农作物的生长调节【专题讲座】 在农作物生长调节的过程中,一些参与的物质和影响因素,都与物理、 化学知识有着密切的联系。 研究农作物生长调节的目的,就是要提高单位面积的产量。而要提高单 位面积的产量,就必须提高光合作用的效率。影响光合作用效率的外界 条件主要有以下几点: 光照光合作用是一个光生物化学反应,所以光合作用的效率随着光照强度的 增加而加快。在一定范围内几乎是呈正相关。但超过一定范围之后,光 合作用效率的增加转慢;当达到某一光照强度时,光合作用效率就不再 增加,这种现象称为光饱和现象。 光合作用需要光,光可以算做一种物理肥料。任何植物都离不开阳光。 白色的阳光是由红橙黄绿蓝靛紫的七种光混合而成的。这七种光中并不 是什么光都能对植物起一样的作用。经研究发现,只有特殊波段的光才 会对植物的生长有用。例如,红色光可以增加果实内的糖分与维生素的 含量,也能促进植物成熟;蓝色光能增加植物蛋白质的含量。用蓝色光 照射大豆,大豆的成熟期可以提前20 天,蛋白质的含量提高 2.1% 植物对光的吸收程度也不同。对光合作用最有效的光是红光和蓝紫光。不同的农作物对光照强度的要求是不同的。例如,各种作物达到开花结 实的最低光强度是:豌豆为 000勒克斯,大麦和小麦为 000勒克斯,番茄为 000勒克斯,玉米为 000勒克斯。人参和姜是耐 阴植物,棉花、向日葵、烟草等是喜光植物。 根据光照对农作物光合作用效率影响的原理 ,农业生产中可以合理地 进行间作和套作,合理地进行密植和水肥管理。 二氧化碳陆生植物光合作用所需要的碳源,主要是空气中的二氧化碳,二氧化碳 主要是通过叶片气孔进入叶子。大气中的二氧化碳含量,如以容积表示, 仅为 0.03% ,但光合过程中吸收相当多的二氧化碳,例如,向日葵每 cm 的叶面,每小时吸收0.14cm 的二氧化碳。陆生植物的根部也可以吸收土壤中的二氧化碳和碳酸盐,用于光合作 用。试验证明,把菜豆幼苗根部放在含有 14 CO 的空气中或NaH 14 CO 的营养液中,进行光照,结果光合产物中发现了14 浸没在水中的绿色植物,其光合作用的碳源是溶于水中的二氧化碳、碳酸盐等,这些物质可通过表皮细胞进入叶子中去。 二氧化碳是光合作用的原料,对光合作用的效率影响很大。空气中的二氧化碳含量对植物的光合作用来说是比较低的。如果二氧化碳浓度更 低,光合速率急剧减慢。作物高产栽培的密度大,肥水充足,植株繁茂, 可吸收更多二氧化碳。植物对二氧化碳的利用与光照强度有关,在弱光 情况下,只能利用较低的二氧化碳浓度,光合作用慢,随着光照的加强, 植物就能吸收利用较高的二氧化碳浓度,光合作用加快(图 温度光合作用过程是由酶所催化的化学反应,而温度直接影响酶的活性,因此,温度对光合作用的影响也很大。除了少数的例子以外,一般植物可 10~35下正常地进行光合作用,其中 25~30 适宜,在35 以上时光合作用就开始下降, 40~50 时即完全停止。 在低温中,酶的活性下降,故限制了光合作用的进行。光合作用在高温 时降低的原因,一方面是高温破坏叶绿体和细胞质的结构,另一方面是 在高温时,呼吸速率大于光合速率,因此,虽然真正光合作用增大 矿质元素矿质元素直接或间接影响光合作用。氮、镁、铁、锰等是叶绿素生物合 成所必需的矿质元素,钾、磷等参与碳水化合物代谢,缺乏时便影响糖 类的转变和运输,这样也就间接影响了光合作用;同时,磷也参与光合 作用中间产物的转变和能量传递,所以对光合作用影响很大。