植物的光能利用率

人气 1789   2005-4-18 10:10

植物产量的形成是植物利用光能,通过茎、叶、穗等光合器官进行光合作用,将吸收的CO2和水合成碳水化合物,最大限度地利用太阳光能,不断提高植物的光能利用率是农业气象学的重要任务。

光能利用率是植物光合产物中贮存的能量占所得到的能量的百分率。一般是用单位时间内在单位土地面积上植物增加的干重换算成热量,去除以同一时间内该面积上所得到的太阳辐射能总量来表示,即:

式中 Ep为光能利用率;M为单位面积上植物的产量干重(g/m2);丸为单位干物质燃烧时产生的热量,不同植物的h值是不同的,大豆为26.6KJ/g,水稻15.7kJ/g~18.0kJ/g,甜菜17.2kJ/g,玉米为17.0kJ/g,一般计算时采用17.8kJ/g;∑(S+D)为生长季太阳直接辐射S和散射辐射D日总量之和。∑(S十D)也可用光合有效辐射总量表示,其数值比前者相差近工倍,后者称可见光的光能利用串或辐射能的转换效率,生产上较少应用。

据北京市农林科学院农业气象研究室的资料[4]、[2],北京地区小麦每hm2产量为3000、6000、7500kg的光能利用率分别为0.20%、0.26%、0.41%、0.51%,如包括茎叶和子粒在内的总干物重,光能利用率也只有0.90%~1.65%(表2-8)。

华北平原地区的小麦经济系数在0.27~0.35之间,根据北方15个气象站小麦生育期间总辐射资料,计算出的每hm2产量6000kg和7500kg的总于物质光能利用率分别为1.17%~1.5l%和1.46%~1.89%,这与上面实际观测数值基本一致。

中国的长江流域每hm2产量22500kg以上的试验田中,全年的光能利用率为5%,北方每hm2产量15000kg的地块为4%

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