第五章 作物与大气

1.大气成分及其对作物的生态作用2.作物群体中CO2的变化规律3.CO2进入作物体内的途径4.设施园艺中CO2的变化状况第5章作物与大气(一)

2007-11-15博士论文答辩1.1大气层对生命的作用大气层及其对生命的意义地球表面到高空1100-1400km范围的空气层环绕地球的保护层,可防止昼夜的巨大温差大气—活的有机体之间的气体交换大气层对作物的影响直接影响：CO2、O2间接影响：光、热大气成分1.2CO2、O2的生态作用CO2的生态作用光合原料O2的生态作用有机物的氧化与分解维持机体对热的需求植物体光合产物大气中O2与CO2的平衡动物与植物对O2的消耗植物光合作用产生的O2是呼吸作用消耗O2的20倍O2、CO2平衡的调节器1.3CO2、O2的变化规律CO2的变化规律大气中CO2的相对含量影响因素CO2的日变化CO2的年变化：变化幅值20-40ppm自然界中CO2的循环过程O2的变化规律大气中O2的含量海拔每升高100m，大气压降1kPa，O2分压降226Pa局部区域对O2的影响2作物群体中CO2的变化规律CO2的日变化白天夜间CO2的位相落后现象夜间作物群体内不同高度的大气中CO2浓度最高值的出现时间随高度而产生的位移推移现象。2作物群体中CO2的变化规律作物群体内CO2浓度的垂直分布特征夜间，随高度而递减白天，浓度曲线呈弯曲现象，最低点在光合作用最强点处，然后上下递增。3CO2进入作物体内的途径三段阻力理论扩散阻力与路径长短无关CO2进入作物体内的多少，取决于叶片气孔开放程度的大小，而气孔开放程度的大小，决定着CO2进入的速度气体扩散过程中的阻力除气孔阻力可变外，基本是稳定的影响气孔开放度的因素：光、温、湿、CO2浓度气孔—CO2调节系统4.1设施园艺中CO2的变化特征设施内部CO2的分布不均夜间CO2浓度的变化其浓度可达0.05~0.07%，有时可达0.10%白天CO2浓度的变化日出后急降CO2饥饿开窗后接近室外引起CO2浓度日变化的因素通风设施类型（加温与否，朝向对光强的影响）栽培作物的生育期栽培床4.2CO2浓度与光合速率CO2的光合补偿点(光合阈值)CO2光合饱和点一般作物的光合饱和点为1000~3000ppm不同作物的补偿点和饱和点亦不同4.3CO2施肥对作物生长发育的影响促进生长发育，增产，改善品质对作物体重的影响鲜重与干物质重单株重与壮苗地上部分增重效果与地下部分增重效果对叶生长的影响叶片长宽、叶面积叶片数量4.3CO2施肥对作物生长发育的影响促进生长发育，增产，改善品质对作物体内成分的影响蛋白质、脂肪、碳水化合物对产量和品质的影响产量特别是早期产量果胶、糖、柠檬酸等的含量与色泽、光泽度和果味4.4设施园艺栽培中CO2的应用应用场合增施的适宜浓度增施时期生育期增施与壮苗定植期增施与叶菜类的营养生长开花期增施与产品收获施肥时间日出后30min至通风换气前30min施肥要求连续施肥4.4设施园艺栽培中CO2的应用CO2来源干冰HCl与CaCO3之间的化学分解空气分离石化产品燃烧有机物发酵分解思考题：自然界、作物群体中CO2的变化规律。O2、CO2的生态作用。CO2进入作物体的途径。气孔是如何对进入作物体内的CO2浓度进行调节的？如何在设施园艺中进行CO2施肥？自然界中CO2的循环过程空气中的CO2+H2O绿色植物光合作用有机物O2动物体呼吸废弃物微生物分解CO2呼吸＋作物群体中CO2浓度的位相落后作物群体中CO2浓度的垂直分布CO2进入作物体的途径路径路径长度扩散介质阻力大气中的CO2输送至叶片附近较长，以m或cm计气相（湍流和对流）空气阻力叶片附近通过气孔进入叶肉细胞表面较短，小于1cm气相（扩散）气孔阻力1）全开：3~20s/cm2）关闭：35~80s/cm表皮阻力1）一般20~80s/cm2）最高200s/cm叶肉细胞表面到达光合作用点更短，小于1mm液相（扩散）1叶肉产生的阻力2原生质液产生的阻力3叶绿体到反应点路径中的阻力气相扩散阻力为液相的1万倍以上知识点回顾大气成分对作物生产的作用。室内外环境气体成分的差异及其变化特征。作物群体中二氧化碳的变化规律。冠层结构对作物群体中二氧化碳分布的影响。如何利用二氧化碳实现作物增产？是否施用二氧化碳一定有效？5.O2的生物学效应6.气体成分与果蔬保鲜贮藏7.现代温室环境调控现场点评第5章作物与大气(二)

2007-11-20博士论文答辩5.1呼吸代谢的类型有氧呼吸C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O+2872J无氧呼吸C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+100.5JC6H12O6→2CH3CHOHCOOH+75J呼吸代谢的意义能量贮存、能量释放、热平衡维持各种中间产物,从而来合成各种有机物5.2氧浓度与呼吸代