為什么說復(fù)種可以提高光能利用率

2024-05-30

復(fù)種為我們提供了一種可持續(xù)的發(fā)展模式,有助于提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率和穩(wěn)定性,因?yàn)樗茏畲笙薅鹊靥岣吖饽芾寐剩唧w體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

復(fù)種可以提高光能利用率

一、增加作物的光合面積

作物葉片是接受太陽光進(jìn)行光合作用的載體,葉面積的大小直接影響光合產(chǎn)物的多少,作物的光合面積與作物干物質(zhì)生產(chǎn)量密切相關(guān)。但是大量研究證明,只有在作物群體密度適中、葉面積大小適宜時(shí),作物的葉面積與光合產(chǎn)量才呈現(xiàn)正相關(guān)。

在一年一熟情況下,增加作物的葉面積特別是同一作物群體葉面積的潛力有限。與之相比,復(fù)種可以很好地解決這一矛盾,一年多熟既可以通過增加播種面積增加作物的光合面積,又可以避免一年一熟情況下增加葉面積導(dǎo)致的葉片凈光合率迅速下降。

二、延長作物的光合時(shí)間

我國許多地區(qū)作物生長季為200天以上,有些地區(qū)甚至高達(dá)365天。如果一年只種植一季作物,其生長期一般只為3~7個(gè)月,且保持較大葉面積指數(shù)的時(shí)間則更短,一般僅為2~3個(gè)月。

因此,如在生長期長的地方實(shí)行一年一熟,由于光合時(shí)間短,光能利用率低,光能資源浪費(fèi)嚴(yán)重。例如在東北的沈陽,一年種一季玉米,生長季浪費(fèi)15%;而在南部的南寧,一年種植一季玉米,光合時(shí)間的浪費(fèi)近70%。全球耕地占陸地面積的11%,但是農(nóng)作物的生物產(chǎn)量還不及陸地植物光合產(chǎn)量的1%。生產(chǎn)力高的熱帶雨林每年平均固碳為990g/ml,而一般耕地只有290g/m2。

這種差別的產(chǎn)生,主要原因之一就是耕地的光合時(shí)間短。因此,在自然資源與社會(huì)資源條件允許的情況下,依據(jù)不同地區(qū)的資源特征及不同作物的生物學(xué)特性,在夏秋季節(jié)和冬春季節(jié)合理安排喜溫與喜涼作物生產(chǎn),通過合理的作物布局與復(fù)種,可以最大限度地挖掘光合時(shí)間利用的潛力,提高光能利用率。

三、提高作物的光合勢

光合勢是作物的葉面積與光合時(shí)間的有機(jī)結(jié)合,二者相輔相成,不可偏廢。較大的葉面積與較短的光合時(shí)間及較小的葉面積與較長的光合時(shí)間均不能獲得較高的光合勢。

復(fù)種并不是在任何情況下都有利于提高光能利用率,只有在一定的葉面積基礎(chǔ)上才能發(fā)揮其作用。如北京農(nóng)業(yè)大學(xué)1984年試驗(yàn),旱地小麥-夏玉米和小麥-夏大豆一年二熟,年光能利用率分別只有0.37%與0.31%,而一年一熟春玉米卻為0.41%。其原因就是一年二熟雖光合時(shí)間長達(dá)240天,但平均葉面積系數(shù)低,僅有0.95和0.88;一年一熟光合時(shí)間僅為131天,但平均葉面積系數(shù)卻為1.15,因此光能利用率仍比一年二熟提高10.8%~32.3%。

所以,延長光合時(shí)間必須與一定的葉面積系數(shù)相結(jié)合,將光合時(shí)間與葉面積系數(shù)統(tǒng)一考慮,才有利于提高產(chǎn)量。

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