探究新知 |
一、光 光照对光合作用的影响十分复杂可从三方面进行分析。 |
光照对光合作用的影响 |
3.光质的影响:光质不同也影响作物的光合作用,田间作物,常被阳光照射,阳光包括红、橙、黄、绿、青、篮紫七种可见光光谱。叶片对光的吸收主要通过叶绿素进行,叶绿素的吸收高峰是在红光和蓝紫光两种波长。试验证明,以能量相等的不同颜色光照射作物时,红光及蓝紫光效率高,这两种光谱配合起来对光合作用最有利,可提高光合强度,表明光合强度对光谱有选择性。此外,光质还影响光合产物中不同种类物质的相对含量。虽然光合作用的主要产物是碳水化合物(糖,淀粉等),但也有少量蛋白质和脂肪。从实验得知,在红光下形成碳水化合物多,合成蛋白质和脂肪极少,在蓝紫光下,则合成蛋白质和脂肪的相对量增加,这给人们提供了改变外界条件,控制光合产物种类的可能性。早春水稻育秧时许多地区常采用薄膜保温防寒,由于不同薄膜透过光的波长不同,使幼苗处于不同光质条件下,测定的资料表明,盖浅蓝色薄膜培育6天的稻苗,假茎宽比无色薄膜和稍带红红色薄膜增加2.5%和11.8%,干重增加6.7%和5.5,叶绿素含量增加19%和15%。这与蓝紫光促进幼苗进行光合作用合成蛋白质有关。因而采用浅蓝色薄膜覆盖育秧利于幼苗生长。 |
光合作用的吸收光谱 |
二、CO2 CO2是光合的原料,大气中的CO2按体积计约为万分之三,即300ppn,这个浓度对作物光合作用来说是较低的。若CO2浓度提高,则光合增强。大豆在良好的光照条件下,C02浓度从300ppm提高至1600ppm,光合强度增加三倍左右。水稻的情形亦类似。在田间,如增加CO2供应,增产显著。例如,在田间栽培的水稻以透明薄膜盖起来,于抽穗前30天至齐穗期增加CO2供应,使薄膜内的CO2浓度达900ppn,其产量比对照增加29%,这是由于光合强度提高,光合产物积累多,增加穗粒数和提高了结实率和粒重所致。若只在齐穗后的28天内,使薄膜内的CO2浓度保持900ppm,则比对照增产21%,这是由于成熟过程中光合增强,结实率和粒重明显增加所致。由此可知,增加CO2供应是一项有效的增产措施。这项措施,目前在大田生产较难应用,而在覆盖栽培方面已逐渐推广应用。例如,北方冬季在塑料棚内种植蔬菜,增加CO2供应.只要浓度不超过1000或1500ppn,增产幅度可达30—50%以上。若CO2浓度过高,则可能导致气孔关闭等不良效应,对光合不利。 三、温度 光合作用包括光化学反应和暗反应两部 光化学反应不包括酶促反应,故与温度无关,暗反应是由酶所催化的化学反应,温度直接影响酶的活性,从而影响光合作用的进行。在一定温度范围内,温度升高,光合增强。广西栽培的多数作物,在10一35℃下能进行光合作用。以25—30℃最适宜,超过35℃光合作用开始下降,40—50℃时即停止。C4植物的最适温度比C3植物高些。低温之所以不利光合,是由于细胞和叶绿体超微结构发生变化,造成功能紊乱,或气孔开关调节失灵、酶的活力受影响等。甘蔗原产于热带,对低温十分敏感,早春时光合强度低,主要由于土温较低的影响。据报道,当根际温度为15.5℃时,其光合强度比21.1℃时低37%。高温降低光合的原因,一方面是高温破坏叶绿体和细胞质的结构,并使叶绿体的酶纯化,另一面是在高温时呼吸增强的速度大于光合增强速度,因此,虽然真正光合作用有所增强,但因呼吸消耗的有机物及产生的CO2大幅度增加,以致实际测得的光合强度下降。在生产上若作物白天处于适宜的温度条件下.光合强度高,夜间处于稍低的温度条件下,呼吸消耗少,利于光合产物的积累。 |
光合作用强度的实验 |
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