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会“午睡”的植物
资料来源:《科学探索者从细菌到植物》 发布时间:2007-3-15 10:57:54

    晚上,人们需要通过睡眠来消除一天工作的疲劳。有趣的是,有些植物也会“睡觉”。如花生、菜豆,番木瓜等植物的叶子迎着朝阳舒展,随着夜幕的降临而闭合下垂,好像进行了一天的光合作用后疲倦了,需要休息一下,这就是植物的“睡眠”运动。
 
    植物不仅会在夜晚“睡眠”,有些植物还会“午睡”。当植物在午睡时,其“绿色工厂”的生产能力显著下降,也就是光合作用强度大大降低。那么,有的植物为什么会“午睡”?“午睡”为什么又会影响光合作用呢?
 
    我们知道,所谓光合作用,就是植物利用阳光为能源,以水和二氧化碳为原料,在叶绿体“车间”里,合成碳水化合物。植物用根吸收水分,通过叶片的气孔吸收二氧化碳,在适宜的光、温、水、气、土等条件下,才能正常进行光合作用。但在一天当中,这些条件在不断变化,正是这些环境因素的变化,造成植物“午睡”和影响了光合作用。
 
    科学家通过实验证明,引起植物“午睡”的主要原因是高温。在炎热的夏季中午,温度很高,空气中的湿度降低,  植物通过叶片气孔的蒸腾作用加快,为减少水分的消耗,就渐渐关闭气孔,这样二氧化碳就无法进入叶片,光合作用原料严重亏缺,因此光合作用强度也就相应降低了。测定表明,当温度超过植物光合作用的适温高限时,植物就开始“午睡”。
 
    据测定,小麦在光合作用适温范围内,光合作用强度随着光照的增强而上升,当气温超过25℃时,随着气温的上升,光合作用强度会急剧下降,当气温超过30℃后,光合作用会下降到最低值,继而还要降低到负值。不同植物光合作用的适温高限也不一样,小麦、莜麦、胡麻、马铃薯等喜凉作物为25℃;谷子、黍子、高梁、棉花、稻子等喜热作物为28℃;也有些作物在28℃以上。   
     此外,植物的“午睡”还与它的呼吸作用和田间的二氧化碳浓度等因素有关。花生、大豆等,由于中午的呼吸作用强度增大,也会出现“午睡”现象,中午,空气中二氧化碳浓度降低,造成光合作用原料不足,同样会出现“午睡”现象。    
 
    还有的科学家认为,“午睡”现象是植物体内.生物钟有节奏的调节所引起的。“午睡”会影响作物的产量。据估计,损失有机物为5.5678.13%。不同作物损失的多少也不一样:小麦的“午睡”损失约为五分之四,大豆约为三分之二,花生约为五分之三,高粱、谷子约为二分之一,水稻、马铃薯约为三分之一,棉花约为五分之一。由此可见,大多数作物由于“午睡”造成的产量损失是很可观的。如能克服作物光合作用中的“午睡”现象,即可大幅度提高光合作用强度,从而大大增加作物的产量。       
   
目前,这个问题已经引起了国内外科学家的注意。有人试验:在小麦乳熟期(15),每天从上午10时到下午4时,用断续喷灌进行人工降温,将麦田的气温保持在25℃以下,这样可提高光合产物1.5倍,增产50%以上。可见,研究作物的“午睡”现象,并设法消除此现象,对挖掘作物产量潜力,是一条重要途径。

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