引言

在探索植物生长的奥秘中，光的作用不可忽视。特别是远红光，这一波长在701-750nm之间的光线，对植物的生长和发育有着深远的影响。那么，远红光究竟如何影响植物？它又是如何通过调节植物激素、触发形态变化来适应环境的呢？接下来，我们将详细剖析远红光在植物生长发育中所扮演的重要角色。

01 什么是光合有效辐射（PAR），它对植物生长的重要性是什么？

光合有效辐射（PAR）是指400-700nm范围内的辐射，这部分辐射驱动了植物中二氧化碳的同化作用。麦克里（McCree）的研究表明，这个范围内的辐射通过测量光合作用的相对量子产率来测定，结果显示在440nm和620nm处有两个宽峰，而在670nm处有一个肩峰，这与叶绿素a和b的吸收峰相似。PAR成为了定义植物生长所需光强度（即光合光子通量密度，PPFD）的基础。

02 除了PAR，植物还能感知哪些光质变化？

 除了PAR，植物还能感知到紫外线（UV，280-400nm）和远红光（FR，701-750nm）辐射。这些光质变化通过植物的光受体来感知，并通过调节植物激素影响植物生长和发育的几乎所有方面。

03 红光与远红光的比例（R:FR）如何影响植物？

 红光与远红光的比例（R:FR）是光质量的一个重要方面，它能显著影响植物的形态、生长和发育。光敏色素是植物的光受体，主要感知R:FR并引导植物的形态和发育。R:FR的变化会触发植物的避荫综合征（SAS），导致茎、节间和叶柄的伸长，以及提前开花等反应。

04 什么是避荫综合征（SAS）？

 避荫综合征（SAS）是植物在感知到红光与远红光比例下降时的一种适应性反应。主要表现为茎、节间和叶柄的伸长，以及提前开花以加速发育。SAS是光敏色素作用的结果，旨在帮助植物在遮荫条件下找到更明亮的光线。

05 光源中过多的远红光会如何影响植物？

 在单一光源环境中，如果包含过多的远红光且红光不足，会强烈诱发SAS表型。然而，在光强较低时，适当增加远红光（同时保持R:FR>3）可以防止强烈诱发SAS，但仍能促进开花。

06 如何衡量光源诱发SAS的潜力？

 R:FR、光敏色素光稳态（PSS）和远红光百分比（%FR）是衡量光源诱发SAS潜力的指标。R:FR比值越低，PSS越低，%FR越高，则光源诱发SAS的潜力越大。

07 光敏色素对种子萌发有何影响？

 对于大多数植物种类，光敏色素在种子萌发中起到一定影响。在种子吸胀的早期阶段，红光促进种子萌发，而远红光则抑制。然而，在一些驯化的谷物类草本植物中，光敏色素对种子萌发的影响较小。

08  光敏色素如何影响植物地上部分的形态和生长？

强烈的光敏色素反应或SAS引起的形态效应包括植物高度的增加。在遮荫耐受型植物中，远红光促进叶面积的增加；而在遮荫避免型植物中，过多远红光可能导致生长和繁殖的权衡。

09 R:FR比率如何影响豆科植物的根系发育和根瘤形成？

 低R:FR比率会减少豆科植物的根系生长和根瘤形成，影响植物的营养吸收和固氮能力。

010  日落时的远红光对植物有何影响？

 日落时，R:FR会略有下降，此时大气折射增加，优先增加远红光。植物光敏色素已经进化为能够感知这种光质变化。在单独光源环境中，模拟日落时提供远红光可以像全天添加远红光一样影响植物的形态和发育。

011 如何在实际应用中利用远红光？

在人工气候室或其他单一光源环境中，通过控制远红光的比例和持续时间，可以优化植物的生长和发育。例如，在一天结束时运行远红光灯具30-60分钟，可以节省电能并模拟日落时的光环境变化。然而，需要谨慎比较阳光照射环境和单独光源环境之间的光质参数。

结论

通过对远红光影响的深入探讨，我们不难发现它在植物生长发育过程中的重要性。从光合有效辐射的基础作用，到远红光与红光比例的微妙变化，再到光敏色素的感知与反应，每一个环节都紧密相连，共同构成了一个精妙的调控系统。远红光的合理利用，不仅在农业生产中具有潜在的应用价值，也为我们更深入地理解植物与光的互动关系打开了新的视角。未来，随着研究的深入，我们有望解锁更多远红光影响植物生长的奥秘，为农业科技的进步贡献力量。