第六章 植物生产与光能作用

植物生产与环境 授课教师 杨川 剑阁县武连七一中学 植物生产与光能利用 本章概述 内容简介 一 植物光合作用光合作用的意义 主要过程及影响因素 二 植物的呼吸作用呼吸作用的意义 主要过程及影响因素 呼吸作用在植物生产上的应用 光合作用与呼吸作用的关系 三 提高植物光能利用率的途径植物的光合性能 光能利用率 提高光能利用率的途径 植物生产与光能利用 本章概述 学习目标 1 熟练掌握 光合作用 呼吸作用 光能利用率等基本概念 呼吸作用在植物生产上的应用 2 掌握 影响光合作用的因素及提高光能利用率的途径 3 了解 昼夜与四季的变化规律及二十四节气 光合作用 呼吸作用的过程 植物生产与光能利用 本章概述 重点难点 1 光合作用 呼吸作用的过程 2 光合作用和呼吸作用的联系与区别 3 提高植物光能利用率的途径 植物的光合作用 光合作用的主要过程 光合作用分为二个阶段 第一步是光能的吸收 传递和转换成电能 主要由原初反应完成 第二步是把电能转变为活跃的化学能 由电子传递和光合磷酸化完成 第三步是活跃的化学能转变为稳定的化学能 由碳同化进行 前两步需在有光条件下进行 又称光反应 而碳同化可在光下 也可在黑暗中进行 称为暗反应 光合作用中各种能量转变情况 植物的光合作用 光合作用的产物 光合作用的产物有碳水化合物 有机酸 氨基酸 蛋白质等 主要为碳水化合物 光合作用产物与植物种类 叶龄 光质及氮素营养等有关 例如 嫩叶产生的蛋白质较多 成熟叶片形成的蛋白质较少 红光下植物合成的碳水化合物较多 蓝紫光下合成的蛋白质较多 氮素营养增加 产生的蛋白质则较多 植物的呼吸作用 呼吸作用的应用 1 呼吸作用与粮油种子贮存常通过降低种子的含水量 温度和空气中含氧量 适当增加二氧化碳含量 可减弱呼吸消耗 延长贮存时间 2 呼吸作用与果品 蔬菜的贮存保鲜 生产上常通过降低湿度 相对湿度保持在80 90 推迟呼吸交换出现 通过降低02浓度 增加C02浓度和N2浓度 延长贮藏时间 3 呼吸作用与作物栽培水稻浸种催芽用温水淋种和时常翻种 水稻育秧采用湿润育秧 作用的中耕松土等栽培措施都是保证作物呼吸作用正常进行 提高植物光能利用率的途径 作物光能利用率 决定作物产量的因素是 叶面积 光合强度 光合时间 呼吸消耗和经济系数 在一定范围内 叶面积越大 光合作用积累的有机物质越多 产量也就越高 叶面积系数是反映作物群体结构的重要指标之一 适当延长光合作用的时间 可以提高作物产量 作物的光能利用率普遍不高 据测算 只有0 5 1 的辐射能用于光合作用 低产田作物对光能利用率只有0 1 0 2 而丰产田对光能的利用率也只有3 左右 造成光能利用率不高的原因主要有三个 一是谷类作物漏光高损失可达5 以上 二是受光饱和现象限制 三是受环境条件 自然干旱 缺肥 CO2浓度过高或过低 及作物本身生理状况的影响 本章小结 本章小结 一 植物的光合作用光合作用是生物界获得能量 食物以及氧气的根本途径 光合作用的意义主要体现在三方面 把无机物转变成有机物 蓄积太阳能量和净化空气 光合作用的实质是将光能转变成化学能 根据能量转变的性质 可将光合作用分为三个阶段 第一步 光能的吸收 传递和转换成电能 主要由原初反应完成 第二步 电能转变为活跃的化学能 由电子传递和光合磷酸化完成 第三步 活跃的化学能转变为稳定的化学能 由碳同化进行 植物的光合作用受多种因素影响 主要有光照度 CO2浓度 水分 温度 矿质元素 植物内在因素等 二 植物的呼吸作用呼吸作用可分为有氧呼吸和无氧呼吸两类 呼吸作用对植物生命活动具有十分重要的意义 主要表现在三方面 为植物生命活动提供能量 中间产物是合成植物体内重要有机物质的原料 在植物抗病免疫方面有重要作用 植物的呼吸作用有多种途径 主要是糖酵解 三羧酸循环过程 植物的呼吸作用受多种因素影响 主要有O2和CO2浓度 水分 温度等 利用呼吸作用原理可进行粮油种子贮藏 多汁果实和蔬菜的贮藏及保鲜 作物栽培等 三 提高植物光能利用率的途径决定作物产量的因素是 叶面积 光合强度 光合时间 呼吸消耗和经济系数 当前作物对光能利用率不高的主要原因是 漏光 受光饱和现象限制 环境条件及作物本身生理状况的影响 提高植物光能利用率的途径主要有 选育光能利用率高的品种 合理密植 间套复种 加强田间管理等 本章小结 复习思考 1 表述下列名词 植物生长 植物发育 种子 种子萌发 植物生长周期性 根冠比 顶端优势 春化作用 光周期现象 植物激素2 以小麦 棉花种子为例 说明种子的萌发 3 举例说明植物生长的周期性和相关性 4 简述环境因素对植物营养生长的影响 5 举例说明植物成花原理在农业生产上的应用 6 如何通过控制光照 温度 水分 气体等环境条件来控制植物生长发育 7 举例说明植物激素及生长调节剂在植物生产上的应用 在线自测 一 判断题1 C 途径CO2受体是RUDP 此反应在叶肉细胞中进行 C 途径CO2受体是PEP 此过程在维管束鞘细胞中进行 2 C 植物比C 植物的光合效率高 3 光照度低于光补偿点 植物便不能进行光合作用 4 在光合产物中 嫩叶形成蛋白质较多 成熟叶片形成的较少 5 小麦和玉米的CO2补偿点是不同的 小麦是低补偿点植物 玉米是高补偿点植物 6 呼吸作用放出的能量 都用于形成ATP 供生命需要 7 在农村贮藏过久的种子往往失去萌发力 这主要是种子内养分消耗及原生质变性的结果 8 糖酵解是有氧呼吸与无氧呼吸的共同阶段 9 有氧呼吸在黑暗中不能进行 无氧呼吸在光下不能进行 10 有氧呼吸产生的ATP少 消耗基质多 同时产生酒精能引起细胞原生质中毒 故无氧呼吸有害无利 11 在呼吸作用中 糖酵解的最终产物是丙酮酸 12 ATP的分子简式A P P P 13 植物的根 叶发生萎蔫时 呼吸反而加强 二 选择题1 光合作用中释放的氧气来自于 A CO2B H2O C CO2D 都不是2 进行光合作用的细胞器是 A 质体B 有色体C 叶绿体 D 线粒体3 下列植物中 属于C4植物A 高梁 B 小麦C 玉米