《植物生产与环境》第二章：植物生产与光照

《植物生产与环境》BY

台风天搞农业第二单元|植物生长与光照前言在诸多生态环境因子中，太阳辐射是植物生产的决定性要素，它是绿色植物进行光合作用、合成有机物质的唯一能量来源，也是热量的主要来源。太阳光到达地表的太阳辐射的数量、质量都对地球上所有的植物生长产生影响。内容

CONTENT01植物生产的光环境020304植物的光合作用提高植物光能利用率途径本章小结及思考植物生产的光环境011植物生产的光环境太阳辐射能：是指太阳以电磁波的形式向外放射能量。度量辐射能大小的物理量是辐射通量密度，是指单位时间内，单位面积上通过的辐射能，实际上表示了辐射能的强弱、大小。

太阳辐射:指太阳向宇宙空间发射的电磁波和粒子流。太阳辐射光谱包括无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、r射线和宇宙射线。地球大气上界的太阳辐射，光谱中99%以上在波长0.15~4.0微米。

太阳辐射能在可见光线（0.4~0.76微米）、红外线（>0.76微米）和紫外线（<0.4微米）分别占50%、43％和7%，即集中于短波波段，故将太阳辐射称为短波辐射。到达地球表面的太阳辐射由两部分组成：太阳直接辐射和太阳散射辐射。太阳辐射热控制着大气层、水圈、生物圈及岩石圈发生的各种生物作用、化学作用及其他作用，成为地球表面风化、剥蚀等外力作用所需要的能量。1.1太阳辐射1植物生产的光环境太阳直接辐射是指太阳光以平行光的方式穿过大气直接投射到地面上的太阳辐射能，太阳直接辐射的大小取决于太阳高度角、大气透明度和时空变化。1.1太阳辐射（1）太阳直接辐射太阳高度角的影响随着太阳高度角的增大，到达地球表面的太阳直接辐射也随之增大。太阳高度角随着纬度的变化在一日之中、年之中有变化，太阳直接辐射也有日、年变化。大气透明度是指大气对太阳辐射透明的程度。大气中含有的水汽、尘埃、杂质的量多，太阳辐射穿过大气时被吸收，反射和散射减弱的也多，从而到达地表的太阳直接辐射能减小。时空变化：晴天时，太阳直接辐射以正午时最大，日出前、日落后为零；一年之中，夏至前后最大，冬至前后最小，在沿海地区，夏季水汽丰沛，云量较多，太阳直接辐射的最大值出现在夏至以后，晴天太阳直接辐射比多云天的大。1植物生产的光环境太阳散射辐射是指在地面上获得的来自整个天空大气散射出来的太阳辐射能。1.1太阳辐射（2）太阳散射辐射散射辐射的大小随太阳高度角的增大而增强，随着大气透明度的增大而减弱。散射辐射的大小与地面反射特性有关，地面反射率大的地区，散射辐射也强。晴天时随着海拔高度的增加，散射辐射减弱。阴天时却随海拔高度的增加而增强。1植物生产的光环境太阳部辐射是太阳直接辐射和散射辐射之总和。1.1太阳辐射（3）太阳总辐射到达地面的太阳总辐射的大小取决于太阳高度角和大气透明度。总辐射的日、年变化和随纬度、海拔高度的变化，与太阳直接辐射基本一致。

云层对总辐射的影响复杂一些：若云量不多，且太阳未被遮挡，总辐射量比晴空时大些；若全天有云时，总辐射量比碧空时小些，云层越厚、越低，总辐射越小。1植物生产的光环境1.1太阳辐射（4）地面吸收的太阳辐射到达地面的太阳辐射不会全部被地面吸收转变成热能，其中部分被地面反射，地面实际吸收太阳辐射能的多少，取决于地面的反射率。反射率是被地面反射的太阳辐射能与到达地面的太阳辐射能之比的百分数。

土壤的反射率与土壤的颜色和湿度有关，土壤颜色深，土壤湿度大，反射率小。农田的反射率随着农作物的生育状况变化很大，在作物封垄以前，农田的反射率主要决定于土壤颜色和土壤湿度。1植物生产的光环境地面和大气按其自身的温度不断地以电磁波的方式向周围放射能量，分别称为地面辐射和大气辐射。地面和大气向外放射辐射的大小与其自身的温度和性质有关，地面和大气的辐射（波长3〜120微米）称为长波辐射。又因为地球和大气的辐射没有光效应，故又称为热辐射。1.2地面和大气的辐射、有效辐射（1）地面辐射和大气辐射大气对地面辐射有强烈的吸收作用，特别是大气中的水汽、水滴、二氧化碳、臭氧吸收红外辐射的能力都很强。大气辐射一部分射向宇宙太空，使地面温度、空气温度降低；另一部分返回地面，返回地面的大气辐射叫做大气逆辐射，是地面获得热量的重要来源。大气的存在犹如温室的玻璃一样，起了保温作用，这种作用称为温室效应。由于大气逆辐射的存在，使地面实际损失的热量比地面以长波辐射放出的热量少一些。温室效应是由于有温室气体存在所致。1植物生产的光环境地面有效辐射是地面辐射与地面吸收的大气逆辐射之差。1.2地面和大气的辐射、有效辐射（2）地面有效辐射白天由于地面吸版太阳辐射，太阳辐射又比有效辐射大很多，地面增温，而在夜间，太阳辐射为零，地面只有有效辐射支出，地面降温。有效辐射的大小决定于地面温度、大气的温度和湿度、天空云量的多少以及土壤状况。地面温度高，有效辐射大；大气温度高，有效辐射小；空气潮湿，有效辐射小；天空有云存在时，有效辐射减小，特别是低沉、浓厚的云层存在时，有效辐射很小，甚至可以出现正值。

土壤表面粗糙，增加了地表面的编胶面快，使有效辐射增大；潮湿的土壤，颜色深的土壤，地表的有效辐射崎燥、浅色宙土壤大。有效辐射随海拔高度的增加而增大。夜间有效辐射的大小，常常决定夜间地表的温度，夜间有效辐熟大，容易发生露、霜等现象，在春秋季增加发生霜冻的可能性。所以人们常常采取一些措施减少地面有效辐射的热损失。如地面覆盖，熏烟等。1植物生产的光环境

地表面的净辐射是指地面长、短波辐射的收入和支出的差只额，地面吸收的太阳总辐射，包括直接辐射和散射辐射，是收入部分；有效辐射，是支出部分。1.2地面和大气的辐射、有效辐射（3）地表面的净辐射一日之中，地面净辐射，白早天是正值，因为地面获得的太阳辐射（总辐射）远大于有效辐射支出；夜间，只有有效辐射支出，没有太阳辐射收入，故为负值。但是净辐射由正转为负，由负转为正，并不正好是日落、日出之时，而是在日落前1〜1.5小时，日出后1小时。上午净辐射逐渐增大，最大值出现在午前0.5-1.0小时,此后逐渐减小，日落后不久达最小值。净辐射的年变化，不同纬度差异明显，纬度越低，净辐射为正值的月份越多，纬度越高，正值的月份越少（图2-1）。云对净辐射值的影响特别大，在少云的白天，净辐射比晴天稍有增加，这是由于散射辐射显著增强之故，多云天正午前后的净辐射几乎仅为晴天的一半。图2-1中北京7、8月净辐射出现一个小值，就是由于该时期正是北京的雨季。1植物生产的光环境

随着地球自转和围绕太阳的公转，到达地球的太阳辐射强度也随着太阳高度角、日地距离和日照时间，发生规律性变化，呈现出昼夜、季节和年变化规律。昼夜和四季的形成是地球运动的结果。地球自转，形成昼夜交替，一昼夜是24个小时。地球绕太阳公转，形成四季更替，地球绕太阳公转一周，便是一年,365天。1.3昼夜和季节变化昼夜的变化四季的变化1植物生产的光环境1.3昼夜和季节变化（1）昼夜和四季昼夜的形成：地球在旋转过程中，总是有半个球面向着太阳，受到太阳照射（图中白色部分），这就是白昼；另外半个球背着太阳，没有阳光照耀（图中阴影部分），这就是黑夜。白昼的半球与黑夜的半球的分界线称为晨昏线。地球自转时，地球各地先后进入昼半球，夜半球，白昼与黑夜交替出现。在春、秋分时，太阳直射赤道，晨昏线正好把纬线分割成白昼和黑夜相等的两个部分，此时地球上任何地方，昼夜时间相等，都是12小时。其他时间，只有赤道被晨昏线分割成昼夜相等的两部分，白昼和黑夜仍各为12小时。赤道以南、以北，由于地轴倾斜，各纬线上白昼和黑夜两部分不相等。1植物生产的光环境1.3昼夜和季节变化（1）昼夜和四季四季的形成：在地球公转轨道上有四个特殊的点，大约在每年的6月22日，太阳直射点的位置在23.5°N,这一天为夏至。此后太阳直射点的位置不断南移，大约在每年的9月23日，太阳直射点的位置在赤道上，为秋分。秋分过后，太阳直射点的位置继续南移，大约到了每年的12月22日，太阳直射点的位置到达23.5°S,为冬至。冬至以后太阳直射点位置开始北移，到3月21日前后，移到赤道上，这一点便是春分。后太阳直射点的位置继续北移，到6月22日,回到23.5°N,即回到夏至点，地球公转一周。1植物生产的光环境1.3昼夜和季节变化（2）二十四节气二十四节气是根据地球在公转轨道上所处的位置确定的（图2-3）,把地球公转轨道一周360°等分为24段，春分位于0°位置上，夏至、秋分和冬至则分别位于90°、180°和27（?位置上，其间各有5个节气，两节气间隔15、地球公转一周是一年365天，所以两节气间隔日期大约为15天，所以每一节气出现的日期基本上也是固定的。春雨惊春清谷天，夏满芒夏暑相连；秋处露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒；每月两节日期定，最多相差一两天；上半年来六廿一，下半年来八廿三。歌谣前四句概述了二十四节气的名称和顺序，后四句指出各节气出现的大致日期。从二十四节气的含义来看，表示季节的有：春分、秋分、冬至、夏至、立春、立夏、立冬、立秋八个节气。“四立”表示春夏秋冬的开始。“二分”“二至”表示季节的转换，春分，秋分，昼夜平分，居春秋之中间节气；冬至是日长最短转为日长渐长，夏至由日长最长转为日长渐短。植物的光合作用022植物的光合作用2.1光合作用与植物生产（1）光合作用光合作用是绿色植物利用太阳光能将吸收的二氧化碳和水制造成有机物质（糖类）并释放出氧气的过程。光合作用过程一般用下列化学式表示：式中（CH2O）是绿色植物在光合作用中同化二氧化碳和水的产物，即是人类及动物赖以生存的有机物质，它们是一些糖类（糖和淀粉）。2植物的光合作用2.1光合作用与植物生产（1）光合作用光合作用的强度可以用光合速率来表示。光合速率常用单位时间（小时）单位面积（平方分米）所吸收的二氧化碳（CO2）或释放的氧（O2）（毫克）来表示。也可用单位时间单位叶面积积累的干物重表示，用于表示作物群体光合速率，常用每天每平方米积累的干物质重（克）表示，干重克/（米2.天），叫做光合生产力或净同化率。

绿色植物光合作用的细胞器是叶绿体，在叶绿体内含有叶绿素a、叶绿素b和胡萝卜素等光合色素，在绿色植物的光合作用过程中，上述光合色素吸收光能的能力都很强，但它们只吸收0.38—0.7微米波长范围内的可见光。光合色素吸收太阳光后，便处于激发状态，从而引起氧化还原反应，称为光化学反应。光化学合成反应引起一系列电子传递过程，水被分解放出氧和氢，并将CO2固定合成糖类。2植物的光合作用2.1光合作用与植物生产（2）光呼吸和暗呼吸光呼吸是所有进行光合作用的细胞在光照和高轲、低a）2情况卜,发上的,个生化过程。它是光合作用一个损耗能最的副反应。光呼吸，一方面消耗能量,消耗光合产物，因而限制净光合效率，但另一方而在强光照射下，光呼吸可以缓解强光的破坏作用，也可以防止叶绿体周围CO2浓度过低，O2和CO2比值失调产生的不利影响。光呼吸作用过程并不是真正的细胞呼吸作用，行光呼吸细胞中进行的真正呼吸作用被专称为暗呼吸（细胞呼吸是细胞内分解有机物质产生能量的过程）。加上“暗”字是为了与光呼吸有所区别，因为光呼吸只在光照下才会发生。而暗呼吸既在有光，也在没有光的情况下发生。光呼吸消耗氧气来自光合作用产生的氧气，暗呼吸氧气来自外界空气。暗呼吸是植物体吸收氧气和放出C02的氧化还原过程。它的呼吸底物为糖类、淀粉、脂肪、蛋白质和有机酸，这些底物被氧化还原为C02、水和能量。2植物的光合作用2.2光合作用的意义植物生产的实质是利用绿色植物的光合作用将太阳能、CO2和水转变成人类必需的粮食、油料、纤维、木材、糖、水果、蔬菜等。覆盖于地球表面的绿色植物，每年可以提供约5000亿吨的有机物。绿色植物以二氧化碳和水为原料，利用太阳能为动力，经过加工、合成而生产出储藏有大屋能量的有机营养物质，并释放出动物和人类必需的氧气。因此绿色植物就是一个给人类源源不断生产有机营养物质、提供人类活动能量和维持生命活动必需氧气的工厂或车间。绿色植物及其光合作用是人类乃至整个生物界赖以存在的基础。其光合作用的意义主要有三方面：光合作用也是不断向大气补充O2为的过程。通过光合作用，每年绿色植物约向大气中释放4.6X10^11吨氧气。光合作用过程还是将太阳能转变成化学能的过程。通过光合作用每年都有巨大的太阳能转变成化学能而贮存起来2植物的光合作用2.3影响植物光合作用的因素（1）植物自身因素绿色植物进行光合作用除了与植物自4特性和辐射光谐有美之外，OC2和水是光合作用物质原料，它们在空气中的状况直接影响植物的光台作用；温度、营养条件等邱境因素也就接或间接影响着光合作用效率的发挥。绿色植物光合作用能力与其本身生长、发育状况有关。首先是叶龄，新长出的嫩叶，光合速率很低，而呼吸作用很强。随着叶子的成长，叶片内叶绿素含量增多，光合速率增强。当叶子长足时，叶色浓绿，净光合速率最大，以后随着叶子衰老又逐渐降低。一般来说，绿色植物在正常生长时，迅速生长的植株或叶片较成熟植株的光合速率大，叶腋有花或果实的叶片较无花、果的叶片光合速率大。不同类型的植物其光合作用对光的反应不同，C4植物的光合速率比C3植物大。2植物的光合作用2.3影响植物光合作用的因素（2）光照条件光质：不同波长波段光谱成分的太阳辐射对植物起的作用不同。对植物光合作用有效的光谱成分称为光合有效辐射（PAR）,它包括波长大致0.38-0.71微米波段的辐射能，与太阳光谱中的可见光谱成分接近，约占太阳总辐射的50%。因此，可见光的波段范围是植物光合作用的能源，绿色植物的吸收高峰是红光和蓝紫光，最低是绿光。太阳辐射中波长大于1微米的辐射，被植物吸收转为热能，产生热效应，使植物体温升高，从而促进植物的蒸腾和物质运输等生理过程。2植物的光合作用2.3影响植物光合作用的因素（2）光照条件光强：光强植物光合速率随光强的增强而增强，但当光强进一步增强时，光合速率的增强幅度减弱，当超过一定光强时，光合速率便不再增强,这种现象称为光饱和现象，开始达到光饱和现象时的光照强度称为光饱和点。不同的绿色植物光饱和点不同，有些阴生植物的光饱和点不到1万勒克斯，有些植物的光饱和点可超过10万勒克斯。C4植物的光饱和点一般比C3植物高，有的C4植物甚至无光饱和点。光合速率随着光强的降低而降低，到某一光强时.光合作用吸收的CO2与呼吸作用释放的CO2平衡，没有光合产物的积累,这时的光照强度称为光补偿点。光补偿点和光饱和点分别代表光合作用对光照强度要求的下限与上限,也分别代表光合作用对弱光和强光的利用能力，可作为衡量作物需光量的两个重要指标。植物种类不同，对光照强度的要求也不同，一般可分为四大类；①要求强光照的，②要求较强光照的，③对光照要求中等的，④对光照要求较弱的，2植物的光合作用2.3影响植物光合作用的因素（3）其它环境因素是植物光合作用的原料，在一定范围内植物的净光合速率随大气中CO2浓度的增加而提高，但CO2浓度增加到某一值以后，光合速率便不再提高，该CO2浓度值就是CO2饱和点。CO2浓度补偿点就是植物因呼吸和光呼吸释放的CO2与植物吸收CO2达到动态平衡时的CQ浓度。CO2光合作用有一定的温度范围和三基点温度，光合作用的最低温度和最高温度是指在该温度下，净光合速率为零，即无净光合产物的积累。光合作用最适温度是指在该温度范围内光合速率最高。温度矿质营养矿质营养包括氮、磷、钾等大量元素和铁、猛、锌等微量元素，是叶绿体和叶绿素的组成部分，也是光合作用过程中各个环节中不可缺少的营养元素，因此保证植物的矿质营养是促进光合作用的物质基础。营养水分是参与光合作用的物质，缺水使光合速率明显降低，当水分轻度亏缺，如果光照充足，灌水后可恢复，但水分严重亏缺时，则供水后光合速率难以恢复正常。水分2植物的光合作用2.4光照时间在植物生命活动中的作用（1）植物的光周期现象昼夜交替及它们的长度对植物开花结实有很大影响，有些植物需要长夜短昼才能开花结实，而另一此植物则相反，这种现争称为植物的光同期现象。日照时间的长短，或者确切地说一定时间的白昼和一定时的黑夜的交替是植物完成光周期的信息，对于植物开花结实、块根块茎的形成影响很大，还能诱导多年生林木的落叶和休眠。人们根据植物的光周期现象将植物分为长日（性/照）植物、短日（性/照）植物和中性植物“长日植物要求较长的白昼和较短的黑夜才能开花结实。知日植物要求较短的白昼和较长的黑夜才能开花结实。还有在些植物，只能在一定的光照范内才能开花结实，称为“限光性植物”，如计蔗只能在约13小时的光照条件下开花，多年生的树木也在一定短日照的诱导下开始落叶进入休眠时期，所以在马路西旁路灯下的树木落叶时期比空旷地上的要晚一些。2植物的光合作用2.4光照时间在植物生命活动中的作用（2）光周期生产应用植物的光周期现象在生产上有很爪要的意义。不同纬度与季节的光照时间不同,原产于不同纬度地区的作物与品种具有不同的光周期反应与感光性，所以在不同地区之间的引种工作中，应注意作物对光照时间的要求.同一地区不同季节的作物安排时间也需要根据作物的光照时间需求对应安排。同时兼顾作物对温度的要求.从光照条件看，进行植物引种时要注意：①纬度相近地区，日照条件基本相同-引种成功的可能性较大。②短日植物。南方品种北引，将延长生育期，严重的甚至不能开花结实：北方品种南引，缩短生育期，提前开花结实。③长日植物。与短日植物相反。如果考虑温度的影响.则长日植物南北引种时，温度和光照的效应相反；短日植物.南北引种时，温光效应一致。所以长日植物比短日植物引种更困难些.在轮作栽培上.进行作物的种类、品种搭配、播种期等，可根据作物的光周期将性.合理安排。在花卉生产中可以根据一地日照变化的规律，安排花卉的开花期，达到四季花香的目的。提高植物光能利用率途径033提高植物光能利用率途径3.1植物的呼吸作用（1）呼吸作用过程呼吸作用是指一切活细胞氧化分解有机物，释放能量的过程。植物的呼吸作用有两种：有氧呼吸和无氧呼吸。在呼吸过程中被氧化的物质称为呼吸底物。植物体内含量最丰富的3大类有机物质一一糖类、蛋白质及脂类都可作为呼吸底物，但最为普遍的是糖类中的葡萄糖。

呼吸作用在植物生命活动中具有重大意义，一方面在呼吸过程中释放出大量的能量，以维持各种生命活动的进行。另一方面在呼吸过程中源源不断地提供了合成蛋白质、核酸、脂类、色素等大分子必需的原料。有氧呼吸，即植物吸收氧气分解体内的葡萄糖等有机物，放出C02和水并释放能量。其简单化学式如下：无氧呼吸（又称发酵作用），是指在无氧条件下，植物细胞把糖类等有机物分解成为不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。其简单化学式如下：3提高植物光能利用率途径3.1植物的呼吸作用（2）影响呼吸强度的主要因素植物特性：植物自身特性是呼吸作用强弱的内部因素。不同的植物器官或组织，不同的生长发育阶段，呼吸强度不同。生长旺盛的器官与组织，呼吸强度高于衰老的器官和组织，休眠的种子呼吸强度最低，块根、块茎或树木的休眠芽的代谢微弱，呼吸强度亦低。生殖器官呼吸强度较高，叶、茎、根等营养器官中等，受到伤害或受病菌侵染的植物呼吸强度一般高于健康植物。环境因素：温度：植物呼吸强度随温度的升高而增强，温度继续升高，呼吸强度反而下降。所以呼吸作用也有三基点；CO2浓度：增高会抑制呼吸作用。在田间积水或土壤板结时，根系会因供氧不足影响呼吸而使生长受阻。在缺氧条件下，进行无氧呼吸，乙醇积累对植物有毒害。O2浓度：要使植物的呼吸作用正常进行必须维持一定的O2浓度。多数情况下，O2浓度低于10%时，呼吸强度达到饱和状态。3提高植物光能利用率途径3.1植物的呼吸作用（3）呼吸作用在植物生产中的应用种子贮藏：在种子成熟过程中，呼吸强度呈有规律的变化，种子开始成熟阶段，呼吸强度随着灌浆速度的增加而增强，但随着种子的成熟，由于细胞脱水和细胞内贮藏干物质逐渐增多，呼吸强度逐渐降低。当种子的含水量降到某一限度时，呼吸达到最微弱的状态。所以贮藏种子时必须使种子内的含水量控制在一定水平以下。如油料种子应在8%〜9%以下，谷物的种子应在10%〜12%以下。种子萌发：种子萌发的先决条件是吸水，随着种子内含水量的增加，呼吸强度恢复增加。此外，种子萌发必须有一定的。2浓度和温度保证。因此，农作物播种时必须有一定的土壤温度、湿度和通气条件。食品保鲜：当O2浓度低于一定值时，呼吸作用就会受到抑制。根据这个原理，应用气调法贮藏粮食、果蔬应运而生。气调法是将种子或果蔬装在塑料袋内，抽出空气，充入氮气，使其内O2浓度下降并维持3%〜6%水平，农产品便处于缺氧状态，长达几个月不腐烂变质，从而达到保鲜贮藏的目的。水果保鲜与催熟：在果实的贮藏或运输中，降低温度，提高CO2浓度,以降低呼吸强度，用于保鲜；然后再进行人工乙烯处理果实，诱导呼吸跃变，促进果实成熟。3提高植物光能利用率途径3.2植物的光合性能与产量（1）光合面积生物学产量=（光合面积X光合能力X光合时间）-消耗经济产量=［（光合面积X光合能力X光合时间）一消耗］X经济系数由此可知，作物的经济产量主要决定于五个方面：光合面积、光合能力、光合时间、光合产物的消耗和光合产物的分配利用。这五个方而称为光合系统的生产性能或光合性能，是决定作物产it高低和光能利用率高低的关键。一切增产揩施，归根到底，主要是通过改善光合性能而起作用的。光合面积，主要是叶面积。叶面积大小应合理，过大或过小都对生产不利。为了减少叶面积过大时与株间光照之间的矛盾，需要考虑叶的空间分布与角度:这是有关“株型”的重要问题。一般叶片应比较挺立，以便减轻对下部的遮光|而下部叶片近于水平，以便能充分吸收从上面透进来的弱光，较为理想。为了能使作物一生中经常有足够的光合面积，充分吸收利用光能，希望前期叶面积较快扩大，而后期则防止过早衰老。多年生植物春季发芽后能在较短期内达到较大叶面积，一直维持到秋季，从光合性能方面看是比较有利的。3提高植物光能利用率途径3.2植物的光合性能与产量（2）光合能力光合能力的强弱,一般以光合强度或光合生产率为指标。［单位为：毫克CO2/（分米2叶•小时），下同］植物的光合强度变化很大，已知在强光及其他条件也较适合的情况下，小麦、水稻等作物光合强度为15〜40,而玉米、高粱等作物则可达35〜80,大多数作物在一般情况下为5〜20。光合生产率有时也称净同化率，通常用每平方米叶面积在较长时间内（一昼夜或一周）增加干重的克数表示。一般植物的光合生产率为4〜6克干重/（米2叶-天），但高的也可达15〜18克干重/（米2叶-天）。说明提高光合能力的潜力也很大。（3）光合时间其他条件相同时，适当延长光合时间，会增加光合产物，对增产有利。光合时间主要决定于一天中光照时间的长短、昼夜的比例和生长期的长短。条件许可时适当选用生长期较长的晚熟品种，一般都能增产。从作物本身考虑,光合时间与叶片寿命及一天中的有效光合时数有关。后期叶子早衰，光合时间减少.对产量景影响很大。早衰对经济产量的影响显著，因为储藏养料的积累.主要在生长的后期3提高植物光能利用率途径3.2植物的光合性能与产量（4）光合产物的消耗主要是呼吸消耗，此外还有脱落和病虫害等方面的损失，这是光合性能中唯一与产量呈负相关的因素・应尽量减少。光照不良而温度较高的条件不利于光合而有利于呼吸，作物会因呼吸而消耗过多,从而减少光合产物积累量，引起徒长。故栽培上要注意播种密度.改善田间光照和通风状况，使作物的光合作用与呼吸作用协调以利于作物的生长发育。（5）光合产物的分配利用光合产物的分配利用，可用经济系数（经济产量与生物产量的比值，亦称收获指数）作为重要指标。经济系数是选育高产品种的重要指标之一，各种作物的经济系数有较大差别，同一作物的不同品种间也有较大差异。作物的经济系数也能通过改进栽培技术加以提高。肥水不足，生长衰弱或密植过度而影响个体生育时，都会使经济系数变小，但肥水过多而徒长时，经济系数也会减小。提高经济系数，应首先使作物有健全的生长，并制造较多的有机物；其次则应使有较多的有机物分配到产品器官中去。除应采取合理的肥水和密度外，合理整枝以及类似生长素或赤毒素的应用等等，都有一定效果。3提高植物光能利用率途径3.3作物对光能的利用（1）作物的光能利用率对于作物群体来说，可以用单位面积上的作物群体，在生长期间对同面积入射太阳辐射能总收入利用的百分率来表示作物的光能利用率。光只有被叶绿体中的色素吸收，才能在光合作用中转化为化学能。即使一个十分茂密的作物群体，也不可能把照射在它上面的光能全部吸收，实际被叶绿体吸收的光能约有80%。根据最适条件下测定，叶绿体这样一个能量转化器只有22.4%左右的光能转化效率，也即被叶绿体吸收的可见光真正被光合所利用的只有18%左右。但这18%的光能转化为化学能之后，呼吸作用还要消耗一部分,约占光合贮能总量的1/3。因此，实际保留在作物体内以有机物形式保存下来的化学能，只占全部有效辐射的12%左右，这是光合利用的理论值。3提高植物光能利用率途径3.3作物对光能的利用（2）光能利用率不高的原因农田光损失主要是漏光、反射和透射。作物生长初期植株矮小，大部分日光漏到地面而损失；植株密度过稀，植物株、行间漏光，农作物株型不紧凑，叶片平铺，日光被反射损失，栽培水平低下，植株叶片太薄增加阳光透射损失。农田环境条件不理想在弱光下，光合速率下降，但若阳光强，超过了光饱和点，植物不能利用。此外如温度过高或过低，农田CO2浓度不足，施肥不足或不当，农田干旱或过湿等，都抑制作物光合潜能的发挥。种植制度不合理复种指数低，农耗时间过长，浪费了生长季内太阳光能。另外，各种自然灾害和病虫害也能导致减产。3提高植物光能利用率途径3.3作物对光能的利用（3）提高光能利用率的途径1.改革种植制度，增加农作物对太阳辐射的时空利用。增加农田的复种指数，合理的安排好茬口，充分利用生长季节；推广间套种，增加对太阳辐射的时空利用，减少农田光能损失。2.选育高光效作物品种：选育株型、叶型合理、高光效、高产、抗倒伏的作物品种。一般株型紧凑，叶片直立，有利于农田作物群体中光能的合理分布与利用；株型披散，叶片平铺，显然只有最上一层叶受光，而反光较多