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光周期在農業經濟生產中的應用.
1.引進:在緯度相近的地區引進種子容易成功。 短日照植物向北遷移是由於生長季日照時間延長,長日照植物南移是由於生長季日照時間縮短,具有延緩發育的作用。 相反,短日照植物的南移或長日照植物的北移具有促進發展的作用。
引入短日照植物時,溫度和光照長度的影響相互疊加,對發育期提前或延遲的影響更為突出,在南北距離較遠時不易成功。 從北向南引入長日照植物,受光照和溫度的影響進行補償,一般比較容易成功。 然而,在熱條件較差的地區,從高緯度地區引進短日照植物往往有利於避免霜凍和早熟。
但是,對於主要以養分為主的作物,有必要防止過早轉化為生殖生長。
2、在育種工作中,利用光週期來調節開花期,實現品種間的雜交。 光周期效應可以用來使作物早早發育,還可以實現超產,縮短育種期。
3.調整播種期。 選擇合適的播種日期和移栽日期,使自然日照和溫度與作物的要求相匹配,是提高產量的主要條件。
4.花卉栽培。 開花期可以利用光週期現象進行人為調節,使短日照植物的菊花在任何季節都能開花。
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它對經濟有很大的幫助,人類早已將光周期現象的知識用於生產、醫學和教育。 苗圃網路收集和組織廣泛的應用,例如調整光照時間以控制花朵的開花時間和雞產蛋的數量。 在自然條件下,晝夜週期的總長度是乙個固定值(24小時),一定的光照期必須對應一定的黑暗期。
在人工條件下,雖然可以產生任何長度的光明和黑暗的組合,但為了產生所需的效果,仍然需要大致模擬生物體長期適應的自然條件。
植物、昆蟲和鳥類的光周期現象比較明顯,對它們的研究很多。 這包括開花、落葉、種子和孢子的休眠,以及塊莖和根的形成。 昆蟲的滯育、遷徙和形態; 鳥類的遷徙、性腺發育、體脂堆積和換羽等。 生物體必須具有光敏機制才能對光周期做出反應:
光敏素存在於植物中; 在動物中,視神經以及松果體或其他大腦結構是反應的第一站。 其次,在這個領域沒有重要的研究,必須有乙個時間測量裝置(晝夜節律鐘)來確定光明(或黑暗時期)的長度是否合適。 最後,在傳出部分的反應中,植物可能通過激素; 動物含有神經和激素。
生物光周期現象是一種進化遺傳特徵,它決定了乙個物種對光周期的反應,但實際反應受到環境條件的影響。 對親本蠶進行了光實驗,但反應在後代中表現出來。 光照時間的長短可以決定後代是否滯育。 這說明光周期現象的複雜性需要結合生理學、遺傳學、生態學等方面來闡明。
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光周期現象是生物體對晝夜光暗迴圈模式的反應。 大多數一年生植物的開花是由日照時間的長短決定的。 除開花外,根和塊莖的形成、葉子的脫落和芽的休眠也受光周期(白天白天和黑夜的相對長度)的控制。
植物對週期性,特別是日夜變化的明暗和明暗時間的生理響應特徵以及明暗時間的長短。 特別是,有些植物需要一定的光周期才能形成花蕾。 但其他生理活動也受到光周期的影響。
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光周期現象是指植物感知晝夜長度變化並根據這些變化做出一系列生理反應的能力。
在系統發育過程中,植物對日照長度的變化做出反應,頂端分生組織從營養生長分化為生殖生長,這種現象稱為光周期現象。 植物花的分化和形成除了需要恆溫誘導外,還必須經過一定的光周期誘導。
生態意義。 在溫帶地區,溫度的季節性變化很大,隨著緯度的增加,冬季更長。 如果植物在低溫和霜凍到來之前沒有形成種子,它們就無法繁殖後代。 許多植物在長期適應過程中已經發展出感知季節的能力,晝夜長度受氣候條件的影響較小。
例如,一些原產於高緯度地區的植物,往往在春暖花開後日照由短變長的條件下開花結果,開花需要長日照。 一些低緯度原產的植物,具有短日照植物的特點,在秋季開花,白晝長度逐漸減少,有利於充分利用低緯度地區較長的溫暖期。
在一些水不是溫度而是決定植物生長的水的地區,起源於冬季旱季和夏季雨季的植物更短日照,相反更可能是長日照植物。 在同一緯度下,對晝長的不同響應使不同的植物在不同的季節開花結果,這是決定植物物候期的重要因素。
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光周期現象是指植物的開花結果、落葉和休眠,以及動物的繁殖、冬眠、遷徙和換羽等,是對日照長度規律變化的響應。
光周期現象是由美國的Garner和Allard發現的。
上述現象表明,植物在特定的季節開花,他們認為一定有環境因素在控制開花,眾所周知,主要的環境因素是溫度、光照、水、空氣、礦物質營養,那麼隨季節變化主要是溫度和光照長度,因此,他們測試了日照長度對菸草開花的影響, 並發現只有當日照時間短於14小時時,菸草才會開花,否則不會開花。
後來發現,很多植物需要一定長度的陽光才能開花,比如冬小麥、菠菜、蘿蔔、豌豆、天仙子等,這就是光周期現象的發現。
1920年,迦納和阿拉德在美國馬里蘭州美國農業部貝爾茨維爾農業實驗站工作,他們發現了兩種難以解釋的現象,一種是菸草品種馬里蘭猛獁象,它夏天可以達到3 5公尺的高度,但不開花,如果冬天在溫室裡, 如果高度小於1公尺,它可以開花;另一種現象是,大豆品種在春季播種時間不同,但在夏季同時開花,儘管大豆的營養大小在不同的播種階段有所不同。
地理緯度
中國地處北半球,春季短時氣溫較低,植株一般處於幼苗期,暫時與開花無關。 秋天是氣溫較暖和,適合植物生長的時期,因此此時的陽光會顯著影響植物的開花。 夏季自然日照時間長,氣溫高,是植物生長發育的適宜期。
一年中的這兩個季節會影響植物的開花和結果。 在低緯度地區,全年氣溫較高,但沒有長日照條件,所以只有短日照植物,一般在早春發芽,在夏秋兩季的任何時候開花。 有些植物可以多調味,例如水稻; 在中緯度地區,既有長日照條件,也有短日照條件,秋季氣溫較高,因此長日照和短日照植物都分布。
長日照植物在春末夏初開花,而短日照植物在秋季開花; 在高緯度地區(中國東北),雖然存在長晝和短晝條件,但氣溫的季節變化更為明顯。 在秋天,當白天很短時,溫度已經很低,植物無法生長。 因此,一些需要更長陽光的植物不可能存活。
植物中不同型別的光周期反應是長期適應環境的結果。 由於地球上同一緯度在不同季節和同一季節不同緯度之間不同,因此形成了植物光周期響應型別的規則分布。