光合生產潛力

光合生產潛力

簡稱光合潛力,是在植物群體結構及其環境因素(CO2、溫度、水分、肥料等)處於最適狀態時,由光能所決定的產量潛力。

光合生產潛力

正文

在環境因子、作物因子,以及農業技術措施均處於最佳狀態時,由作物群體光合效率所決定的單位面積生物學產量。通過光合生產潛力的計算,不僅可得出植物潛在光合生產力的地域分布規律,還可據以分析影響作物生長發育和乾物質形成的限制因素,以便採取更合理的農業技術措施,最大限度地利用太陽能。
光合生產潛力的計算涉及多種參數值。植物的葉綠體吸收太陽輻射光譜中400~700納米波段的能量(即光合有效輻射)參與光合作用,因此,計算光合生產潛力就要估算光合有效輻射 (Qp)占總輻射(Q)的比例、作物群體截獲的太陽光能的數量、光飽和點以上未被利用的能量(Ls),以及包括光呼吸消耗在內的呼吸作用所損耗的能量(Lr)。另外,太陽光能通過輻射到達作物層時,一部分被反射回宇宙空間(RA),一部分透射到土面(RT),還有一部分被作物非光合器官所吸收(An)。進入葉綠體光合作用反應中心的太陽光能,又受量子效率(Eg)的影響,所以太陽光能最終以有機物的形式儲存於植物體內的能量,只占太陽光能的極少一部分。
根據量子效率理論,可計算出光合作用的最大效率為22.4%。但實際上還要排除某些因素的影響。如除去光合作用中消耗於呼吸作用的物質損失等,並以上述計算結果的30%計,則吸收的光能在光合作用中用於形成有機物質的理論有效係數當為 0.224(1-0.3)=15.68%。如果再把大田反射、透射、接茬耗光和植物衰老期利用率下降等因素計算在內,則在最終形成產量的能量利用率約為10%,這一理論數值即是農業生產中有可能達到的產量上限。
光合生產潛力(P)的計算也可用下式表達:

光合生產潛力

式中CE為生產1克乾物質所需的能量,CA為乾物質中灰分含量,CA為風乾乾物質的規定含水率。
如對P進行溫度訂正,即為光溫生產潛力(Pt)。

Pt=ft·p

式中ft為溫度訂正函式。
由於研究者取值不同,計算所得結果常有不同。

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