臭氧对农业的影响

1、臭氧对农业的影响 课程论文 题 目 臭氧对农业的影响 学生姓名 学 号 院 系 专 业 指导教师 二o一四 年 五 月 二十 七日 臭氧对农业的影响 摘要：臭氧层的破坏就是人类当今所要面临的重要环境问题中的一个，自科学家发现南极臭氧空洞以来，臭氧层破坏问题开始被越来越多的国家所重视，但在平时我们所关注较多的是臭氧含量减少对人体及其它生物的危害，而对臭层氧破坏对农业产生的影响和臭氧在农业上的应用这一层面上的研究却并不多见。本文主要介绍一下臭氧层的概念，作用，臭氧层破坏产生的原因和臭氧对农业的影响。 关键词：臭氧；臭氧层破坏；农业 ；应用 1引言 近地层臭氧( o3) 是一种对陆地植被有很强毒性作

2、用的气体污染物, 可以抑制植物的生长, 加速植物老化, 改变碳代谢, 降低产量, 对全球生态系统和农业安全存在严重威胁。如何准确评价和预测o3 浓度持续升高对作物的影响是污染生态学研究的热点之一。本文主要介绍一下臭氧层的概念，作用，臭氧层破坏产生的原因和臭氧对农业的影响。 2臭氧层的含义及作用 2. 1含义： l 净反应为: 其作用机制见图1。相关研究表明, 1个氯原子引发的这种链式反应大约可以破坏10万个臭氧分子, 所以cfcs 气体的排放致使o3 不断消耗, 从而使臭氧失去其吸收紫外线的性能。 fig. 1 the destructionmechanism o f the ozone la

3、yer 图1 臭氧层破坏机制示意 臭氧的含量日趋减少，臭氧层越来越薄。据美国宇航局最近公布的一份观测资料表示，全球的臭氧含量于1969年比己减少了3%。 臭氧层破坏所导致的最主要最直接的结果是，对生物有害的中波（uv-b）、短波（uv-c）紫外线辐射的增强。研究表明，臭氧浓度每减少1%，到达地表的太阳紫外线辐射增加2%。随着臭氧层的变薄，使到达地表的uv辐射大量上升，尤其是地表的uv-b辐射增加，对人类社会生产活动将产生深远的影响，特别是对农业生产的影响更大而且更为直接。 4臭氧对农业的影响 4.1 臭氧层破坏对农作物的影响 4.1.1对农作物生长发育的影响 过量紫外线(uv)对农作物生长产生

4、抑制作用，形态上表现为植株矮化，株型缩小。其矮化程度随作物种类、品种、作物所处的生长阶段及辐射强度的不同而不同。一般c3植物对紫外线较为敏感，c4植物则欠敏感。紫外线辐射还可抑制农作物的叶面积，但品种之间是有差异的，例如对大豆叶面积的抑制较对小麦叶面积的抑制大。 总的来说，紫外线辐射能明显地推迟作物生长发育的进程，且紫外线强度越大，生育期滞后效应越明显。并且不同发育期，滞后效应不同，例如大豆以三叶期一旁枝形成期对uv辐射最为敏感。 4.1.2对农作物生理活动的影响 紫外线增加抑制作物的净光合速率。紫外线辐射使气孔开张度减小，导致光合作用速率下降。van等对13种植物进行uv-b照射，发现植物的

5、净光合速率对紫外线的反应相差甚大，c4植物对紫外线不太敏感，而c3植物较为敏感。从不同叶位的净光合作用速率测定值上发现，随着叶位升高，紫外线辐射对光合作用的抑制作用增强，表明幼叶对uv的反应比老叶敏感。紫外辐射对作物光合作用的影响，还因光强、气温及水分等环境因子的差异而不同，在光强低，温度适宜，水分充分的情况下，uv的抑制作用最为明显。 4.1.3对农作物产量的影响 紫外辐射对大豆生物学产量有较大影响。随着uv辐射强度增加，干物质累积量下降，uv辐射增加8%，大豆干物重下降53.3%；uv辐射增加10%，小麦生物学产量下降25.5%。uv辐射对大豆干物质积累的影响随生育期进程而加大，但不同时期

6、uv的影响量不同。实验表明，植物经uv照射后，其光合速率和光合产物累积下降同步进行。 试验结果表明，紫外线通过长期对作物生理活动的限制及光合面积的减少，最终使得作物经济学产量下降，作物穗数、粒数、粒重等产量指标均下降。biggs等工作表明，低 水平的uv-b辐照对水稻和其它作物的产量无影响，但在高水平uv-b下，所有供试作物产量全部下降。若未来地表接受的紫外线量增加8%10%，其它条件不变，由于紫外辐射增加可导致大豆减产40%以上，小麦减产xxxx年的粮食产量仅仅是够用而已，随着人口的增加，粮食的需求量还会增多，因此紫外线增强所造成的农作物减产将会严重威胁到人们的生存及发展。当然,我们可以通过

7、进口来缓解粮食危机，但这样势必受制于人，从而影响到国家的方方面面。因此,我国在相当长的时间里还将面临严峻的挑战。 4 .2臭氧在农业上的应用 4.21臭氧在农业使用的概况 我国在农业上使用不少农药，环境污染已构成社会性的问题。臭氧具有强氧化力与杀菌作用，作为防止药害及环境污染的一个手段正在各行业得以应用，如设施园艺（营养液栽培），种子育苗，保鲜等的杀菌消毒，另外低浓度的处理以促进发芽、生长也较得效果。由于农业涉及诸因子之复杂性，同样是臭氧，因浓度与处理方法的不同，对植物及生命体的影响也具有完全不同效果。 4.2.2臭氧气体用于设施内植物 臭氧发生器能有效防治暖棚中番茄、香瓜、黄瓜的霜霉病、灰霉

8、病等，并能去除茄子、蘑菇类、盆花等的霉杂菌及蚜虫，还有促进生长之效果。小型温室只需装一台，在通路上方布管可达到很好扩散效果。 4.2.3氧水用于大棚滴灌 臭氧水滴灌可驱除营养液中藻类，也可用于营养液病害的杀灭。因采用根部浸渍栽培时，浓度在0.1mg/l以上会有损害，所以可在休闲期对营养液处理，或者以循环方式，即在营养液回流储存罐时，注入臭氧的间歇方式杀菌。 例：单栋温室，350平方，均高2米。12-3月间使用ws07型臭氧机，每1-2天开机一次，每次60分钟对空气净化，同时每3天往水箱中吹臭氧，100升的水箱曝气20分钟。经臭氧处理的大棚菜的状况： 试验条件 西瓜 番茄 黄瓜 空气臭氧浓度：2-4毫克/立方 滴灌水中臭氧浓度：0.2-0.4