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太阳光光谱特征

太阳光的光合有效辐射与空气温度的日变化均为“单峰”曲线,但是空气温度峰值相对滞后,杨文娟等(2013)报道,北京3月的PAR峰值(1283umol/m2・s)出现在12:00,空气温度则在14:00达到最高(37.0℃);而空气相对湿度变化趋势则相反,呈早晚高、午间低的规律。

太阳光的最大光强一般小于2000umol/m2·s。太阳光是连续光谱,其波长范围从100nm的X射线到100m的无线电波。太阳辐射中99%的能量集中在280~500nm波段范围内,光是太阳的辐射能以电磁波的形式投射到地球的辐射线,其能量的99%是集中在波长为150-4000nm的范围内。波长大于760nm的光谱段称为红外光,地球表面热量基本来自太阳红外光辐射能。太阳光中不同光谱对植物光合作用贡献大小不ー,仅400~700m范围的光为植物光合有效辐射,参与了植物的碳水化合物合成的光反应过程。而根据人的眼的感知能力,通常把太阳光谐分为可见光和不可见光,可见光的波段波长为380-780nm,又细分为红光(625-760)、橙光(595-626)、黄光(575-595)、绿光(470-575)、蓝光(4356-470)和紫光(380-450)。不可见光包括红外光和紫外光,其中波长小于380nm的波段称为紫外光。根据紫外线的物理和生物学特性,将其分为四个波段:即波长为320~380mm长波紫外线(UV-A),波长280~320nm的中波紫外线(UV-B)和波长100~280mm的短波紫外线(UV-C)和真空紫外线(<100nm)。

太阳光谱

在全部太阳辐射中可见光约占50%,红外线占48%-49%,其余紫外光占1%~2%。研究表明,在太阳光光谱中光合有效辐射、UV和远红光对植物生长发育具有调控功能,在农业生产中具有应用价值和调控必要性。可见光谱的波长范围是380~780nm,波长短于380mm的光为紫外光,长于780nm的光为远红外光。

在自然环境中,照到植物上的光谱组成是在不断变化的,阴天蓝光多,晴天的早晨和傍晚红光较多,中午时光照很强且为白色,忽晴忽阴的天气光谱组分更是变化多端(刘贤德等,2006)。光质已成为影响植物光合作用的一个重要因素,在生产中,有色塑料薄膜已开始应用于作物的设施栽培,不同光质的塑料薄膜或滤光膜被作为非化学手段来调节植物生长(闫秀峰等,2003)。光通过玻璃和塑料棚膜后使设施内的光强与光质发生改变,然而人们对这些变化,特别是光质对植物生长发育的影响程度尚无明确认识。在设施栽培中,可通过调节光质来提高作物光合作用。

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