摘要 (2)
1、光合作用 (3)
1.1、概念 (3)
1.2、光反应阶段 (3)
1.3、暗反应阶段 (3)
1.3、光和暗反应的有关方程式和能量转换 (4)
1.4、光合作用的意义 (4)
1.5提高农作物光合作用效率的方式 (5)
2、光照与农作物间的关系 (7)
2.1、长日植物 (8)
2.2、短日植物 (8)
2.3、日中性植物 (8)
2.4、长和短日植物 (8)
2.5、短和长日植物 (8)
2.6、中日照植物 (8)
2.7、两极光周期植物 (8)
2.8、合理利用光能 (8)
3、光能利用率 (9)
3.1、概念 (9)
3.2、影响光能利用率因素 (9)
3.3、提高光能利用率的措施 (9)
参考文献........................ 错误！未定义书签。
大田作物是人类种植的供人类使用的植物，影响其生长的因素有很多，光合作用就是其中一个。研究提高大田作物光合作用时的光能利用率对于大田作物的生长有着十分重要的作用。
关键词：光能利用率、大田作物、光合作用
1、光合作用
1.1、概念
光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧的过程.。其过程可分为光反应和暗反应两个阶段。光反应阶段中的化学反应，必须有光能才能进行，光反应阶段的化学反应是在叶绿体内的类囊体上进行的。暗反应阶段中的化学反应，没有光能也可以进行，暗反应阶段中的化学反应是在叶绿体内的基质中进行的。光反应阶段和暗反应阶段是一个整体，在光合作用的过程中，二者是紧密联系、缺一不可的。
1.2、光反应阶段
条件：光，色素，光反应酶。场所：囊状结构薄膜上。影响因素：光强度，水分供给植物光合作用的两个吸收峰。
叶绿素a,b的吸收峰过程：叶绿体膜上的两套光合作用系统：光合作用系统一和光合作用系统二，（光合作用系统一比光合作用系统二要原始，但电子传递先在光合系统二开始）在光照的情况下，分别吸收680nm和700nm波长的光子，作为能量，将从水分子光解光程中得到电子不断传递，（能传递电子得仅有少数特殊状态下的叶绿素a) 最后传递给辅酶NADP。而水光解所得的氢离子则因为顺浓度差通过类囊体膜上的蛋白质复合体从类囊体内向外移动到基质，势能降低，其间的势能用于合成ATP，以供暗反应所用。而此时势能已降低的氢离子则被氢载体NADP带走。一分子NADP可携带两个氢离子。这个NADPH+H离子则在暗反应里面充当还原剂的作用。
意义：1：光解水（又称水的光解），产生氧气。2：将光能转变成化学能，产生ATP，为暗反应提供能量。3：利用水光解的产物氢离子，合成NADPH+H离子，为暗反应提供还原剂【H】（还原氢）。
1.3、暗反应阶段
条件：无光也可，暗反应酶（但因为只有发生了光反应才能持续发生，所以不再称为暗反应）。
场所：叶绿体基质。影响因素：温度，二氧化碳浓度。过程：不同的植物，暗反应的过程不一样，而且叶片的解剖结构也不相同。这是植物对环境的适应的结果。
暗反应可分为C3,C4和CAM三种类型。三种类型是因二氧化碳的固定这一过
程的不同而划分的。
C3反应类型：植物通过气孔将CO2由外界吸入细胞内，通过自由扩散进入叶绿体。叶绿体中含有C5。起到将CO2固定成为C3的作用。C3再与【H】及ATP提供的能量反应，生成糖类（CH2O）并还原出C5。被还原出的C5继续参与暗反应。1.3、光和暗反应的有关方程式和能量转换
水的光解：H20→2H+ 1/2O2
递氢：NADP+ + 2e- + H+→ NADPHADP+Pi→ATP
二氧化碳的固定：CO2+C5化合物→C3化合物
有机物的生成或称为C3的还原：C3化合物→（CH2O）+ C5化合物
耗能：ATP→ADP+PI
能量转化过程：光能→不稳定的化学能（能量储存在ATP的高能磷酸键）→稳定的化学能（糖类即淀粉的合成）
反应图示
1.4、光合作用的意义
制造有机物。绿色植物通过光合作用制造有机物的数量是非常巨大的。据估计，地球上的绿色植物每年大约制造四五千亿吨有机物，这远远超过了地球上每年工业产品的总产量。所以，人们把地球上的绿色植物比作庞大的“绿色工厂”。绿色植物的生存离不开自身通过光合作用制造的有机物。人类和动物的食物也都直接或间接地来自光合作用制造的有机物。
转化并储存太阳能。绿色植物通过光合作用将太阳能转化成化学能，并储存在光合作用制造的有机物中。地球上几乎所有的生物，都是直接或间接利用这些能量作为生命活动的能源的。煤炭、石油、天然气等燃料中所含有的能量，归根到底都是古代的绿色植物通过光合作用储存起来的。
使大气中的氧和二氧化碳的含量相对稳定。据估计，全世界所有生物通过呼
吸作用消耗的氧和燃烧各种燃料所消耗的氧，平均为10000 t／s(吨每秒)。以这样的消耗氧的速度计算，大气中的氧大约只需二千年就会用完。然而，这种情况并没有发生。这是因为绿色植物广泛地分布在地球上，不断地通过光合作用吸收二氧化碳和释放氧，从而使大气中的氧和二氧化碳的含量保持着相对的稳定。
对生物的进化具有重要的作用。在绿色植物出现以前，地球的大气中并没有氧。只是在距今20亿至30亿年以前，绿色植物在地球上出现并逐渐占有优势以后，地球的大气中才逐渐含有氧，从而使地球上其他进行有氧呼吸的生物得以发生和发展。由于大气中的一部分氧转化成臭氧(O3)。臭氧在大气上层形成的臭氧层，能够有效地滤去太阳辐射中对生物具有强烈破坏作用的紫外线，从而使水生生物开始逐渐能够在陆地上生活。经过长期的生物进化过程，最后才出现广泛分布在自然界的各种动植物。
1.5提高农作物光合作用效率的方式
1、光
光照强弱的控制，即是光照强度影响。
光饱和点——光照强度增加到一定程度光合速率不在随光照强度的增加而增加此时的光照强度就是光饱和点。
光补偿点——光合速率和呼吸速率相等时的光照强度就是光的补偿点（此时光合作用吸收的CO2等于呼吸作用放出的CO2）。植物在光补偿点时有机物的产生和消耗相等，不能积累有机物。而夜晚还要消耗有机物。因此，从全天来看植物所需的最低光照强度必须高于光的补偿点才能使植物正常生长。
光照是光合作用的条件之一，直接影响农作物光合作用效率的提高。但是，不同的农作物，对光照强弱的需求不同。植物对光照强度需要的不同分为阳生植物和阴生植物。
光合作用与光照强度的关系
（1）阳生植物：需要强的光照来进行光合作用，只有强的光照才能生长发育好，才能提高光合作用效率，如小麦、水稻、玉米、向日葵、松树、柳树等，阳生植物应种植在阳光充裕的地方；
（2）阴生植物：进行光合作用时不需要太强的光照，太强的光照不利于生
长发育，也不利于提高光合作用效率，如胡椒、人参、三七等，阴生植物应种植在隐蔽的地方。
光波长
绿色植物对不同波长的可见光吸收程度不同，最多的是蓝紫光和红橙光。最少的是绿光。并且不同颜色的光对光合作用的影响不同：红光对蛋白质和脂肪形成有利。蓝紫光对糖类形成有利。
2、二氧化碳的供应：
科学家通过研究绿色植物周围空气中二氧化碳含量与光合作用强弱的关系，得到下面曲线：
从图中可知，二氧化碳的含量很低时，绿色植物不能进行光合作用制造有机物，只有达到某点时随着二氧化碳含量的提高，光合作用逐渐增强；当二氧化碳含量提高到一定程度时，光合作用的强度不再随二氧化碳含量的提高而增强。
另外，当植物光合作用吸收CO2量等于呼吸作用呼出CO2量时，外界CO2的浓
度叫做CO2的补偿点。可见，绿色植物周围空气中二氧化碳的含量，直接
．．影响绿色植物的光合作用效率。农作物周围空气中CO2的含量通常比较低，并且随着光合作用的进行还会降低，使植株经常处于“二氧化碳饥饿”的状态，这显然不利于提高光合作用效率。对于农田里的农作物来说，确保良好的通风透光，既有利于充分利用光能，又可以使空气不断地流过叶面，有助于提供较多的CO2，从而提高光合作用效率。对于温室里的农作物来说，通过增施农家肥或使用二氧化碳发生器等措施，可以增加温室中二氧化碳的含量，同样可以提高农作物的光合作用效率。
如果CO2浓度过高，光合作用不但不会增加，反而要下降，甚至引起植物CO2中毒而影响植物正常的生长发育。思考：怎样提高空气中CO2的浓度呢？
1、合理密植，通风透光
2、施用干冰。
3、施用农家肥。可以使土壤中微生物的数量增多，活动增强，分解有机物，释放更多的CO2。
4、使用NH4HCO3肥料。即可以提供氨盐又可以提供CO2。
5、温室可以和家禽动物养殖场相通，互相有利。
那是不是CO2浓度越高，就越有利？大家分析温室效应。
必须强调指出的是，空气中高浓度CO2可以强烈地吸收红外线。这样，随着大气中CO2浓度的不断提高，太阳辐射能在大气中就会“易入难出”，从而使地球好象温室一样逐渐变暖，这就会造成冰川融化、海面上升和气候异常。因此，农田中增施CO2也要适量，避免促成“温室效应”。
3、必需矿质元素的供应：
俗话说：“庄稼要长好，底粪要上饱”；“庄稼上底粪粮食打满囤”“；底粪不足苗不长，追肥不足苗不旺”；说明肥料对提高农作物产量有重要作用。矿质元素通常指肥料。对于光合作用过程中由于有大量化学物质参与反应，而这些化学物质含有相应的矿质元素。所以，植物进行光合作用需要多种必需矿质元素。除了教材中所提到的N、P、K、Mg外，S、Fe、Mn、Cu、Zn、Cl等也参与光合机构的组成或运行。这些元素在植物生命活动中各有哪些重要作用？
例如，
（1）N ——是组成蛋白质的元素。酶、核酸、生长素、ATP以及NADP+；细胞结构的重要构件。
（2）Mg ——叶绿素；
（3）P —— ATP以及NADP+；在维持生物膜的结构和功能上起着重要的作用。
因为科学家发现，用磷脂酶将离体叶绿体膜结构上的磷脂水解后，在原料和条件都具备的情况下，这些叶绿体的光合作用受到明显的阻碍。
（4）K ——绿色植物通过光合作用合成糖类，以及将糖类运输到块根、块茎和种子等器官中，都需要K。（合成、运输糖类需K。）
以上例子说明，只有保证植物必需矿质元素的供应，才能使光合作用顺利地进行下去。但是，必需矿质元素的供应如果过量，也会给农作物的生长、发育带来危害，例如，N肥施用过多，会造成农作物倒伏，从而影响农作物光合作用效率的提高。
施肥要求：
1、根据植物生长规律和需肥规律
2、中耕松土，促使根对矿质元素的吸收
3、发展生态农业，合理补充有机肥料。
4、与豆科植物进行间种或轮种，豆科植物能固氮，将大气中的N还原成氨。提高土壤肥力，增加氮肥。
2、光照与农作物间的关系
2.1、长日植物
指在24h昼夜周期中，日照长度长于一定时数，才能成花的植物。对这些植物延长光照可促进或提早开花，相反，如延长黑暗则推迟开花或不能成花。属于长日植物的有：小麦、大麦、黑麦、油菜、菠菜、萝卜、白菜、甘蓝、芹菜、甜菜、胡萝卜、金光菊、山茶、杜鹃、桂花、天仙子等。典型的长日植物天仙子必须满足一定天数的8.5～11.5h日照才能开花，如果日照长度短于8.5h它就不能开花。
2.2、短日植物
指在24h昼夜周期中，日照长度短于一定时数才能成花的植物。对这些植物适当延长黑暗或缩短光照可促进或提早开花，相反，如延长日照则推迟开花或不能成花。属于短日植物的有：水稻、玉米、大豆、高粱、苍耳、紫苏、大麻、黄麻、草莓、烟草、菊花、秋海棠、腊梅、日本牵牛等。如菊花须满足少于10h 的日照才能开花。
2.3、日中性植物
这类植物的成花对日照长度不敏感，只要其他条件满足，在任何长度的日照下均能开花。如月季、黄瓜、茄子、番茄、辣椒、菜豆、君子兰、向日葵、蒲公英等。
2.4、长和短日植物
这类植物的开花要求有先长日后短日的双重日照条件，如大叶落地生根、芦荟、夜香树等。
2.5、短和长日植物
这类植物的开花要求有先短日后长日的双重日照条件，如风铃草、鸭茅、瓦松、白三叶草等
2.6、中日照植物
只有在某一定中等长度的日照条件下才能开花，而在较长或较短日照下均保持营养生长状态的植物，如甘蔗的成花要求每天有11.5～12.5h日照。
2.7、两极光周期植物
与中日照植物相反，这类植物在中等日照条件下保持营养生长状态，而在较长或较短日照下才开花，如狗尾草等。
2.8、合理利用光能
植物栽培与光能的合理利用光能是绿色植物进行光合作用的动力。在植物栽培中，合理利用光能，可以使绿色植物充分地进行光合作用。合理利用光能主要包括延长光合作用的时间和增加光合作用的面积两个方面。
延长光合作用的时间延长全年内单位土地面积上绿色植物进行光合作用的时间，是合理利用光能的一项重要措施。例如，同一块土地由一年之内只种植和收获一次小麦，改为一年之内收获一次小麦后，又种植并收获一次玉米，可以提高单位面积的产量。
增加光合作用的面积合理密植是增加光合作用面积的一项重要措施。合理密植是指在单位面积的土地上，根据土壤肥沃程度等情况种植适当密度的植物.
3、光能利用率
3.1、概念
在一定时期内，单位土地面积上作物累计的化学潜能与同时投入该面积上的太阳辐射能之比
3.2、影响光能利用率因素
一是作物生长初期植株矮小，地面覆盖率低。太阳辐射大部分漏射到地面而损失。二是外界环境限制了作物环境能力的提高。农田二氧化碳供应不足，作物生长初期和后期温度低，水分供应亏缺和过剩，养分供应不足等不利于环境因子，可以限制光能作用。三，作物群体结构不合理，导致群体内光分布不合理，限制利群体光和强度的提高。叶面积指数太大时群体多数下层页面得不到足够的光照，光和积累少，呼吸消耗多，叶面积指数太小时，群体漏光严重，同时叶片光照超过光饱和点，光能被浪费掉。单纯的光分布不合理可使上层叶片的光强超过饱和点而浪费掉，下层叶片的光强又严重不足。四，作物遗传特性的限制光合能力。大麦、水稻、大豆等作物的光和效率通常比玉米、高粱等作物低，尤其在高温、强光和干旱的条件下，这一特性表现得尤为明显。此外，直立叶型的矮杆品种、抗逆性强的品种的光能利用率比散叶性、抗逆性弱的品种高。五是农业气象灾害和病虫等可导致作物减产而影响光能利用率。
3.3、提高光能利用率的措施
一是充分利用生长季：采取间作套种和轮作制度，合理安排茬口，改善农田群体结构，使田间作物保持有旺盛的群体，提高群体的光能利用率。二是选育高光效的作物品种：选育光合作物强、呼吸消耗低、叶面积适当、株型和叶型合理的品种。三是采取合理的栽培技术措施：在不倒伏和不妨碍通风透光的前提下扩大群
体的叶面积指数，并维持较长的功能期，使之有利于光合利用率。四，提高叶片的光和效率，如，抑制光呼吸作用，补施二氧化塘肥料，人工调节光照时间等，均可增加光和能力，提高光和效率。五，加强田间管理，改善作物群体的生态环境：包括水肥管理、及时除草、及时消灭病虫害、有效防御各种农业气象灾害等具体措施。
通过以上措施，可提高大田作物光能利用率.
参考文献
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 姓名 （单位，地点邮编） 摘要 提高农作物光能利用率，是当前农业研究的一个重要课题，其对于农作物增产有重要意义。本文介绍了影响光能利用率的因素、光能利用率与农作物的产量的关系以及提高光能利用率的方法。 关键词：光能利用率；影响因素；农作物；提高途径
目录 摘要 (2) 目录 (3) 前言 (4) 一、光能利用率与农作物的关系 (4) 二、影响光能利用率的因素 (4) （一）光 (4) 1、光量 (4) 2、光时（光照的时间） (5) 3、光质 (5) （二）光照强度 (5) （三）作物本身特点 (5) （四）外界因素 (6) 1、温度 (6) 2、C0 浓度 (6) 2 3、水分 (6) 4、不利自然环境 (6) 5、矿质营养 (6) 三、提高光能利用率的途径 (6) （一）增加叶面积指数 (6) （二）合理密植 (7) （三）间、套、复种 (7) （四）培育优质品种 (7) （五）合理灌溉和施肥加强管理 (7) （六）提高叶绿体的光和效能 (7)
前言 农作物进行光合作用，制造有机物必不可缺的能量是太阳光能，他直接影响农作物的生长发育和产量的高低，是作物产量形成的基础。因此，如果能提高农作物利用太阳光能进行光合作用的能力或者根据影响光能利用率的因素来提高农作物的光能利用率对农业生产有重要的意义。 一、光能利用率与农作物的关系 光能利用率是作物光合作用中所贮存的能量占其所在范围吸收能量的百分比。也就是单位面积土地上农作物进行光合作用产生的有机物所含的能量与这块土地所吸收的太阳光能之比的值。[1] 由此可知光能利用率和光合作用有着密不可分的关系，光合作用是植物的绿色部分，主要叶片中叶肉细胞中的叶绿体吸收光能，将空气中的二氧化碳和水造成碳水化合物和其他有机物，同时把光能转化为化学能储存起来，这就是植物的光和效应，这是一个转化能量，固定能量的复杂过程。单位土地面积上植物产量的高低，决定于利用光能的多少，而光能潜力的大小，有决定于各地光能的质量和数量。理论上光能转化率最高为20%~25%，但在自然条件下生长的植物或栽培的作物，光能利用率远远低于该值，不到1%。[2]光能利用潜力很大，根据理论推算，作物的光能利用率可以达到4%~5%，但作物对光能利用率很低，只有0.5%~2%。[3] 二、影响光能利用率的因素 导致光能利用率低的原因很多，总的来说分为光本身特点，其次作物本身特征，还有外界环境的变化等都导致光和效率降低。 （一）光 光是光合作用的能量来源，也是叶绿素形成的条件。[4]光本身有光量，光时、还有光质都能影响光能利用率。 1、光量 我国属太阳能资源丰富的国家之一，全国总面积2/3以上地区年日照时数大于2000小时，年辐射量在5000MJ／m2以上。据统计资料分析，中国陆地面积每年接收的太阳辐射总量为3.3×103～8.4×103MJ/m2，相当于2.4×104亿吨标准煤的储量。[5]但地区分布不够理想，水热资源充沛的地方光量少，而水热资源不足的地方却光量较多，水资源限制光资源的充分利用。然而我国光热水资源同季，季节搭配好，生长期短的地区光强较大，光强弱的地区生长期较长，光热互补，使全国各地可以获得较高的光量。在水分条件满足下，光量较多。植物能够吸收较多光能利用率较高，反之，光能利用率较低。
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。 (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、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20～30mg CO2／dm2·h。以标准情况来算，空气中的CO2含量为0.65mg／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3～5m3空气供给CO2。又如玉米，其光合速率为40～60mgCO2／dm2·h，那就是每h需要6～9m3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
xx 整理——的例析 光合速率、光能利用率与光合作用效率的例析光合速率： 光合作用的指标，是指植物在一定时间内将光能转化为化学能的多少。通常以每小时每平方分米叶面积吸收C02毫克数表示。它由植物在单位时间内吸收光能的多少及它对光能的转化率决定。 光能利用率： 植物将一年中投射到该土地上的光能转化成化学能的效率。指植物光合作用所累积的有机物所含能量，占照射在同一地面上的日光能量的比率。它由该土地上植物的多少、进行光合作用时间的长短及植物吸收利用光能的能力决定。提高的途径有延长光合时间、增加光合面积，提高光合作用效率。 光合作用效率： 是指植物将照射到植物上的光能转化为化学能的效率。植物通过光合作用制造有机物中所含有的能量与光合作用中吸收的光能的比值，它由植物叶片吸收光能的能力、及将吸收了的光能转化为化学能的能力决定。提高的途径有光照强弱的控制，温度的控制，CO2的供应，必需矿质元素的供应。 光能利用率和光合作用效率这“两率”的比例式中，主要是分母不同。光能利用率比例式中分母是指照射在同一时期同一地面上太阳辐射能，而光合作用效率比例式中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；两比例式中分子都是作物光合作用积累的有机物中所含能量。 光能利用率与复种指数、合理密植、作物生育期、植株株型、CO2浓度、 光照强度、温度、矿质元素等都有密切关系；农作物的光合作用效率与光照强度、温度、CO2浓度、矿质元素等有密切关系。 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。阳光、温度、水分、矿质元素和二氧化碳等都可以影响单位绿叶面积的光合作用效率。
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。
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CO2 C．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
提高光能利用率的途径 一、影响光合利用率的因素 . 1光量 我国的光量尚属丰富,但地区分布不够理想,水热资源充沛的地方光量少,而水热资源不足的地方却光量较多,水资源限制光资源的充分利用。然而我国光热水资源同季,季节搭配好,生长期短的地区光强较大,光强弱的地区生长期较长,光热互补,使全国各地可以获得到较高的光量。在水分条件满足下,光量较多。植物能够吸收较多光能,光能利用率较高。反之,光能利用率较低。 1. 2光时(光照的时间) 光照时间的长短也影响到作物对光能的利用,在温度适当的条件下,光照时间长,光合作用也增强。光能有效辐射也增强,光能利用率提高。反之,降低。 1. 3光质 光质指太阳辐射光谱成分及其各波段含能量。不同光谱波段所含能量不同,波长较短的光所含能量较高,波长较长的光所含能量较低。植物对不同波长的能量利用率是不同的,波长较短的波段光能利用率较低,波长较长的波段光能利用率较高。然而植物不能利用所有波段的太阳辐射,对光合成有益辐射为光合有效辐射,其波长在380-700mm之间。各波段的光合有效辐射在植物光合成中作用也不一样,被叶绿体吸收最多的是红橙光,其次蓝紫光,而绿光吸收最小。我国光合有效辐射量分布的不利处,水热配合不合理,西部辐射的强度大,数量多,但温度低,降水少,限制光合有效辐射的利用,东部降水多,温度高,但光合有效辐射不够丰富,影响作物高产。以上为光本身导致光能利用率较低原因。不但光本身,而且作物本身也影响其光能利用率,下面分析作物本身影响。 2作物本身特征 (1)一般C4作物光饱和点高,光合效率高。(2)在作物生长初期,叶片较小,覆盖率小,空地面积愈宽,光能损失愈多,作物得到的总辐射愈少。在作物生长后期,肥力不足叶子出现卷、枯萎、变黄等这些都影响到叶子的光合作用。 3外界环境 3. 1温度 低纬度地区农业受高温的制约,使叶片气孔关闭,光合速率降低,甚至停止。中、高纬度地区农业受冬季低温限制。各季气温低,使植物体生长矮小,不能够形成足够的叶面积,使植物光合产量不高。 3. 2二氧化碳 空气中的二氧化碳含量降低,光合作用下降,降低利用率。据观测,水稻田CO2浓度经常比大气低10% -20%,光合作用也相应下降10% -20%。在一天中,日出时,CO2浓度较低,到午前CO2浓度较高,光合作用较强,到午后,CO2浓度再次上升,光合作用降低。傍晚,光合作用上升比较慢,比午后强。 3. 3水分 在水分缺乏时,作物通过调节气孔阻力,减少体内水分散失,从而使气孔关闭,气孔是作物从外 界吸收二氧化碳的一个通道。导致光合速率下降。 3. 4不利自然环境 由于各种原因引起旱涝,病虫害等。旱涝影响光时间。病虫害导致植物大量叶片受损,光合作用的面积减小,影响光合作用的进行。 3. 5作物群体内结构不合理
提高农作物光能利用率的方法 姓名 （单位，地点邮编） 摘要 提高农作物光能利用率，是当前农业研究的一个重要课题，其对于农作物增产有重要意义。本文介绍了影响光能利用率的因素、光能利用率与农作物的产量的关系以及提高光能利用率的方法。 关键词：光能利用率；影响因素；农作物；提高途径
目录 摘要 (1) 目录 (2) 前言 (3) 一、光能利用率与农作物的关系 (3) 二、影响光能利用率的因素 (3) （一）光 (3) 1、光量 (3) 2、光时（光照的时间） (4) 3、光质 (4) （二）光照强度 (4) （三）作物本身特点 (4) （四）外界因素 (5) 1、温度 (5) 2、C02浓度 (5) 3、水分 (5) 4、不利自然环境 (5) 5、矿质营养 (5) 三、提高光能利用率的途径 (5) （一）增加叶面积指数 (5) （二）合理密植 (6) （三）间、套、复种 (6) （四）培育优质品种 (6) （五）合理灌溉和施肥加强管理 (6) （六）提高叶绿体的光和效能 (6)
前言 农作物进行光合作用，制造有机物必不可缺的能量是太阳光能，他直接影响农作物的生长发育和产量的高低，是作物产量形成的基础。因此，如果能提高农作物利用太阳光能进行光合作用的能力或者根据影响光能利用率的因素来提高农作物的光能利用率对农业生产有重要的意义。 一、光能利用率与农作物的关系 光能利用率是作物光合作用中所贮存的能量占其所在范围吸收能量的百分比。也就是单位面积土地上农作物进行光合作用产生的有机物所含的能量与这块土地所吸收的太阳光能之比的值。[1] 由此可知光能利用率和光合作用有着密不可分的关系，光合作用是植物的绿色部分，主要叶片中叶肉细胞中的叶绿体吸收光能，将空气中的二氧化碳和水造成碳水化合物和其他有机物，同时把光能转化为化学能储存起来，这就是植物的光和效应，这是一个转化能量，固定能量的复杂过程。单位土地面积上植物产量的高低，决定于利用光能的多少，而光能潜力的大小，有决定于各地光能的质量和数量。理论上光能转化率最高为20%~25%，但在自然条件下生长的植物或栽培的作物，光能利用率远远低于该值，不到1%。[2]光能利用潜力很大，根据理论推算，作物的光能利用率可以达到4%~5%，但作物对光能利用率很低，只有0.5%~2%。[3] 二、影响光能利用率的因素 导致光能利用率低的原因很多，总的来说分为光本身特点，其次作物本身特征，还有外界环境的变化等都导致光和效率降低。 （一）光 光是光合作用的能量来源，也是叶绿素形成的条件。[4]光本身有光量，光时、还有光质都能影响光能利用率。 1、光量 我国属太阳能资源丰富的国家之一，全国总面积2/3以上地区年日照时数大于2000小时，年辐射量在5000MJ／m2以上。据统计资料分析，中国陆地面积每年接收的太阳辐射总量为3.3×103～8.4×103MJ/m2，相当于2.4×104亿吨标准煤的储量。[5]但地区分布不够理想，水热资源充沛的地方光量少，而水热资源不足的地方却光量较多，水资源限制光资源的充分利用。然而我国光热水资源同季，季节搭配好，生长期短的地区光强较大，光强弱的地区生长期较长，光热互补，使全国各地可以获得较高的光量。在水分条件满足下，光量较多。植物能够吸收较多光能利用率较高，反之，光能利用率较低。
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。 3．间套复种间作套种可以充分利用作物生长季节的太阳光，增加光能利用率；复种则可把空间的生长季节充分加以利用。 4．加强田间管理加强田间管理提高作物群体的光合作用，减少呼吸消耗。整枝、修剪调节光合产物的分配。增加空气中的CO2浓度也能提高作物对光能的利用率。 复习思考： 1. 什么叫光能利用率？光能利用率不高的原因有哪些？ 2. 光能利用率高的品种有哪些特征？ 3. 提高植物光能利用率的途径有哪些？ [实验与实训7] 叶面积系数的测定[选做] 一、目的为了了解叶面积的大小与密度和产量的关系，有必要学习叶面积系数的测定，为
如何提高光合作用效率 班级：林学10级1班 姓名：龙华 学号：20101832 提高光合作用效率低的农业意义 1、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。 2、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，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。 提高作物光能利用效率的途径 1、培育和引进高光效作物品种 优良品种是夺取农作物高产优质的内因,良种具有合理的株型结构,能充分利用光能,积累有机物质多。据研究,有利于光合作用的叶、蘖、茎应具备叶片直立、叶片较厚、叶面积较大、分蘖力中等、分蘖比较紧凑而整齐、成穗率高、茎秆矮或半矮、坚硬粗壮、茎壁厚、低位3个节间短、整个株型呈倒伞型等特征,这种株型结构的品种,能充分利用光能,提高作物的产量和品质。 2、改革种植制度 目前,种植制度仍存在着复种指数不高、作物布局不太合理等问题,仍有大量的田土资源冬闲,未被利用。因此,应进一步改革种植制度,通过提高复种指数和土地、气候资源利用率来提高光能利用率。如对于旱耕地,属中低产田,单产水平低,只要不断改进种植制度,其增产潜力是很大的。首先,要把坡耕地改造为梯田,加深耕作层,并实行旱地分带轮作种植。高杆、矮杆作物间种、套种,有利于作物分层用光和改善通风透光条件,同时,变一熟为二熟或变二熟为多熟,提高复种指数,延长作物绿叶覆盖面积和时间,充分利用光能利用率。 3、合理密植 合理密植是解决作物群体与个体矛盾的根本途径,也是改善光合性能和保证个体营养从而获得丰产的主要环节。如水稻插秧过稀,前期群体叶面积不足,光能利用率低,从而减产。插秧过密,后期叶面积大,下层叶片受光少,呼吸作用消耗过大,降低光能利用率。因此,应根据品种分蘖力特性,合理密植。 4、合理灌水和施肥 合理灌水和施肥,也可以使作物较早封行,促进作物前期生长发育,减少生育期间的漏光损失。
高一知识点：生物光能利用率与光合作用效率为高一同学总结归纳了生物光能利用率与光合作用效率。希望对考生在备考中有所帮助，欢迎大家阅读作为参考。光能利用率与光合作用效率 光能利用率与光合作用效率的比较 类型 项目光能利用率光合作用效率 概念 指通过绿色植物的光合作用制造的有机物中所含有的能量 与照射到此地的光能总量的比值，即： 有机物中的能量 光能利用率= 光能总量 指通过绿色植物的光合作用制造的有机物中所含有的能量 与照射到此地被植物吸收的光能总量的比值，即： 有机物中的能量 光合作用效率= 吸收的光能总量 提高途经(1)延长光合作用时间：如轮作、套种、间作等。 (2)增加光合作用面积：如合理密植、立体种植等。 (3)提高光合作用效率：如提高CO2浓度、合理施肥等。(1)控制光照强弱：如根据不同植物(阳生植物、阴物植物)对光
照强度的大小要求不同，给以不同强度的光照。 (2)适当提高CO2浓度：可通过加强通风(大田)，增施农家肥和使用CO2发生器(温室大棚)等措施实现。 (3)保证矿质元素供应：满足光合作用对矿质元素的需求。 (4)控制温度：适当增加昼夜温差，增加光合产物的积累。 (5)合理灌溉：满足植物对水分的需求，使光合作用正常进行。 量值比较 假设落在植物上的太阳能为100%，则有： 不能吸收的波长：60%(丧失) 反射和透光：8%(丧失) 散热：8%(丧失) 代谢：19%(丧失 转化：5%(贮存) 所以：光能利用率=5% 从左边的分析知： 光合作用效率=5%/(8%+19%+5%)≈15% 联系光能利用率的提高(如延长时间，增大面积)，不一定能提高光合作用效率; 提高光合作用效率是提高光能利用率的措施之一。 以上就是?生物光能利用率与光合作用效率，希望能帮助到大家。
附件1 本科生毕业论文（设计） 题目：浅谈提高大田作物光能利用率 院（系） 专业班级 学生姓名 指导教师（职称） 提交时间
浅谈提高大田作物光能利用率 摘要：作物科学是农业科学的核心学科之一。作物，即直接或间接为人类需要而栽培的植物。近年来，因为环境与全球经济的变化，导致某些地区的作物低产，农民遭受损失的现象。这使得我们更加重视作物生产，对国民经济建设起推动作用。本论文，从外因和内因两个大方面分析了影响作物高产的因素，以及提高作物产量的措施，以便在作物生产中有更高的效率及更快的发展。 关键词：作物高产外因内因措施形成影响 （引言）农业是国民经济的基础，而作物生产是农业生产系统中的主体成分。因此，作物生产是国民经济建设中至关重要的领域，作物产量潜力的改良是人类社会发展的需要,作物高产的遗传基础是作物遗传育种学家不断探讨和不断发明创造的重要的学术命题,特别是在像中国这样的人口大国,作物高产特性及其改良的途径一直是各类作物遗传改良的一项重要任务。长期以来,作物遗传育种工作者对各种作物采取相应的措施来培育符合要求的新品种。 一般来说，影响作物高产的因素概括起来有四个：地域因素、气候因素、遗传因素、种植技术。这中间，有内因子（如遗传因素），也有外因（如气候因素）。内因改变作物遗传的特性，外因控制作物生态因素。 因此，为提高农作物的单产量，获得早熟、抗倒伏、抗病等性状，科学工作者往往要综合这四个因素，因地制宜。将提高作物产量潜力的途径归纳为育种手段、栽培措施、优化投入、控制逆境和改善环境等等 外因方面 一、提高光能利用率 1．延长光合作用时间 （1）增加种植次数（也称增加复种指数）。不同地区种植作物的次数不同，南方可以一年两季、三季，而北方只能一季到两季。 （2）套种：也说套作。即在某一种作物生长的后期，在行间播种另一种作物，以充分利用地力和生长期，增加产量。 2．增加光合作用面积 （1）合理密植：是指在单位面积的土地上，根据土壤肥沃程度等情况种植适当密度的植物。合理密植是增加光合作用面积的一项重要措施。 （2）间作：即在一块耕地上间隔地种植两种或两种以上的农作物。如玉米
光合速率、光能利用率与光合作用效率 1.光合速率：光合作用的指标，是指植物在一定时间内将光能转化为化学能的多少。通常以每小时每平方分米叶面积吸收CO2毫克数表示。它由植物在单位时间内吸收光能的多少及它对光能的转化率决定。 2.光能利用率：植物将一年中投射到该土地上的光能转化成化学能的效率。指植物光合作用所累积的有机物所含能量，占照射在同一地面上的日光能量的比率。它由该土地上植物的多少、进行光合作用时间的长短及植物吸收利用光能的能力决定。 提高的途径有延长光合时间、增加光合面积，提高光合作用效率。 3.光合作用效率：是指植物将照射到植物上的光能转化为化学能的效率。植物通过光合作用制造有机物中所含有的能量与光合作用中吸收的光能的比值，它由植物叶片吸收光能的能力、及将吸收了的光能转化为化学能的能力决定。 提高的途径有光照强弱的控制，温度的控制，CO2的供应，必需矿质元素的供应。 4.光能利用率和光合作用效率这“两率”的比例式中，主要是分母不同。光能利用率比例式中分母是指照射在同一时期同一地面上太阳辐射能，而光合作用效率比例式中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；两比例式中分子都是作物光合作用积累的有机物中所含能量。 (1)光能利用率与复种指数、合理密植、作物生育期、植株株型、CO2浓度、光照强度、温度、矿质元素等都有密切关系；农作物的光合作用效率与光照强度、温度、CO2浓度、矿质元素等有密切关系。 (2)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。 (3)阳光、温度、水分、矿质元素和二氧化碳等都可以影响单位绿叶面积的光合作用效率。 (4)提高了光合作用效率也就提高了光能利用率，但提高了光能利用率不一定提高光合作用效率。但二者均影响农作物产量，即提高光能利用率和提高光合作用效率均能提高单位面积上农作物产量。 几种方法:间作是几种作物相间种植，即一行A一行B，通常将高和喜阳植物与矮的喜荫植物间种。套种是在前一茬作物即将收割沿未收割之前将后一茬作物种入前茬的行间株间。如在棉花尚未收完前种入豌豆，还可利用棉花秆作豌豆的支架。轮作是几种作物轮流种植，如稻田在冬天种萝卜或绿肥；也可今年种水稻、明年种玉米，
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。b5E2RGbCAP （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。p1EanqFDPw （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。DXDiTa9E3d 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。RTCrpUDGiT 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。5PCzVD7HxA （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。jLBHrnAILg 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。xHAQX74J0X 3．间套复种 间作套种可以充分利用作物生长季节的太阳光，增加光能利用率；复种则可把空间的生长季 节充分加以利用。LDAYtRyKfE 4．加强田间管理 加强田间管理提高作物群体的光合作用，减少呼吸消耗。整枝、修剪调节光合产物的分 配。增加空气中的 CO2 浓度也能提高作物对光能的利用率。Zzz6ZB2Ltk 复习思考： 1. 什么叫光能利用率？光能利用率不高的原因有哪些？ 2. 光能利用率高的品种有哪些特征？ 3. 提高植物光能利用率的途径有哪些？
[实验与实训 7] 一、目的
叶面积系数的测定[选做]
为了了解叶面积的大小与密度和产量的关系，有必要学习叶面积系数的测定，为确定栽培密度
提供依据。dvzfvkwMI1
如何提高光合作用效率 班级： 林学10级1xx姓名： 龙华 学号：201832提高光合作用效率低的农业意义 1、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。 2、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，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。 提高作物光能利用效率的途径 1、培育和引进高光效作物品种 优良品种是夺取农作物高产优质的内因,良种具有合理的株型结构,能充分利用光能,积累有机物质多。据研究,有利于光合作用的叶、蘖、茎应具备叶片直立、叶片较厚、叶面积较大、分蘖力中等、分蘖比较紧凑而整齐、成穗率高、茎秆矮或半矮、坚硬粗壮、茎壁厚、低位3个节间短、整个株型呈倒伞型等特征,这种株型结构的品种,能充分利用光能,提高作物的产量和品质。 2、改革种植制度 目前,种植制度仍存在着复种指数不高、作物布局不太合理等问题,仍有大量的田土资源冬闲,未被利用。因此,应进一步改革种植制度,通过提高复种指数和土地、气候资源利用率来提高光能利用率。如对于旱耕地,属中低产田,单产水平低,只要不断改进种植制度,其增产潜力是很大的。首先,要把坡耕地改造为梯田,加深
耕作层,并实行旱地分带轮作种植。高杆、矮杆作物间种、套种,有利于作物分层用光和改善通风透光条件,同时,变一熟为二熟或变二熟为多熟,提高复种指数,延长作物绿叶覆盖面积和时间,充分利用光能利用率。 3、合理密植 合理密植是解决作物群体与个体矛盾的根本途径,也是改善光合性能和保证个体营养从而获得丰产的主要环节。如水稻插秧过稀,前期群体叶面积不足,光能利用率低,从而减产。插秧过密,后期叶面积大,下层叶片受光少,呼吸作用消耗过大,降低光能利用率。因此,应根据品种分蘖力特性,合理密植。 4、合理灌水和施肥 合理灌水和施肥,也可以使作物较早封行,促进作物前期生长发育,减少生育期间的漏光损失。
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%，
提高农作物光能利用率教学设计 教学目标 1．知识方面 知道光能利用率的概念以及提高光能利用率的措施和原理。 2．态度观念方面 通过学习使学生章能将所学的知识与农业生产实践相结合起来，对学生进行STS 教育。 介绍我国古代劳动农业发展史中的成绩对学生进行爱国主义教育。 能力方面 培养学生分析问题的能力和综合能力 二、重点难点分析 提高农作物的光能利用率要从光合作用的条件和原料两方面考虑，要使学生将所学知识与生产实践联系起来。培养学生的STS意识是本节课的重点和难点。三、教学设计说明 本节课采用“设疑激趣——师生互动——构建知识”的教学模式，提供大量的历史文献吸引学生，以问题引导学生以生产实践带动学生，培养学生的思维和能力。课时安排：一课时 课前准备 教师：查找关于本节课的教学资料，制作教学演示文稿。 学生：总结必修教材中关于氮、磷、钾等矿质元素在植物体中的作用。 四、教学过程 [引言]民以食为天。然而人类赖以生存的第一个要素——粮食却面临着日益短缺的 严重局面，如何提高农作物的光能利用率是我们面临的一个严峻课题。光能利用率一般是指单位土地面积上农作物在光合作用中产生的有机物中的能量与这块土地接受的太阳能之比。 [教师活动]引导学生复习光合作用的概念、过程，得出光合作用总反应式： C0 2+H 2 0——CH 2 0（条件：光、叶绿体） 从化学反应式的角度分析光合作用总反应式，若要提高光合作用有机物的生成量，我们可采取哪些积极有效的措施? [学生讨论，得出结论] 从光合作用的条件看： 1．增加光照，如：①延长光照时间，提高复种指数； ②增加光照面积，进行合理密植； ③控制光照强弱。 2．增加矿质元素的供应，提高叶肉细胞的叶绿素含量。 3．控制温度，大棚作物白天可适当降低温度，夜晚适当提高温度。 从光合作用的原料看：． 1．增加农作物周围二氧化碳的浓度。 2．合理灌溉，增加植物体内的水分来增加光合作用的原料。 (教师活动]肯定学生的结论，确定本节课的中心：说古论今谈如何增加光能利用率。
提高农作物光能利用率的方法 （单位，地点邮编） 摘要 提高农作物光能利用率，是当前农业研究的一个重要课题，其对于农作物增产有重要意义。本文介绍了影响光能利用率的因素、光能利用率与农作物的产量的关系以及提高光能利用率的方法。 关键词：光能利用率；影响因素；农作物；提高途径
目录 摘要 (1) 目录 (2) 前言 (3) 一、光能利用率与农作物的关系 (3) 二、影响光能利用率的因素 (3) （一）光 (3) 1、光量 (3) 2、光时（光照的时间） (4) 3、光质 (4) （二）光照强度 (4) （三）作物本身特点 (4) （四）外界因素 (5) 1、温度 (5) 2、C0 浓度 (5) 2 3、水分 (5) 4、不利自然环境 (5) 5、矿质营养 (5) 三、提高光能利用率的途径 (5) （一）增加叶面积指数 (5) （二）合理密植 (6) （三）间、套、复种 (6) （四）培育优质品种 (6) （五）合理灌溉和施肥加强管理 (6) （六）提高叶绿体的光和效能 (6)
前言 农作物进行光合作用，制造有机物必不可缺的能量是太能，他直接影响农作物的生长发育和产量的高低，是作物产量形成的基础。因此，如果能提高农作物利用太能进行光合作用的能力或者根据影响光能利用率的因素来提高农作物的光能利用率对农业生产有重要的意义。 一、光能利用率与农作物的关系 光能利用率是作物光合作用中所贮存的能量占其所在围吸收能量的百分比。也就是单位面积土地上农作物进行光合作用产生的有机物所含的能量与这块土地所吸收的太能之比的值。[1] 由此可知光能利用率和光合作用有着密不可分的关系，光合作用是植物的绿色部分，主要叶片中叶肉细胞中的叶绿体吸收光能，将空气中的二氧化碳和水造成碳水化合物和其他有机物，同时把光能转化为化学能储存起来，这就是植物的光和效应，这是一个转化能量，固定能量的复杂过程。单位土地面积上植物产量的高低，决定于利用光能的多少，而光能潜力的大小，有决定于各地光能的质量和数量。理论上光能转化率最高为20%~25%，但在自然条件下生长的植物或栽培的作物，光能利用率远远低于该值，不到1%。[2]光能利用潜力很大，根据理论推算，作物的光能利用率可以达到4%~5%，但作物对光能利用率很低，只有0.5%~2%。 [3] 二、影响光能利用率的因素 导致光能利用率低的原因很多，总的来说分为光本身特点，其次作物本身特征，还有外界环境的变化等都导致光和效率降低。 （一）光 光是光合作用的能量来源，也是叶绿素形成的条件。[4]光本身有光量，光时、还有光质都能影响光能利用率。 1、光量 我国属太阳能资源丰富的国家之一，全国总面积2/3以上地区年日照时数大于2000小时，年辐射量在5000MJ／m2以上。据统计资料分析，中国陆地面积每年接收的太阳辐射总量为3.3×103～8.4×103MJ/m2，相当于2.4×104亿吨标准煤的储量。[5]但地区分布不够理想，水热资源充沛的地方光量少，而水热资源不足的地方却光量较多，水资源限制光资源的充分利用。然而我国光热水资源同季，季节搭配好，生长期短的地区光强较大，光强弱的地区生长期较长，光热互补，使全国各地可以获得较高的光量。在水分条件满足下，光量较多。植物能够吸收较多光能利用率较高，反之，光能利用率较低。