§3作物的温光反应特性

一、温光反应特性的概念和外在表现

（一）什么叫作物的温光反应特性？

作物必须经历一定的温度和光周期诱导后，才能从营养生长转为生殖生长，进行花芽分化或幼穗分化，进而才能开花结实。作物对温度和光周期诱导反应的特性，称为作物的温光反应特性。包括感温性和感光性。

（二）温光反应特性的外在表现。同一作物不同品种其生育期长短不同。同一作物品种在不同季节，不同纬度和不同海拔地区种植，其生长期的长短也不同，有的甚至影响正常开花和成熟。其主要原因是作物品种的温光反应特性不同。

二、作物的感温性

一些二年生作物，如冬小麦、冬黑麦、冬油菜等，在其营养生长期必须经过一段较低温度诱导，才能转为生殖生长。这段低温诱导也称为春化。不同作物和不同品种对低温的范围和时间要求不同，一般可将其分为冬性类型、半冬性类型和春性类型3类。这种特性是该种作物在长期的系统发育中形成的。

三、作物的感光性

（一）什么叫感光性或光周期反应？作物花器分化和形成除需要一定温度诱导外，还必需一定的光周期诱导，不同作物品种需要一定光周期诱导的特性称为感光性；作物由营养生长转向穗分化或花芽分化受日照长度控制的现象叫光周期反应。

（二）光周期反应的类型：

1．长日照作物（LDP）。日照长度必须大于临界日长或者说临界暗期必须短于一定时数才能开花。如果延长光照缩短黑暗可提早开花；而延长黑暗则延迟开花或花芽不能分化。长日照作物有小麦、大麦、黑麦、燕麦、油菜、甜菜、豌豆、马铃薯、草木樨、三叶草等。

2．短日照作物（SDP）。日照长度短于其所要求的临界日长或者说临界暗期必须超过一定时数才能开花。如果适当延长黑暗，缩短光照可提早开花；相反，如果延长日照，则延迟开花或不能进行花芽分化。短日照作物有谷子、糜子、水稻、玉米、高梁、大豆、棉花、晚稻、麻、烟草等。

3．日中性作物（DNP）  又叫中间型作物，开花之前并不要求一定的昼夜长短，只需达到一定基本营养生长期，在自然条件下四季均可开花，如菜豆、荞麦等。

4．定日照作物。甘蔗的某些品种，只能在日照长度约12小时45分的条件下才能开花，称为定日照作物。

（三）光周期反应的实质

在自然条件下，昼夜总是在24h的周期内交替出现的，因此与临界日长相对应的还有临界暗期。临界暗期是在昼夜周期中短日照作物能够开花所必需的最短暗期长度，或长日照作物能够开花所必需的最长暗期长度。如以短日照作物大豆为试验材料，日长为16h及4h，暗期为4—20h。

（四）作物的感光性的形成

（五）作物接受光周期诱导的部位

作物接受光周期诱导的部位是叶片，而花的形成却在茎的顶端，这表明叶片接受光周期信号后，产生某种开花物质，传至顶端而引起开花。

（六）理解作物光周期反应时应注意的几个问题

第一，作物必须在达到一定的生育阶段时才能感受光周期反应；日照长度

虽然是作物从营养生长过渡到生殖生长的必要条件，但并非意味着作物一生都

要求这样的日照长度。例如小麦开花以前只需要15天的长日照，这一要求一经满足，一般在任何光周期下均能正常生长发育。

第二，对长日照作物来说，绝非日照越长越好，对短日照作物来说，绝非日照越短越好。以大豆为例，在9～18小时范围内，日照越短越能较快地由营养生长转化为生殖生长，但若每天日照长度短于6小时时，则营养生长和生殖生长均受到抑制。

第三、一般情况下，长日照作物是低温的，短日照作物是喜温的。但也有个别例外。

第四、温光反应对作物生育期的延长或缩短，主要是对营养生长期的延长或缩短，对生殖生长期影响很小。

四、作物的基本营养生长性

作物的生殖生长是在营养生长的基础上进行的，其向发育转变必须有一定的营养生长作为物质基础。因此，即使作物处在适于发育的温度和光周期条件下，也必须有最低限度的营养生长，才能进行幼穗(花芽)分化。由于作物的感温和感光是在作物经过一定的营养生长后才有反应的，这一特性称为基本营养生长性。在作物进入生殖生长前，不受温度和光周期影响而缩短的营养生长期，称为基本营养生长期。

五、作物在温度和光周期诱导下植株形态和生理上的变化

(一)在形态和结构上的变化

(二)在生理生化上的变化

(三)光敏色素的变化

研究表明，短日照作物与长日照作物光周期反应本质区别在于暗期的长短。2种光敏色素（P_fr，P_r）含量（比值）的不同变化分别诱导长、短日照作物的开花。当P_fr/ P_r比值较低时诱导短日照作物开花，反之则诱导长日照作物开花。

六、作物温光反应特性在生产上的应用

(一)在引种上的应用

不同地区的温光生态条件不同，在相互引种时必须考虑品种的温光反应特性。

一般来说，短日照作物由低纬度向高纬度地区引种时，往往出现营养生长期延长，开花结实推迟的现象。短日照作物由高纬度向低纬度引种时，则出现营养生长期缩短、开花结实提前的现象。长日照作物由南向北或由北向南引种后的表现恰好与短日照作物相反。由南向北引种时，营养生长缩短、开花结实提前；由

北向南引种时则营养生长延长、开花结实延迟。

凡从相同纬度或温光生态条件相近的地区引种易于成功。

(二)在栽培上的应用

在栽培实践中，常根据作物光周期反应调整播期。例如，短日照作物水稻，从春到夏分期播种，结果播种越晚，营养生长期越短，抽穗越快。又如强冬性小麦可以适当早播，在秋季高温短日照下不会过早穗分化，而有利于保证足够的营养生长期和提早成熟。而弱冬性小麦则不能早播。

适于春播的玉米、高粱、谷子、大豆等短日照作物，若因故推迟播种或用于夏播的话，则应按照晚播后营养生长期缩短导致植株矮小的特点，适当增大种植密度，夺得较高产量。作物的品种搭配、播种期的安排等，均需考虑作物品种的温光反应特性。

(三)在育种上的应用

在制定作物育种目标时，要根据当地自然气候条件，提出明确的温光反应特性。在杂交育种(或制种)时，为了使两亲本花期相遇，可根据亲本的温光反应特性调节播种期。为了缩短育种进程或加速种子繁殖，育种工作者应根据育种材料的温光反应特性决定其是否进行冬繁或夏繁。此外，在我国春小麦和春油菜区若需以冬性小麦和冬性冬油菜为杂交亲本时，则首先应对冬性亲本进行春化处理，使其在春小麦和春油菜区能正常开花，进行杂交。