北半球的日照变化规律是:夏半年(春分到秋分)越往北日照越长,冬半年(秋分到第二年春分)越往北日照越短。
跨大纬度引种时,不但要考虑作物的光周期特性,还必须考虑作物在原产地的具体开花时间。 由于绝大多数作物都是在夏半年孕蕾的,所以一般长日照植物南种北移时会提早开花,要引种迟熟品种;短日照植物南种北移时会推迟开花,要引种早熟品种。北种南移与此相反。
对于一些孕蕾时间在冬半年的植物(如菊花、梅花等),因冬半年的日照时间是越往北越短,引种的注意事项也就与一般情况相反了。
原来绝大多数作物都是在夏半年开花的,这样问题就可以得到解决了。
从这个问题是不是可以推出:尽管有长日照和短日照的区分,但是绝大多数的作物的临界日长都是高于12小时的?否则在夏半年就不会开花啦(因为整个夏半年的日照时间都是在12小时以上)。 光照时间与引种:
不同纬度与季节的光照长短不同,不知道原产于不同纬度地区的作物与品种具有不同光周期性与感光性。所以在不同地区之间的引种工作中,应特别注意作物与地区的之间光照时间的供求对应关系。 ①纬度相近地区之间,因光照时间相近,引种成功之可能性较大。
②对短日照作物来说,南方品种北引:由于北方生长季内日照时间长,将使作物生育期延长,严重的甚至不能抽穗与开花结实,为使其能及时成熟,宜引用较早熟的品种或感光性较弱的品种;
北方品种南引:由于南方春夏生长季内日照时间较短,使作物加速发育,缩短生育期,如生育期缩的太短,过多地影响了营养体的生长,将影响作物产量。为使向南引种保持高产,宜选用迟熟与感光性弱的品种,或调整播种期,以便在季节上利用南方相对较长的日照。
③对长日照作物来说,北方品种南引,由于日照时间短将延迟发育与成熟。南方品种北引反之。此类品种引种困难较小。因为如不考虑地势影响,我国一般南方比北方温度高,长日照作物由北南引,温度高使之加快发育,光照短使之延迟发育,光温对发育速度的影响有“互相抵偿”的作用,南种北引类似。反之,短日照作物之南北引种,光温对发育速度之影响有“互相叠加”的作用,因而增加了南北引种的困难。 以大豆为例,南方大豆在北京种植时,从播种到开花日期延长,枝叶繁茂,但由于开花期晚10月15日才开花),此时天气已冷,结实率低,产量不高。东北大豆品种在北京种植,从播种到开花的时间很短,植株很小就开花,产量也不高。同纬度地区的日照长度相同,若海拔高度相近,则温度差异一般不大,因此,如果其它的生长条件合适,相互引种比较容易。但如果引种地区与原产地相距过远,还有留种的问题,如广东、广西的红麻引种到北方种植,9月下旬才能现蕾,种籽不能及时成熟,可在留种地采用苗期短日处理方法,解决种籽的问题。
(高纬度地区在春季和秋季有短日照,但是春季气温低,和开花无关,只有到了秋季才有可能气温、日照都适合短日照植物。在春分和秋分之间,日照长度随纬度增高而延长,春分和秋分对于南北方都一样,白天和黑夜长度相等。我国低纬度的南方只有短日照植物,高纬度北方只有长日照植物,中纬度地区才是都有。)
日照与植物引种问题
一、影响植物分布的非生物因素——光 光对生物的影响包括光照强度、光质(即光的波长)、光照时间3个方面。 (1)光照强度 阳生植物:需要较高强度的光照,如小麦、水稻、森林中的乔木等 阴生植物:需要较低强度的光照,如人参、三七等 (2)光质:与绿色植物的光合色素的吸收光谱有关 (3)光照时间
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长日照植物:需要长于某一临界日长的日照时间才能开花的植物。(春天开花)
中日照植物:植物的开花结果与日照时间的长短没有明显的关系。如:番茄、甘蔗、黄瓜
短日照植物:需要短于某一临界日长的日照时间才能开花的植物。(秋天开花)
长日照植物:洋葱、甜菜、胡萝卜、莴苣、菠菜等;短日照植物:菜豆、大豆、菊花中的秋菊等。 ①春天开花的植物一般需长日照条件,秋天开花的则需短日照条件。
②在低纬度地区只具备短日照条件,如在南北回归线间,一般只分布有短日照植物。
③在中纬度地区春天具备长日照条件,秋天具备短日照条件,所以长日照植物和短日照植物均有分布。 ④在高纬度地区长日照条件和短日照条件均具备,但在短日照条件下,温度极低不适于植物生长,所以无短日照植物分布。
二、光照时间长短是影响植物开花的主导因素——引种
引种 从远地引进新的作物或品种时,首先要了解被引种作物的光周期特性。如果原产地与引入地区光周期条件差异太大,就有可能因生育期太长而不能成熟,或者因生育期太短而产量过低。我国南方品种的长日照植物和短日照植物其临界日长一般比北方的相应要短一些,而生长季节中春夏季的长日照偏南地区比偏北地区来得要晚一些,夏秋的短日照偏南地区比偏北地区来得要早一些。因此一般来说,短日照植物南种北引,开花期推后,生育期会延长;北种南引,生育期会缩短,开花期提前。长日照植物刚好相反,北种南引
不一定吧。菊花是短日照植物很好引种的。
原产低纬度、低海拔地区的作物引种到高纬度、高海拔地区可能会有什么反应?
对于低温长日性作物,原产低纬度地区引种到高纬度地区种植,由于温度、日照条件能很快得到满足,表现生长期缩短,植株变小,产量降低。同时高纬度地区冬季寒冷,春季霜冻严重,易遭受冻害。
对于高温短日性作物,主要是感温性和感旋光性问题,春播品种感温性强而感旋光性较弱,引到高纬度地区,会表现晚熟、营养生长好。夏播和秋播品种感旋光性强感温性弱,引到高纬度地区,表现晚熟,营养体生长好,影响后期播种,或遭受后期冷害,不能安全成熟。
长日照植物和短日照植物:根据植物开花过程对日照长度反应的不同划分。
长日照植物: 只有当日照长度超过临界日长(14~17小时),或者说暗期必须短于某一时数才能形成花芽的植物。否则不能形成花芽,只停留在营养生长阶段。长日照植物有冬小麦、大麦、油菜、萝卜、羊草(Leymus chinensis)等,纬度超过60°的地区,多数植物是长日照植物。
短日照植物: 只有当日照长度短于其临界日长(少于12小时,但不少于8小时)时才能开花的植物。在一定范围内,暗期越长,开花越早,如果在长日照下则只进行营养生长而不能开花。许多热带、亚热带和温带春秋季开花的植物多属短日照植物,如大豆、玉米、水稻、紫花地丁(Viola chinensis )等。
分布和特点: 植物开花要求一定的日照长度,这种特性与其原产地在生长季节里自然日照的长度有密切的关系,也是植物在系统发育过程中对于所处的生态环境长期适应的结果。短日照植物起源于低纬度地区(夏半年昼夜相差不大,但白昼比高纬度地区短),长日照植物则起源于高纬度地区(夏半年昼长夜短)。在临近赤道的地带,长日照植物一般不能开花结实,只有短日照植物分布;在高纬地带(纬度66.5°以上),夏季几乎24小时都有日照,短日照植物不能生长发育,只有长日照植物分布﹔而在中纬度地带,兼有长日照和短日照条件,所以长日照植物和短日照植物都能生存,但长日照植物多在春末夏初开花,短日照植物多在秋季开花。
光周期对植物的地理分布有较大影响。短日照植物大多数原产地是日照时间短的热带、亚热带;长日照植物大多数原产于温带和寒带,在生长发育旺盛的夏季,一昼夜中光照时间长。如果把长日照植物栽培在热带,由于光照不足,就不会开花。同样,短日照植物栽培在温带和寒带也会因光照时间过长而不开花。这对植物的引种、育种工作有极为重要的意义。
我国地处北半球,现以北纬的情况进行分析。不同纬度的日照长度有季节性变化。日照在夏至(22/6)最长,在冬至(22/12)最短,在春分(21/3)和秋分(23/9)各为12小时。春季和秋季有同样的短日照,但是春季的短日照时期气温较低,一般与开花无关;秋季温度较高,适于植物生长发育,所以,这时的日照就显著地影响植物开花。自然的长日照时期,气温也合适,是植物生长发育的良好时期。在低纬度地区没有长日条件,只有短日照,而在高纬度地区因为秋季天气已冷,只有在较长的日照时期,植物才能生长发育。在中等纬度地区,则由于气温在夏季秋季都较合适,所以,适合植物生长发育的长日照和短日照都有。因此,短日植物和长且植物在北半球的分布是:在低纬度地区(如我国南方)没有长日照植物,只有短日植物;在中等纬度地区(我国北方),长日照植物和短日植物都有;长日植物在春末夏初开花,而短日植物在秋季开花;在高纬度地区(如我国东北),由于短日时气温已低,所以,只能生存着一些要求日照较长的植物。
引种:纬度相近地区引种易成功。短日照植物北移因生长季日照延长,长日照植物南移因生长季日照缩短,都有延迟发育的作用;反之,短日照植物南移,或长日照植物北移有促进发育的作用。短日照植物引种时,温度和光照长度的效应是相互叠加的,对发育期提早或推迟的影响较为突出,南北距离较远时,则不易成功。长日照植物南北引种,光温影响是补偿的,一般较易成功。但在热量条件较差地区,从高纬度引种短日照植物,往往有利于避霜早熟。但对收获营养体为主的作物,则要防止过早向生殖生长转化。
如:在南京生长的短日照植物移至哈尔滨种植,其生长和开花情况是:“南京”属于我国的南方,春季的短日照时期气温较低,一般与开花无关;秋季温度较高,适于植物生长发育,所以,这时的日照就显著地影响植物开花。短日照植物北移因生长季“日照延长”,有延迟发育的作用,即生长期延长,开花期延迟甚至不开花。
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