如何提高農(nóng)作物的光合作用效率

1、如何提高農(nóng)作物的光合作用效率在“光合作用”這一內(nèi)容中,學(xué)生普遍感到“提高農(nóng)作物的光能利用率及光合作用效率的途徑”較難理解。在教學(xué)中,筆者從以下幾方面來突破此難點(diǎn),收到較好的效果。一、展開概念去理解“兩率”(即光能利用率和光合作用效率)光能利用率是指農(nóng)作物光合作用積累的有機(jī)物中所含能量占照射到同一地面上太陽輻射能的百分率。改善農(nóng)作物的生長和光合作用條件,提高光能利用率是增加農(nóng)作物產(chǎn)量的重要途徑之一。光合作用效率是指作物通過光合作用制造的有機(jī)物中所含有的能量,與光合作用中吸收的光能的比值。水稻、小麥、大豆等C3植物的光呼吸(葉綠體在光照時(shí)利用一部分光合作用的產(chǎn)物并釋放二氧化碳)很顯著，消耗光合作用

2、剛剛合成的有機(jī)物總量的20%27%;而甘蔗等C4植物的光呼吸消耗很小，只有2%5%,甚至更少。為了提高水稻等C3植物的光合作用效率,要設(shè)法降低它們的光呼吸,總之“兩率”的比例式中,主要是分母的不同。光能利用率比例式中分母是指照射到同一時(shí)期同一地面上的太陽輻射能,而光合作用效率比例式中的分母是同一時(shí)期同一土地面積農(nóng)作物光合作用所接受的太陽能;兩比例式中的分子都是作物光合作用積累的有機(jī)物中所含的能量。二、理論聯(lián)系實(shí)際從途徑、措施等方面提高對(duì)“兩率”的認(rèn)識(shí)。要提高光能利用率,主要是通過延長光合作用時(shí)間、增加光合作用面積和加強(qiáng)光合作用效率等途徑。延長光合作用時(shí)間延長光合作用時(shí)間就是最大限度地利用光照時(shí)

3、間,提高光能利用率。延長光合作用時(shí)間的措施有:提高復(fù)種指數(shù)復(fù)種指數(shù)就是全年內(nèi)農(nóng)作物的收獲面積與耕地面積之比。提高復(fù)種指數(shù)就是增加收獲面積,延長單位土地面積上作物的光合時(shí)間。如將一年一熟制改為一年兩熟制,兩熟制改為三熟制,不斷提高復(fù)種指數(shù)。也可以通過輪、間、套種。在一年內(nèi)巧妙地搭配各種作物,從時(shí)間上和空間更好地利用光能,縮短田地空閑時(shí)間,減少漏光率。延長生育期在不影響耕作制度的前提下,適當(dāng)延長作物生育期。例如,前期要求早生快發(fā),較早就有較大的光合作用面積,后期要求葉片不早衰。這樣,光合作用時(shí)間就延長。當(dāng)然,延長葉片壽命不能造成貪青,因?yàn)樨澢嗤介L,光合作用產(chǎn)物用于形成營養(yǎng)器官,反而減產(chǎn)。補(bǔ)充人工光

4、照在小面積的栽培中,當(dāng)陽光不足或日照時(shí)間過短時(shí),還可用人工光照補(bǔ)充。增加光合作用面積光合作用面積即植物的綠色面積,主要是葉面積,它對(duì)產(chǎn)量的影響最大。同時(shí),又是最容易控制的一個(gè)因素。但葉面積過大,又會(huì)影響群體中的通風(fēng)透光,從而引起一系列矛盾,所以,光合面積要適當(dāng)。合理密植合理密植是提高光能利用率的主要措施之一,因?yàn)樗軌蚴谷后w得到最好的發(fā)展,有較合適的光合面積,充分利用日光能和地力。密植,不可太稀,不可太密。種得過稀,個(gè)體發(fā)展較好,但群體得不到充分發(fā)展,光能利用率低。種得過密,下層葉子受到光照少，變成消費(fèi)器官,光合生產(chǎn)率減弱,也會(huì)減產(chǎn)。改變株型最近培育出比較優(yōu)良的高產(chǎn)新品種(如水稻、小麥、玉米)

5、,株型都具有共同的特征,即稈矮,葉直而小、厚,分蘗密集。株型改善,就能增加密植程度,增大光合面積,充分利用光能,提高光能利用率。加強(qiáng)光合作用效率陽光、溫度、水分、礦質(zhì)元素和二氧化碳等都可以影響單位綠葉面積的光合作用效率。C4植物利用CO2效率較高,光合作用效率也高。如下列表1分析。炙1因素對(duì)光&作用的影響在生嚴(yán)的應(yīng)用光照光舉時(shí)間的快短、尤質(zhì)比逼強(qiáng)度的高低都可以.影響光合作用速率f嚨頤時(shí)聞進(jìn)陰時(shí)間越k，產(chǎn)生的光合產(chǎn)物越爹餉:厲:a.般收可鼻東同光洎此光和藍(lán)紫光最夢您阪掃禿最少光強(qiáng)當(dāng)：在一定光強(qiáng)度范惘臥増加泄強(qiáng)度可提高光合作用速率適當(dāng)視高兄園彌度延怪光合作用吋間一4作筈増燈吒合作黑血枳合晉密屮團(tuán)溫

6、宅円尸處述明的鋰璃做頂棚遍度溫度是通過厳響光合作用嫡來影響光合作用適率的*般植物可在1D客3兀卜匹常進(jìn)行米合f一尿苴中二1253兀的適直.嘰以上時(shí)開始冋嘩如咒-咒工即停止“髙溫時(shí),方面高溫皺壞葉融湘細(xì)琢的結(jié)構(gòu)并使葉綠體酶鈍化;另方面爲(wèi)溫時(shí)呼犠速率大于光:合速率屏鎰肘,酶促反應(yīng)解限制i1“-.-*!j適時(shí)播種口天適當(dāng)場高溫度，F(xiàn)t:上乏士曙皚-3：炎熱夏天正午光合作用效率低的原國_CS是光合作用的原料原料增加+產(chǎn)物必餐增如：大F的co,誡度是0.03%,如果濃度罐加山皿產(chǎn)雖丐捉高倍左右:濃嗖提薔到一定程變啟號(hào)駐不再提毎如果盹濃:夏陵氐齊Q005電出規(guī)第休現(xiàn)象（夏口中午純用有化肥L乂適出提虎盤產(chǎn);

7、仇濃度水既宦光洽作用的慎料,*是時(shí)各種化學(xué)反應(yīng)的廠質(zhì)另外水分還能世砌氣孔的?I1?.間接影響co3入植物體,所収忒對(duì)光合乍用育相當(dāng)影響。預(yù)防干旱及時(shí)鴻概1礦質(zhì)兀素1曾須正痕是壬含屯用甩沁：拔一飯佔(zhàn)轄誑一步已苗工等相卡LWj所必需的物歐:擁璉力叫就霽響蠱白質(zhì)的合成儼少P就錢蔚啕:冊(cè)的含成.缺歩盹就會(huì)影響葉綜素的合成幣這些物就又進(jìn)步影響光含作用a合SME三、精選鞏固練習(xí),加深理解“兩率”本質(zhì)內(nèi)涵。例:將金魚藻置于一燒杯中培養(yǎng)。在不同溫度下，金魚藻光合速率（用每小時(shí)02釋放量表示）與光照強(qiáng)度關(guān)系如下圖所示。呼吸速率（用每小時(shí)02消耗表示）與溫度關(guān)系如下表所示。請(qǐng)據(jù)圖、表回答:溫度g2CTC30七40七mg*h10.300,350.50070LIOJ(于営jt.厲r士1.從圖中可見,金魚藻的光合速率與等因素有關(guān)。2.金魚藻的呼吸速率隨溫度升高而升高。其原因是。3金魚藻生成的02若在同一細(xì)胞內(nèi)被消耗，在其整個(gè)過程中,O2穿過了層磷脂分子層。4適宜光照和溫度條件下的金魚藻，開始時(shí)02產(chǎn)生較快，但3d后02生成減慢，其最主要原因是。答案：1光照強(qiáng)度和溫度2.定