2025届高三生物二轮复习课件微专题：农作物增产方案

二轮 微专题 农作物增产方案的研讨 1 教学目标 （1）能够理解并应用生物学的基本原理提出粮食增产的措施 （2）能够辩证的分析某一粮食增产措施的优劣 （3）能通过分析相关表格或曲线图获取信息并与对应知识点联系 背景：中国这样一个接近 15 亿人的发展中大国，粮食一直是“天字第一号”的大问题。尽管粮食产量连年增长，但由于消费需求的增长和粮食生产的波动，我国粮食市场仍处于供求紧平衡状态。 问题：请利用所学知识，思考如何在有限的耕地上实现作物产量最大化？ 2 呼吸作用强度的影响因素 光合作用强度的影响因素 内因：相关酶的数量及活性 外因：O2浓度、CO2浓度、温度、含水量等 内因：光合色素含量与酶的数量及活性 外因：光照强度、CO2浓度、温度、含水 量、矿质元素等 根据光合和呼吸作用的原理，可以采取哪些措施使农作物增产呢？ 合理施肥、通风、除草、合理灌溉、搭建温棚、中耕松土、适当增大昼夜温差等等 增加农作物产量措施 通过激素进行调节 改善农作物的细胞代谢 光照、CO2浓度、温度、矿质元素、水分等 合理密植 细胞 个体 种群 群落 科学种植方式 生态系统 能量流动、物质循环、信息传递 改良作物遗传特性 立体农业、轮作、间作套种、种间关系、生态位 (1)适当增施氮肥能促进蚕豆增产的原因是  。 【例1】土壤类型和氮肥的施用量均会影响蚕豆的产量。通过适当的措施减少氮肥的施用量，同时保证蚕豆高产是蚕豆种植业可持续发展的关键。对此科研人员进行了相关实验，实验中涉及的其他条件相同且适宜，结果如图。请回答下列问题: (2)据图分析,氮肥施用量相同时，　　　土壤有利于提高蚕豆产量，原因是： 氮是组成叶绿素和各种酶的元素,增施氮肥有利于提高光合作用速率 透气性 利于根部细胞进行有氧呼吸,为通过主动运输吸收无机盐离子供能 （一）细胞水平—细胞代谢角度 (3)两种土壤条件下,氮肥施用量超过240 kg/hm2的情况下,蚕豆产量反而下降,原因是 【例1】土壤类型和氮肥的施用量均会影响蚕豆的产量。通过适当的措施减少氮肥的施用量,同时保证蚕豆高产是蚕豆种植业可持续发展的关键。对此科研人员进行了相关实验,实验中涉及的其他条件相同且适宜,结果如图。请回答下列问题: (4)请结合以上信息提出农业生产中提高产量可采取的措施: 施用氮肥过多会造成土壤溶液浓度过大，影响蚕豆根部对水的吸收 中耕松土、合理施肥 （一）细胞水平—细胞代谢角度 （一）细胞水平—细胞代谢角度 【例2】土壤贫瘠肥力不足是制约玉米产量的主要因素之一，下表为不同施氮量下玉米的光合作用情况（假设呼吸作用强度不变），其中气孔导度是气孔的开放程度，RUBP羧化酶是催化CO2固定的酶。 问题：从表中数据分析，合理的施氮量是多少？其有利于提高玉米产量原因是什么（分别从光反应和暗反应的角度分析）？ 7 当施氮量为300kg.hm-2 时，固定的CO2最多，合成的糖类最多。 ①玉米对光能的利用率最高，光反应最强，为暗反应提供的ATP、[H]最多； ②RUBP羧化酶活性与400kg.hm-2 时接近，催化CO2固定的效率接近； ③气孔导度显著高于400kg.hm-2 ，因此玉米在300kg.hm-2 的施氮量下吸收的CO2最多，暗反应最强； （二）个体水平—植物激素角度 在作物的生长发育过程中，运用激素调节的原理，可以一定程度上提高农作物产量，你能举例说明吗? ①喷洒一定浓度的生长素类似物能杀死单子叶稻田里的双子叶杂草，可调整能量流动关系，使能量流向对人类有益的部分。 ②喷洒生长素类似物来促进植物的生长和果实的发育； ③喷洒乙烯促进果实成熟；通过整枝修剪等方法促进侧枝的生长； ④萘乙酸能促进瓜类单性结实； 天然单性结实： 在自然条件下，瓜类植物不需要外界授粉或受精就能自行坐果并发育成无籽果实。 例如，香蕉、脐橙、凤梨、温州蜜桔及葡萄的某些品种等，这些果实不含种子，品质优良。 诱导性单性结实： 需要外界因素如异种植物的花粉、生长调节物质或其他化学物质的刺激，才能促使子房膨大并发育成无籽果实。 例如，使用爬山虎的花粉刺激葡萄的柱头，或使用2,4-D、吲哚乙酸等化学物质刺激瓜类和番茄的柱头，都可以有效地诱导单性结实。 单性结实的应用非常广泛，它不仅可以提高果实的可食率，还能改善果实的品质，因此在园艺和农业生产中具有重要的价值 （二）个体水平—植物激素角度 【例3】下列有关植物激素应用的叙述，正确的是( ) A.“瓜熟蒂落”的过程只有乙烯的调节 B.高浓度萘乙酸除去麦田中杂草的机理是杂草对其敏感度高 C.用生长素类调节剂处理二倍体番茄幼苗,可得到多倍体番茄 D.葵花开花期遇上长期阴雨天气,常采用喷施适宜浓度的生长素类调节剂来减少损失 B 多种激素共同作用的结果 遗传物质不改变 葵花收获的是种子，而生长素类调节剂只是促进子房壁发育 10 （二）个体水平—植物激素角度 【例4】科研人员以野生型拟南芥植株为材料进行了相关实验，其叶肉细胞渗透压、叶片ABA含量和 气孔阻力（与气孔开闭程度有关， 气孔全开时气孔阻力最小）之间 的变化关系如图所示: 据图分析可知，恢复浇水能提高拟南芥光合作用强度，理由是: ABA含量降低，气孔阻力减小，CO2供应增加，光合作用增强 11 （二）个体水平—植物激素角度 【例5】为探索油菜素内酯（BR）对光抑制的影响机制，将长势相同的苹果幼苗进行分组和处理，如表所示，其中试剂L可抑制光反应关键蛋白的合成。各组幼苗均在温度适宜、水分充足的条件下用强光照射，实验结果如图所示。 (3)强光下，科研人员进行了甲、乙、丙、丁四组实验。以甲、乙做为对照，自变量是                      ；结论是：                        。 分组 处理 甲 清水 乙 BR 丙 BR+L 丁 L 将甲乙看成一组实验，丙丁看成一组实验，自变量是                   ，结论是                                                                                       。 是否用BR处理 BR可以缓解强光条件下的光抑制现象 BR所作用的材料是否经过L的处理 L处理后的植株，BR无法解除其光抑制现象。说明BR通过对光反应关键蛋白进行（保护）恢复，从而消除光抑制现象。 12 （三）群落水平—复合种植角度 玉米是我国三大粮食作物之一，对N元素的需求量较大。 在过去的60年间：氮肥施用量增加100倍，玉米产量增加4倍 但绝大部分的氮肥进入土壤，流入江河湖海，使得土壤板结、酸化，造成土壤质量下降，使得水体富营养化，加剧环境污染，还会导致玉米的产量下降。 在玉米的实际种植过程中，有什么措施既可以减少化学氮肥用量又能提高作物产量和品质? 大豆玉米带状复合种植 13 （三）群落水平—复合种植角度 复合种植的关键是尽可能降低间作的两种农作物之间的竞争。 选择植物的原则： ① 从株型上，要“一高一矮”、以形成良好的通风透光条件。通常是将长势较高的喜阳作物与较矮的喜荫作物进行搭配，如玉米和大豆间作。 ② 从根系分布上，要“一深一浅”。即深根系作物与浅根系喜光作物搭配，这样可以充分有效利用土壤中的水分和养分。 【例6】大豆玉米带状复合种植模式能大幅提高农田的生产效益，有助于缓解我国目前大豆、玉米严重依赖进口的严峻形势。 （1）据图分析，应选择 （填“平展型”或“半紧凑型”或“紧凑型”）的玉米品种， （填“耐阴型”或“不耐阴型）的大豆品种。原因是？ ①选择紧凑型玉米能增加单位面积的种植量，增加有效光照面积；同时减少对大豆植株的遮挡； （三）群落水平—复合种植角度 紧凑型 耐阴型 ②选择耐阴型大豆能利用玉米透过的较弱光照进行光合作用； ③整体而言，可以增加农田作物总产量。 请针对大豆玉米带状复合种植提出进一步想研究的课题: （三）群落水平—复合种植角度 1.探究大豆玉米最佳的行比配置 2.探究大豆玉米最佳的种植密度 3.探究大豆玉米最佳的品种搭配 4.探究大豆玉米最适的浇水量 5.探究大豆玉米带状复合种植后的田间虫害防治 【例7】某研究人员进行了不同行比配置对玉米、大豆产量影响的探究实验，实验共设置5个处理，下表为当年所测得的玉米、大豆产量。请回答下列问题： （1）表格数据说明，与单作相比，间作对大豆产量的影响是 ，但随着大豆播种行数的增加，大豆产量 （“增加”、“降低”或“基本不变”）。 间作降低了大豆产量 处理 玉米产量（g） 大豆产量（g） 单作大豆 － 3562，8 单作玉米 15145.1 － M2S1 15793.2 2660.6 M2S2 17654.3 3431.0 M2S3 17876.6 3539.8 增加 【例7】某研究人员进行了不同行比配置对玉米、大豆产量影响的探究实验，实验共设置5个处理，下表为当年所测得的玉米、大豆产量。请回答下列问题： （3）表格数据说明， 处理增产效果最好，原因是？ 处理 玉米产量（g） 大豆产量（g） 单作大豆 － 3562，8 单作玉米 15145.1 － M2S1 15793.2 2660.6 M2S2 17654.3 3431.0 M2S3 17876.6 3539.8 M2S3 ①玉米产量较之单作增加；②大豆产量较之单作稍有下降；③但作物总产量最大，增产效果最好。 【例8】有研究发现不同的带状复合种植模式对玉米和大豆单株干物质分配比率如下表，分析实验结果可知，              种植模式下的玉米增产效果最好，此模式能提高玉米单株产量的原因是      。 干物质分配比率（%） 种植模式 拔节期 灌浆期（玉米籽粒形成期） 茎 叶 茎 叶 穗 M 40.05 59.95 40.25 18.58 41.17 Ms2∶2 41.25 58.75 31.60 15.74 52.66 Ms4∶4 40.57 59.42 35.55 13.72 50.73 Ms6∶6 41.32 58.68 32.21 13.57 54.22 说明：M（玉米单作），Ms2∶2（2行玉米2行大豆间作），Ms4∶4（4行玉米4行大豆间作），Ms6∶6（6行玉米6行大豆间作） Ms6：6 减少灌浆期玉米干物质向茎叶的分配，增加向穗分配，有利于玉米单株产量提高 思考：回归教材，还有没有其他措施能够增加农作物产量？ 稻鸭共作模式 合理利用生态原理，提高作物产量： ①鸭子除草、除虫： 减少种间竞争，除去杂草可以改变能量流动的方向， 使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。 ②鸭粪还田： 鸭粪中的有机物可被微生物分解成CO2和无机盐等被水稻利用。 ③鸭子松土： 鸭子的活动可以增加土壤和水中O2的浓度，促进根的 有氧呼吸，产生更多的能量，有利于离子的吸收。 【例9】某插秧不久的稻田中，放养了一定数量的萍和蛙，形成了稻—萍—蛙的立体农业，这种立体农业给农民带来了巨大的经济效益。请回答下列问题。 (3)稻田中的害虫、其他浮游动物、田间杂草的数量也因养殖萍和蛙而大大下降。与普通农田生态系统相比，该生态农业模式具有较高经济效益，从生态系统能量流动的角度分析，其原因是         （答出2点）。 a．稻—萍—蛙的立体农业生产方式充分利用了空间和资源，增大了流入生态系统的总能量； b．调节能量流动的关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分 【例10】蝗虫是一种植食性农业害虫，它的生命周期包括三个阶段，即卵、幼虫(俗称跳蝻)和成虫。蝗虫有群集性，成群的蝗虫常常一同迁飞。保护蝗虫的捕食性天敌是防治蝗虫的有效措施，也可在山坡放养鸡、鸭、鹅等家禽进行防治。下列有关说法错误的是（ ） A.调查蝗虫卵、幼虫的数量均可采用样方法 B.蝗虫群集性的形成可能与个体之间的信息传递有关 C.决定某地蝗虫种群密度的是种群的迁入率和迁出率 D,保护蝗虫的捕食性天敌防治蝗虫属于生物防治 C $$