2.2.2 光质与光合有效辐射
1）光质的植物效应
光质系指太阳辐射光谱成分及其各波段所含能量。
太阳是一个表面近6 000℃的灼热球体，它不断以辐射形式向外传递能量，其光谱为0.170～4.000μm。由于地球大气的影响，到达地球表面的光谱波长只有0.29～3μm。太阳光谱各波段所含能量（强度）不同，最大值在0.49μm处，而后向两侧锐减，近0.17μm和4μm波长能量已微乎其微。到达地面的光谱强度最大值稍向较长波段移动，略大于0.49μm。植物对不同波长的能量利用率是不同的，波长较短的波段光能利用率较低，波长较长的波段光能利用率较高。
然而，植物在生长发育过程中，并不能吸收利用整个太阳光谱区的能量，而只能利用0.3～0.75μm的辐射能量，这部分对植物的正常生长发育有实际意义，称为“生理辐射”。通常认为对植物光合作用有益的辐射即具有光合效应的辐射在0.38～0.71μm之间，这个光谱区的太阳辐射称为“光合有效辐射”。各波段的光合有效辐射在植物光合成中的作用也不一样，被叶绿体吸收最多的是红橙光，其次是蓝紫光，而绿光吸收最少。
光质对植物作用的另一个重要方面是光的形态效应。波长0.72～1μm的光对植物生长起作用，其中0.7～0.8μm的远红光对光周期、对种子的形成起重要作用，并控制开花和结果的颜色；0.315～0.4μm的光起成形作用，如使植物变矮、叶片变厚等；波长大于1μm的光对植物只起热效应，不参与生化反应；短于0.315μm的光对植物有害。
研究光质对有效控制植物生长、充分利用光能资源、提高作物产量具有重要意义。
2）光合有效辐射
光合有效辐射是太阳辐射光谱中比重较大的一部分辐射，占总辐射能量的近50%，可用于植物光合作用、转化固定而形成植物产量，这部分辐射除具有光合效应外，对植物的形态和光周期也有影响。一个地区年光合辐射量以及不同温度期间的光合有效辐射对作物的种类和产量也有一定影响。如我国的年光合有效辐射量与年总辐射量分布趋向一致，呈西多东少的形势，西部地区由南向北逐渐减少，南部在3.4×109 J/m2，北部只有2.4×109 J/m2，尽管辐射强度较东部大、数量多，但温度低、降水少，限制了光合有效辐射的充分利用；东部地区虽降水较多，温度较高，但光合有效辐射不够丰富，大部分地区年光合有效辐射量在（2.0～2.4）×109 J/m2之间，影响作物的高产。≥0℃、≥10℃和≥15℃期间的光合有效辐射均随海拔高度和纬度的升高、温度的降低、生长期的缩短而减少。特别是≥15℃期间的光合有效辐射，青藏高原除个别地区尚有≥15℃时间外，绝大部分地区全年都在15℃以下。在此期间，占国土面积1/4的广大高原地区也就无光合有效辐射了，为我国≥15℃期间光合有效辐射量最少地区，这里只能种一季喜凉作物。此外，东北北部和内蒙古自治区东部，多在8×108 J/m2以下，夏季也只宜种一季喜凉作物。我国广大地区≥15℃期间的光合有效辐射在（0.8～2.1）×109 J/m2之间，适合于多种喜温作物的生长；云南、广西南部、台湾和海南岛等地≥15℃期间的光合有效辐射在（2.1～2.5）×109 J/m2之间，是我国光热资源最丰富的地区，也是多种喜热作物种植的好地区，应予以充分重视。
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