史上最全的光合作用速率因素曲线归类,你知道多少?
在农业和生物学领域,光照强度如何影响植物光合作用强度一直是备受关注的焦点,这关系到农作物的产量和质量,存在诸多值得探究之处。
光合作用的日间变化
C3植物在夏季的一天中有着明显的光合作用变化。6 - 10时随着光照不断增强,光合强度不断提升。这期间光照是提升光合强度的主要推动因素。地点如在普通的农田里,可以看到植物的叶片在逐渐舒展。到了12时左右,气温升高,植物的蒸腾作用变得很强,部分气孔关闭,CO2供应减少,光合强度开始减弱。就像工人拿着材料不足时,生产力就下降了。
14 - 17时光照减弱,光合强度也持续减弱,因为光照是进行光合作用的能量来源,没有足够的光照就难以进行高效的光合作用。
农作物遮阴处理
在光照过强的中午,对农作物进行遮阴处理很重要。比如在我国南方地区夏季炎热,中午光照极为强烈。如果是种有黄瓜、番茄的菜园,如果不采取遮阴措施,植物可能会因为水分散失过多和其他因素导致生长不良。遮阴可以减少高温和过强光照对植物的伤害,保证植物的正常生长和发育。通过适当遮阴可以保护农作物的光合系统,不至于让植物的光合作用因为恶劣的环境而停滞或者效率过低。
光补偿点与光饱和点
光补偿点是植物光合作用中的一个关键转折点。当达到这个光照强度时,光合过程中吸收的CO2和呼吸过程中放出的CO2等量。比如说在实验室观察常见的室内植物绿萝,在较弱的光照下只进行呼吸作用,慢慢增加光照,达到一定强度后进入光补偿点状态。
而当超过光补偿点后,随着光强增加光合强度增强,但达到光饱和点后不再增强。在特定环境下,此时限制光合强度的要素变为温度或CO2浓度。像在北方冬季温室种植草莓时,光饱和点后就要控制温度或者补充CO2来继续提高产量。
延长光合作用时间
轮作是延长光合作用时间的有效手段。如果一处农田长期种植同种作物,很多时间土地都是闲置或者只能提供微弱的光合作用效益。在很多农业发达地区常用轮作。例如一片土地春季种小麦,夏季种玉米,这样一年中不同时段绿色植物都在进行光合作用,充分利用了土地资源,单位面积上粮食产量就能提高。这与单位土地上光合作用整体时间延长紧密相关。
阳生和阴生植物
阳生植物必须在阳光充足条件下才能提高光合作用效率。例如向日葵,向着太阳以获取足够光照。在充足阳光下,它的叶片宽大,光合效率很高。
相比之下阴生植物应种在阴湿条件下。像人参有很高的药用价值,在它传统的种植区域往往是在林下等阴湿处,这有利于它的生长发育和有效成分的积累。光照强、蒸腾旺对它非常不利。
不同因素影响对比
光照强度与不同温度、不同CO2浓度等因素对光合作用强度有不同影响。P点以前光照强度增加光合强度增大,限制因素是光强,饱点Q以后限制因素是温度或CO2浓度。
C3和C4植物在光照强度影响上也有区别。C4植物光能利用率高,C3植物容易达到光饱和点。光质也很重要,不同光质下植物光合作用强度增加模式可能不一样,像红光和蓝光对植物光合作用就有着不同的促进作用。
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