光与蔬菜生育的关系

光是蔬菜作物进行光合作用主要的环境因子之一，在一定时间内投射到单位土地面积上的太阳辐射能量，亦称光量。单位以J／m2表示。辐射能量多少、强弱直接影响蔬菜作物的产量和品质，中国西北新疆、甘肃地区，由于辐射量较大，气候干燥，光合作用强，千物质积累多，所以盛产瓜果。新疆生产的西瓜含糖量在10％以上，甜瓜含糖量在15％左右，较内地相同品种西、甜瓜的含糖量提高3％～5％，果大，肉美，味甜。

就全国各地年总辐射量的大小，决定于纬度、海拔高度和云量多少。从辐射地理分布来看，(从南到北基本上是由少到多，如从杭州经南京、济南、北京到内蒙古)，东部向西南至青藏高原东侧，将全国分为两大部分，西部较高，年值在53×108～83×108J／m2之间，青藏高原除其东南部阴雨较多，光量较少外，高原大部分地区均在70×108J／m2以上。新疆西北部由于纬度高，阴雨多等原因，年光量不足55×108J／m2，其它地区在55× 108J／m2，低值在川黔等地，年值小于40×108J／m2，其它地区相差不大，多在40×108～ 50×108J／m2之间，黑龙江北部不足45×108J／m2，华北和东南沿海、台湾、海南岛部分地区，年值大于50×108J／m2。

从全国而言，年光量低值在川黔等地，年值小于40×108J／m2。由于这一地区阴天多晴天少，光照弱，湿度亦较大，不适于果菜类的生长发育，即使能开花结果，果实也较小，色泽不好，含糖量亦低。产品质量欠佳，而且病虫害严重。一些较耐寒的蔬菜，如葱、蒜、韭菜等生长尚可，但植株小，产量低，品质也不及阳光充足的地区好。由于冬季气候温暖，夏季又不太热，山地光、温垂直分布较为明显。因此，蔬菜品种资源丰富。西北地区光盘充足，空气干燥，昼夜温差大，不仅盛产瓜果，而且根茎、叶菜类，如西宁的萝卜、马铃薯、胡萝卜、结球甘蓝等都长得很大且耐贮藏。

但是在蔬菜的生育中，对于光的作用，往往没有像对于温度、水分等环境因子注意。因为温度高低，水分的多少，会在很短的时期内，影响到植物的生长与发育，只要几小时的低温或干旱，就会冻死或于死。而光的影响，没有这样的明显。一时的缺光；还不致造成死亡。但是，光的强度，光质及光照时间，对于任何植物的生育，都是很重要的。

1．光照度对蔬菜生育的影响 光的照度依地理位置、地势高低以及云量、雨量等而不同。在二年中，以夏季的光照较强，冬季较弱。中国长江中、下游及东南沿海一带，不论夏季及冬季，太阳光强度，都没有西北及华北的强。

同一菜园地，光照度的变化，与栽植密度，行的方向，植株调整，以及套种、间作等而不同。光照度不同直接影响光合作用的强度，这是最根本的。同时也影响到一系列的形态及生理的变化，如叶的厚薄，叶肉的结构，节间的长短，叶片的大小，茎的粗细等，这些因素都关系到幼苗的素质，植株的生长及产量的形成。

就光照度而言，一般喜温蔬菜，光合作用的光饱和点，大都在5万lx左右。而白菜类大都在4万lx左右，这样的光照度在南方无云雾的天气都可以达到，西北及东北的日照更为充足，可达10万lx或更高些。但这是指的植株的最上层的入射光而言，如果在一个群体的基部，由于群体的叶层相互遮荫，往往达不到这个饱和点的照度。

光照度对蔬菜生育的影响，依蔬菜种类而异，对光照的要求也不同，一般可分为三大类：

(1)要求较强光照的，是一些瓜类和茄果类，如西瓜、甜瓜、南瓜、黄瓜、番茄、茄子等。有些耐热的薯、芋等，也要求强光照才能生长育好。西瓜、甜瓜等在光照不足的情况下，果实的产量及含糖量都会降低。青海及西藏高原的甘蓝、大白菜、萝卜个体很大，含糖量特别高，是和当地的光照有关。

(2)对光照要求中等的，是一些白菜类及根菜类，如白菜、甘蓝、萝卜、胡萝卜、芜菁等。葱蒜类也要求中等的光照度。

(3)对光照度要求较弱的，是一些绿叶蔬菜。它们的光饱和点及光合速率都比较低，如莴苣、菠菜、茼蒿等。此外，生姜、芹菜也不耐强光。

在栽培上，光照的强弱，必须与温度的高低相互配合，才有利于植物的生长及器官的形成。如果光照减弱，温度高，会引起呼吸作用的增强及能量的消耗。因此，当利用温室栽培黄瓜或番茄时，在阴天或下雪时，温室中的温度必须适当的降低，才有利于生长和结果。

2．光质对蔬菜生育的影响 光质对蔬菜生育也有一定的作用。日射能量中，可见光或光合有效辐射约占45％～50％，紫外线约占1％～2％，其余为红外线。这种辐射能量的分配比例，随不同的时间、地点和天气状况而变化。

太阳光中被叶绿素吸收最多的是红光，同时作用也最大。黄光次之；蓝、紫光的同化作用效率仅为红光的14％，但在太阳散射光中：红光和黄光占50％～60％，而在直射光中，红光和黄光最多只有：37％。所以散射光比直射光对在弱光下生长的蔬菜有较大的效用。但由于散射光的强度总是比不上直射光，因而光合产物也不如直射光的多。

一年四季中光的组成有明显的变化；在春季的太阳光中，紫外线的成分比秋季的少。夏季中午的紫外线的成分增加，比冬季各月可达20倍之多。而蓝、紫光线比冬季各月份多4倍。这种差异，会影响同一种蔬菜在不同生长季节的产量及品质。

红光能加速长日照植物和延迟短日照植物的发育；而蓝、紫光，能加速短日照植物和延迟长日照植物的发育。

有些产品的器官如马铃薯、球茎甘蓝等，它们的块茎和球茎的形成也与光质有关。如球茎甘蓝膨大的球茎，在蓝光下容易形成；而在绿光下，不易形成。

光的组成与蔬菜的品质有关。许多水溶性的色素如花青甙，都要求有强的红光。至于维生素C的含量，大都以在果实的近表层的组织中较多。试验证明，紫外光有利于维生素C的合成。在玻璃温室中栽培的黄瓜和番茄果实，它们的维生素C的含量，往往没有露地栽培的高，是因为紫外光较少而致。

此外，研究证明，长波下栽培的植物，节间较长，茎秆较细，短波下则节间较短，茎秆较粗，对培育壮苗及栽培密度具有重要意义。

3．光周期对蔬菜生育的影响 光周期是指一日中日出至日落的理论日照时数。这与某些地区的纬度有关。纬度越高夏季日照越长，而冬季日照越短。因此，北方一年中日照时数，季节之间的相差较大，如哈尔滨冬季每天日照只有 8～9h，而夏季可达15h以上。南方广州冬季每天日照有10～11h，而夏季最长也只有13h左右(图10—4)[5l。

(1)光周期的反应与分类 一般植物对光周期反应可分为：

1)长光性蔬菜 要求较长光照 (12～14h以上)，促进开花，而在较短的日照条件下不开花或延迟开花。蔬菜中有白菜、甘蓝、芥菜、萝卜、胡萝卜、芜菁、芹菜、菠菜、莴苣、蚕豆、豌豆以及大葱、大蒜等，在春季长日照下抽薹开花。

2)短光性植物 在较短的光照条件下(一般在12～14h以下)促进开花结实，而在长的光照下，不开花或延迟开花。在蔬菜中包括有大豆(晚熟种)、虹豆、茼蒿、扁豆、刀豆、苋莱、蕹菜等。它们大都在秋季短日照下开花结实。

3)中光性植物 在较长或较短的光照下，都能开花，适应于光照长短的范围很大，如甘蓝、萝卜等。

(2)临界日长问题 长光照或短光照，是指在24h内的光照时间的长短来区分的，长光照植物在短光照，或短光照在长光照环境下就不会开花或延迟开花。这个短到足以能引起花原基的发生的日照长度，叫做“临界日长”或“临界光周期”，这个区别长日照与短日照的“临界日长”，一般为12～14h，但可以短于12h或长于14h。

(3)光周期的质与量的反应 关于长光性或短光性可以引起开花韵程度，是相对的。只有极少数的植物如苍耳的一种(X．Strumarcium)，必须要在每天16h以下的光照条件下才能开花。如在16h光照以上就不会开花，可称为“质的光周期反应”，是一种“绝对的短光性植物”。有一些晚熟的大豆品种对短光照的要求很严格。

就大多数栽培的蔬菜而言，对光周期的反应都没有这样“绝对的”现象。如白菜、芥菜等在长日照下可以很快地开花，而在短日照下(8～10h／d)也可以开花，但开花时间比较迟。这种现象可称为“量的光周期反应”。

利用“量的光周期反应”的这一特性，差不多所有的蔬菜的种类，都有对光周期要求严格的品种及不严格的品种，可以选育成早、中、晚熟的品种。

品种之间，对日照长短的反应，差异很大。长日性与短日性之间的临界时数，可以互相交叉。如以12～14h为长日性与短日性的分界时数，实际观察，有些长日性植物的临界时数可以短于14h，而有些短日性植物时数可以长于12h。但有一点是基本的，即长日性蔬菜可以在不断的光照下开花，但短日性的蔬菜必须要有一定的黑暗时期。

4．温度及植株年龄对光周期的反应 植物的发育在受光周期影响的同时，也受光周期以外的条件的影响，即使在适当的光周期条件下，也要有一定的温度、植株的生育及营养状况。有许多长日性的蔬菜，如白菜，萝卜、菠菜、芹菜等，如果生长在温度很高的条件下，不会开花，或者是开花期大大延迟。如长江一带夏季栽培的“小白菜”、“夏萝卜”及华南的“夏芥菜”，它们都是长日照蔬菜，播种后的自然日照均在14h以上，但播后并不很快开花，因为在播种后没有遇到低温，同时在生长期间正是高温季节，抑制了长日照对发育的影响。反之，如果温度很低，植株生育很缓慢，尽管光周期是适宜的，也不会开花。但如果日照时数相同，在一定的低温范围内，温度升高，可促进花芽分化及开花。由此可见，在影响光周期效应中，温度是一个重要的因素。在生产上应把光周期与温度结合考虑。在自然条件下，长日和高温(夏季)及短日与低温(冬季)是伴随的。长江流域及华北平原，长日性的二年生蔬菜是在日照加强，气温回升的春季抽薹开花。而短日性的一年生蔬菜，是在一年中开始出现短日(夏至以后)的秋季才开花结实。

此外，植株年龄与光周期反应有很大关系。一般情况下，植株年龄越大，对光周期反应越敏感，如晚熟大豆的品种和白菜的多数品种。

5．光照度及光质对蔬菜的影响 根据遮光试验，即使将光照度降到最弱，也有光周期的效应。说明表示光周期效应并不在太阳辐射的总能量，而是根据日照时间的长短。

但对光周期效应来说，虽然弱光与强光有相似的作用，但并不是全部光照时间都是用弱光，都有同等的效应。而是在暗期以前，有一段时间的强光，尔后用弱光。如果作为补充光照时，不管是长日性植物或短日性植物，以强光比弱光的效应大。

不同光质，对光周期效应有很大的差别。在可见光中，红光和橙黄光效应最显著，蓝光较差，而绿光几乎没有效果。

6．光周期对生长习性及营养器官形成的影响 光周期效应在诱导花芽分化，即影响植物的发育伺时，也影响植株的生长习性，叶的生长、形状，以及色素及贮藏器官等的形成。

蔬菜中不少食用器官的形成，要求有一定的光周期，如马铃薯、芋、菊芋的块茎、甘薯的块根，荸荠的球茎，洋葱及大蒜的鳞茎等，都要求有一定的光照长度才能形成。

光周期也影响植株的分枝，结果习性，以及地上部与地下部的比例；许多短日照的豆类蔬菜，如长豇豆、高刀豆、赤豆等。在短日照下，原来的蔓性可以变为矮性，在主茎基部着生许多侧枝。而在长日照下，侧枝着生节位显著提高，但第一花序着生节位比补充光照下的低些。一些瓜类在短日照及较低温度下，雌雄花的比例明显增加。