摘 要：光合作用是指植物、藻類和某些細(xì)菌，利用光能，將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為有機(jī)物，并釋放出氧氣的過程。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，人們通過增施二氧化碳“氣肥”、供應(yīng)足量礦質(zhì)元素、避免或減輕農(nóng)作物“午休”期的影響、延長(zhǎng)光合作用時(shí)間、擴(kuò)大間作套種面積、選育有利于光合作用進(jìn)行的株型、利用不同色光、合理應(yīng)用生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)等方式，提高光合作用效率，最終達(dá)到增產(chǎn)增收的目的。
關(guān)鍵詞：光合作用；CO2 ；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)
光合作用是一系列復(fù)雜的代謝反應(yīng)的總和，是生物界賴以生存的基礎(chǔ)，也是地球碳氧循環(huán)的重要媒介。那么，人們是如何運(yùn)用光合作用原理來指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的呢？
1.增施二氧化碳“氣肥”，增加光合作用原料
CO2是光合作用的原料，但是空氣中的CO2含量卻只有0.03%左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足光合作用提高作物產(chǎn)量的要求。如果設(shè)法適當(dāng)增加空氣或土壤中CO2濃度（一般CO2增加到0.1%～0.5%）就可提高光合作用，根據(jù)這個(gè)道理，我們可以施用有機(jī)肥或農(nóng)家肥，利用有機(jī)物分解放出的CO2，或者增施干冰增加CO2濃度，以達(dá)到提高農(nóng)作物產(chǎn)量的效果。
2.供應(yīng)適量礦質(zhì)元素，提高農(nóng)作物光合效率
礦質(zhì)元素對(duì)農(nóng)作物的光合作用有非常重要的影響，如N參與有關(guān)酶以及ATP的合成，P是ATP的重要組成部分，在維持葉綠體膜的結(jié)構(gòu)和功能上也有重要作用，K參與調(diào)節(jié)葉片上的氣孔開關(guān)，F(xiàn)e和Mg是葉綠素的組成成分。我國(guó)的土壤，F(xiàn)e和Mg含量豐富，足以維持農(nóng)作物生產(chǎn)，但N、P、K元素明顯不足，因此，應(yīng)適當(dāng)施N、P、K肥，滿足農(nóng)作物正常生長(zhǎng)，保證農(nóng)作物光合作用效率最大化，最終達(dá)到增產(chǎn)增收的目的。
3.減輕農(nóng)作物“午休”的影響，增加光合作用產(chǎn)物的積累
一般而言，25～30℃是光合作用的最適溫度，高于30℃就會(huì)使作物蒸騰量過大而發(fā)生失水萎蔫，CO2的吸收減少，有機(jī)物運(yùn)輸受阻。另外，溫度過高會(huì)導(dǎo)致葉綠體的結(jié)構(gòu)破壞，葉綠體中酶活性下降，最終導(dǎo)致光合作用減緩甚至完全停止，這就是植物的“午休”現(xiàn)象。有研究表明，“午休”可造成植物光合生產(chǎn)30%～50%的損失，甚至更多。因此，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中要采取適當(dāng)措施，如用少量水改善田間小氣候和作物的水分狀況等，避免或減輕其“午休”造成的損失，也可達(dá)到增加作物產(chǎn)量的目的。
4.適當(dāng)延長(zhǎng)農(nóng)作物光照時(shí)間，增加光合作用產(chǎn)物的積累
合理安排耕種，提高農(nóng)田復(fù)種指數(shù)，在條件允許的情況下，讓農(nóng)田里盡可能多的時(shí)間有生長(zhǎng)作物。育苗移栽、保護(hù)地栽培等方式均可達(dá)到延長(zhǎng)生長(zhǎng)季節(jié)的目的。可設(shè)法使部分農(nóng)業(yè)生產(chǎn)從露天逐步過渡到保護(hù)設(shè)施內(nèi)，利用溫室進(jìn)行生產(chǎn)，還可以利用非生長(zhǎng)季節(jié)的太陽(yáng)能，達(dá)到“工廠”化生產(chǎn)，這種生產(chǎn)不受氣候條件的限制，“廠房”內(nèi)可以四季常青，產(chǎn)品常年不斷。
5.使用間作套種技術(shù)，提高單位面積產(chǎn)量
間作套種是指在前茬作物還未生長(zhǎng)到最大葉面積時(shí)，就在空隙地栽種或播種后茬作物，充分利用了前茬農(nóng)作物不能利用的光，來進(jìn)行光合作用。前茬作物收獲后，后茬作物很快發(fā)展到旺盛期，大大減少了苗期培養(yǎng)時(shí)間和光能浪費(fèi)。
還有人把光、熱、氣、水、肥等條件進(jìn)行綜合考慮，把不同作物即高粱、玉米、豌豆、大豆、花生和地瓜等6種莊稼巧妙地種在一起，充分利用自然條件，形成了“高粱沖上天，苞米在中間，豌豆、大豆全身掛，花生、地瓜往下鉆”的繁茂景象，大幅度地提高了作物單位面積產(chǎn)量。
6.培育有利于光合作用的株型，提高農(nóng)作物光能利用效率
一般認(rèn)為，有利于光合作用的株型有以下特征：下層葉片為平鋪型，中層為中間型，上層葉片為斜立型。有利于光合作用的株型光能利用率較高。植株矮、作物葉層薄的農(nóng)作物是高產(chǎn)農(nóng)田的首選，因?yàn)楸〉娜~層有利于白天快速增溫，光合作用效率高，夜間降溫快，呼吸消耗少，有利于農(nóng)作物干物質(zhì)積累。
7.合理利用不同色光，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)
眾所周知，植物對(duì)不同顏色的光的吸收利用是不同的，透過有色薄膜的光發(fā)生了光譜成分變化，具有更多的藍(lán)紫光和紅橙光，因而能提高植物光合效率。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，根據(jù)農(nóng)作物的不同品種，合理使用不同的有色薄膜，可以達(dá)到不同的目的。有人做過實(shí)驗(yàn)：覆蓋紅色薄膜小麥可加速生長(zhǎng)，產(chǎn)量增加；在紅色薄膜大棚內(nèi)培養(yǎng)的黃瓜可增產(chǎn)0.5～1倍。
8.合理使用生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)，提高光合效率
農(nóng)業(yè)學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)了一種新型的生物調(diào)節(jié)劑――2二乙氨乙基3、4二氯酚基乙醚（縮寫為DCPTA），它能使植物的光合效率大大提高。多年的研究表明，使用DCPTA后，大田大豆產(chǎn)量提高35%，蛋白質(zhì)含量增加68%；成倍提高銀膠菊中橡膠含量；溫室內(nèi)棉花蕾鈴增加80%。其中的原理就是DCPTA提高了植物光合作用過程中把空氣中二氧化碳轉(zhuǎn)化為生化物質(zhì)的能力，所以植物的產(chǎn)量明顯提高了。
（作者單位：江西省瑞昌市第一中學(xué)）
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