浅谈提高大田作物光能利用率

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本科生毕业论文（设计）

题目：浅谈提高大田作物光能利用率

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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

和大豆两种作物间作，就是在两行玉米之间种一行或两行大豆，玉米和大豆虽都是阳生植物，但玉米所需的光照强度更强一些，这种高低间作既充分利用了光能，又增加了植物接受光照的面积。

（3）适量增施N肥，以增大叶面积。

3．提高光合作用效率

（1）调整光照强度：不同的农作物，对光照强度的需求不同。对于阳生植物要给予强光照，而阴生植物要给予弱光照。植株高的与植株矮的农作物之间的间作也可以起到调整各自所需光照强度的作用。

（2）适量提高CO2浓度：大气中CO2浓度只有0.03%，而在正常光照下，农作物所需的CO2浓度可达到0.09%，因此，适当地提高CO2浓度可以提高光合作用的效率。具体方法：大田作物可通过合理密植，以保证通风透光；温室作物可使用CO2发生器和施用农家肥来解决。农家肥主要是人畜的粪尿，其中含有大量有机物，可为土壤微生物提供营养，而微生物的代谢活动既疏松土壤防止土地板结，又可产生CO2为光合作用提供原料、释放热量提高地温、为植物提供矿质营养。

（3）增加矿质元素：增加与提高光能利用率有关的矿质元素，如 N 、Mg、P、K

二、调整能量流动关系：（主要是人的作用）

1．防病除虫，使能量更多地流向农作物具体作法包括：

（1）轮作在一块土地上依次轮换栽种几种作物。轮作可以使作物充分利用土壤中的矿质元素、调整肥力，更重要的是能够减少作物病虫害的发生。其生态学原理是改变了食物关系，进而导致害虫和病原体因缺少营养来源而减少。

（2）间作：增加了农田生态系统的生物多样性，提高抗病虫害能力。

（3）生物防治：其优点是无耐药现象、无污染，但不足是见效较慢、不彻底、费用较高。

（4）农药防治：其优点是见效快、费用一般较低，能大量杀死害虫，但污染环境、易产生耐药现象。

2．除草，减少种间竞争

（1）锄地、中耕松土

生态学意义：减少竞争，使能量流向农作物

生理学意义：促进根系呼吸作用，促进矿质元素的吸收

（2）使用除草剂

试题中常有运用2、4—D（人工合成的生长素类似物）除单子叶农作物中的双子叶杂草，其原理是：高浓度的生长素能够抑制植物生长；单子叶植物所需的生长

素浓度高，双子叶植物所需浓度低。

三、改良物种

通过传统方法或生物工程方法来改变农作物的遗传特性，进而提高农作物产量。

这将涉及育种方法

四、避免减产的补救措施

对茄果类蔬菜（如：茄子、辣椒、黄瓜、西红柿等），在不能正常传粉的情况下，

可以通过喷洒一定浓度的生长素来保证产量，但对需要种子的农作物（如水稻、

玉米等）就不起作用了。

五、影响农作物产量的生态因素及其在生产上的应用

（一）生物因素的影响

1、农作物间关系：轮作、间作

轮作——延长光合作用时间、提高矿质元素的利用率

间作——提高光能的利用率、提高矿质元素的利用率

2、农作物与害虫：

生物防治、生物工程方治、动物激素防治、动物应激性防治，调整能量的流动方

向、减少环境污染

生物防治、生物工程方治（二）、非生物因素的影响

1、光：延长光照时间、增加光照面积、控制光照强度。方法：轮作、合理密植、

间作、温室大棚使用无色透明玻璃

2、温度：光合作用需要多种酶参与。

方法：适时播种、温室大棚中，白天适当提高温度、晚上适当降低温度。

3、必需矿质元素：矿质元素会直接或间接影响光合作用。方法：合理施肥（增

施有机肥和化肥）、中耕松土。无土栽培时，要注意通气及时更新培养液和适当

加水稀释。

4、水：水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质合理灌溉，大棚

中还要注意空气湿度。

外因方面

一、育种

包括杂交育种、单倍体育种、细胞工程育种诱变育种、基因工程育种和多倍

体育种

1、杂交育种：利用基因重组原理，不同个体间杂交产生后代，然后连续自

交，筛选出所需要的纯合体类型，使位于不同个体的优良性状集中在同

一个体上

2、单倍体育种：利用染色体变异原理，先花药离体培养出单倍体，后人工