【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 關(guān)系。 四、作物的光合性能 單葉光合性能及影響因子 （ 4）影響葉片光合作用的環(huán)境因素 光： 光合作用的能量來源，也是質(zhì)體分化、葉綠素形成的重要條件，同時(shí)對(duì)氣孔開度、光合酶活性也具有重要調(diào)節(jié)作用。 ? 作物的光合作用具有光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)： 玉米 :光補(bǔ)償點(diǎn) 8001800Lx,飽和點(diǎn) 27000105Lx； 水稻 :光補(bǔ)償點(diǎn) 5601000Lx,飽和點(diǎn) 3400061000Lx。 ? 光照強(qiáng)度對(duì)不同作物，甚至同一植株不同葉位的葉片的光合作用的影響也不同。 ? 作物對(duì)光強(qiáng)具一定的適應(yīng)性 :如長(zhǎng)期生活在弱光下及植株下層葉片對(duì)光照強(qiáng)度的敏感性降低。 四、作物的光合性能 單葉光合性能及影響因子 （ 4）影響葉片光合作用的環(huán)境因素 CO2濃度： 在一定范圍內(nèi)，作物光合作用隨 CO2濃度升高而增強(qiáng)。 ? 一般， CO2濃度增加到 600900mg/L時(shí)，許多作物的光合速率達(dá)到 CO2飽和狀態(tài)。但實(shí)際在田間群體中，CO2達(dá)不到此濃度。 ? 提高 CO2濃度還具有降低 O2對(duì)光合作用的抑制、降低光呼吸、延緩豆類作物衰老的作用。 溫度 :溫度對(duì)光合作用的影響一般呈單峰曲線，溫帶作物最適溫度（ 1530℃ ）低于熱帶作物。 四、作物的光合性能 單葉光合性能及影響因子 （ 4）影響葉片光合作用的環(huán)境因素 水分： 不同作物、不同生育期光合作用與水分的關(guān)系不同。 春小麥灌漿期表觀光合速率與水勢(shì)呈 logistic曲線，水勢(shì)臨界值是 ，低于此值時(shí)，光合速率顯著降低。 礦質(zhì)營養(yǎng)： N、 P、 K施用量及其配比對(duì)光合作用具有較大影響。 四、作物的光合性能 單葉光合性能及影響因子 （ 5）葉源量 ? 葉源量 是指葉片一生中的 CO2凈同化量，其大小與葉面積、光合速率高值持續(xù)期呈正相關(guān)。 小麥（引自澳大利亞 Evans）： 單葉光合速率（ mgCO2/ dm2?h） 旗葉面積（ cm2） 光合高值持續(xù)期（ d） 葉源量（ mgCO2） 高稈 野生型 23 原始栽培品種 29 矮稈 現(xiàn)代栽培品種 33 考察作物產(chǎn)量潛力或進(jìn)行作物高產(chǎn)育種時(shí)，要將光合速率、光合面積、光合時(shí)間結(jié)合起來考察，即要考察 葉源量 。 單葉光合性能及影響因子 （ 6）光合日變化與 “ 午休 ” 現(xiàn)象 四、作物的光合性能 單葉光合性能及影響因子 （ 6）光合日變化與 “ 午休 ” 現(xiàn)象 光合作用日變化類型： ? 單峰型： 中午的光合速率達(dá)最大值。如有人測(cè)定的苗期至灌漿期的玉米、高粱，甘蔗的 功能葉片 ，水稻、花生、甘薯的 群體 等； ? 雙峰型： 上午和下午各有一高峰，中午后出現(xiàn)低谷，即呈現(xiàn) “ 午休 ” 現(xiàn)象。如有人測(cè)定的谷子（粟）、水稻、大豆、小麥、大麥 功能葉 ，土豆 群體 ； ? 嚴(yán)重型： 是雙峰型中上午光合速率峰遠(yuǎn)高于下午的類型。如有人測(cè)定的小麥、香蕉、椰子的 功能葉 片； 四、作物的光合性能 單葉光合性能及影響因子 （ 6）光合日變化與 “ 午休 ” 現(xiàn)象 光合作用日變化類型： ? 平坦型： 光合速率一天中無顯著變化。如有人測(cè)定的水稻、花生、甘薯的 群體 等。 上述光合作用的日變化結(jié)果是在晴天、其他生態(tài)因子相對(duì)穩(wěn)定時(shí)得出的。如環(huán)境條件（特別是光照）發(fā)生變化，結(jié)果會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化。 四、作物的光合性能 單葉光合性能及影響因子 “ 午休 ” 現(xiàn)象原因分析 光合 “ 午休 ” 現(xiàn)象可能是多種因素共同作用的結(jié)果，而非單一因素。 ?光照過強(qiáng)： 過剩光能導(dǎo)致光合作用光抑制。 ?溫度過高、呼吸增強(qiáng)： ?CO2濃度降低： 一般群體內(nèi) CO2濃度必須大于大氣 CO2濃度的 80%， C3作物的光合作用才能正常進(jìn)行。如大氣 CO2濃度為 365mg/L，群體內(nèi) CO2濃度應(yīng)在 292mg/L。 四、作物的光合性能 單葉光合性能及影響因子 “ 午休 ” 現(xiàn)象原因分析 ?CO2濃度降低： 水稻抽穗期群體內(nèi) CO2濃度一般要求在 270330mg/L，玉米吐絲期群體內(nèi) CO2濃度一般在 200245mg/L。 要保證群體內(nèi) CO2濃度大于大氣 CO2濃度的 80%，一般要求在群體冠層上方有大于 。但風(fēng)速過大，也會(huì)造成蒸騰失水過旺，影響光合作用。 四、作物的光合性能 單葉光合性能及影響因子 “ 午休 ” 現(xiàn)象原因分析 ? 葉片含水量降低，氣孔關(guān)閉： ? 光合產(chǎn)物積累： ? 內(nèi)生節(jié)律的影響： 韓鳳山等（ 1988）：群體內(nèi)各因素對(duì) 小麥 “ 午睡 ”影響： CO2（ %） 葉片水勢(shì)（ %） 氣溫（ %） 葉片含糖量（ %） 光照（ %）。 四、作物的光合性能 單葉光合性能及影響因子 （ 6）光合日變化與 “ 午休 ” 現(xiàn)象 ? 各種環(huán)境條件適宜時(shí)，有些作物無 “ 午睡 ” 現(xiàn)象，但處于逆境條件下出現(xiàn) “ 午睡 ” 現(xiàn)象。如玉米在干旱條件下明顯出現(xiàn) “ 午睡 ” 現(xiàn)象。 ? 在風(fēng)速大于 5m/s，大氣相對(duì)濕度小于 60%，溫度高于35℃ 的干熱風(fēng)影響下，作物呈現(xiàn)明顯的光合 “ 午睡 ”現(xiàn)象。 ? 小麥中研究表明，中午用水噴霧處理，可使 “ 午睡 ”現(xiàn)象減輕甚至消除。 四、作物的光合性能 單葉光合性能及影響因子 （ 7）葉片光合作用的光抑制 ? 光合作用的光抑制 是指光合機(jī)構(gòu)吸收的光能超過光合作用所能利用的量（ 光飽和點(diǎn) ）時(shí)，光引起的光合活性降低的現(xiàn)象。據(jù)估計(jì)在無其它脅迫因素時(shí)，光抑制至少可使生產(chǎn)力下降 10%。 ? 光合作用光抑制可發(fā)生在葉片、完整葉綠體、以及類囊體 三種水平 上，尤其碳代謝受抑特別明顯。 ? 光抑制程度隨 O2濃度 提高（高于 30%）、光強(qiáng)增加、水分虧缺、超高溫而更加嚴(yán)重。 ? 增強(qiáng) C3作物的光呼吸、 C4作物的 CO2傳導(dǎo)能力，可有效緩解光抑制現(xiàn)象。 四、作物的光合性能 單葉光合性能及影響因子 （ 7）葉片光合作用的光抑制 ? 光抑制主要是光合機(jī)構(gòu)中的 PSⅡ 及其特定亞單位 D1蛋白受損的結(jié)果。 強(qiáng)光傷害的表現(xiàn)： ? 直接傷害 :紅外和紫外線傷害、加速葉片衰老縮短光合功能期，降低光合速率（夏季強(qiáng)光時(shí)光強(qiáng)可達(dá) 10 萬 Lx）。 ? 間接傷害 :引發(fā)自由基傷害；過量蒸騰失水引起細(xì)胞低水勢(shì)脅迫傷害。 四、作物的光合性能 作物單株的光合性能 （ 1）單株光合速率動(dòng)態(tài) ? 一年生作物單株光合速率（ mg CO2/株 h）基本呈 單峰曲線 ，即隨單株葉面積的擴(kuò)大而增加，當(dāng)葉面積近最大值時(shí)，單株光合速率也達(dá)高峰；而 平均單位葉面積 的光合速率，以苗期最高，此后逐漸下降，這與苗期葉片更新快、光照充分，而生育后期無新葉發(fā)生、葉片衰老等有關(guān)。 ? 群體條件下，葉面積達(dá)到最大后平均單株光合速率也逐步下降。 四、作物的光合性能 作物單株的光合性能 （ 2）單株不同葉位的光合性能 ? 作物植株低節(jié)位葉片通常葉面積小，光合持續(xù)期短。但有些作物可通過葉片更新維持一定的光合速率。 ? 中上部節(jié)位葉面積大，光合高值持續(xù)期長(zhǎng)，有利于發(fā)揮光合潛能。 稻、麥植株的頂三葉具有較大葉面積（倒 2葉最大）及光合持續(xù)期長(zhǎng)的特點(diǎn)，對(duì)籽粒充實(shí)起關(guān)鍵作用； 玉米的果穗葉及下一葉不僅葉面積最大，且光合速率高值持續(xù)期長(zhǎng)，對(duì)果穗的貢獻(xiàn)度最大。 四、作物的光合性能 作物單株的光合性能 （ 2）單株不同葉位的光合性能 棉花植株生育前、中期的主莖葉也隨葉位的上升葉面積增大，光合性能增強(qiáng)，有利于為營養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)的并進(jìn)期提供豐富的光合產(chǎn)物，但生育后期出生的高節(jié)位主莖葉其葉面積減小。 四、作物的光合性能 作物群體的光合性能 ?作物冠層（或群體）的光合性能（光合生產(chǎn)力）決定作物的生物學(xué)產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。 ?冠層的光合生產(chǎn)力與單葉的光合生產(chǎn)力密切相關(guān)，但不是各單葉凈光合的簡(jiǎn)單之和。 冠層光合生產(chǎn)力實(shí)質(zhì)上是取決于 光能截獲量 及其 利用效率 ，而它們又受 群體結(jié)構(gòu) 和 葉片光合速率 的影響。 影響冠層光合性能主要因素： * 輻照截獲量： 取決于群體結(jié)構(gòu)和輻射入射量 * 群體結(jié)構(gòu)： 葉面積指數(shù)、葉傾角、植株田間配置 * 葉的光合速率： 決定于葉片內(nèi)部因素，還與群體小氣候和水、肥供應(yīng)有關(guān) 圖 影響總干物質(zhì)產(chǎn)量的各種因素的示意圖 注：方塊大小示重要程度， A：非葉部分光截獲； B：葉光呼吸特性； C：葉片在植株上的配置； D：植株在田間的配置） 四、作物的光合性能 作物群體的光合性能 （ 1）群體輻照截獲量 作物群體內(nèi)各層的光強(qiáng)分布（ IF）與其上部葉面積指數(shù)值（ F）及其消光系數(shù)（ K）呈負(fù)指數(shù)下降，即符合 BouguerLambert定律：