内容正文:
影响光合作用的环境因素在生产上的应用
情景一:
上世纪90年代,受气候影响,北方冬季几乎只有白菜萝卜。北方某县城,光照充足,昼夜温差大,当地上千万斤大白菜丰收,却因价格低,流通不畅,大量烂在地里。
假如你是当地的农业局技术员,你会如何指导当地农民调整种植?
建蔬菜大棚,种植反季蔬菜
影响蔬菜大棚产量的环境因素:
光照、 CO2浓度、温度、水分、无机盐、病虫害等
1.大棚内提高CO2浓度的具体措施有哪些?
2. 请根据右图中温度对总光合与呼吸速率的影响,绘制净光合速率曲线,并简述大棚内如何通过控制白天和夜间的温度提高作物产量。
一.影响光合作用强度的环境因素在生产上的应用
3. N、P两种矿质元素促进哪些物质的合成(光合作用)?土壤中矿质元素含量过高导致光合速率下降的原因可能是?
1. 提高CO2浓度的具体措施:
2. 大棚内通过控制温度提高作物产量:
一.影响光合作用强度的环境因素在生产上的应用
增施有机肥、烧煤、适时通风、投放干冰、使用CO2发生器等
有机肥被土壤中的分解者分解后能为作物提供CO2和矿质元素;减少对环境的污染;持续效果长;营养更全面;改良土壤
与化肥相比,有机肥的优势:
白天适当提高温度,使净光合作用强度较高,有利于有机物的积累;
夜间适当降低温度,细胞呼吸强度下降,减少有机物的消耗。
化肥是纯化学合成物质,通过化学方法制成,含有高浓度的无机养分,如氮、磷、钾等
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一.影响光合作用强度的环境因素在生产上的应用
3. N、P两种矿质元素促进哪些物质的合成(光合作用)?土壤中矿质元素含量过高导致光合速率下降的原因可能是?
N可用于合成:
叶绿素、酶、
NADPH 、 ATP、磷脂等
P可用于合成:
NADPH、ATP、磷脂等
土壤溶液浓度过高,植物吸水减少甚至失水,部分气孔关闭,CO2吸收量减少,光合速率下降
1. 根据不同农作物的光补偿点和植株高矮的差异,应该如何合理搭配种植的农作物种类进行立体种植?这样种植的优势是?
一.影响光合作用强度的环境因素在生产上的应用
2. 冬夏两季光照强度与日照时长有明显差异,如何人工补光使反季蔬果在冬季能够正常生长?
阴生植物的光补偿点和光饱和点都比较低
阳生植物
阴生植物
冬夏两季光照强度与日照时长有明显差异,如何人工补光使反季蔬果在冬季能够正常生长?
一.影响光合作用强度的环境因素在生产上的应用
冬季光照强度弱,光照时间短,白天用人工光源补光提高光照强度,早晚用人工光源补光延长光照时间,避免由于冬季光照强度不足导致光合作用强度低,或光照时长不足导致光合作用时间短,而造成作物的减产。
阴生植物的光补偿点和光饱和点都比较低
阳生植物
阴生植物
植株搭配:
植株较高的阳生植物与较矮的阴生植物高矮搭配种植(间作)
优势:充分利用不同层次的光能
扩展:根系深浅搭配植物能合理利用不同层次土壤内的水分和无机盐。
植物工厂可在人工精密控制光照、温度、湿度、二氧化碳浓度和营养液成分等条件下,生产蔬菜和其他植物。
情景二:
在你的指导下,当地建造温室大棚种植黄瓜,在猪肉只要2块钱一斤的年代,这些从来没在冬季市面上出现过的黄瓜,每斤卖到了10元。让北方人的冬季摆脱了被白菜和萝卜支配的恐惧,也让县里出了17个万元户。
接下来应该如何进行产业升级?
重视技术、重视科技,让温室大棚转化为数字化植物工厂
二.植物工厂
1.植物工厂中的人工光控制
调控人工光的 等因素,会显著影响植物工厂的生产效率
光质、光照强度、光照时长
有的植物工厂完全依靠LED灯等人工光源,其中常见的是红色、蓝色和白色的光源。LED单色光光谱范围比较窄,但存在的数十种单色光LED可覆盖200-950 nm的波长范围,并且可通过激发获得全光谱的LED白光。与传统的白炽灯通过对灯丝加热发光不同,LED灯是一种冷光源,能量转化效率更高,使用寿命更长。
1.植物工厂里为什么不用发绿光的光源?
2.为什么常用的LED光源是红色、蓝色和白色光源?
3.与传统光源比较,植物工厂使用LED光源补光的优点有哪些?
2.为什么常用的LED光源是红色、蓝色和白色光源?
1.植物工厂里为什么不用发绿光的光源?
绿色光源发出绿色的光,这种波长的光线不能被光合色素所吸收,因此无法用于光合作用中制造有机物
叶绿素主要吸收蓝紫光和红光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,同等功率下补充红光和蓝光作物吸收的光能更多;白光是由不同波长的光组成的复合光(弥补单色光对作物生长的不利影响)。
3.与传统光源比较,植物工厂使用LED光源补光的优点有哪些?
能