光质对蔬菜光合作用的影响

首先，我们需要了解光质的概念。光质或光谱组成是光的重要属性，可见光谱的波长范围是380-780nm，波长短于380nm的光为紫外光，长于780nm的光为远红外光。在自然环境中，照到植物上的光谱组成是不断变化的，如阴天蓝光多，晴天的早晨和傍晚红光较多，中午时光照很强且为白色。因此，变化多端的光谱已成为影响植物光合作用的重要因素。

其次，我们来探讨光质对气孔器的调节机理。气孔是植物叶片上的一种微小结构，是气体交换的主要场所。研究发现，蓝光可促进气孔的开张，而绿光能够逆转这种作用。这可能是源于玉米黄质的两种异构化，即主要吸收绿光的生理活性体和吸收蓝光的非活性体。蓝光促使气孔开启的原理在于，蓝光活化质膜ATP酶不断地泵出质子，形成跨膜电化学梯度，即K+通过K+通道的动力，从而促进保卫细胞对K+的吸收，导致细胞内渗透势下降，保卫细胞吸水膨胀，气孔开启。

此外，光质还可以影响叶片上气孔的大小和数目。例如，在红光下菊花的气孔数量较少，气孔面积较大，而在远红光下气孔数量较多，气孔面积却较小。在白光下，一天中莴苣的气孔导度会从早晨开始逐渐升高，到中午达到最高点后逐渐下降；然而，在红蓝等单色光下，却没有这样先升高后下降的日变化趋势。与宽波段的白光相比，莴苣和甜菜等植物生长在红、蓝等单色光下的气孔导度较低。

接下来，我们将讨论光质对叶片光合产物积累和光合色素形成的影响。研究发现，与红光相比，蓝光下淀粉粒积累较少。这主要是因为红光抑制了光合产物从叶中的输出，增加了叶片的淀粉积累，而淀粉粒的过量积累不利于植物叶片光合作用的进行。与白光和红光相比，蓝光下桦树叶组织中的叶绿素含量最高，几乎是红光下的两倍；在蓝光下的黄瓜叶片的叶绿素含量低于在红光和白光下的含量，而生长在白光下的咖啡叶片，其叶绿素含量分别比红光和蓝光下高。此外，蓝光可以提高多种藻类植物的叶绿素a含量，因此蓝光培养的植株一般叶绿素a/b值较高，而红光培养的植株叶绿素a/b较低。光质还能影响咖啡叶片的类胡萝卜素含量，尤其是不同种类的类胡萝卜素的合成。红光可以降低风信子愈伤组织类胡萝卜素的含量。

再者，光质对植物光合速率和光合碳代谢的调控也是一个重要的研究方向。研究表明，大多数高等植物和绿藻在橙、红光下光合速率最高，蓝紫光其次，绿光最低。例如，在相同辐射能下，水稻幼苗的净光合速率高低依次为黄光>红光>绿光>蓝光>紫光。此外，不同彩色光膜覆盖下的银杏幼苗，其光合速率从大到小依次为：黄膜>蓝膜、红膜>绿膜>紫膜和白膜。低光强与低R（红光）/FR（远红光）下生长的菠菜叶片比低光强与高R/FR、高光强与高R/FR下的叶片具有较高Rubisco的活性。与白光相比，绿光使草莓叶片羧化效率的降低幅度最大，红光、蓝光次之。

最后，我们来看一下不同光质的可见光照射下对光合速率的影响。以象山红橘橙为例，经过5周处理后，生长在白膜下象山红橘橙叶片的Pn（净光合速率）与处理前比变化并不明显，其余滤光膜下均有所下降，其下降程度依次为绿膜>红膜>蓝膜>黄膜，净光合速率大小：白光>黄光>蓝光>红光>绿光。此外，红蓝组合光处理对鳄嘴花的生备课素材也有显著影响。

综上所述，光质对蔬菜光合作用的影响是多方面的，包括对气孔器的调节机理、叶片光合产物积累和光合色素形成的影响、植物光合速率和光合碳代谢的调控以及不同光质的可见光照射下对光合速率的影响等。这些研究结果为我们提供了优化温室大棚光照条件的理论依据，有助于提高大棚蔬菜的产量和品质。