植物生長(zhǎng)受多種因子的限制,即使在人工氣候室的環(huán)境控制下,仍很少達(dá)到*佳程度。這些因子一般為水應(yīng)力 ,幅射應(yīng)力及大氣應(yīng)力。為使植物在環(huán)境控制下充分生長(zhǎng),必須識(shí)別和消除這些應(yīng)力,及早進(jìn)行環(huán)境處理,同時(shí)控制所有的主要因子。自從植物生長(zhǎng)室與其他各種環(huán)境控制設(shè)備應(yīng)用以來(lái),在環(huán)境研究上已取得很大的進(jìn)展。通過(guò)單因子的研究,在植物不同生長(zhǎng)發(fā)育階段,光照、溫度、相對(duì)濕度、二氧化碳和其他環(huán)境因素的相對(duì)重要性已經(jīng)可以測(cè)出。但是,在**控制的條件下,光照、溫度、二氧化碳及其他環(huán)境因子的相互作用缺很少有這方面的研究。因此,究竟怎樣才算植物的生長(zhǎng)及作物產(chǎn)量*優(yōu)條件,現(xiàn)在仍很難確定。受各種因子的限制,盡管植物生長(zhǎng)室及人工氣候室已日臻完善,但仍很少使植物生長(zhǎng)達(dá)到*高標(biāo)準(zhǔn)。
在環(huán)境控制研究中,經(jīng)常遇到的三個(gè)主要環(huán)境因子就是水應(yīng)力、幅射應(yīng)力及大氣應(yīng)力。因?yàn)檫@些應(yīng)力對(duì)光合作用及其他代謝過(guò)程有重大影響,而我們對(duì)這些應(yīng)力很難判明,故對(duì)此限制性的因子應(yīng)予特別注意。
水應(yīng)力:植物在環(huán)境控制下可能經(jīng)受各種方式的水應(yīng)力,如大氣濕度太低,水肥供應(yīng)不
足,容器太小或土城底層不適當(dāng)。在許多環(huán)境控制的設(shè)備中,對(duì)植物澆水或施肥通常是每天一、兩次,但是我們的實(shí)驗(yàn)表明,除了極小的幼苗外,每天1-2次這種頻率都是不夠的。為了消除水和營(yíng)養(yǎng)應(yīng)力而獲得*佳的生長(zhǎng),我們?nèi)粘2环謺円姑扛?-6小時(shí)對(duì)植物施肥一次,測(cè)量葉子水勢(shì)的in-situ方法的發(fā)展,提供了自動(dòng)澆水控制的一種更為敏感的反饋系統(tǒng)能對(duì)上述試驗(yàn)以發(fā)展的可能性。
幅射應(yīng)力:在植物生長(zhǎng)室或人工氣候室里,很多因子會(huì)促成幅射應(yīng)力,這些因子包括不適當(dāng)?shù)墓庵芷?,過(guò)強(qiáng)的光照強(qiáng)度,過(guò)長(zhǎng)的幅射波,紫外線的幅射及低的空氣移動(dòng)等。由于這些應(yīng)力因子間的互作,所以常難區(qū)分其主次。雖然過(guò)高的葉溫常是幅射應(yīng)力變化的原因,植物溫度對(duì)各種生理反應(yīng)也是非常重要的,但在環(huán)境控制研究中卻很少測(cè)定這個(gè)因子。
大氣應(yīng)力: 多年以前已經(jīng)證實(shí)二氧化碳的濃度對(duì)溫室園藝作物生產(chǎn)十分有利,可是僅僅*近幾年才認(rèn)真重視用控制二氧化碳濃度的辦法加強(qiáng)環(huán)境控制研究。
多數(shù)作物光合作用模式基于從穩(wěn)定狀態(tài)得來(lái)的數(shù)據(jù),很少注意到環(huán)境予處理,葉齡、葉位效果或要求模擬的類型。根據(jù)不同作物生長(zhǎng)分析數(shù)據(jù)和先進(jìn)的數(shù)學(xué)模式描述的環(huán)境處理與作物反應(yīng)之間的關(guān)系,我們可以決定,在環(huán)境控制條件下獲得*佳生長(zhǎng)所需要的條件,從而在保護(hù)栽培下*大限度地增加作物產(chǎn)量。