從農(nóng)業(yè)實踐來看,植物生長在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有地位。植物生長狀況好,作物產(chǎn)量高,農(nóng)民收益就高。人民收入水平高了,整個的經(jīng)濟也就上去了。植物生長包括這幾方面:殊器官的發(fā)育,整株植物的發(fā)育等。目前,科學(xué)家已經(jīng)確定了影響植物生長有52種因素。如土壤有機質(zhì)、土壤水分、根層深度、溫度、濕度、光照度、風(fēng)速等等。下面我們就重點來分析下溫濕度光照度對植物的影響。
不同植物生長的溫度三基點不同。這與植物的原產(chǎn)地氣候條件有關(guān)。原產(chǎn)熱帶或亞熱帶的植物,溫度三基點偏高,分別為10℃、30~35℃、45℃;原產(chǎn)溫帶的植物,溫度三基點偏低,分別為5℃、25~30℃、35~40℃;原產(chǎn)寒帶的植物生長的溫度三基點更低,北極的或高山上的植物可在0℃或0℃以下的溫度生長,適溫度一般很少超過10℃。
同一植物的溫度三基點還隨器官和生育期而異。一般根生長的溫度三基點比芽的低。例如蘋果根系生長的低溫度為10℃,適溫度為13~26℃,高溫度為28℃。而地上部分的均高于此溫度。在棉花生長的不同生育期,適溫度也不相同,初生根和下胚軸伸長的適溫度在種子萌發(fā)時為33℃,但幾天后根下降為27℃,而下胚軸伸長上升為36℃。多數(shù)一年生植物,從生長初期經(jīng)開花到結(jié)實這三個階段中,生長適溫度是逐漸上升的,這種要求正好同從春到早秋的溫度變化相適應(yīng)。播種太晚會使幼苗過于旺長而衰弱,同樣如果夏季溫度不夠高,也會影響生長而延遲成熟。
人工氣候培養(yǎng)箱的實驗資料證明,在白天溫度較高,夜晚溫度較低的周期變化中,植物的營養(yǎng)生長。如番茄植株在日溫為26℃、夜溫為20℃的晝高夜低的溫差下,比晝夜25℃恒溫條件下生長得更快。在自然條件下,也具有日溫較高和夜溫較低的周期變化。植物對這種晝夜溫度周期性變化的反應(yīng),稱為生長的溫周期現(xiàn)象。
日溫較高夜溫較低能促進植物營養(yǎng)生長的原因,主要是白天溫度較高,在強光下有利于光合速率的提高,為生長提供了充分的物質(zhì);夜溫降低,可減少呼吸作用對有機物的消耗。此外,較低的夜溫有利于根的生長和細(xì)胞分裂素的合成,因而也提高了整株植物的生長速率。在溫室或大棚栽培中,要注意改變晝夜溫度,使植物在自然條件下,水分、礦質(zhì)、光照、溫度等因素對植物生長的影響是交叉、綜合的影響。先各環(huán)境因子之間有相互影響。例如陰雨天、光照暗淡、氣溫下降、土壤水分增加、土壤通氣不良等反應(yīng)會連鎖地發(fā)生,影響植物生長。其次各環(huán)境因子作用于植物體,又與生命活動是密切相關(guān)的,它們還會相互影響。例如光照促進光合,光合會影響蒸騰,蒸騰又會影響水分的供應(yīng)。它們彼此之間既有相互促進又有相互制約。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上,要注意各種環(huán)境條件對生長的個別生理活動的殊作用,又要運用一分為二的觀點,抓住主要矛盾,采取合理措施,才能適當(dāng)?shù)卮龠M和抑制植物的生長,達到栽培的目的。
濕度對植物生長的影響影響濕度的因子很多,主要取決于水汽的來源、輸送與空氣保持水汽的能力等。因此,影響水汽供應(yīng)的因子如降水、水體的存在、土壤水分的高低和蒸發(fā)條件等,影響水汽輸送的條件如風(fēng)、垂直氣流等,以及影響空氣保持水汽能力的條件如氣溫等,都可能影響濕度。一般熱帶海洋氣團比極地海洋氣團濕度高;同一緯度上,受海洋性氣團影響的地區(qū)比受大陸性氣團控制的地區(qū)濕度高。一年中的濕度是雨季高于旱季。一日中濕度的變化,在沿海地區(qū)和秋冬季節(jié)是午后大,清晨小,呈單峰型變化;對其他地區(qū),則多呈雙峰型,兩個高點分別出現(xiàn)在9~10時和日沒前后,兩個低點出現(xiàn)在日出前和午后??諝鉂穸鹊拇怪狈植茧S高度增加而減少。
相對濕度一方面決定于濕度,另一方面決定于空氣溫度。在寒冷的地區(qū)和季節(jié),空氣濕度容易達到飽和,在濕度或水汽壓并不太高的情況下,相對濕度可能較高。在同樣的濕度條件下,溫暖地區(qū)和季節(jié)的相對濕度往往偏低。大陸年平均相對濕度分布的總趨勢是自東南向西北遞減,山區(qū)高于平原。相對濕度的年變化,一般是內(nèi)陸干燥地區(qū)冬季高于夏季;華北、東北地區(qū)春季低,夏季高于冬季;江南各地年變化較小。
空氣相對濕度或飽和差是影響植物吸水與蒸騰的重要因子之一。在相對濕度較小(飽和差較大)時,如土壤水分充足,則植物蒸騰較旺盛,植物生長較好。若較長時間空氣濕度處于飽和條件下,植物生長將受抑制,導(dǎo)致谷物子粒的灌漿速度降低,棉花蕾鈴脫落加重,棉子生命力降低和影響棉花采收等。相對濕度太小,會加重土壤干旱或引起大氣干旱,別在氣溫高而土壤水分缺乏的條件下,植物的水分平衡被破壞,水分入不敷出,會阻礙生長而造成減產(chǎn)。相對濕度和飽和差的高低,可制約某些植物花藥開裂、花粉散落和萌發(fā)的時間,從而影響植物的授粉受精。濕度與作物病蟲害的發(fā)生也有密切關(guān)系。小麥吸漿蟲喜濕度大的環(huán)境,棉蚜、紅蜘蛛則適宜在濕度較小的環(huán)境中生活。濕度大,易導(dǎo)致小麥銹病等多種病害流行。對家畜來說,一般以相對濕度50~70%為宜,濕度太低易引起粘膜、皮膚、蹄甲干裂而導(dǎo)致病菌等感染,濕度太高,易引起病菌與寄生蟲滋生。高濕與高溫結(jié)合,會抑制畜體蒸發(fā)散熱,易引起牲畜積熱;高濕與低溫結(jié)合,加大了空氣的導(dǎo)熱率,易加重牲畜失熱而導(dǎo)致病害。
光照度對植物生長的影響光照度對藥用植物生長發(fā)育的影響光是植物進行光合作用的能量來源。光合作用主要是依靠植物的葉綠素這一器官完成的。在植物生態(tài)學(xué)上通常根據(jù)植物對光的不同要求,分為陽性植物、陰性植物及耐陰植物三大類:
陽性植物是指在強光環(huán)境中才能生長健壯,在隱蔽和弱光條件下生長發(fā)育不良的植物。如甘草、白術(shù)、芍藥、地黃、決明子、薄荷等。
陰性植物是在較弱的光照條件下比在強光條件下生長良好的植物。但這并不是說陰性植物對光的要求是越弱越好,因為當(dāng)光照過弱,達不到陰性植物的補償點時,它也就不能得到正常地生長,所以陰性植物要求較弱的光也僅僅是相對于陽性植物而言的。陰性植物多生長在潮濕、背陰的地方或者生于密林內(nèi),如連錢草、人參、天南星、黃連等。
耐陰植物是指介于兩類之間的植物。這類植物在全日照下生長,但也能忍耐適度的隱蔽,或者是生育期間需要較輕度的遮陰。如當(dāng)參、黃精、肉桂、款冬等。
但是,同一種植物在不同哦那個的發(fā)育階段對光的要求也不一樣。如厚樸、杜仲等木本植物,幼苗期也需遮陰,怕強光。當(dāng)參幼苗喜陰,成株則喜陽。黃連雖為陰性植物,生長不同階段,耐陰程度都不同。幼苗期耐陰,但栽后第四年則可除去遮陰物,在強光下生長,利于根部生長。一般情況下,植物在開花結(jié)實階段或塊莖等貯藏器官形成階段,需要較多的養(yǎng)分,對光的要求也更高。了解植物對光照度的生態(tài)類型,在藥用植物合理栽培、兼做套種、引種馴化等方面,都是非常重要的