光周期:由于日照长短的变化是地球上最严格和最稳定的周期变化,长期的适应便使各类生物对日照长度或者说对昼夜长短比例的反应格式是不同的,这就是在生物中普遍存在的光周期现象。即光照的昼夜变化和季节变化给生物的生活带来显著影响。比如在生长季节里许多植物的开花结实对昼夜长短的反应很不相同,据此将植物划分为长日照植物、短日照植物和中间性植物等类型。日照长短对动物的生殖、换毛和迁移等都有明显影响。生物之间(种间)的关系主要有竞争,寄生,捕食,原始合作与互利共生。
温周期:植物对昼夜温度变化的适应性称温周期。
如何利用植物的光周期现象控制花期和进行种源选择?
对于那些对光周期敏感的植物,认识其对光周期响应的类型,对于掌握和控制其开花、结实等生长发育时期在一年中的分配,具有重要意义。例如:
①引种时要详细了解当地日长的季节变化和待引品种的光周期要求。如果日长条件不符合其要求,则不能开花或开花延迟,种子不能成熟;过早地满足成花要求,又会不必要地缩短生长季,对干物质的累积不利。
②人工缩短或延长光照时间可以促进或延迟开花,甚至可以使许多原来开花季节较固定的花卉在任何季节开花。在杂交育种中可以用人工长日或短日处理来使父母本花期相遇,提高杂交种子产量。
③在育种工作中,当作物种子在收获后立即播种,而光周期不利于开花结实时,人工调整日长,可使之及时成花、结实,从而加速世代繁育,缩短育种年限。中国育种学家创造了南繁北育的办法,利用异地温度和光周期的条件,使某些作物可一年繁育2~3代。例如:中国水稻育种家常利用海南岛冬季日照短、较温暖来进行冬繁,使良种繁育时期缩短。
④对收获营养体的作物,如烟草、洋麻、黄麻、亚麻等,移至北方栽培,利用长日条件推迟或防止成花,可提高烟叶或麻纤维的产量或品质。
利用对植物光周期特性的知识控制生长发育的办法,大体上可分为两类:
①人工改变日长。因为成本较高,多用于经济价值较高的花卉的栽培或作物品种的繁育。其中光间断打断长夜所需光量较小,比人工照光延长光照时间经济得多。
②选择品种特性,以适应特定地区自然光照特点。这可用于多种作物。为了使所得品种能推广于较大的纬度范围,近代育种工作者有选育对光周期较不敏感的遗传特性的趋势。
光周期在农业生产上的应用
1、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。
2、育种工作中利用光周期调节花期实现品种间杂交。利用光周期效应使作物提早发育,还可以实现加代繁殖缩短育种年限。
3、调节播栽期。选择适宜的播种期和移栽期,使自然日照、温度与作物的要求相一致,是提高产量的主要条件。
4、花卉栽培。利用光周期现象进行人工调节花期,能使短日照植物的菊类在任何季节开花。