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1、提高光能利用率的过程要提高光能利用率，主要是通过延长光合时间、增加光合面积和加强光合效率等途径。延长光合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。国内外无数事实说明，提高复 种指数是充分利用光能、提高产量的有效措施。解放后，随着社会主义事业的发展，全国各 地在耕作制度改革方面做了一系列工作，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。提高复种指数的措施就是通过轮、间、套种。在一年内巧妙地搭配 各种作物，从时间上和
2、空间上更好地利用光能，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，适当延长作物的生育期。例如，前期要求 早生快发，较早就有较大的光合面积；后期要求叶片不早衰。这样，光合时间就延长。当然， 延长叶片寿命不能造成贪青，因为贪青徒长，光合产物用于形成营养器官，反而减产。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，还可用人工光照 补充。日光灯的光谱成分与日光近似，而且发热微弱，是较理想的人工光源。白炽灯比较差， 90以上的电能都变成热能，温度过高，而且它的光谱成分与日光相比，蓝紫光过少，不利 于植物生长。某些植物（例如黄瓜和番茄等）在白炽灯下仍然生长得很好。
3、（二）增加光合面积光合面积即植物的绿色面积，主要是叶面积。它是影响产量最大，同时，又是最容易控 制的一个方面。但叶面积过大，又会影响群体中的通风透光而引起一系列矛盾，所以，光合 面积要适当。1合理密植 合理密植是提高光能利用率的主要措施之一，因为它能够使群体得到最好 的发展，有较合适的光合面积，充分利用日光能和地力。密植，不可太稀，不可太密。种得 过稀，个体发展较好，但群体得不到充分发展，光能利用率低。种得过密，下层叶子受到光 照少，在光补偿点以下，变成消费器官，光合生产率减弱，也会减产。2改变株型 最近培育出比较优良的高产新品种（如水稻、小麦、玉米），株型都具有共 同的特征，即秆矮，叶直而小
4、、厚，分蘖密集。株型改善，就能增加密植程度，增大光合面 积，耐肥不倒伏，充分利用光能，提高光能利用率。（三）加强光合效率光、温、水、肥和二氧化碳等都可以影响单位绿叶面积的光合效率。C4植物利用CO2 效率较高，光合效率也高，这里重点讲两种主要措施。1.增加二氧化碳浓度前面已经讲过，空气中的CO2含量一般占体积的0.033%，即 330mg/L,这个浓度与最适浓度CO2 （1000mg / L）相差太远，尤其是随着密植栽培，肥多 水多，需要的co2量就更多，空气中的CO2量满足不了要求。例如，小麦的光合速率一般 为2030mg CO2/ dm2h。以标准情况来算，空气中的CO2含量为0.65mg
5、 / L空气或0.65g /m3空气。就是说，每dm2的小麦叶片进行光合作用，每h需要有35m3空气供给CO2。 又如玉米，其光合速率为4060mgCO2 / dm2 h，那就是每h需要69m3空气供给CO2。 显然，如果只靠空气中co2本身的浓度差所造成的扩散作用为动力来移动补充，远远不能 满足作物的需要，特别在中午前后光合速率较快，株间的CO2最低(图3-37)。因此，通风良 好就使大量空气(包括CO2)通过叶面，有利于光合作用正常进行。生产上要使田间通风良好， 原因之一就是为了更好供应co2。我国古农书齐民要术中提到“正其行、通其风”，也 正是这个道理。1 2 3200300350 40
6、0匚匹浓度Gng/L)13-37暗朗天气下田间玉米在一天中不同时间 的匚匕浓度示意圉1.中午；3：聶i嚴示气体运动的方向增加空气中的CO2浓度，光合速率就会增加，产量也会有所提高。增加室内环境的CO2 浓度还是易行的，如燃烧液化石油气，用干冰(固体CO2)等办法。问题是怎样增加大田中的 CO2浓度。这个问题目前还在试验探索阶段，有三个措施值得试行：(1)控制栽植规格和肥 水，因地制宜选好行向，使后期通风良好。 (2)增施有机肥料，使土壤微生物的数量增多、 活动能力加强，分解有机物，放出co2。土壤放出的CO2，一部分溶解于土壤溶液中供根部 吸收，一部分扩散到空气中被叶子吸收。 (3)深施碳酸氢
7、铵肥料。这种肥料除了含有氮素外， 还含有 50左右的 CO2。必须强调指出，增加CO2浓度固然可以提高光合速率，但是无限制地在全球范围提高 CO2浓度，会产生“温室效应”(greenhouse effect)。所谓温室效应，是指在地球周围的大气 层中，人类无限制地向地球大气层中排放CO2，使CO2浓度不断增长。本来太阳辐射下来 的热，地球以红外线形式重新辐射到空间。由于大气层中的CO2能强烈地吸收红外线，太 阳辐射的能量在大气层中就“易入难出”，温度上升，似温室一样(图 3-38)。地球变暖，造 成冰川融化，海水上升，会淹没沿海城市和农田；气候也异常，高温、干旱。所以温室效应 已引起全球关注。
8、防止温室效应加剧的办法是尽量减少燃烧时排放CO2,积极种植树木，吸 收 CO2。2.降低光呼吸水稻、小麦、大豆等C3植物的光呼吸很显著，消耗光合刚刚合成的有 机物总量的2027%；而甘蔗等C4植物的光呼吸消耗很小，只有25%,甚至更少。为了 提高水稻等C3植物的光合能力，要设法降低它们的光呼吸。降低光呼吸的措施主要有两种： (1)利用光呼吸抑制剂去抑制光呼吸，提高光合效率。例如，用乙醇酸氧化酶抑制剂a -羟 基磺酸类化合物，如a -羟基-2-吡啶甲烷磺酸(a -hydroxy-2-pyridine methanesulphonate， HPMS)及a -羟基丁炔酸(a -hydroxybutynoate, HBA)或其丁酯等。抑制乙醇酸变成乙醛酸， 能使烟草叶子小圆片固定CO2速度明显增加。又如，以100mg / LNaHSO3喷洒大豆，16 天后平均提高光合速率15.6%，抑制光呼吸32.2%； 2， 3-环氧丙酸也具有类似效果。 (2)改 变环境成分，尤其增加co2浓度，使核酮糖二磷酸羧化酶氧化酶的羧化反应固定CO2)占优 势，减少其氧化反应的比例(减少光呼吸)，光能利用率就能大大提高。13-38地球丈气中C应的温室效应潘瑞炽，植物生理学（第三版），高等教育出版社
提高光能利用率的过程
