植物生理学与农业生产的关系

植物生理学与农业生产的关系
——光合效率与作物产量
张丹桂
201310010125
集贤创新实验131班
民以食为天，国以农为本。

农业生产关乎国家生计，是国民经济的基础。

农业生产的发展需要以植物生理学为基础。

植物生理学是研究是植物生理活动规律或原理的科学，并要将其研究成果应用于植物生产实践中去，两者的关系密切相关。

植物生理学的基础理论研究是探索植物生命活动的本质。

有很多例子已经证明，基础理论一旦突破，往往产生超出预期的效果，会给农业生产带来革命性的变化。

例如，植物激素的深入研究，推动了生长调节剂和除草剂的人工合成；细胞培养、组织培养的研究成功，为遗传育种、植物繁殖提供技术；春化现象和光周期的发现，对作物栽培、引种和与众等方面有指导意义。

这些成果充分证明了植物生理学是农业发展的基础和引导。

植物生理学包括光合作用效率与作物产量、生物固氮、品种改良、营养吸收效率、抗逆性、激素调节与植物发育等方面。

本文具体从光合效率与作物产量方面论述植物生理学与农业生产的关系。

众所周知，作物的生长几乎都依赖于光合作用的产物，形成作物产量的有机物都直接或间接来自光合产物，光合作用是作物产量形成的基础。

光合作用效率是指绿色植物通过光合作用制造的有机物中所含有的能量,与光合作用中吸收的光能的比值。

因此,作物产量的多少与作物叶片光合作用和光合效率有关。

早在60年代，以群体光能利用理论为指导的第一次“绿色革命”，将水稻的高秆变矮秆，增加了中下层叶片的光能吸收和光合作用，提高了光合效率，大大提高了作物的单位面积产量。

按一般推想光合效率、光合速率较高，作物产量越高。

但总体概括起来有三种情况：（1）光合速率较高的小麦产量较高。

任德昌]1[等报道
了不同分孽成穗类型的小麦群体光合速率与地上部干物质积累和籽粒产量呈正相关。

从表1可以看出,在春小麦营养生长期光合速率与穗粒数间呈正相关（引自董建力等，2001）
（2）光合速率与产量不呈相关关系。

董建力]2[等对宁夏春小麦品种(系)的光合速率、叶绿素含量与产量及产量性状进行相关分析的结果表明合速率、叶绿素含量与产量之间没有明显的直接关系。

（3）光合速率与产量呈成负相关。

董树亭等]3[研究表明小麦光合速率与产量呈负相关。

但是就实验数据中的光合效率和作物产量之间的关系而言就断定光合速率与产量呈正相关、负相关或没有相关性是不够科学全面的。

李霞]4[、许大全]5[等认为光合作用与作物产量存在着较复杂的密切关系。

物植株作为一个有机体，其产量形成过程极为复杂，是众多性状综合作用的结果，如作物发育、光合时间、光合面积、环境条件等。

只有全面系统的分析才能确定光合速率在产量形成中的实际作用。

光合作用与产量应该有一定的内在联系，只是被一些因素所掩盖。

研究认为叶面积指数增加，光合速率就会增加。

但事实是有时因叶面积指数的增加,叶片相互遮阴，单位叶面积的光合速率下降，而产量却在一定范围内因叶面积指数的增加而增加。

如品种间光合速率的差异,或栽培措施改变了光合速率，也可能由于其它性状的补偿作用，而导致整个生产力没有明显的改变。

对光合效率和作物产量之间关系的研究是为植物生理学提高作物产量奠定坚实的理论基础。

早在60年代，通过选育和推广矮杆直立叶的作物新品种的第一次“绿色革命”增加了中下层叶片的光能吸收和提高经济系数等，大大提高了作物的单位面积产量。

改善光合效率，将成为提高作物单产的必由之路，第二次“绿色革命”的核心问题。

[1]任德昌, 徐恒永, 李群. 高产冬小麦不同分蘖成穗类型品种群体光合能力的研究[J]. 麦类作物, 1998, 18(2): 24-26.
[2]董建力, 惠红霞. 春小麦光合速率与产量的关系研究[J]. 甘肃农业科技, 2001 (6): 10-12.
李霞, 焦德茂, 刘友良. 不同水稻品种各层叶片光合能力的比较[J]. 江苏农业学报, 2005, 20(4): 213-219.
[3]董树亭. 高产冬小麦群体光合能力与产量关系的研究[J]. 作物学报, 1991, 17(6): 461-469.
[4]李霞, 焦德茂, 刘友良. 不同水稻品种各层叶片光合能力的比较[J]. 江苏农业学报, 2005, 20(4): 213-219.
[5]许大全. 光合速率, 光合效率与作物产量[J]. 生物学通报, 1999, 34(8): 8-10.。