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曙暮光对红小豆开花性状及其叶片生理反应的作用分析

花匠小妙招
2024-11-20 07:03

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1 引言
红小豆[Vigna angularis (Willd) Ohwi & Ohashi]是我们日常生活中一种重要的杂粮作物,其食用价值和药用价值都很高[1,2,3]。在我国已有两千多年的栽培历史。现今生产主要分布在亚洲,其中我国栽培面积最大。红小豆以其较高的食用和药用价值逐渐成为现代杂粮产业中重要的一员。但红小豆落花、落荚严重,产量低,且不稳定一直是生产中的难题,因此如何有效控制开花,促花保荚成为提高红小豆产量的瓶颈问题。
自 1914 年法国 Tournois 发现大麻(bhang)和蛇麻(hop)开花受日照控制以来,美国 Garner 和 Allard 于 1920 年提出了“植物本身可以测量日照长度,并据此可感知季节”的概念,即现在所知的光周期现象(Photoperiodism)。而光周期现象就是一天之中黑夜与白昼的相对交替及其长度可以影响植物的生长发育,尤其是植物开花的现象,其中所谓的光照长度就是指可照时数与曙暮光的总和,即光照时间= 可照时数+曙暮光,可见曙暮光也同样属于光周期的范畴。红小豆是典型的短日照作物[4],许多研究证实红小豆在出苗至开花时具有很强的感光性,晚熟品种更敏感[5],因此对其感光性进行深入研究有利于在生产实践中采用适宜的调控技术,对其产量和品质形成也具有重要意义[6]。韩天富[7,8]、杜维广[9]、杨志攀[10,11] 等人对大豆光周期反应进行了较多的研究,尹淑丽等研究了不同日长对红小豆生理、生长发育方面的影响[12, 13],张自国等人研究了曙暮光在光敏感核不育水稻二个光周期反应中的作用,但是曙暮光对豆类作物的影响的研究鲜见报道。光对作物的作用主要表现在光照时间长短(光周期)、光照强度、和光质(光谱分布)等三方面,因此本研究从这三个角度对光影响作物生长发育的机制展开论述,并据此对曙暮光影响小豆生长发育的机理进行探讨。
曙暮光的内涵
日出前和日没后太阳光虽然不能直接射到地面,但可以射到地球的大气层,由于高空大气层里的质点和尘埃对太阳起散射作用而引起天空呈现出微弱的光亮的现象为“晨昏蒙影”(twilight) ,即晨光和昏影的合称,也即我们俗称的曙暮光。这段时间,既不是真正的白昼,也不是真正的黑夜,是昼夜交替的过渡时期。各地曙暮光的时间,都因地理纬度和地平高度有别而不同。日出前曙光初露的时刻为晨光始,日落后霞光暮色的时刻为昏影终。
1. 1. 1 曙暮光的分类
通常根据曙光开始和暮光终了的时间标准不同将曙暮光分为三类:
(1)民用曙暮光太阳中心自地平线落入地平线以下 6°或自地平线以下 6°升至地平线的一段时间,户外光线的强度,对正常的户外活动基本没有影响,室内通常也无需照明,这段时间称为民用曙暮光。
(2)航海曙暮光当太阳中心位于地平线以下 6°~12°时,室内工作通常需要照明,户外活动已嫌太暗,在没有照明的野外,肉眼已难于辨认大号文字,天空中也已显露出一等星,但远方的地平线仍清晰可辨。这段时间是航海测星(测定天体的地平高度)最适宜的时机,故称航海曙暮光。
(3)天文曙暮光太阳中心在地平线下 18°,在天文晨光始或天文昏影终后,太阳光都不会直接影响天空的背景光度,是进行各种天文观察的好时间。
1. 1. 2 曙暮光的持续时间及影响因素
曙暮光持续的时间,主要因纬度而不同,也因季节而略有变化。二分较短,二至较长。在我国南方,民用曙暮光约 22~25min,天文曙暮光约 70~80min;在我国北方,民用曙暮光约 40~50min,天文曙暮光约 120~140min。在纬度较高的地区(高于 °)和夏季,曙暮光持续的时间往往很长,以至于前一天的昏影尚未结束,后一天的晨光已经开始,从而使整个夜间天空都是明亮的