提高农作物的光能利用率
三提高农作物对光能的利用效率
三 提高农作物对光能的利用效率第三课时[导课]我们说过,“王者以民为天,而民以食为天。
”我们的国家只拥有全世界7%的土地,却要用来养活占全世界22%的人口。
因此,如何提高农作物对光能的利用效率,提高粮食产量,是一件意义重大的事情。
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。
那么,怎样才能提高光能利用率呢?(学生思考)问:如果一家工厂想要提高产品的产量,有哪些办法?(学生讨论并回答) (延长工作时间、扩大工厂规模、提高工作效率)类似的,在提高农作物对光能的利用效率方面,也有三个办法:延长光合作用时间、增加光合作用面积、提高光合作用效率。
其中,前两个办法我们已经在高二时学习过了,今天,我们就来重点学习第三个办法——提高光合作用效率。
[新授]观察光合作用的反应式,思考:想要提高光合作用效率,可以采取哪些办法?(学生小组讨论、分析后,得出部分结论,并回答。
)一、光照强弱的控制光合作用必需在光下进行,光是光合作用发生的必需条件。
不同的植物对光照强弱的需求不同。
阳生植物(如水稻、玉米、向日葵等)需要较强的光照,阴生植物(如人参、胡椒等)需要较弱的光照。
二、二氧化碳的供应二氧化碳是光合作用的原料之一,合理控制二氧化碳浓度有助于提高光合作用效率。
光合作用强弱与二氧化碳浓度的关系空气中CO 2浓度较低(0.03%),与植物光合作用的最适CO 2浓(0.1%)相差较远,采取适当措施增加CO 2浓度会提高光合速率。
(CH 2O)+O 2 CO 2+H 2O 光能叶绿体 二氧化碳的含量补充小资料:如何提高二氧化碳浓度(大屏幕展示,学生阅读并理解)大棚、温室内人工补充二氧化碳的方法很多,目前主要有以下几种:(1) 燃烧法:通过在棚室内燃烧煤、油等可燃物,利用燃烧时产生的二氧化碳作为补充来源。
使用煤作为可燃物时一定要选择含硫少的煤种,避免燃烧时产生的其他有害物对作物的影响。
提高农作物的光能利用率
提高农作物的光能利用率教师:韦雪英复习目标:通过光合作用的条件和原料来推导提高农作物光能利用率的方法.通过这节课,能掌握光合作用相关曲线图的含义,并能熟知某一单因子变量改变时,曲线图相关特殊点的移动方向.重点及难点:⑴提高农作物光能利用率的方法 ⑵光合作用相关曲线图的训练(难点) 复习过程:先回顾光合作用的反应式:从光合作用的条件和原料来入手,若要提高农作物的光合作用生成有机物的量,可以采取哪些有效措施?一:从光合作用的条件看1.光照的控制(1)描述光照强度与光合速率的关系 。
(2)说出a.b.c.各点所代表的含义a 。
b 。
c 。
(3)若a=3,m=5,则在光照强度为c 时,实际光合作用吸收了多少CO 2?(4)若该图表示水稻的光合速率曲线,则人参的b 点 c 点2.温度的控制----温度为什么会影响光合速率?已知某植物光合作用的最适温度为25℃,细胞呼吸的最适温度为30℃。
上述为25℃的条件下的曲线。
若将温度提高到30℃(其他条件不变),从理论上分析,图中相应点的移动方向应该是:a 点 b 点 m 点因此,对温室载培而言,如何通过控制温度获得高产?3.必需矿质元素的供应(1)试说出N 、P 、K 、Mg 对光合作用的重要性(2)若缺镁,则图中的b 点 m 点二:从光合作用的原料看1.适当提高空气中的CO 2的浓度----大田种植和温室栽培使用的方法不同光能 叶绿体6CO 2 + 12H 2O* C 6H 12O 6 + 6H 2O + 6 O 2* 光照强度与光合速率的关系 A -净光合速率 B -实际光合速率 CO 2的含量与光合速率的关系 CO 2吸收 CO 2释放a b c CO 2的含量→ A B A -净光合速率 B -真光合速率 0若该图是代表水稻的曲线,则对玉米而言,b 点2.水分供应适宜---水分是光合作用的原料,水分亏缺还能导致气孔关闭,影响光合作用强度三.各种环境因素的综合影响。
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。
高三生物提高农作物的光能利用率1
1、________2.______3.______4._____
(2)A、B两图中属于C4植物的为_____________。 (3)与A图中1、2结构生理功能相同的,为B图中的[ ] _______部分。CO2被固定形成C4的过程则在__图中 的[ ]____进行。 (4)相比较而言,具有较强光合作用能力为______________ 植物。因此从进化角度分析_______植物更为高等。
A.Ⅰ C.Ⅲ
D B.Ⅱ D.Ⅳ
光 CO2 合 吸 速 收 率 0 A B
阳生植物
阴生植物 光照强度 B:光饱合点
A:光补偿点
• 应根据植物的生活习性因地制宜地种植植物。
(一)光照强度的控制
• 不同的农作物,对光照强弱的需求不同。 阳生植物 :喜阳光充足环境。 (如:水稻、小麦、玉米等) 阴生植物 :喜潮湿、背阴环境。
(如:胡椒、三七、人参等)
光合作用强度 阳生植物
C 光饱和点 C '
阴生植物
O BB A ' 光补偿点 A 呼吸速率 '
光照强度
古书中记载:梧桐“阳木也”, “桐之性皆恶阴、寒,喜明、 暖,阴寒则难长,明暖则易 大。” 又如古书中还有记载:“荔枝 属火,宜使向阳;龙眼属水, 宜向阴” “当日荔枝,背日龙眼。”
另外,选择具有优良性状的杂 交品种也是提高光合作用效率的 有效措施。被誉为“杂交水稻之 父”的我国著名科学家袁隆平研 究的三系配套杂交水稻技术已经 在世界上几十个国家推广和应用, 大大提高了粮食的产量,解决了 几亿人的吃饭问题。这个内容我 们将在下一章进行介绍。
小 结
• 提高光合作用效率的方法有: 1、控制光照; 2、控制温度; 3、提供适量的必需矿质元素; 4、提供适量的二氧化碳; 5、提供适量的Biblioteka 分(五)必需矿质元素的供应
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。
提高农作物的光能利用率.
(3)K:在合成糖类,以及将其运输到块根、 块茎和种子等器官过程中起作用。
(4)Mg:叶绿素的重要组成成分。
必需矿质元素的供应
• 应如何进行合理施肥?
(1)根据植物的生长规律和需肥规律进行适时适 量施肥。 (2)可进行根外施肥。 (3)与豆科植物进行间种和轮作,提高土壤的肥 力,使植物获得更多的氮肥。 (4)将植物秸秆尤其是豆科植物的秸秆进行深耕 翻压,也是增加土壤肥力的有效措施。
真正光合速率=净光合速率+呼吸速率
三 提高农作物的光能利用率
光能
CO2 + H2O 叶绿体 (CH2O)+ O2
光合作用所产生的有机物中所含能量
光能利用率 =
照射到地面上的日光能量
(分母大)
光合作用制造的有机物中所含能量
光合作用效率 =
光合光合作用反应式入手:
光能
1、光合作用反应式: CO2+H2O 叶绿体
提高光能利用率还包括以下两方面:
• 一、延长光合作用时间。 • 1。提高复种指数,增加收获面积,延长全年
内单位土地面积上农作物光合作用时间,轮作、 间种、套种
• 2。延长生育期 • 3。补充人工光照 • 二、增加光合作用面积。 • 1。合理密植 • 2。改变株型
光合速率:单位时间单位叶面积上吸收CO2的量表示 测定值往往是表观光合速率或净光合速率。
光照强度的控制
• 不同的农作物,对光照强弱的需求不同。 阳生植物 :需较强光照才能生长发育良好。
(如:水稻、小麦、玉米等)
阴生植物 :不需强光照,太强不利于生长发育。 (如:胡椒、三七、人参等)
CO2
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。
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。
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。
08.10.15高三生物《提高农作物的光能利用率》(一轮复习)
增加光合作用面积
如:合理密植、间种
知识要点: 间种、套种、轮种的比较
套作:套作主要是在一种作物生长的后期,种上另一种 作物,其共同生长的时间短,如稻套紫云英等。套作的 主要作用是延长光合作用时间以提高光能利用率。
间作:在一块地上,同时期间隔种植两种以上的作物 ,间种的两种生物共同生长期长。间种往往是高作物 与矮作物间种,如玉米间种大豆或蔬菜。可提高光合 作用面积,从而提高光能利用率。
气体体积
-0.25
+0.5
+1.2
+1.7
+1.7
+1.7
①有机物量
②氧气量 ③二氧化碳量
例:下图是测定光合作用速度的仪器。在密闭小室内放有一新 鲜叶片和二氧化碳缓冲液,缓冲液用以调节小室内C02的量,使 其浓度保持在0.03%。小室内气体体积的变化可根据毛细管内水 柱的移动距离测得。在不同强度光照条件下,测得小室内气体体 积如下表所示(表中气体体积的单位是微升/平方厘米叶面积/分 “+”表示增加,“-”表示减少。 光强度 0 5 10 20 30 40
气体体积
-0.25
+0.5
+1.2
+1.7
+1.7
+1.7
知识要点: 表示光合作用与呼吸作用速率的数据
光合作用总反应式: 6CO2+12H2O
光能 C6H12O6+6H2O+6O2 叶绿体 酶
有氧呼吸总反应式: C6H12O6+6H2O+6O2
光强度 0 5ຫໍສະໝຸດ 6CO2+12H2O + 能量
10 20 30 40
知识结构: 光能利用率 =
提高农作物的光能利用率 PPT课件1 人教版
3.提高光合作用效率: 光照强弱的控制 CO2的供应 wendu 必需矿质元素的供应
1.提高农作物产量的措施中,与提高光合作 用效率无关的是
A,对阳生植物增强光照
B
B,同一块耕地,由一年种一茬改为两茬
C,增加农作物生长环境的CO2浓度
D,增加土壤中必需矿质元素的供应
•
31、我们无法选择自己的出身,可是我们的未来是自己去改变的。
•
32、命好不如习惯好。养成好习惯,一辈子受用不尽。
•
33、比别人多一点执着,你就会创造奇迹。
•
15、如果没有人为你遮风挡雨,那就学会自己披荆斩棘,面对一切,用倔强的骄傲,活出无人能及的精彩。
•
16、成功的秘诀在于永不改变既定的目标。若不给自己设限,则人生中就没有限制你发挥的藩篱。幸福不会遗漏任何人,迟早有一天它会找到你。
不同光质的影响
红光和蓝紫光有利于提高光合效率。
黄绿光不利于提高光合效率。
光
红光
合
速
率
绿光
0
光照
强度
叶绿素的吸收光谱
100
叶绿素b
50
叶绿素a
0
400 500 600 700 nm
• 3.温度主要影响暗反应酶的活
性的变化
在生产上应用: 白天适当升温. 晚上适当降温. 增加昼夜温差,保证植物有机物的 积累。
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3、无论正在经历什么,都请不要轻言放弃,因为从来没有一种坚持会被辜负。谁的人生不是荆棘前行,生活从来不会一蹴而就,也不会永远安稳,只要努力,就能做独一无二平凡可贵的自己。
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4、努力本就是年轻人应有的状态,是件充实且美好的事,可一旦有了表演的成分,就会显得廉价,努力,不该是为了朋友圈多获得几个赞,不该是每次长篇赘述后的自我感动,它是一件平凡而自然而然的事,最佳的努力不过是:但行好事,莫问前程。愿努力,成就更好的你!
提高农作物的光能利用率ppt1-人教版课件
(1)从图中曲线可知影
响光合作用的主要非
生物因素是
。
光照强度和温度
36
(2)根据你对图中曲线的分析,你认为光
合作用强度与温度之间的关系是 ___
在一定的温度范围内,光合作用强度随着温
度的升高而增强
37
(3)当光照强度为 a时,限制光合作用强 度的主要外界因素是光__照__强__度__
38
(4)在光照强度为b、温度为20℃时,限制光合
28
3.合理施肥的实质是提高光能利用率,下
列叙述与提高光合作用效率密切相关的
是(多选)
BCD
A,N使叶面积增大,增加了光合作用面积
B,N是光合产物蛋白质的必需元素
C,P是NADPH和ATP的组成成分,可提 高光合作用能力
D,K可促进光合产物的运输
29
6:光照面积对光合作用的影响
30
光合强度=呼吸强度 A
D. 叶面积指数超过7时,农作物将减产
32
7、水
蒸腾作用过强,失水过多,气孔关 闭,CO2供应不足.
33
8、多种因素综合影响
光 合 速 率
高CO2 中CO2 低CO2
0P
Q
光照
强度
34
光 合 速 率
0
P
30℃
20℃
10℃
Q 光照
强度
35
1、如图表示绿色植物在水分充足的条 件下,光合作用的速度与环境因素的关 系。回答下列问题:
性的变化
在生产上应用: 白天适当升温. 晚上适当降温. 增加昼夜温差,保证植物有机物的 积累。
15
4、二氧化碳的浓度:
光
合
B
强
度
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。
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。
如何提高农作物的光合作用效率
如何提高农作物的光合作用效率在“光合作用”这一内容中,学生普遍感到“提高农作物的光能利用率及光合作用效率的途径”较难理解。
在教学中,笔者从以下几方面来突破此难点,收到较好的效果。
一、展开概念去理解“两率” (即光能利用率和光合作用效率)光能利用率是指农作物光合作用积累的有机物中所含能量占照射到同一地面上太阳辐射能的百分率。
改善农作物的生长和光合作用条件,提高光能利用率是增加农作物产量的重要途径之一。
光合作用效率是指作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。
水稻、小麦、大豆等C3植物的光呼吸(叶绿体在光照时利用一部分光合作用的产物并释放二氧化碳)很显著,消耗光合作用刚刚合成的有机物总量的20%~27%;而甘蔗等C4植物的光呼吸消耗很小,只有2%~5% ,甚至更少。
为了提高水稻等C3植物的光合作用效率,要设法降低它们的光呼吸,总之“两率”的比例式中,主要是分母的不同。
光能利用率比例式中分母是指照射到同一时期同一地面上的太阳辐射能,而光合作用效率比例式中的分母是同一时期同一土地面积农作物光合作用所接受的太阳能;两比例式中的分子都是作物光合作用积累的有机物中所含的能量。
二、理论联系实际——从途径、措施等方面提高对“两率”的认识。
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加强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。
如将一年一熟制改为一年两熟制,两熟制改为三熟制,不断提高复种指数。
也可以通过轮、间、套种。
在一年内巧妙地搭配各种作物,从时间上和空间更好地利用光能,缩短田地空闲时间,减少漏光率。
(2)延长生育期在不影响耕作制度的前提下,适当延长作物生育期。
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4.提高农作物的光能利用率时间:60分钟,总分100分一.选择题:每题只有一个选项符合题意,每题3分,共51分。
★1.下列关于光合作用的叙述,正确的是A.光照越强,光合作用也就越强B.水分缺乏不会影响光合作用的进行C.适当增加空气中CO2的浓度,光合作用就会加强D.缺乏矿质元素对光合作用影响不大2.大田生产中,能提高光能利用率的最可行性措施是A.延长每天光照时间B.扩大光合作用面积C.增加光照强度D.增大二氧化碳浓度★3.下列关于矿质元素与光合作用关系的叙述,错误的是A.镁是叶绿素的成分,缺镁影响叶绿素的合成,进而影响光合作用B.氮是构成叶绿素以及酶等的成分,氮素供应不足影响光合作用C.钾、铁对光合作用没有影响,但能影响到植物的其他代谢D.磷对光合作用的影响是非常广泛的,如影响到对能量的转移过程、光合膜的稳定性等4.下列哪项措施不能提高光合作用的效率A.将人参、三七种在遮阴处 B.向温室内通入一定量的CO2C.在苹果树周围地面铺反光膜 D.白天适当降低温室内温度5.在温室中培育绿色植物时,通过增施农家肥料主要可以提高A.吸收必需矿质元素B.温室中的二氧化碳浓度C.绿色植物的呼吸作用 D.土壤溶液的浓度6.(2005年江苏淮安市高三第一次模拟考试)轮作就是在同一块地上,按预定的种植计划,轮换种植不同作物,这样做可以提高作物的产量。
对于轮作能提高每种作物的产量,下列解释中,正确的一项是①可以充分利用光能,提高光合作用效率②能够改变原来的食物链,防止病虫害③可以充分利用土壤中的矿质元素,防止土壤肥力的枯竭④减轻竞争,创造作物生产的互利条件A.①② B.③④ C.②③ D.①④★7.下列有关光合作用效率与光能利用率的叙述,不确切的是A.延长光合作用时间可以提高植物的光合作用效率B.扩大光合面积可以提高光能利用率C.光、温度、水、肥和CO2等因素都可以影响光合作用效率D.合理密植可提高光能利用率8.《齐民要术》中,要求栽种农作物要“正其行,通其风”的原理是A.确保通风透光,从而有利于提高光合作用效率B.通风透光,可以增强农作物的呼吸作用C.可以增强农作物的抗性D.增强农作物的蒸腾作用9.能提高光能利用率的措施是A.增强光照B.玉米套种花生C.适当增施碳酸氢氨肥料D.选用生长期短的植物新品种10.(2005年湖北省孝感市高三第二次统一考试)在适宜的温度、水分和CO 2保证供应的情况下,测得不同植物光合作用量值(用环境CO 2减少量来度量),如图所示。
下列四种叙述中不正确的是 A.在该实验条件下,影响植物CO 2吸收量增加 或减少的主要因素是光 B.在同等光照条件下,玉米比小麦的光合作用 产量高 C.在同种光照条件下,小麦、玉米和高粱等农 作物光合作用量值比野生草本的要高 D.无论环境条件如何变化,阴生植物总是比阳 生植物光合作用的效率低 11.下列关于光合作用强度的叙述,正确的是A .叶片从幼到老光合作用强度不变B .森林或农田中植株上部叶片和下部叶片光合作用强度有差异C .光合作用强度是由基因决定的,因此是固定不变的D .在相同光照条件下,各种植物的光合作用强度相同12. 在下列曲线图中,有M 、N 、O 、QA.M 点时,植物不进行光合作用, 只进行呼吸作用B.N 点时,植物呼吸作用强度大于呼吸作用强度 C.Q 点时,温度是影响光合速率的 主要因素 D.O 点时,光合速率与呼吸速率相等 ★13.在温室中栽培作物,如遇到持续的阴雨天气,为了保证作物的产量,对温度的控制应当A .降低温室温度,保持昼夜温差B .提高温室温度,保持昼夜温差C .提高温室温度,保持昼夜恒温D .降低温室温度,保持昼夜恒温14.右图为4种植物(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)在不同光照强度下光合作用速率的曲线,其中最适于在阴蔽条件下生长的植物是A .ⅠB .ⅡC .ⅢD .Ⅳ15.大棚栽培中,在适宜的光照、土壤、肥料、温度等条件下,为增加粮食的产量,应适当光照强度(Lux) CO 2(mg/dm 2·h)2浓度 2浓度 2浓度增加A.空气中的含氧量B.空气中的含氮量C.空气中的二氧化碳的含量D.土壤中矿质元素的含量16.下列是农作物Ⅰ和农作物Ⅱ在同一土壤中N 、P 、K 三要素肥效试验田。
“+”表示施肥,“-A . 农作物Ⅰ的氮来自固氮菌B .对农作物Ⅰ来说,磷钾是必须元素,氮是非必须元素C .农作物Ⅱ的氮来自固氮菌D .不同的农作物对磷钾的需要量是相同的17.在适宜的温度、水分和CO 2条件下,分别测定强光和弱光时不同植物的净光合作用量,如图请据此判断,下列叙述不正确的是A .该条件下,使植物吸收CO 2量增加或减少的主要生态因素是光B .植物在强光下的净光合作用量一定比弱光下高C .同等光照条件下,玉米比小麦的净光合作用量高D .大多数农作物都是喜阳植物二.非选择题:本大题3个小题,共49分。
★18.(14分)实验证明矿质元素会直接或间接地影响光合作用。
下图显示水稻叶片内氮、磷含量与光合作用速率的关系。
请据图回答:(1)分析上图,水稻叶片的氮、磷含量与光合作用速率之间有何关系? 。
(2)请根据光合作用的过程和原理,分析氮、磷两种元素是如何影响光合作用速率的?①缺N 和P 会影响光反应中 和 的合成,它们在暗反应中的作用N 含量 光合作用速率(相对值) P 2O 5含量 光合作用速率(相对值)是 ;②N 也是 的构成成分,缺少它会影响光合作用中生化反应的进行;③P 也是构成 的成分,缺少它会影响叶绿体结构的完整性。
19.(16分)农业生产上常用间作、套种或混作业提高农作物产量,提高经济效益,比如农民常将玉米和大豆间隔种植物(间作)。
请根据生物学原理分析回答:(1)玉米和大豆在种子在结构上主要的不同点是有哪些?(2)玉米和大豆的光合作用固定CO 2分别是通过什么途径?(3)大豆的根系与玉米的根系相比,除直根系与须根系不同以外,最显著的区别是什么?(4)用玉米和大豆间作的生物学优点是什么?20.(19分)(2005年高考上海卷,35)回答有关光合作用的问题。
下图表示当影响光合作用的因素X 、Y 和Z 变化时,光合作用合成量和光强度的关系。
(1)图中X 1、X 2、X 3的差异是由于某种原因 影响了光合作用的 所导致。
要提高大棚作物的光合作用合成量,由X 3增加为X 1,最常采取的简便而有效的措施是 。
(2)图中Y 1、Y 2、Y 3的差异是由于 影响了光合作用的 所致。
(3)图中Z 1、Z 2、Z 3的差异表现在光合作用中 反应的不同,如果Z 因素代表植物生长发育期,则代表幼苗期、营养生长和现蕾开花期的曲线依次是 。
提高农作物的光能利用率【参考答案及解析】1.【答案】C【解析】在一定范围内随着光照的增强,光合作用就会加强,当超过一定范围随着光照增强,光合作用不再增加。
水分是光合作用的原料,也是光合作用进行的各种反应的溶剂,因此缺乏水分会影响光合作用的进行。
矿质元素是叶绿素的组成元素,也是光合作用中一些酶的组成部分,因此缺乏矿质元素对光合作用也是有影响的。
2.【答案】B【解析】本题考查影响光合作用利用率的因素以及学生联系实际的能力。
必须搞清楚光能利用率与光合作用效率的关系。
提高光能利用率的途径包括延长光合作用时间、增大光合作用面积和提高光合作用效率。
提高光合作用效率的因素是较强的光照、较高的二氧化碳浓度、充足的矿质营养和水分。
题中所给的因素都能提高光能利用率,关键是是否可行。
大田生产是在自然条件下生产,无法延长每天的光照时间,也无法增加光照强度,选用生长期厂的品种岁可以延长光照时间,但受到当地温度影响,未必可行;而且大田生产空气流动性大,增大二氧化碳浓度也不太现实。
只有改变种植制度,将单季改为双季或三季,这样就相当于增加了光照面积,有利于提高光能利用率。
3.【答案】C【解析】本题考查矿质元素对光合作用的影响。
镁元素是叶绿素的组成元素,镁供应不促将影响叶绿素等的合成,影响光合作用光反应的进行;氮元素是叶绿素的组成元素,也是酶、蛋白质、核酸等的组成元素,缺氮影响叶绿素的合成,也影响酶的合成,对光合作用具有重要影响;钾能够促进光合产物的运输并促进淀粉的合成,因此能促进光合作用的进行,铁是催化叶绿素合成的酶的重要组成元素,缺铁,叶绿素的合成过程受阻,因此也影响光合作用的进行;磷是NADPH和ATP的重要组成元素也影响光合作用,科学家用磷脂酶将离体叶绿体膜结构上的磷脂水解掉后,其他光合作用原料和条件都具备的情况下,这些叶绿体的光合作用过程明显受阻。
可见,磷在维持叶绿体膜结构和功能上起着重要作用。
4.【答案】D【解析】人参、三七属于阴生植物,强光反而抑制阴生植物的光合作用,所以种在阴暗处反而有利于其光合作用,利于生长;二氧化碳是光合作用的原料,向温室中通入一定量的二氧化碳,有利于提高光合作用效率;在苹果树周围地面铺上反光膜,增加了叶面的光合作用强度,也能提高光合作用效率;白天降低温度,降低了酶的活性,不利于光合作用的化学反应的进行。
5.【答案】B【解析】农家肥料中含丰富的有机质,通过微生物的呼吸作用产生CO2,来提高温室内CO2的浓度。
6.【答案】C【解析】在同一块土地上,长期种植同一种农作物,病虫害增加,土壤中某些矿质元素容易耗尽,导致土壤肥力枯竭,降低作物的产量。
轮作可以避免上述情况的发生。
C选项正确。
7.【答案】A【解析】光能利用率是指植物光合作用所累积的有机物中所含能量,与照射到地面上的日光能量的比率。
提高光能利用率包括提高光合作用效率、延长光合作用时间和增加光合作用面积三方面。
光合作用效率是指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。
提高光合作用效率的措施包括光照强弱的控制、二氧化碳的供应、必需矿质元素的供应。
8.【答案】A【解析】本题考查影响光合作用效率的因素。
栽种农作物过程中,保持一定的行距,不仅有利于植株接受阳光,也有利于植物间的空气流动,能及时补充二氧化碳,提高光合作用效率。
9.【答案】 B【解析】要注意提高光能利用率与提高光合作用效率的关系与区别,提高光能利用率的途径包括延长光合作用时间、增加光合作用面积以及提高光合作用效率。
提高光合作用效率的途径包括适当增强光照、适当提高二氧化碳浓度、增施矿质营养,保证水分供应等途径。
题中增强光照,适当施用碳酸氢氨(能放出二氧化碳)都能提高光合作用效率。
而玉米套种花生,目的是增加光合作用面积,能提高光能利用率。
如果选用生长期长的植物新品种则能延长光合作用时间,提高光能利用率,如果是生长期短的品种,则不能提高光能利用率。
10.【答案】D【解析】无论是阴生植物还是阳生植物,在一定的光照强度范围内光合作用强度的大小主要决定于光照的强弱。