如何利用光合作用原理提高农作物产量和质量
如何利用光合作用原理提高农作物产量和质量
摘要：光合作用是绿色植物利用光能，把二氧化碳和水转变成有机物，同时释放氧气的过程，它是植物体内一个重要的生理过程，是农业生产的基础。本文从光合作用与农业生产的关系，概述了如何采取相应的措施来提高作物的产量和质量。
关键词：光合作用；农业生产；产量；质量
光合作用是自然界中的一个十分重要的过程。通过光合作用制造的有机物，可供地球上所有异养生物之用。作为人类的粮食、油料、蔬菜、水果等，以及作为家畜的饲料的有机物均是植物的光合产物。此外，人类生活所需的木材、纤维、棉、麻、橡胶以及糖等也是植物的光合产物。由此可见，光合作用与人类的生活，特别是与农业生产具有密切的关系。可以说，光合作用是农业生产的基础，农作物的产量和质量均取决于光合作用的状况。下面就光合作用与农业生产的关系，以及如何利用光合作用的原理来提高作物产量和质量作一简要概述。
一、增加CO2的浓度，保证光合作用原料的供应
二氧化碳是光合作用的主要原料之一，参与暗反应阶段的化学反应。在一定范围内，随着CO2含量的提高，光合作用逐渐增强，当CO2含量提高到一定程度时，光合作用的强度不再随着CO2含量的提高而增强。然而，农作物周围空气中CO2浓度往往比较低，不能满足作物生长的需要，农作物经常处于“CO2饥饿状态”。因此，经常保证农作物CO2供应，是提高农作物产量的重要措施。那么，如何才能保证农作CO2的供应呢？主要有三个措施：一是要合理密植，因地制宜选好行向，确保通风良好。我国古代农书《齐民要书》中提到“正其行，通其风”，就是这样的道理；二是增施有机肥料，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；三是深施碳酸氢铵肥料。这种肥料含有约50％的CO2。
二、延长光合作用的时间
延长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。延长光合作用时间的措施有：一是提高复种指数。复种指数是指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。提高复种指数的措施有轮作、间作和套种等。二是延长作物的生育期。
三、增加光合作用的面积
光合面积指植物的绿色面积，主要是叶面积。合理密植是增加光合作用面积的一项重要措施，它能充分提高作物的光能利用率。在进行作物栽培时，合理的密度就会有较适合的光合作用面积，充分利用日光能和地力。种植密度过稀，个体发论文范文http://www.chuibin.com/ 展较好，但群体得不到充分发展，光能就得不到充分利用；种植密度过大，植株相互遮挡，特别是下层叶子得不到充足的阳光，植物也不能够茁壮地生长。此外，增加光合面积还可以通过改变植物的株型。研究发现，高产优质的品种株型都具有共同特点，即矮杆、叶直而厚小，分蘖密集。
四、合理施肥，保证植物矿质元素的供应
合理施肥就是指根据植物的需肥规律，适时地、适量地施肥，以便使植物体茁壮生长，并且获得少肥高效的效果。施肥的目的主要是为作物的生长提供必需的矿质元素。现在发现植物生长必需的矿质元素有十四种，其中有很多种元素和光合作用都有密切的关系，如Mg是合成叶绿素的原料；Fe参与叶绿素的合成；N是光合作用酶等，在维持叶绿体膜的结构和功能上有重要作用；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，都需要钾。由此可见，保证植物矿质元素的供应，是植物光合作用正常进行的必要条件。
五、降低光呼吸，提高作物的光合效率
光呼吸是植物绿色组织在光下吸收氧气和释放二氧化碳的过程。其底物是乙醇酸。光呼吸是一个消耗有机物的过程，一般认为光呼吸对作物的生长是不利的。据报道，葡萄光呼吸几乎消耗光合产物的40％—50％。尤其在夏季，光呼吸作用因温度提高而急剧增强，从而严重影响光合产物的积累，影响葡萄的品质。降低光呼吸，主要有两种措施：一是利用光呼吸抑制剂抑制光呼吸。例如葡萄生产可用亚硫酸氢钠，在果实膨大后每隔7—10天全株喷施亚硫酸氢钠300毫克／千克，连续喷2—3次即可收到明显的效果。另椐报道，用一定浓度的亚硫酸氢钠喷洒大豆，可以使大豆光呼吸的强度下降近三分之一，从而使大豆的产量得到提高。二是通过改变环境成分，尤其是增加CO2的浓度，以减少氧化反应的比例（即减少光呼吸）。因此，如能采取适当的措施降低光呼吸，将会大大提高其光合效率。
六、改善光照条件，提高作物的产量和品质：光照是影响光合作用的主要因素之一，它是光合作用的原动力。在其它条件都适宜的情况下，在一定范围内，光合作用强度随光照强度提高而加强。
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