提高作物光能利用率的途径
简述提高作物光能利用率的途径
简述提高作物光能利用率的途径提高作物光能利用率的途径,听起来就像个高深莫测的课题,其实没那么复杂,咱们一起来聊聊。
光合作用是植物的“吃饭时间”,他们通过阳光来制造食物,简直就像咱们在阳光明媚的日子里吃冰淇淋那么开心。
然而,阳光照在田地上,作物却没能好好“消化”这些光,这就需要咱们来想办法提升利用率。
你知道吗,植物就像是小孩子,喜欢“玩耍”,有时候它们对光的反应不那么积极。
于是,科学家们开始研究不同的种植方式,比如改变行距和株距,让阳光能照到更多的叶子上。
想象一下,原本紧紧挨在一起的小伙伴,拉开距离后,大家都能在阳光下尽情嬉戏,多好呀!再说说改良品种,咱们可以培育一些“超级植物”,它们对光的利用率特别高,简直就是“光合作用的小能手”。
这些植物可以把光能转化得更有效,让每一束阳光都能变成丰收的希望。
像是给它们打了一针“兴奋剂”,它们就开始拼命吸收阳光,长得贼快。
听起来是不是有点神奇?水分管理也是一门大学问。
植物要想把光能利用好,水分也是必不可少的。
想象一下,如果你口渴得厉害,根本没法好好吃饭,植物也是如此。
我们可以通过滴灌、喷灌等方式,确保它们能在合适的时间得到足够的水分,水分到位,光能才能转化得更顺畅。
这就像是给植物喝水,让它们更精神,更能发挥光合作用的“超能力”。
此外,施肥的选择也相当关键。
施肥就像给植物加餐,营养跟得上,光能的利用率自然就高。
我们可以选择一些有机肥料,像是堆肥,既环保又能让土壤更有生命力。
这样的土壤能够保持水分和养分,让植物在阳光下茁壮成长,像是在阳光下的“巨无霸”。
再说技术手段,现代科技可真是帮了大忙。
利用一些先进的农业技术,比如智能温室和生物发光材料,让植物能够在最优的条件下生长。
温室里的气候控制就像是给植物安排了个“豪华酒店”,再加上合理的光源调节,简直就是植物的天堂。
它们在里面开开心心,利用光能的效率也就提升了。
农民朋友的意识也很重要。
他们就像是植物的“保姆”,只要能够掌握一些提高光能利用率的知识,种出来的作物就会更健康。
提高农作物光能利用率的方法
提高农作物光能利用率的方法农作物的生长和发育需要光能,光能的光合作用可以为植物提供能量及物质,是农作物关键的生长因素之一。
然而,光能的利用率一直是制约农作物产量的关键性因素之一。
对于提高农作物光能利用率,以下是一些方法:1. 自然通风控制和遮蔽技术改善农作物的光能利用率是通过改善环境中光线的分布和光强度等因素来进行的。
在冬季通风可以摆脱水汽和 CO2 积聚。
在夏季通风可以防止室内高温和湿度过高等现象的发生。
而使用遮蔽技术则可以减轻强光照射时产生的光热伤害,促进病菌的传播。
2. 圆锥形光斑圆锥形光斑技术是一种将光能集中在植物顶端的技术。
圆锥形光斑可以使光能得到最大化的利用,提高光照效果。
圆锥形光斑技术需要配备透明的天膜,它可以避免光线产生光衰和分散。
3. LED 光照技术LED 光照技术的研究和应用在室内机械化耕种方面得到了广泛的重视。
LED 光照技术可以实现光照时间、光照强度和光谱质量的控制,且设计成本较低,光变换比较简单,这种光照技术广泛用于设施栽培、移栽、室内繁殖和保护等领域。
4. 叶面肥叶面肥是通过叶面充分吸收肥料,加速光合作用的技术,提高农作物的光能利用率。
叶面肥可以使植物的叶片生机盎然,加速植物的光合作用,提高植物的耐寒性和幼嫩性,促进植物的发展。
5. 土壤调理和滴灌设施土壤调理和滴灌设施是为了减少土壤蒸发,降低土壤中有害细菌的数量,提高土质结构,增加土壤肥力等做法,可以对提高农作物光能利用率起到积极的作用。
同时,滴灌设施还能够减少水浪费、减轻环境的污染。
6. 农业机械化农业机械化的应用也是提高农作物光能利用率的关键。
通过机械化作业可以提高耕作质量和效率,节省时间和人力资源,减少耕作消耗的能源,提高耕作的产出率,同时还可以降低地块的耕地压力,减缓资源高效生产所带来的环境压力和社会压力。
7. 室内光照重量的控制室内光照重量的控制是为了避免因不足或过度光照而对作物造成不良的影响。
完全掌握室内的光照重量,可以预测作物的生长状况和发育过程,及时调节光照重量,可以使植物的生长状况更健康,同时提高作物的产量。
延长光照时间能提高农作物的光能利用率吗
延长光照时间能提高农作物的光能利用率吗?最近,延长光照时间能否提高农作物的光能利用率的问题在K12生物论坛成了一个热门话题。
笔者参与了这次争论,现将笔者的观点整理如下。
1什么是农作物的光能利用率?现行高中课本(选修)中是这们说的:光能利用率一般是指单位土地面积上,农作物通过光合作用所产生的有机物中所含的能量,与这块土地所接受的太阳能的比。
2怎样提高农作物的光能利用率?提高光能利用率的途径包括:1、延长光合作用时间。
包括提高复种指数、延长生育期和补充人工光照。
2、增加光合作用面积。
包括合理密植及改变株型。
3、提高光合作用效率。
的供应及必需矿质元素的供应。
主要包括光照强弱的控制、CO2下面重点讨论途径1——延长光合作用时间的具体措施。
3怎么延长光合作用时间?延长光合作用时间就是最大限度地利用光照时间,提高光能作用率。
延长光合作用时间措施有:3.1提高复种指数复种指数就是全年内农作物的收获面积对耕地面积之比。
提高复种指数就是增加收获面积,延长单位土地面积上作物的光合作用时间。
提高复种指数的措施是通过轮、间、套种,在一年内巧妙地搭配各种作物,从时间上和空间上更好地利用光能,缩短田地空闲时间,减少漏光率。
3.2延长生育期在不影响耕作制度的前提下,适当延长作物的生育期。
这样,作物的光合作用时间就得以延长。
3.3补充人工光照在小面积的栽培中,当阳光不足或日照时间过短时,还可用人工补充光照。
日光灯的光谱成分与日光相似,而且发热较弱,是较理想的人工光源。
4 延长光照时间能否提高农作物的光能利用率?4.1 延长光照时间的惟一措施是补充人工光照提高复种指数和延长作物的生育期虽然能延长作物光合作用的时间,但显然无法延长光照时间。
延长光照时间的惟一措施只能是补充人工光照。
4.2 补充人工光照在大面积栽培中缺乏可操作性如前所述,补充人工光照可以提高农作物光合作用时间,因而能够提高农作物的光能利用率。
但是,补充人工光照的措施在目前只有在小面积的栽培中(如大棚栽培)才有可能实施,在大面积的栽培中缺乏可操作性。
提高作物光能利用率的途径
提高作物光能利用率的途径一、合理密植各种作物合理密植,均能提高产量,其根本原因在于提高了作物光能利用率。
所谓合理密植,是根据作物本身的特性和栽培条件,在不妨碍个体正常生长发育的情况下,充分发挥群体对光能的利用效率和土地利用能力,从而提高作物单产的科学措施。
合理密植要考虑到作物各生育期均能达到和保持良好的群体结构,更好地利用光能。
群体结构是否良好,要从个体地上部分、地下部分的生长情况和群体的产量来衡量,凡个体生长明显变差,如玉米在田间通风透光较差的条件下,根系发育差,茎细、穗短、每穗粒数显著降低、空秆株率高、单产低,这种情形如不是水、肥、温度和病虫等环境条件的不良影响,则显示在该条件下,种植过密了。
反之,个体生长较好,产品器官发育正常,但在良好环境条件下,单产仍不高,则可能是种植疏了,漏光较多,光能利用率不高所致。
在水稻方面怎样做到合理密植,提高光能利用率,广东农科院作过研究,所获结果表明,合理密植必须保证各生育期具有较理想的叶面积指故,若幼穗分化期、齐穗期和齐穗后20天这三个时期的叶面积指数相加为12--16,表明群体结构较合理,单产有可能达到400—500公斤。
然而,要形成合理的群体结构,除重视播种或插植密度外,还须加强水肥管理和病虫防治工作。
二、种植具有理想株型的品种二十多年来,各国对水稻、小麦、玉米高产新品种的株型作了广泛的研究,一致认为株高适中,秆粗、叶直而小、叶厚、分蘖密集是较理想的株型。
具有这样株型的品种,个体之间相互遮阴较少,中、下层叶能获得较多光能。
据报道,剑叶披垂的水稻品种,第2叶(即剑叶下一叶)截获的光照强度仅及自然光强的27%左右,第3叶为7%左右,而剑叶挺直的品种,第2叶为46%,第3叶为22%。
同时,较直立的叶片,两面受光的可能性较大,在光照较弱条件下,发挥叶片两面的光合能力,其光合强度要比单面受光的披垂叶高15~20%。
理想株型的品种,还能增加种植密度和比较耐肥抗倒,故全生育期光能利用率较高。
高中生物植物生产与环境《提高植物光能利用率的途径》教案设计
第三节提高植物光能利用率的途径教学重点:◆经济产量、叶面积系数、光能利用率等基本概念。
◆光能利用率不高的原因及提高光能利用率的途径。
教学难点:◆提高光能利用率的途径。
一、植物的光合性能与产量(一)作物的产量构成因素决定作物产量的因素是:叶面积、光合强度、光合时间、呼吸消耗和经济系数。
1.光合面积光合面积是指植物的绿色面积,通常以叶面积系数来表示叶面积的大小。
在一定范围内,叶面积越大,光合作用积累的有机物质越多,产量也就越高。
2.光合时间适当延长光合作用的时间,可以提高作物产量。
当前主要是采取选用中晚熟品种、间作套种、育苗移栽、地膜覆盖等措施,使作物能更有效地利用生长季节,达到延长光光时间的目的。
(二)作物光能利用率目前作物的光能利用率普遍不高。
据测算,只有0.5%~1%的辐射能用于光合作用。
低产田作物对光能利用率只有0.1%~0.2%,而丰产田对光能的利用率也只有3%左右。
(三)作物群体对光能的利用作物群体比个体更能充分利用光能。
在群体的结构中,叶片彼此交错排列、多层分布,使各层叶片的透射光可以反复地被吸收利用。
二、提高植物光能利用率的途径(一)植物对光能利用率不高的原因当前作物对光能利用率不高的主要原因是:1.漏光植物的幼苗期,叶面积小,大部分阳光直射到地面上而损失掉2.受光饱和现象的限制光照度超过光饱和点以上的部分,植物就不能吸收利用,植物的光能利用率就随着光照强度的增加而下降。
3.环境条件及作物本身生理状况的影响自然干旱、缺肥、CO2浓度过低、温度过低或过高,以及作物本身生长发育不良,受病虫危害等,都会影响作物对光能的利用。
(二)提高作物光能利用率的途径1.选育光能利用率高的品种光能利用率高的品种特征是:矮秆抗倒伏,叶片分布较为合理,叶片较短并直立,生育期较短,耐阴性强,适于密植。
2.合理密植合理密植是提高作物产量的重要措施之一。
只有合理密植,增大绿叶面积,以截获更多的太阳光,提高作物群体对光能的利用率,同时还能充分地利用地力。
提高作物光能利用率的途径
提高作物光能利用率的途径
咱今天聊聊提高作物光能利用率的途径哈。
我记得有一回,我去乡下亲戚家玩。
他们家有一大片农田,种着各种各样的庄稼。
我看着那些绿油油的庄稼,就想,这得怎么才能让它们长得更好呢?
后来,亲戚就给我讲了一些提高作物光能利用率的办法。
比如说,合理密植。
这就像一群人站在一起拍照,如果站得太松散,就浪费了空间;如果站得太挤,又会互相遮挡。
庄稼也是一样,种得太稀,浪费了阳光;种得太密,又会互相影响生长。
所以要找到一个合适的密度,让每棵庄稼都能充分地享受阳光。
还有延长光合作用时间。
亲戚说,他们有时候会在田里安装一些小灯,晚上的时候打开,这样就可以让庄稼在晚上也能进行光合作用。
就好像给庄稼开了个“夜班”,让它们加班加点地生长。
另外,增加二氧化碳浓度也很重要。
亲戚会在田里放一些肥料,这些肥料会释放出二氧化碳,让庄稼有更多的“粮食”可吃。
就像我们人要吃饭一样,庄稼也要吃二氧化碳才能长得壮。
最后,提高光合作用效率也不能忽视。
可以选择一些优良的
品种,这些品种的庄稼就像“学霸”一样,学习能力特别强,能更好地利用阳光进行光合作用。
我听了亲戚的介绍,觉得特别有意思。
原来种庄稼还有这么多学问呢。
所以说呀,提高作物光能利用率的途径有很多,只要我们用心去做,就能让庄稼长得更好,收获更多的粮食。
嘿嘿。
提高作物光能利用率以提高产量的途径
提高作物光能利用率是提高产量的重要途径之一,以下是一些方法:
1. 选择合适的品种:选择光能利用率高的作物品种,这些品种通常具有更高的光合效率和光饱和点,能够更有效地利用光能。
2. 合理密植:通过合理的密植,增加单位面积内的植株数量,从而增加对光能的吸收和利用。
3. 优化光照条件:确保作物在生长过程中能够获得充足的光照。
可以通过合理的布局和调整植株间距,避免遮挡,使光线能够充分照射到每一株植株上。
4. 合理施肥:提供作物所需的养分,特别是氮、磷、钾等主要营养元素,以维持其正常的光合作用和生长发育。
5. 加强田间管理:及时除草、松土、灌溉等,保持土壤的通气性和水分供应,为作物创造良好的生长环境。
6. 应用光合作用促进剂:如使用二氧化碳施肥技术,提高大气中二氧化碳浓度,促进光合作用。
7. 病虫害防治:及时防治病虫害,减少植株的受害程度,维持其正常的光合作用能力。
8. 采用合适的栽培方式:如使用温室、大棚等设施栽培,可以控制光照、温度和湿度等环境因素,提高作物对光能的利用率。
需要注意的是,不同作物和种植环境对光能利用率的要求有所差异,因此在实际操作中需要根据具体情况进行调整和优化。
试述提高植物光能利用率的途径和措施
试述提高植物光能利用率的途径和措施植物的光合作用是利用光能将二氧化碳和水转化为有机物质的过程。
提高植物光能利用率,对于增加农作物产量、改善生态环境以及提高经济效益具有重要意义。
本文从以下几个方面阐述提高植物光能利用率的途径和措施。
1.增大光合面积植物的光合作用通常发生在叶片上,因此可以通过增大叶片面积来增加光合作用效率。
选择适合当地气候、土壤等条件的优良品种,以及合理密植、间作套种等措施,可以有效地增大光合面积,提高植物的光能利用率。
另外,在农业生产中适当控制行距和株距,也能够增加植物的光合面积。
2.延长光合时间植物的光合作用时间越长,其利用率越高。
可以通过对植物进行适当的人工干预,比如增加保温措施,提供适宜的光照条件等,来延长植物的光合时间。
另外,在农业生产中选用早熟品种、利用设施农业等方式也能够延长植物的光合时间。
3.提高光合效率植物的光合效率越高,其利用率越高。
可以通过施肥、喷洒生长激素等方式来提高植物的光合效率。
比如,施用氮肥能够促进植物叶绿素的合成,提高光合效率;喷洒生长激素可以促进植物的生长和发育,进而提高光合效率。
4.合理利用资源植物的生长需要大量的水肥等资源,合理利用资源可以促进植物的生长,提高其利用率。
可以通过控制灌溉次数和营养液的浓度来节约资源,同时还要避免过度施肥和喷洒高浓度农药。
另外,合理轮作、选用耐旱耐瘠薄的品种等方式也能够有效地节约资源,提高植物的光能利用率。
5.维持植物健康植物的健康状况对光能利用率有不小的影响。
可以通过保持土壤肥力、预防病虫害和避免过度干旱等措施来维持植物的健康。
另外,合理施肥、定期灌溉等措施也能够促进植物的健康生长,提高其光能利用率。
6.合理种植结构合理的种植结构对提高植物光能利用率也有很大的作用。
可以根据当地的气候、土壤等条件,选择适合的作物品种和间作模式等措施来提高土壤的光能利用效率。
比如,将高杆与低杆作物合理搭配种植,可以在保证产量同时,更有效地利用阳光资源;采用间作方式,可以利用不同作物的生长特点,进一步提高土壤的光能利用率。
试述作物光能利用率低的原因及提高作物光能利用率的途径。
试述作物光能利用率低的原因及提高作物光能利用率的途径。
作物光能利用率 (Crop Light Use Efficiency, CLUE) 低是影响作物产量和品质的主要因素之一。
当前,全球农业发展和人口增长的压力不断加大,提高作物的光能利用率显得尤为重要。
本篇文章将从作物光能利用率低的原因和提高作物光能利用率的途径两个方面进行阐述。
一、作物光能利用率低的原因(一) 光合作用效率低植物的光合作用是将光能转化为化学能的过程。
当植物光合作用效率低下时,就会导致光能利用率低。
影响光合作用效率的因素有光照、二氧化碳浓度、温度等。
(二) 叶片面积和叶片密度低叶片是植物进行光合作用的主要器官。
如果植物叶片面积和叶片密度较低,就会导致作物光能利用率低。
(三) 光线利用率低光线利用率低是指植物的叶面积与光线拦截率之比低。
也就是说,植物无法有效利用光线。
(四) 光合产物分配不当为了生长和繁殖,植物需要将光合产物分配至各个器官。
如果植物光合产物分配不当,就会导致作物光能利用率低。
二、提高作物光能利用率的途径(一) 选择高光合作用效率的品种目前,育种技术已经可以选择光合作用效率高、抗逆性强的品种。
这些品种在不同环境条件下的生长表现更好,能够更合理地利用光能。
(二) 植株整型植株整型可以改变植物的形态结构以提高光合作用效率。
通过调整植株的高度和形态,可以提高光能利用率。
(三) 改善生长环境条件生长环境对植物的生长和发育有着至关重要的影响。
合理调节土壤养分、水分和温度等环境因素,可以提高作物的光能利用率。
(四) 提高作物栽培管理水平栽培管理重要影响作物的生长和发育。
提高作物栽培管理水平,合理施肥、控制病虫害,可以提高作物的光能利用率。
(五) 利用生物科技手段生物科技可以改变植物的遗传结构,提高作物光能利用率。
例如,基因编辑技术可以通过调节植物的基因,提高植物光合作用效率,从而提高作物的光能利用率。
总之,提高作物光能利用率是农业可持续发展的必要条件。
提高作物光能利用率的途径
提高作物光能利用率的途径在农业生产中,提高作物的光能利用率是增加产量的关键之一。
光能利用率是指植物光合作用所积累的有机物中所含能量,与照射在单位地面上的日光能量的比率。
通俗地说,就是作物能够把接收到的太阳光能转化为自身生长和发育所需能量的效率。
然而,目前大多数作物的光能利用率还比较低,通常只有 1%至 2%左右。
因此,探索提高作物光能利用率的途径具有重要的现实意义。
一、选育优良品种选育具有高光能利用率特性的作物品种是提高光能利用率的基础。
不同品种的作物在光能吸收、转化和利用方面存在着差异。
例如,有些品种的叶片较厚,叶绿体含量高,能够更好地吸收和利用光能;有些品种的光合速率较高,能够在相同的光照条件下合成更多的有机物;还有些品种具有较长的光合时间或者较强的抗逆性,能够在不利的环境条件下保持较高的光合效率。
在选育品种时,科学家们会通过杂交、诱变、基因工程等手段,将优良的基因组合在一起,培育出具有高光能利用率的新品种。
比如,通过杂交技术,可以将两个具有不同优良性状的亲本进行杂交,从而获得同时具有双亲优良性状的子代;通过诱变技术,可以使作物的基因发生突变,从而产生新的性状;而基因工程技术则可以直接将特定的基因导入到作物的基因组中,实现性状的定向改良。
二、合理密植合理密植是提高光能利用率的重要措施之一。
如果种植密度过低,土地和光能就会被浪费;而种植密度过高,则会导致植株之间相互遮挡,影响光合作用。
确定合理的种植密度需要考虑多种因素,如作物的种类、品种特性、土壤肥力、光照条件等。
一般来说,对于高秆作物,如玉米、高粱等,种植密度相对较低;对于矮秆作物,如小麦、水稻等,种植密度相对较高。
同时,在土壤肥力较高、光照充足的地区,可以适当增加种植密度;而在土壤肥力较低、光照不足的地区,则应适当降低种植密度。
此外,还可以采用宽窄行种植、间作套种等方式来提高光能利用率。
宽窄行种植可以使植株在不同的生长阶段都能得到充足的光照;间作套种则可以充分利用不同作物在生长时间和空间上的差异,提高光能的利用效率。
作物光能利用率的影响因素及提高途径
作物产量的形成主要是依靠绿色叶片的光合作用,太阳光能是作物进行光合作用、制造有机物质的唯一能量来源,它直接影响作物生长发育和产量的形成,是作物产量形成的基础[1]。
因此,如何使作物最大限度地利用太阳光能以进行光合作用是现代化农业生产中提高作物产量的根本问题。
1作物光能利用率与作物产量的关系光能利用率是指单位土地面积上,作物光合作用所合成的有机物中贮存的化学能占照射在该土地面积上的太阳光能量的百分数。
太阳光资源的利用程度已成为衡量农业现代化水平的重要标志。
作物产量高低和品质优劣,主要取决于光能资源的质量和作物对光能利用率的大小。
作物对光能的利用率高,光合作用合成的有机物多,在作物的产品器官中积累的有机物质多,作物的产量就高;反之,作物的产量就低。
目前,在自然条件下栽培的作物,其光能利用率普遍不高。
据测算,只有0.5%~1.0%的太阳光能用于光合作用,而低产田作物对光能的利用率更低,只有0.1%~0.2%,丰产田作物对光能的利用率也只有1%~2%。
根据理论推算,作物的光能利用率可以达到4%~5%,如果生产上真的达到该数值,则作物的产量可成倍增长。
由此可见,通过提高光能利用率来提高作物产量的潜力是很大的。
2光能利用率的主要影响因素一是品种特性。
品种的株型及叶片的厚薄与作物对光能的反射及透射有密切关系。
株型紧凑的品种,叶片较直立,反射光损失小;而株型披散的品种,叶片较平展,反射光损失大;叶片较厚的品种,透过太阳辐射10%~20%,光能利用率较高;而叶片非常薄的品种,太阳辐射可透过40%以上,光能利用率低。
二是光照强度。
光是光合作用的能量来源,也会影响光合作用的其他过程[2]。
作物存在光饱和现象,光照强度超过作物光饱和点以上的部分,作物就不能吸收利用,作物的光能利用率就随着光照强度的增加而下降。
三是漏光。
作物生长初期叶面积小,很大一部分阳光直射到地面上而损失。
据研究,稻、麦等作物,因漏光损失光能超过50%以上。
简述提高植物光能利用率的途径和措施
简述提高植物光能利用率的途径和措施在植物生长过程中,通过各种途径调节自身以适应周围环境的变化。
其中,植物对光能的利用是影响植物生长、分布和形态建成的重要因素之一。
本文从植物光合作用的意义、原理和特点入手,介绍了提高植物光能利用率的途径和措施。
提高光能利用率的途径和措施(一)种植光合作用强的植物(二)改善土壤环境(三)选择适当的播种期提高光能利用率的途径和措施(四)充分利用光能最后,本文总结了植物生命活动的共性与植物对环境条件的适应特性及对环境条件的反应,为今后的实验提供借鉴。
提高光能利用率的途径和措施(一)种植光合作用强的植物(二)改善土壤环境(三)选择适当的播种期提高光能利用率的途径和措施(四)充分利用光能最后,本文总结了植物生命活动的共性与植物对环境条件的适应特性及对环境条件的反应,为今后的实验提供借鉴。
提高光能利用率的途径和措施光能利用率的意义提高植物的光能利用率可以使有限的光能得到充分利用,可减少植物所消耗的无机盐的数量,增加植物体内有机物的含量,从而促进植物的生长发育。
研究表明,绿色植物利用太阳能的效率约占太阳辐射总能量的22%,一般绿色植物的光合速率为每小时0。
06千克/平方米。
如果全世界的绿色植物能保持现在的光合速率不变,那么从地球获得的太阳能量将比目前多50%以上,由此可见,提高绿色植物的光能利用率是大有好处的。
光能利用率的原理光能利用率的原理是:在单位面积上光合作用强度(单位叶面积在单位时间内吸收的光合有效辐射能)与叶面积的乘积。
即:绿色植物的光能利用率是由光合作用速率决定的。
提高光能利用率的途径和措施(一)种植光合作用强的植物(二)改善土壤环境(三)选择适当的播种期提高光能利用率的途径和措施(四)充分利用光能最后,本文总结了植物生命活动的共性与植物对环境条件的适应特性及对环境条件的反应,为今后的实验提供借鉴。
提高光能利用率的途径和措施1、改善土壤环境,包括土壤的水、肥、气、热等条件,以促进光能的吸收利用。
浅谈如何提高作物光能利用率
浅谈如何提高作物光能利用率摘要介绍了作物光合作用的基本过程和影响作物光能利用率的因素,并提出提高作物光能利用效率的几种途径。
关键词作物;光合作用;光能利用率;提高途径太阳光能是作物进行光合作用、制造有机物的唯一能量来源,它直接影响作物生长发育和产量的形成,是作物产量形成的基础,光资源的利用程度已成为衡量农业现代化水平的重要标志[1]。
作物产量高低和品质优劣,主要决定于光能资源的质量和光能利用率的大小[2]。
依叶绿体的光化学角度分析结果,光能利用率最高为20%~25%,在自然条件下生长的植物和栽培作物,其光能利用率只有1%左右。
在作物叶面积最大的旺盛生长期的短时间内,最高利用率也不过5%左右。
因而,夺取作物优质、高产、高效,就要在保证水、肥供应和栽培管理等基础上,主要着眼于对光能资源的合理充分利用。
1光合作用的基本过程光合作用是绿色植物利用太阳能将二氧化碳和水转化为碳水化合物并放出氧气的过程。
它是在叶绿体中进行的,叶绿体是能量转换器,像微小而极复杂的化工厂,在太阳能推动下,利用水和二氧化碳制造碳水化合物和氧气。
光合作用至少包含了几十个步骤,大体分两个阶段:“光反应”和“暗反应”。
光反应阶段利用太阳能经过原初反应、同化力形成产生生物代谢中的高能物质三磷酸腺苷(ATP)和还原辅酶Ⅱ(NADPH),水被分解,氧气作为副产品被释放出来;暗反应阶段则使用光反应阶段形成的同化力(ATP和NADPH)推动卡尔文循环,固定和还原二氧化碳形成碳水化合物和其他物质。
现已确定,光合作用光能的吸能、传能和转化均是在具有一定分子排列及空间构象、镶嵌在光合膜(类囊体膜)中的捕光及反应中心色素蛋白复合体和有关的电子载体中进行的。
从光能吸收到原初电荷分离需要的时间范围为10.5~10.7s,包含着一系列涉及光子、质子、电子、离子等传递和转化的复杂的物理和化学过程。
2影响作物光能利用率的因素(1)品种。
株型紧凑的品种,叶片较直立,反射光损失小;而株型披散的品种,叶片较平展,反射光损失大;叶片较厚品种,约透过太阳辐射10%~20%,光能利用率较高;而叶片非常薄的品种,太阳辐射可透过40%以上,光能利用率低。
提高农作物光能利用率的有效途径
提高农作物光能利用率的有效途径提高农作物光能利用率,是当前农业气象研究的一个重要课题。
它对于发展农业生产、提高农作物总产量和单产量都具有十分重要的意义。
从气象角度考虑,提高作物光能利用率的途径主要有以下几个方面:一是改变农作物种植制度和种植方式。
这里主要包括作物间作、套种和复种。
间作就是在同一块田地上,隔株、隔行或隔畦栽种两种或两种以上农作物,如玉米与大豆间作,小麦与蚕豆间作,大葱与大白菜间作,充分利用地力与光能,提高单位面积产量。
套种就是在同一块田地上,在上一茬农作物生长后期,将下一茬农作物播种或栽植到上一茬农作物的株间、行间或畦间,如小麦行间套种玉米,水稻行间套种绿肥,这是调解农时季节矛盾、充分利用地力和光能,提高单位面积产量的一种栽培方式。
这对于提高光能利用率来说,其好处是能充分利用生长季节,使地面上经常有一定的作物覆盖着。
比如小麦、玉米、高粱和大豆多茬套作,全年叶面积此起彼伏、交替兴衰,这样就增加了作物光合作用的效果。
通过间、套、复种,使田间作物有高秆、矮秆互相间隔,宽行、窄行互相间隔,从而使作物密度增大,叶面积增大,边行增多,这就增加了边行受光与多层受光,增加了直接光照面积。
此外,还要根据地形,合理安排作物行向、行距,提高光能利用率。
二是培育高光效作物品种。
选育光合作用能力强、呼吸消耗低,叶面积适当、株型和叶型合理、适合高密度种植不倒伏的品种,这样也能提高光能利用率。
三是采用合理的栽培技术措施。
在不妨碍田间二氧化碳流动的前提下,扩大田间叶面积系数(绿色叶面积和农田面积之比),使作物形成合理的空间结构,增加对太阳光能的吸收部分,减少反射、透射的部分,减小顶层光强超过饱和和下层光强不足的矛盾,这样就有利于农作物干物质的积累,从而提高农作物产量。
四是提高叶绿素的光合效能。
比如,利用人造光源补充田间光照,可提高光合效能,还可以通过调节播种时间,改变光照时段,也能影响作物的开花和结实时间,有效地增加产量。
简述提高植物光能利用率的途径和措施
简述提高植物光能利用率的途径和措施植物对太阳辐射能的吸收,是通过叶片的叶绿体来完成的。
如果没有光合作用就不可能产生有机物。
光合作用是光能转变为化学能的过程。
影响光合作用的因素主要是光照强度和光合时间。
要提高作物产量和质量,必须控制作物对光的利用效率。
只有把阳光中的可见光部分和紫外线等太阳辐射能转变成化学能贮存起来,供植物生长发育需要。
1.选用抗逆性强的品种。
抗逆性是指抵抗干旱、高温、冷冻、盐碱、涝渍、虫害等逆境的能力。
其中以抗旱性最重要,耐涝性次之。
2.采用农艺措施,创造适宜的环境条件。
植物体内的各种生理活动都受环境条件的影响。
根据不同作物对光照的需求及其对温度的适应范围,在光照较弱时加大日照时数;温度低时增加温度。
例如,日光温室春提早栽培的日期提前了10-15天。
在露地栽培花卉,则应把握好气温升高时应逐渐增加光照时数,气温降低时相反。
这样既能防止花卉在炎热夏季受到伤害,又能避免在寒冷冬季受冻。
一般说来,中午前后进行遮荫,可减少30-40%的耗能。
2.采用农艺措施,创造适宜的环境条件。
植物体内的各种生理活动都受环境条件的影响。
根据不同作物对光照的需求及其对温度的适应范围,在光照较弱时加大日照时数;温度低时增加温度。
例如,日光温室春提早栽培的日期提前了10-15天。
在露地栽培花卉,则应把握好气温升高时应逐渐增加光照时数,气温降低时相反。
这样既能防止花卉在炎热夏季受到伤害,又能避免在寒冷冬季受冻。
一般说来,中午前后进行遮荫,可减少30-40%的耗能。
3.改善栽培技术,保证适宜的光合效率。
目前应用的保护地栽培形式,如日光温室、塑料大棚、塑料中棚等都具有良好的保温效果,能满足作物需要。
它们虽然满足了作物对光能的需要,但由于结构简单,在透光方面仍然存在很多问题。
例如,夜间开启的窗户,白天关闭,极易造成对流或辐射,以致造成土壤水分的无谓消耗。
因此,改进保护地栽培技术是当前迫切需要解决的问题。
只有克服上述缺点,才能充分发挥光能利用效率。
提高光能利用率的途径
提高光能利用率的途径要提高光能利用率,主要是通过延长光合作用时间、增加光合作用面积和提高光合作用效率等途径。
1、延长光合作用时间延长光合作用时间就是最大限度地利用光照时间,提高光能利用率.延长光合作用时间的措施有:(1)提高复种指数:复种指数就是全年内农作物的收获面积对耕地面积之比。
提高复种指数就是增加收获面积,延长单位土地面积上作物的光合时间。
如将一年一熟制改为一年两熟制,两熟制改为三熟制,复种指数不断提高.也可以通过轮作、间作、套种。
在一年内巧妙地搭配各种作物,从时间上和空间上更好地利用光能,缩短田地空闲时间,减少漏光率。
一般把几种作物同时期播种的叫间作,不同时期播种的叫套种。
⑴轮作轮作:在同一块田地上有顺序地在季节间和年度间轮换种植不同作物或复种组合的种植方式.是用地养地相结合的一种生物学措施。
有利于均衡利用土壤养分和防治病、虫、草害;能有效地改善土壤的理化性状,调节土壤肥力.常见的有禾谷类轮作、禾豆轮作、粮食和经济作物轮作,水旱轮作、草田轮作等.方法及实例:在一块地里一年内种几茬.如:春季种植马铃薯,收获后种植白菜或萝卜。
再如:小麦收获后种植百日熟大豆。
这些都属于复种。
其实南方的三季稻也属于复种。
使农作物达到一年两熟或者一年三熟 .轮作的意义:①有利于均衡利用土壤养分。
②能有效地改善土壤的理化性质,调节土壤肥力,如小麦植株吸收土壤中的磷元素、白菜吸收土壤中的氮元素、马铃薯吸收钾元素。
将小麦与白菜复种、马铃薯与白菜复种都可以改善土壤结构,达到双丰收的良好效果。
⑵间作间作:一茬有两种或两种以上生育季节相近的作物,在同一块田地上成行或成带(多行)间隔种植的方式。
20世纪60年代以来间作面积迅速扩大,有高、矮杆作物间作和不同作物种类间作,如粮食作物与经济作物、绿肥作物、饲料作物的间作等多种类型;尤以玉米与豆类作物间作最为普遍,间作可提高土地利用率,由间作形成的作物复合群体可增加对阳光的截取与吸收,减少光能的浪费;同时,两种作物间作还可产生互补作用,如宽窄行间作或带状间作中的高杆作物有一定的边行优势、豆科与禾本科间作有利于补充土壤氮元素的消耗等。
作物光能利用率的影响因素及提高途径
素 , 和锰 参 与叶 绿 素 的形成 过程 , 、 、 铁 磷 钾 硼能 促进 有机 物 质 的转 化 和 运输 。 因此 , 料 不 足或 施 用 不 当 , 影 响 光 合 肥 会 作用 正常 进 行或 使 叶 片早衰 。 是水 分 。 分是 作物 光 合 作 七 水 用 的原料 之 一 , 壤水 分含 量 对作 物 光合 作 用影 响很 大 , 土 如 果 土 壤干 旱 则作 物 的光 合作 用 受到 抑 制翻 叶片 缺水 也 会 影 。
现 代 农业 科技
响 因素及提高途径
徐 学华
( 盐城生物工程高等职业技术学校 , 江苏盐城 2 4 5 ) 2 0 1
摘 要 论 述 了作 物 光 能利 用率 与作物 产 量的 关 系, 分析 了影响作 物 光能 利 用率 的主要 因素 , 并提 出提 高作物 光 能利 用率 的途径 。 关键 词 作 物 ; 能利 用率 ; 光 产量 ; 光合 作 用 ; 响 因素 ; 高途径 影 提 中 图分类 号 ¥ 1 文献 标识 码 B 31 文 章编 号 10 — 7 9 2 1 )9 0 2 一 1 0 7 5 3 ( 0 1 1 — 1 7 O
伏 , 片较 短 并 直 立 , 片 分 布 合 理 , 育 期 较 短 , 阴性 叶 叶 生 耐 强 , 于 密 植 。 矮 的茎 秆可 以减 少 呼吸 消 耗 , 利 于光 合 适 较 有
产 物 的积 累 , 能 使 植株 的重 心 降 低 , 免 因 倒 伏 而减 产 。 还 避
叶片较短、 分布 合 理 , 利 于群 体 上 下层 均 匀 受 光 , 少相 有 减 互 遮 蔽 ; 片 直立 , 可 使叶 双 面 受 光 , 叶 既 又能 使 叶 片在 早晚 弱光 时 , 充分 接 受 光 照 , 能 中午 强 光 时 , 能减 少强 光 和高 温 的不 良影 响 , 能使 作 物群 体 下部 分 的叶 片接 受 更多 的光 , 并 从 而 提 高 作物 对 光 能 的 利 用 率 。 阴 性强 的作 物 光 补偿 点 耐 低。 即使在 较 弱 的光照 条件 下 也能进 行 有机物 质 的积 累 。
光合作用提高农作物的光能利用率
光合作用提高农作物的光能利用率为了提高农作物的光能利用率,我们可以从以下几个方面进行探讨和改进。
首先,可以通过优化农田的光环境来提高光能利用率。
光是光合作用的最重要因素之一,确保作物叶面充分暴露在阳光中是提高光合作用效率的关键。
因此,在农作物种植的时候,应该选择适宜的种植密度和行距,避免作物之间的相互遮挡,有效利用光照资源。
另外,选择合适的品种和栽培措施,以适应当地的日照条件。
其次,可以通过调控农作物叶片结构和生理特性来提高光能利用率。
叶片是光合作用的主要场所,对于叶片的结构和生理特性的优化可以提高叶绿素的吸收和光合效率。
通过对叶片形态的调控,如增加叶片的比表面积和薄化叶片的厚度,可以增加光线穿透叶片的程度,提高叶绿素的吸收效果。
此外,对叶绿素的光合效率进行调控,可以改变光合作用的速率和效率。
例如,通过调节农作物叶片内部叶绿体的排列方式,提高叶绿素在光合作用中的利用效率。
第三,可以通过施肥和水分管理来提高光能利用率。
养分和水分是植物正常生长所需的重要因素之一,对光合作用也有着重要影响。
充分施肥可以提供充足的养分供给,促进叶绿素合成和光合作用的进行。
适量的水分供给有助于维持植物的正常生理活动,从而提高植物的光合效率。
此外,针对特定的农作物,还可以通过基因改良来提高光能利用率。
随着分子生物学和基因工程技术的发展,科学家们已经能够通过改变农作物基因来提高光合作用的效率。
通过改变光合作用过程中的关键酶的活性、提高植物对光的敏感性以及抑制光抑制等方式,可以提高光合作用的速率和效率。
在实际应用中,还可以结合多种措施来提高光能利用率。
例如,在充分利用光能的同时,增加农作物的二氧化碳吸收量,可以进一步促进光合作用的进行。
此外,结合土地管理措施,如合理耕种、覆盖和保护土壤等,还可以提高土壤的温度和湿度,增加土壤中微生物和养分的活性,进一步促进植物的生长和光合作用。
总而言之,提高农作物的光能利用率是提高农作物生产力的重要途径之一、通过优化光环境、调控叶片结构和生理特性、施肥和水分管理、基因改良等措施,可以有效提高光合作用的效率和农作物的产量。
植物生产环境-提高光能利用率的途径
提高光能利用率的途径一、植物的光能利用率是单位土地面积上植物光合作用产物中所贮存的化学能量占同时期同一面积上得到的太阳能量的百分率。
一般是用单位时间内在单位土地面积上植物增加的干重换算成热量,去除以同一时间内该面积上所得到的太阳辐射能总量来表示。
按照理论计算值一般的光能利用率能可达到 6.0~8.0%,但是实际生产中仅为0.5~1.0%,最大可达2%。
说明目前农业生产中,植物提高植物光能利用率的空间很大。
二、影响光能利用率的因素(一)光能转化率低田间作物光能利用率不高的原因可能有几方面:1.漏光损失作物生长初期植株较小,日光大部分漏射到地面而损失;如栽培措施得当,使其较早封行,则可减少作物生育期中田间漏光的损失.2.反射及透射的损失反射及透射损失的大小与田间作物株型及叶片厚薄等有关,如密植合理,作物株型较为紧凑,叶片较直立的,其反射光的损失就较小,至于透射的多少则与叶片的厚薄有很大关系,一般约透过太阳辐射的10-20%;但非常薄的叶片可透过40%以上。
所以要注意培育理想的株型,合理密植,并加强水、肥管理,减少光能的损失。
3.环境条件不适(1)光强的限制在弱光下虽然其它条件适合,光合速率也较低,因为受到光照强度的限制。
当光照强度增高到光饱和点以上时,超过光饱和点的光又不能利用于光合作用,甚至直接或间接地使植物受到损伤。
(2)温度过低或过高影响酶活性。
(3)CO2供应不足,使光合速率受到限制。
(4)肥料不足或施用不当,影响光合作用进行或使叶片早衰等。
要提高作物光能利用率就应针对上述的问题进行解决。
一方面要培育优良品种并进行合理密植;另一方面还要造成最适的环境条件,增加光合速率及延长光合作用时间。
(二)温度温度过低或过高影响酶活性。
(三)水分适宜的水分量有利于光合作用的进行。
(四)二氧化碳作物自身的光合效能低和总的光合量低是限制光能利用的主要原因。
三、提高光能利用率的途径(一)增加光合面积1. 合理密植2. 改变株型(二)延长光合时间1. 提高复种指数2. 延长生育期3. 人工补光(三)提高光合效率1. 增加CO2浓度2. 调节温度3. 降低光呼吸(四)加强田间管理1. 合理灌排2. 合理施肥3. 中耕松土4. 整枝修剪5. 防虫除草。
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提高作物光能利用率的途径
一、合理密植
各种作物合理密植,均能提高产量,其根本原因在于提高了作物光能利用率。
所谓合理密植,是根据作物本身的特性和栽培条件,在不妨碍个体正常生长发育的情况下,充分发挥群体对光能的利用效率和土地利用能力,从而提高作物单产的科学措施。
合理密植要考虑到作物各生育期均能达到和保持良好的群体结构,更好地利用光能。
群体结构是否良好,要从个体地上部分、地下部分的生长情况和群体的产量来衡量,凡个体生长明显变差,如玉米在田间通风透光较差的条件下,根系发育差,茎细、穗短、每穗粒数显著降低、空秆株率高、单产低,这种情形如不是水、肥、温度和病虫等环境条件的不良影响,则显示在该条件下,种植过密了。
反之,个体生长较好,产品器官发育正常,但在良好环境条件下,单产仍不高,则可能是种植疏了,漏光较多,光能利用率不高所致。
在水稻方面怎样做到合理密植,提高光能利用率,广东农科院作过研究,所获结果表明,合理密植必须保证各生育期具有较理想的叶面积指故,若幼穗分化期、齐穗期和齐穗后20天这三个时期的叶面积指数相加为12--16,表明群体结构较合理,单产有可能达到400—500公斤。
然而,要形成合理的群体结构,除重视播种或插植密度外,还须加强水肥管理和病虫防治工作。
二、种植具有理想株型的品种
二十多年来,各国对水稻、小麦、玉米高产新品种的株型作了广泛的研究,一致认为株高适中,秆粗、叶直而小、叶厚、分蘖密集是较理想的株型。
具有这样株型的品种,个体之间相互遮阴较少,中、下层叶能获得较多光能。
据报道,剑叶披垂的水稻品种,第2叶(即剑叶下一叶)截获的光照强度仅及自然光强的27%左右,第3叶为7%左右,而剑叶挺直的品种,第2叶为46%,第3叶为22%。
同时,较直立的叶片,两面受光的可能性较大,在光照较弱条件下,发挥叶片两面的光合能力,其光合强度要比单面受光的披垂叶高15~20%。
理想株型的品种,还能增加种植密度和比较耐肥抗倒,故全生育期光能利用率较高。
三、提高复种指数
复种指数就是全年内农作物的收获面积与耕地面积之比。
提高复种指数就是增加收获面积,延长单位土地面积上作物的光合时间。
主要措施是进行合理轮栽、间作、套种和育苗移栽,使不同造别、不同种类的作物巧妙搭配和合理分布,从时间上和空间上更好地利用光能,提高光能利用率。
据福建农学院报道,改单作小麦套种甘蔗为小麦与蔬菜(萝卜、甘蓝)间作,小麦与蔬菜的畦宽皆1米,收获后,育苗移栽甘蔗于小麦畦间,这样,光能利用率从1.64%高到2.14%,每亩经济收入增加104.2元。
广西光、温条件良好,在耕作制度上开展科学试验,逐步进行改革,因地因时制宜地提高复种指数,是减少光能等自然资源的浪费,大幅度提高作物收获量的有效途径之一。
四、掌握适宜播栽期,使群体产量形成的关键时期获得较好的光、温条件
植物在生育期的光、温条件如何,对产量都有影响,在产量形成的关键时期,若光照不足,温度不适,不利于光合产物的制造、转运和积累,产量低,光能利用率亦低。
以水稻为例,光,温条件对产量影响最大的时期是抽穗前15天至抽穗后25天,在这40天内,温度处于24--28℃,光照充足,产量较高,可使全生育期光能利用率提高。
例如,1979年江苏省邳县艾西大队在地区农科所的技术人员帮助下栽植单季稻南优2号1.197亩,由于播种期适宜,使产量形成的关键时期处于良好光照和适宜温度条件下,亩产355.5公斤,其光能利用率比一般生产田高一倍左右。