光合作用与作物生产-课程中心.PDF

国家精品课程《植物生理学》 第三章 植物的光合作用 第七节 光合作用与作物生产 主讲: 高辉远教授 山东农业大学生命科学学院 国家精品课程《植物生理学》 第三章植物的光合作用 第七节 光合作用与作物生产 主要内容： • 光能利用率 • 提高作物产量的途径 第七节 光合作用与作物生产 植物干物质有90％～95%来自光合作用，作物产量的形成 主要靠叶片的光合作用，因此，如何提高作物的光能利用率 ， 制造更多的光合产物 ，是农业生产的根本性问题。 一、光能利用率: 通常把单位土地面积上植物光合作用积 累的有机物中所含的化学能占入射光能量的百分率称为光能 利用率 (Eu)。 △W ·H Eu （％）= ────×100 Σs 作物的光能利用率最大有多大？产量最高有多高？ 毛主席曾说过：“人有多大胆，地有多大产”！ 照射到叶片表面日光辐射在光合过程中的能量损耗 能 量 损 失 损耗占总能量 (%) 留下光能(%) 1.到达叶片表面日光辐射 0 100 2.光合无效辐射 (＜400nm，＞700nm) 47 53 3.反射、透射 及非叶绿体组织吸收损失约30% 16 37 4.吸收光能传递到反应中心色素过程中损失约24% 9 28 5. 激发态能量在转化成葡萄糖等过程中损失68% 19 9 6.光、暗呼吸损失34～45% 4 5 7.被光合作用固定的能量 5 0 所以植物光能利用率的理论值为：5％左右。 从光能利用率角度分析 “人有多大胆，地有多 大产”的观点正确与否。 产量高限： 植物光能利用率的理论值为5％左右，但是植物 的实际光能利用率远远低于5％。高产田的光能利 用率才为1％左右。 例如，假定经济系数为0.5，年亩产吨粮田的光 能利用率为 : 1.03 %。可见每提高光能利用率1％ 左右，每亩便可提供经济产量1000kg左右， 5％光 能利用率的理论值，每亩最多也只能生产粮食 5000kg左右。 光能利用率低的原因主要有： 一.是漏光损失。据估计，水稻、小麦等作 物漏光损失的光能可达50%以上。 二.是光饱和浪费。夏季50％～70％的太阳 辐射被浪费掉。 三.是环境条件不适及栽培管理不当。干旱、 水涝、高温、低温、强光、盐渍、缺肥、病 虫草害等等，导致植物光能利用效率下降， 二、提高作物产量的途径 光合机构 (绿色工厂)与作物的产量的关系 经济产量＝[ （光合能力×光合面积×光合时间）－消耗]× 经济系数。 光合性能的概念： 光合能力、光合面积、光合时间、光合产物的消耗和分配， 这五条合称为光合性能。 改善光合性能是提高作物产量的根本途径,生产中 的一切措施都是围绕提高光合性能进行的。 (一) 增加光合面积 ：为什么说： “合理密植是农业 生产增产的重要措施？ 介绍精播高产理论。 叶面 积指数 LAI ；最适叶