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第6章 植物生产与光能利用 第一节 植物的光合作用 一、光合作用的意义 二、光合作用的主要过程 三、光合作用的产物 四、影响光合作用的因素 一、光合作用的意义 （一）光合作用的概念 光合作用是绿色植物利用光能，将二氧化碳和水合成 有机物质，释放氧气，同时把光能转变为化学能，贮藏在 所形成的有机物中的过程。 （二）光合作用的意义 1．把无机物转变成有机物 地球上的植物每 年通过光合作用约合成5×1011 t有机物。 2．蓄积太阳能量 植物通过光合作用每年将 3.2×1021 J的日光能转化为化学能。 3．净化空气 吸收二氧化碳，释放氧气，从 而起到净化空气作用；大气中一部分氧气转 化为臭氧，对陆地生物也有良好作用。 二、光合作用的主要过程 光合作用的实质是将光能转变成化学能的过程。 第一步，原初反应 光能的吸收、传递和转 换成电能，主要由原初反应完成。 2. 第二步，电子传递和光合磷酸化 电能转变为 活跃的化学能，由电子传递和光合磷 酸化完成。 3. 第三步，碳同化 活跃 的化学能转变为稳定的  化学能，由碳同化完成。 （四）光合作用的产物 光合作用的产物有糖类、有机酸、氨基酸、 蛋白质等，主要为糖类。光合作用产物与植物种 类、叶龄、光的波长及氮素营养等有关。 三、影响光合作用的因素 （一）光照度 光饱和点和光补偿点是植物光合特性的两个重要指标。适当增强 光照，如合理密植、整枝修剪、去老叶等，可以改善田间的光照条件。 （二）CO2浓度 光合速率随CO2浓度增加而增大。生产上常通过施用有机肥料、通风 等措施来增加CO2浓度。 （三）水分 水分是光合作用的原料之一，土壤水分含量对植物光合作用影响很大。 （四）温度 一般温带植物的光合作用在10～35℃范围内能正常进行,35℃以上光合 作用受阻。 （五）矿质元素 N、Mg、Fe、Mn、P、K、B、Zn等元素都会直接或间接对光合作用 产生影响。 （六）植物内在因素 主要有叶龄、叶的结构和光合产物的输出等。 第二节 植物的呼吸作用 一、呼吸作用的意义 二、呼吸作用的主要过程 三、呼吸作用的影响因素 四、呼吸作用在植物生产上的应用 五、光合作用和呼吸作用的关系 一、呼吸作用的意义 （一）呼吸作用的概念 呼吸作用是指生活细胞内的有机物质在一系列酶的作 用下，逐步氧化分解，同时放出能量的过程。 二、呼吸作用的过程 （一）糖酵解 糖酵解是指葡萄糖在细胞质内经过一系列酶的催化 作用，脱氢氧化，逐步转化为丙酮酸的过程。 （二）三羧酸循环 在有氧条件下，丙酮酸在酶和辅助因素作用下，首先经过一次脱氢和脱羧，并和辅酶A结合形成乙酰辅酶A，乙酰辅酶A和草酰乙酸作用形成柠檬酸，这样反复循环进行。 三、影响呼吸作用的因素 呼吸作用的强弱常用呼吸强度来表示，影响呼吸强度 的因素主要有： （一）温度 大多数植物呼吸作用的最低温度为-10℃，最适温度为 25～35℃，最高温度为35～45℃。 （二）水分 细胞含水量对呼吸作用影响很大。禾谷类种子在风干 状态时（含水量为11%～12%），呼吸微弱；当含水量超过 15%时，呼吸作用加强。 （三）O2和CO2浓度 大气含氧量通常在21%左右，当减少至5%～8%时，植物 的呼吸显著减弱。 空气中CO2浓度增高时，植物的呼吸减 弱。 四、呼吸作用在植物生产上的应用 （一）呼吸作用与粮油种子贮藏 贮藏粮油种子的原则是保持“三低”，即降 低种子的含水量、温度和空气中的含氧量。 （二）呼吸作用与多汁果实和蔬菜的贮藏、保鲜 原则是在尽量避免机械损伤的基础上，控制 温度、湿度和空气成分三个条件，降低呼吸消 耗。 （三）呼吸作用与作物栽培 栽培措施要保证作物呼吸作用正常进行，如 水稻浸种催芽时用温水淋种和时常翻种；水稻育 秧采用湿润育种；作物的中耕松土等。 五、光合作用和呼吸作用的关系 光合作用和呼吸作用既相互对立，又相互依赖，两者共同存在于统一的有机体中； 光合作用和呼吸作用又有相互依赖、紧密相连的关系，两者互为原料与产物，光合作用释放O2可供呼吸作用利用，而呼吸作用释放CO2也可被光合作用所同化。它们的许多中间产物是相同的，催化诸糖之间相互转化酶也是类同的。 在能量代谢方面，光合作用中供光合磷