植物生理-植物的光合作用

光合產(chǎn)物的運(yùn)輸與分配一、光合作用的概念光合作用：是綠色植物吸收太陽光能，把二氧化碳和水合成有機(jī)物，將光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲(chǔ)存在有機(jī)物中，并釋放氧氣的過程。

CO2+H2O（CH2O）+O2光能

葉綠體一、光合作用的概念光合產(chǎn)物光合作用所產(chǎn)生的有機(jī)物主要是糖類，包括單糖、雙糖和多糖，其中以蔗糖、淀粉最為普遍。此外，脂肪、有機(jī)酸、蛋白質(zhì)等也是光合作用的產(chǎn)物。二、光合產(chǎn)物的運(yùn)輸與分配

把植物樹干或枝條的韌皮部（樹皮）剝?nèi)ヒ粋€(gè)窄圈，切斷韌皮部但未傷及木質(zhì)部，幾周后發(fā)現(xiàn)環(huán)割區(qū)上方樹皮膨大，形成樹瘤，植物仍可繼續(xù)生長(zhǎng)。這表明葉片同化的有機(jī)物是經(jīng)由韌皮部運(yùn)輸?shù)摹９夂袭a(chǎn)物的運(yùn)輸二、光合產(chǎn)物的運(yùn)輸與分配

注意：環(huán)割不能太寬，如果環(huán)割較寬，切口難以愈合，環(huán)割下方又沒有枝條，時(shí)間久了，下方樹皮和根系因得不到有機(jī)物而死亡。“樹怕剝皮”就是這個(gè)道理。二、光合產(chǎn)物的運(yùn)輸與分配總規(guī)律：由源到庫源：指制造并輸出有機(jī)物的器官或部位，主要指功能葉。庫：指消耗或貯藏有機(jī)物的器官或部位。源與庫是相對(duì)的光合產(chǎn)物的分配二、光合產(chǎn)物的運(yùn)輸與分配分配規(guī)律：1.優(yōu)先運(yùn)向生長(zhǎng)中心

生長(zhǎng)中心是指植物生長(zhǎng)旺盛、代謝強(qiáng)、對(duì)養(yǎng)分吸收能力強(qiáng)的器官或部位。植物的生長(zhǎng)中心往往隨生育期的不同而變化。如植物在營養(yǎng)生長(zhǎng)期，根、莖、葉為生長(zhǎng)中心，在生殖生長(zhǎng)期，生殖器官是生長(zhǎng)中心。二、光合產(chǎn)物的運(yùn)輸與分配分配規(guī)律：2.就近供應(yīng)

葉片所形成的光合產(chǎn)物主要運(yùn)至鄰近的生長(zhǎng)部位。一般植物上部葉片的光合產(chǎn)物主要供應(yīng)莖端及其上部嫩葉的生長(zhǎng)，下部葉片則主要供應(yīng)根和分蘗的生長(zhǎng)，中間的葉片，它的光合產(chǎn)物上、下部都供應(yīng)。二、光合產(chǎn)物的運(yùn)輸與分配分配規(guī)律：3.縱向同側(cè)運(yùn)輸

葉片的同化物主要供給同一側(cè)的幼葉、花果和根系。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，要注意植物各部位的均衡生長(zhǎng)。二、光合產(chǎn)物的運(yùn)輸與分配同化物分配的基本原則：1）“源”的輸出能力：只有“源”制造養(yǎng)料的能力超過其自身的消耗量，有多余才能輸出。2）“庫”的競(jìng)爭(zhēng)能力：同化物分配到哪里和分配多少，取決于“庫”之間的競(jìng)爭(zhēng)能力，也就是哪個(gè)器官生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)，以及“源”靠近哪個(gè)器官就分配的多。思考題：試述光合產(chǎn)物運(yùn)輸與分配的特點(diǎn)和規(guī)律。光合作用與作物產(chǎn)量一、作物產(chǎn)量的構(gòu)成作物產(chǎn)量的構(gòu)成因素：生物產(chǎn)量=光合產(chǎn)量（光合面積×光合速率×光合時(shí)間）－有機(jī)物消耗(呼吸、脫落)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量：在生物產(chǎn)量中，直接作為收獲物的、經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的這部分產(chǎn)量。一、作物產(chǎn)量的構(gòu)成作物產(chǎn)量的構(gòu)成因素：經(jīng)濟(jì)系數(shù)

=經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量/生物產(chǎn)量經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量

=生物產(chǎn)量×經(jīng)濟(jì)系數(shù)

=[(光合面積×光合速率×光合時(shí)間）－

有機(jī)物消耗]×經(jīng)濟(jì)系數(shù)光合性能：光合面積、光合速率、光合時(shí)間、有機(jī)物消耗、經(jīng)濟(jì)系數(shù)二、作物的光能利用率

光能利用率：是指單位面積植物光合產(chǎn)物形成的有機(jī)物中所貯存的化學(xué)能與照射到該地面上太陽能的比值。光能利用率（％）＝

同面積入射太陽總輻射能（Ｊ）×１００％單位面積作物總干物質(zhì)重折算含熱能（Ｊ）二、作物的光能利用率

由于漏光損失、反射及投射損失、蒸騰損失、環(huán)境條件不適等，生產(chǎn)中作物對(duì)光能的利用率極低，一般不到1%，畝產(chǎn)千斤的水稻也只有2%?？梢姡r(nóng)業(yè)增產(chǎn)的潛力還是很大的。三、提高作物產(chǎn)量的主要措施延長(zhǎng)光合時(shí)間：1.延長(zhǎng)生育期：如選用生育期長(zhǎng)的中晚熟品種；覆膜栽培；栽培管理中防止后期葉片早衰等，適當(dāng)延長(zhǎng)生育期。2.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(zhǎng)單位土地面積上作物的光合時(shí)間。3.補(bǔ)充人工光照：在溫室栽培中，當(dāng)光照強(qiáng)度較低或日照時(shí)間過短時(shí)，可補(bǔ)充人工光照，以延長(zhǎng)光合時(shí)間。三、提高作物產(chǎn)量的主要措施增加光合面積：1.合理密植：可減少漏光損失；充分發(fā)揮群體利用光能的優(yōu)越性。2.改變株型：能增加密植程度，改善群體結(jié)構(gòu)，增大光合面積，耐肥不倒伏，提高光能利用率。三、提高作物產(chǎn)量的主要措施提高光合速率：1.選育光能利用率高的品種：光能利用率高的品種生育期比較短、矮桿抗倒伏、葉片分布合理、葉片較短較直立、耐陰性較強(qiáng)、適合密植。2.調(diào)整栽培環(huán)境：如溫室栽培施CO2肥，大田生產(chǎn)中改善通風(fēng)條件、增施有機(jī)肥等。3.加強(qiáng)田間管理：如合理施肥、合理灌溉、合理修剪、中耕除草、防治病蟲害等，能提高光合作用，減少有機(jī)物消耗，具有良好的增產(chǎn)效果。思考題：提高作物產(chǎn)量的措施有哪些？影響光合作用的因素一、光合作用的指標(biāo)光合速率：又稱光合強(qiáng)度，是指單位時(shí)間、單位葉面積吸收CO2的量或釋放O2的量，或者單位時(shí)間、單位葉面積所積累的干物質(zhì)的量。測(cè)定的結(jié)果實(shí)際上是凈光合速率。真正光合速率凈光合速率呼吸速率二、影響光合作用的因素影響光合作用的內(nèi)部因素：包括植物種類，葉齡、葉的結(jié)構(gòu)等。在相同的光照強(qiáng)度下，C4植物的光合速率高于C3植物，成年葉片的光合速率高于新形成的嫩葉，同一片葉葉腹面的光合速率高于葉背面。二、影響光合作用的因素影響光合作用的外界因素：1.光照強(qiáng)度：是限制光合速率的主要因素之一。在一定的光照強(qiáng)度范圍內(nèi)，植物的光合速率隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng)而增大。二、影響光合作用的因素光補(bǔ)償點(diǎn)：當(dāng)光合作用吸收的CO2量和呼吸作用釋放的CO2量相等時(shí)的光照強(qiáng)度，稱為光補(bǔ)償點(diǎn)。植物在光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí)，有機(jī)物的形成量和消耗量相等，不能積累干物質(zhì)。二、影響光合作用的因素光飽和點(diǎn)：達(dá)到某一光照強(qiáng)度時(shí)，光合速率不再增加，此時(shí)的光照強(qiáng)度稱為光飽和點(diǎn)。不同植物的光飽和點(diǎn)有很大差異，一般陽生植物的光飽和點(diǎn)高于陰生植物，C4植物的光飽和點(diǎn)高于C3植物。二、影響光合作用的因素在溫室栽培中，光照不足時(shí)要避免溫度過高，可以降低光補(bǔ)償點(diǎn)，并且減少夜間呼吸消耗。在大田生產(chǎn)中，適當(dāng)整枝，疏除老葉，改善通風(fēng)透光條件，有利于光合產(chǎn)物的積累。

二、影響光合作用的因素2.CO2濃度：CO2是光合作用的原料。CO2補(bǔ)償點(diǎn)：在光下隨著CO2濃度的增加光合速率增加，當(dāng)光合作用吸收的CO2與呼吸作用釋放的CO2相等時(shí)，外界CO2濃度稱為CO2補(bǔ)償點(diǎn)（圖中C點(diǎn)）。C4植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)低于C3植物。植物必須在高于CO2補(bǔ)償點(diǎn)的條件下，才有同化物的積累。

二、影響光合作用的因素CO2飽和點(diǎn)：當(dāng)空氣中CO2濃度超過植物CO2補(bǔ)償點(diǎn)后，光合速率隨著CO2濃度的升高繼續(xù)增加，當(dāng)CO2濃度達(dá)到某一范圍，光合速率達(dá)到最大值，環(huán)境中的CO2濃度稱為CO2飽和點(diǎn)（圖中S點(diǎn)）。C4植物的CO2飽和點(diǎn)低于C3植物。超過飽和點(diǎn)時(shí)再增加CO2濃度，光合作用反而受到抑制。二、影響光合作用的因素在溫室栽培中，加強(qiáng)通風(fēng)，增施CO2肥，可防止出現(xiàn)“CO2”饑餓。在大田生產(chǎn)中，增施有機(jī)肥，經(jīng)土壤微生物分解釋放CO2，能有效提高植物的光合速率。二、影響光合作用的因素3.溫度溫度主要通過影響酶的活性來影響光合速率。一般植物在10-35℃條件下正常進(jìn)行光合作用，以25-30℃最為適宜。植物光合作用的溫度三基點(diǎn)因植物種類的不同而不同，耐寒植物光合作用的最低溫度和最適溫度低于喜溫植物，而最高溫度相似。晝夜溫差大，有利于光合產(chǎn)物的積累。二、影響光合作用的因素4.水分水分既是光合作用