第四节光照强度对作物的影响 (2)

P
bI 0 e k F 1 aI0ekF
–r
将P对叶面积深度积分得下式：
P总＝
b ak
ln( 1
1 aI0 aI0ekF
)
– rF
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马慰增认为上式只适合忽略透射和水平叶，考 虑透射率m，修正为下式：
b (1 – m) + aKI0 P总 = --- ln----------------------- - rF
叶日积：∫0T LAI(t)dt 作物生长期平均叶面积指 数与日数乘积。LAI.D，无量纲
光合势与叶日积实际应用不理想，实质是光截获。
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二、作物群体光合强度估算
单叶光合强度与光照强度系
P＝bI/(1+aI)-r P：单位叶面光合强度， I：受光强度， a、b 参数， r呼吸。 I→0 P＝bI 与I成正比； I→∞ P＝b/a 与I无关
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四、光照强度临界期
光照临界期：指作物生育过程某个时期，光照强度 对产量影响最大，此时期缺光导致严重减产。
禾谷类作物是孕穗期，四分体到花粉粒形成期。
四分体不同遮光处理的光合速率(mg/m2.h)
处理 一层遮光 二层遮光 对照 加强光照
光合效率 1736
21
18
18
15
15
Ⅱ 9 :30
H1-B1
L1-B1
12
12
9
9
6
6
3
3
0 50 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
光合有效辐射（μmol/m²）
0 50 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
光合有效辐射（μmol/m²）
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群体光合速率为单位时间作物群体光合生产量
太阳辐射在群体中分布
I＝I0e-kFl 比尔定律 Fl:叶面积系数； I：l层叶子下的光强度； k：消光系数，为群体特征
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k=(-lnI/I0)/F 随叶角、分布、厚度变化，天 气、密度影响。 I＝I0e-kF/sinh0
6
4
2
0
-2 0
200 400 600 800 1000 Q/w.m-2
-4
10 8 6 4 2 0 -2 0 -4
8月28日土壤相对含水量58％
200
400
600
800
Q/w.m-2
不同水分条件下旱稻光合速率的变化特征
光合有效辐射对光合速率的影响：土壤含水量高的处理光饱和点较高
光合速率（μmol/m².s）
1706 1767 1809
五、光照强度与农产品品质
喜光：大田作物 光照强度影响小麦品质 蛋白质含量与抽穗到腊熟总日照时数相关
系数0.905，夜间降雨蛋白质多1.25％，产量 增550kg/ha
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耐阴或喜阴： 烟草 人参、三七、黄莲需遮阴 品质好，茶叶、
ak (1-m) + aKI0e-KF
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对于群体光合速率计算模式，对丰产麦田：
a=0.125 g co2/m2.h k lux b=0.055 g co2/m2.h k lux K =1.70, F=4.06
P总＝0.62
ln(1 1
单叶光补偿点： 作物的光合强度和呼吸强度达到相等时的光
照强度。
群体的光补偿点： 上层叶片的净光合速率与下层叶片的净呼吸
速率相等时的光照强度。
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几种作物的单叶的光饱和点和补偿点
指标 小麦 棉花 水稻 烟草 玉米
光饱和点 2.4－3万 5－8万 4－5万 2.8－4万 2.5－4万 光补偿点 200－400 750 600－700 500－1000 接近0
光合速率（μmol/m².s）
光合有效辐射对光合速率的影响
H1-C1 H1-B1 L1-C1 18 16 14 12 10
8 6 4 2 0
50 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
光合有效辐射(μmol/m²)
图3-3 不同水分处理光合速率变化（开花期）
咖啡喜阴。
强光灼伤：甜椒、番茄
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烟草不同生育期不同部位叶片需光单位
生育期 旺长期 平顶期
临界点 补偿点 饱和点 补偿点 饱和点
上部叶 1500 3-3.5万 1300 5万
中部叶 1000 1.5-2万 1400 2万
下部叶 300
1-1.5万 1500 1万
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生育期
27 24 21 18 15 12 9 6 3 0
50 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
50 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
50 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
8:00
H1-C1
L1-C1
9:30
图3-1 不同水分处理光合速率变化（拔节期）
光合有效辐射(μmol/m²) 10:30
光合有效辐射对光合速率的影响：“反冲”效应明显
光合速率（μmol/m².s） 光合速率（μmol/m².s）
27
H1-C1 H1-A1 L1-C1 27
24
Ⅰ 8：30
24
21
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Fco2/mg.(m2.s)－1 Fco 2/ mg (m2.s )-1 Fco2/mg.(m2.s)-1
4 8月13日土壤相对含水量40％
3
2
1
0
-1 0
200
400
600
800 1000
Q/w.m-2
-2
10
8
8月21日土壤相对含水量75％
丰产群体 低产群体 过旺群体
不同群体类型光照指标
起身期
30-40 >45 ---
拔节 前期
20 >30 ---
拔节 中期
8-10 >13 <7
拔节 后期
6-8 >10 <5
孕穗期
4-5 >6 <3
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光合势：∫0T L(t)dt 作物生育期光合生长叶面 积与日数乘积，单位：平方米.日。7500kg/ha 小 麦累积光合势 16-18 ×104 平方米.日
第四节 光照强度对作物的影响
一、光照强度与光合作用
1、光饱和点和光补偿点
光饱和点：在一定光照强度范围内，作物的光合 强度随着光照强度的上升而增加；当光照强度上 升到某一数值之后，光合强度不再继续提高，这 个光照强度的临界值称为光饱和点。
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0.125 0.007
I I
0 0
)
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水稻在不同天气下的最适LAI
天气 弱光照 中光照 强光照
最适LAI 3.7
5.9
7.0
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三、闪光
叶片在风影响下来回摆动，短时光暗交替。 周期6-7s， 黄瓜增产50％， 萝卜 增产20％。