作物光能利用率的影响因素及提高途径

现代农业科技2011年第19期农艺学

作物光能利用率的影响因素及提高途径

徐学华

（盐城生物工程高等职业技术学校，江苏盐城224051）

摘要论述了作物光能利用率与作物产量的关系，分析了影响作物光能利用率的主要因素，并提出提高作物光能利用率的途径。关键词作物；光能利用率；产量；光合作用；影响因素；提高途径中图分类号S311文献标识码B文章编号1007-5739（2011）19-0127-01

作物产量的形成主要是依靠绿色叶片的光合作用，太阳光能是作物进行光合作用、制造有机物质的唯一能量来源，它直接影响作物生长发育和产量的形成，是作物产量形成的基础[1]。因此，如何使作物最大限度地利用太阳光能以进行光合作用是现代化农业生产中提高作物产量的根本问题。

关闭，使光合作用得不到足够的CO2原料来合成有机物，光合作用的速度就会下降。五是CO2浓度。CO2是作物光合作用的主要原料，CO2不足会使作物的光合速率受到限制。六是矿质营养。氮、镁、铁、锰、磷、钾、硼、锌等元素都会直接或间接对光合作用产生影响。如氮和镁是叶绿体的组成元素，铁和锰参与叶绿素的形成过程，磷、钾、硼能促进有机物质的转化和运输。因此，肥料不足或施用不当，会影响光合作用正常进行或使叶片早衰。七是水分。水分是作物光合作用的原料之一，土壤水分含量对作物光合作用影响很大，如果土壤干旱则作物的光合作用受到抑制[3]。叶片缺水也会影响光合作用的正常进行。

1作物光能利用率与作物产量的关系

光能利用率是指单位土地面积上，作物光合作用所合

成的有机物中贮存的化学能占照射在该土地面积上的太阳光能量的百分数。太阳光资源的利用程度已成为衡量农业现代化水平的重要标志。作物产量高低和品质优劣，主要取决于光能资源的质量和作物对光能利用率的大小。作物对光能的利用率高，光合作用合成的有机物多，在作物的产品器官中积累的有机物质多，作物的产量就高；反之，作物的产量就低。目前，在自然条件下栽培的作物，其光能利用率普遍不高。据测算，只有0.5%～1.0%的太阳光能用于光合作用，而低产田作物对光能的利用率更低，只有0.1%～0.2%，丰产田作物对光能的利用率也只有1%～2%。根据理论推算，作物的光能利用率可以达到4%～5%，如果生产上真的达到该数值，则作物的产量可成倍增长。由此可见，通过提高光能利用率来提高作物产量的潜力是很大的。

33.1

提高途径

选育光能利用率高的优良品种

优良品种是夺取作物高产优质的内因。优良品种具有

合理的株型结构，能充分利用光能，积累有机物质多，作物的产量高。据研究，光能利用率高的品种特征是：矮秆抗倒伏，叶片较短并直立，叶片分布合理，生育期较短，耐阴性强，适于密植。较矮的茎秆可以减少呼吸消耗，有利于光合产物的积累，还能使植株的重心降低，避免因倒伏而减产。叶片较短、分布合理，有利于群体上下层均匀受光，减少相互遮蔽；叶片直立，既可使叶双面受光，又能使叶片在早晚弱光时，能充分接受光照，中午强光时，能减少强光和高温的不良影响，并能使作物群体下部分的叶片接受更多的光，从而提高作物对光能的利用率。耐阴性强的作物光补偿点低，即使在较弱的光照条件下也能进行有机物质的积累。

2光能利用率的主要影响因素

一是品种特性。品种的株型及叶片的厚薄与作物对光能

的反射及透射有密切关系。株型紧凑的品种，叶片较直立，反射光损失小；而株型披散的品种，叶片较平展，反射光损失大；叶片较厚的品种，透过太阳辐射10%～20%，光能利用率较高；而叶片非常薄的品种，太阳辐射可透过40%以上，光能利用率低。二是光照强度。光是光合作用的能量来源，也会影响光合作用的其他过程[2]。作物存在光饱和现象，光照强度超过作物光饱和点以上的部分，作物就不能吸收利用，作物的光能利用率就随着光照强度的增加而下降。三是漏光。作物生长初期叶面积小，很大一部分阳光直射到地面上而损失。据研究，稻、麦等作物，因漏光损失光能超过

3.2改革种植制度

目前，种植制度仍存在着复种指数不高、作物布局不太

合理等问题，仍有大量的土地资源闲置，未得到充分利用。因此，应进一步改革种植制度，通过提高复种指数和土地、气候资源的利用率来提高作物对光能的利用率。如采取合理的间作、套作、复种和轮作措施，合理地安排茬口，创造适宜的农田群体结构，增加作物的光合面积，延长作物的光合时间，从时间和空间上更好地利用光能，缩短田地空闲时间，减少漏光率，达到提高作物光能利用率的目的。

50%以上。尤其是生产水平低的田块，一直到作物生长后期

仍未封行，这样损失的光能就更多。四是温度。温度过低或过高都会影响酶的活性，当温度低于20℃时，光合作用随温度下降而急剧递减。温度过高，作物根系吸取的水分不能满足其蒸腾的消耗，作物绿色部分的气孔就会不同程度地

作者简介收稿日期

徐学华（1966-），男，江苏盐城人，中学高级教师，从事农业

专业教学研究工作。

3.3合理密植

合理密植能解决作物群体与个体之间的矛盾，可增大

绿叶面积，以截获更多的太阳光，提高作物群体对光能的利用率，同时还能充分利用地力。密植一定要合理，密度低时不能发挥群体的优势，光能利用率较低，也不能很好地利用地力。密度高时，群体叶面积过大，相互遮蔽，不仅使下层叶

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氮磷的吸收比例。玉米追肥以氮为主，以磷为辅，用其作追肥不用配施氮肥。同时，玉米追肥应具有速效性的特点。而硝酸磷肥中的氮素部分主要以硝酸铵和硝酸钙状态存在，均为水溶性很好的氮肥；而磷素部分主要以一价和二价磷酸根形式存在，其中水溶性磷占70%，其余30%为枸溶性磷。其作追肥，硝态氮、铵态氮和水溶性磷都能直接溶于水，便于作物吸收利用。此外，硝态氮在土中易于移动，能更广泛地和作物根系接触，尽快发挥作用，而且其作追肥，可使氮磷养分相互促进，明显提高吸收数量[1-2]。加之中微量元素和硝酸稀土的共同作用，使作物（玉米）在追施硝酸磷肥后，各种营养成分得到补充，使其生理机能得到有效调节，加快发育，促进早熟，达到增加产量、提高品质的目的。

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尽量靠后使用。考虑到玉米追磷时间比正常追肥时间后移和玉米对氮素的需求规律，底肥的氮量应适当加大，做到前重后轻[3-4]。在施用方法上，由于磷的移动性差，施磷必须施到根系附近，所以无论是刨坑追施还是垄沟深追肥，都要注意必须施到根系附近。目前看，垄沟深追肥效果好。用作追肥的磷肥品种，目前看以天脊硝酸磷最好，其高氮低磷，氮磷比为2∶1，用其作追肥不用搭配其他氮肥，追施其他磷肥均需要适当配施氮肥。在施肥的数量上，强调不增加磷肥总量投入，而把以前一次性投入的磷分2次施用。底肥施五氧化二磷30~40kg/hm2为宜，追肥施五氧化二磷以40~

50kg/hm2为宜。5

参考文献

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[4]李翠兰，李志洪，张晋京，等.不同施肥处理对玉米根际土壤磷素利用

的影响[J].土壤通报，2011，42（3）：681-684.

4结语

通过上述的总结分析，可以看出：等量的磷肥底追结合

使用，其增产效果远远高于磷肥作底口肥一次性施入。因为分次施用能够显著地降低磷肥在土壤中被固定的数量，同时符合玉米需磷规律，能够显著提高玉米产量，减少秃尖，增加百粒重，改善品质。在追肥时间上，强调与氮肥同追应（上接第127页）

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下层环境中的二氧化碳；多施有机肥，促进土壤微生物的活

片得到的光照太少，光合强度在光补偿点以下时，植物不但无法积累，反而加大了消耗；而且因光照过弱，植株生长加快，最终使植株茎细易倒伏或落花落果；另外，还会使作物群体小气候条件恶化，易发生病虫害，导致作物减产。如水稻插秧过稀，前期群体叶面积不足，光能利用率低，从而减产、插秧过密，后期叶面积大，下层叶片受光少，呼吸作用消耗过大，降低光能利用率。因此，应根据品种分蘖力特性，合理密植。

动，提高土壤中的二氧化碳含量，土壤中二氧化碳散逸，可改善植物群体下层环境中的二氧化碳；还可增施其他二氧化碳肥料，如大田施碳酸氢铵等化肥，温室大棚内施用干冰、秸秆燃烧等方法补充二氧化碳肥。

3.5加强田间管理

加强田间管理是给作物生长发育创造良好的环境条

件，以便提高作物群体的光合作用，减少呼吸消耗，并使光合产物更多地运输到作物产品器官内，有利于物质的积累[4]。如及时中耕除草、防治病虫害，合理地整枝、修剪可以改善作物群体的通风透光条件，减少养料的消耗，调节光合产物的分配。

3.4合理灌溉与施肥

合理灌溉与施肥，也可以使作物较早封行，促进作物前

期生长发育，减少生育期间的漏光损失。同时满足作物对水分和矿质营养的需求，有利于作物光合作用的顺利进行。二氧化碳是光合作用的重要原料，改善作物生产环境中二氧化碳的供应条件，是提高光合速率的重要手段之一。如在配置作物时要保持作物群体内部通风换气良好，能及时补充（上接第128页）

4参考文献

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尖和缺粒现象发生。

著减轻秃尖。水分供应要做到施肥后立即浇水，以充分发挥肥效。苗期适当控水，促进根系下扎，玉米拔节后生殖器官发育旺盛，水分供应要适时、适量，以促进雌、雄穗的发育。

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2.4进行病虫害防治

预防纹枯病，要避免施氮肥偏迟，用井冈霉素、三唑酮、

多菌灵等喷雾防治；大、小斑病用多菌灵、代森锰锌、甲基托布津等喷雾防治。玉米螟防治采用降低越冬虫源，配合羽化期用紫光灯诱杀成虫和辛硫磷灌心等方法，防治效果明显；蚜虫用抗蚜威、敌敌畏喷雾防治；红蜘蛛可用敌百虫、克螨净喷雾防治。

2.3加强栽培管理

采用大行距为80~90cm、小行距为30~40cm的大小垄

（行）种植技术，根据品种特性合理密植，以达到良好的通风透光条件，满足中上部叶片对光照的需求，促进雌雄穗的发育。重视中耕除草，增加土壤的透气性。人工辅助授粉方法有3种：一是集中收集花粉，选鲜花丝逐株授粉；二是拉绳法，每隔5~6垄2人拉绳，顺着行间走动，让绳子带动雄穗，使雄穗摆动散粉；三是摇株法。将有花粉的植株轻轻摇动促进授粉。授粉时间在8∶00—11∶00为宜，一般进行2~3次即可。此外，还可以剪短花丝，留1.5~2.0cm，使花丝呈馒头或马蹄状，达到前短后长，互不影响，有利于授粉，可以减少秃

3参考文献

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