龄的延长,叶片光合速率与RuBP羧化酶活性的变化趋势是一致的。  (二)光合产物的库  某一叶片合成的光合产物必须及时输出,否则,作为“制糖车间”的叶肉细胞中的光合过程就会受阻。例如,摘去花、果实、顶芽都会暂时降低叶片的光合强度。反之,摘除其他叶片,只留一张叶片与所有花、果,此叶的光合强度会急剧增加。对苹果枝条环割,由于光合产物不能外运,光合强度会明显下降。

药用植物保护地内增加光照的措施有哪些方法?

①选择透光性强的覆盖材料,不同覆盖材料的透光率不同。在日照时数短、光照弱的季节进行保护地生产,要选择透光率高、保温性能好、污染后容易除污的材料。但覆盖材料很易污染,特别是塑料薄膜。因此,即使选择透光性好的覆盖材料,也需要经常清洗,消除污染和排除水珠。若选用防滴剂处理的无滴膜则更好。塑料薄膜的老化比玻璃要容易,所以透光率较差的覆盖材料要及时更换。②增加反射光,可将棚室的北墙刷白,这样通过反光作用可提高附近的光照强度,也可以在近北墙处安装镀铝聚酯反光幕,以增加后部的反射光。③加强田间管理,在有利于保温的条件下,应尽早揭帘,晚盖帘,延长照光时间。双层覆盖的温室和大棚,内层膜要及时打开,以提高透光率。④作物要布局合理,温室的后部因前部作物遮荫而光照较弱,特别是高棵作物。因此有必要将高棵植物定植于后部,矮生作物定植于前部;耐阴作物定植于后部,喜光作物定植于前部。应采用南北长的畦。⑤人工光照,人工补光主要是为了满足某些药用植物对光周期的要求。通过补光,抑制或促进花芽分化,调节花期,这时只需要20勒克斯的光强即可。也有采用人工补光作为光合作用的能源,但由于要求这种补充光照强度大,大面积使用是不经济的,只能在寒冷季节育苗畦小面积使用。一般每天补光2~4小时,补光次数因苗、天气而定。果实类药用植物苗期补光,培育壮苗,可明显提高前期产量,达到优质高产。

药用植物有利于病害发生的环境条件是什么?

①温度,各种病原物对温度均有一定的要求,一般细菌在18~28℃,真菌在10~24℃的范围内都能生长发育。病原物在其最适温度范围内,生长旺盛、繁殖快,易于造成病原物数量上的积累,有利于病害的发生和流行。②湿度,在高温高湿环境条件下有利于病菌生长、发育、繁殖、传播侵入,因此很多病害在多雨多雾的气候条件下发病重。例如枸杞黑果病、地黄斑枯病、颠茄疫病等在多雨的5~8月份发病严重,但也有少数病害例外。③土壤因子,土壤的温湿度、质地、酸碱度及微生物的活动等,对某些病害(尤其是土壤传染的病害)影响很大。如一些药用植物在幼苗出土前后,遇到低温高湿的土壤条件时一方面降低了幼苗的抗病力,同时有利于病菌的侵染,往往不利于药用植物根部的正常生长,故常常引起猝倒病的发生流行。雨季土壤湿度大或积水时,亦有利于一些土壤根病菌的繁殖和传播,因而造成这些药用植物根腐病的发生和流行。④栽培措施,有些药用植物病害发生程度与一定的栽培措施关系很大。如在大量施厩肥和过度密植的情况下,引起了寄生抗病性及田间小气候的变化,使之有利于病害的发生和流行。如菊花种植过密,并在前期过多施用氮肥时,造成前期徒长,植株柔嫩,田间过于郁闭,小气候湿热,土壤潮湿,到了雨季,就会造成斑枯病和根腐病的流行而大量死亡。

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