冯令民

(中国人民解放军66188部队保障部 河北张家口 075100)

0 引言

所谓光合作用,主要指的是植物在生长过程中,利用光能将二氧化碳和水转化为有机物,并释放出氧气的过程。其不仅是生物生长过程中,赖以生存的重要基础,而且也是地球碳氧循环的重要媒介。近几年来,国家对粮食安全问题给予了高度重视,因此,光合作用与农业生产和粮食安全也被人们广泛关注,如何利用从植物生理学的角度促进光合作用对农业生产和粮食安全也成为了相关部门所面临的一项重大课题。

1 植物生理学概述

所谓植物生理学,主要指的是研究植物生命活动规律的生物学分支学科,从某种意义上来讲,植物生理学具有一定的独立性。其主要目的在于对植物的生长发育、物质代谢等规律和控制进行研究,研究的主要内容包括植物呼吸、运动以及光合作用等。其中,光合作用作为绿色植物的特殊功能,其不仅是植物特有的生物学过程,而且还是作物产量形成的物质基础。因此,其也必然的成为了植物生理学所研究的重点内容。

2 光合作用与农业生产和粮食安全

上文提到,光合作用对农业生产和粮食安全都具有重要意义。因此,在农业生产过程中,如何将光合作用的优势充分发挥是非常重要的。

2.1 增施二氧化碳“气肥”,增加光合作用原料

二氧化碳作为光合作用的主要原料,对作物产量的提升是具有重要作用的。在作物的生长过程中,需要一定量的二氧化碳来提高产量,但是,如果所需的二氧化碳单纯的依靠空气啦提供,那么势必不能满足要求。因此,相关人员就必须采取相应的措施来提高土壤或空气中的二氧化碳含量。根据这个要求,我们可以在作物生长的过程中施有机肥或农家肥,通过这些有机物的分解来获取更多的二氧化碳,以此来使二氧化碳含量满足作物的生长需求,提高作物产量。

2.2 供应适量矿质元素,提高农作物光合效率

在农作物生长过程中,其所需的光合作用很大程度上受着矿质元素的影响。就我国目前大部分农作物的生长土壤来看,无论是其Fe含量还是Mg含量,都能够满足农作物的生长需求,但土壤中的N、P、K元素含量却明显不能满足需求。在这种情况下,如果想要更好的提高农作物的产量,那么就应该为农作物提供适量的矿质元素,比如说N、P、K肥等,以此来弥补N、P、K元素不足的现状,最终达到农作物增产增收的目的。

2.3 减轻农作物“午休”的影响

通常情况下,光合作用的最佳温度是25℃-30℃,如果低于25℃的话,那么光合作用的优势便无法发挥出来,如果高于30℃,那么就会导致农作物由于蒸腾量过大而发生萎蔫,对二氧化碳的也无法实现充分吸收,有机物运输受阻。此外,如果光合作用的温度较高,那么还会在一定程度上对叶绿体的结构造成破坏,最终导致农作物无法充分接收光合作用。由于温度不适而导致的以上几种现象便是农作物的“午休”现象,农作物一旦出现“午休”现象,那么就会导致植物光合生产30%-50%的损失,严重的甚至还会更多。因此,面临这种问题,我们必须采取相应的措施减轻农作物的这种“午休”现象,以此来增加光合作用产物的积累。比如说采用少量水来对田间农作物的水分状况进行改善,避免农作物发生“午休”现象,提高农作物产量。

2.4 适当延长农作物光照时间

俗话说得好:万物生长靠太阳。由此可见,阳光对于农作物的生长来说起着重要的作用。为了能够从根本上提高农作物的产量,在农作物生长过程中,一定要控制好其接受光照的时间,在条件允许的情况下,应该适当延长农作物的光照时间。如果不能实现对农作物生长所需的光照需求,我们应该设法利用温室来实施农作物生产,此外,还可以将非生长季节的太阳能充分利用起来,这种生产方式的好处是不受季节的限制,一年四季都可以确保农作物四季常青,产量不断增加。

2.5 合理利用不同色光,促进农业生产

我们都知道,农作物在生长过程中,对于任何一种光都能够吸收,而且所吸收的部分也不仅相同,比如说,透过有色薄膜的光,农作物会发生光谱成分变化,透过蓝紫光和红橙光,能够提高农作物的光合效率等。因此,我们在对农作物进行栽培的时候,应该根据其不同的品种,来合理利用不同色光,以此来达到不同的生产效果。对于该项内容,曾有人做过实验:在小麦生长过程中,采用红色薄膜将其覆盖,能够在很大程度上加快小麦的生长时间,产量也会不断增加;在黄瓜生长过程中,采用红色薄膜大棚将其覆盖,能够使黄瓜产量增加0.5倍左右。

2.6 合理使用生长调节物质,提高光合效率

多年的研究表明,在农作物生长过程中,合理使用生长调节物质,能够大大提高农作物的光合效率。目前,使用最为广泛的则要属DCPTA,实践证明,使用了该种生物调节剂之后,大豆的产量提高了35%,蛋白质含量增加了近70%;成倍提高银胶菊中橡胶含量。由此可见,在未来的时间里,合理使用生长调节物质是非常重要的。

3 结语

综上所述,随着国家相关部门对粮食安全问题重视程度的不断提高,如何将光合作用在农业生产中充分发挥出来也成为了相关部门所面临的一项重大课题。通过本文的介绍我们能够看出,光合作用与作物产量之间的关系是非常复杂的,因此,在未来的时间里,工作人员仍然要继续对其进行全面系统的研究,以此来从根本上提高光合作用对农作物的效果,在少浇水、少施肥的基础上提高作物产量。

[1]高荣孚.从植物生理学谈光合作用与农业生产和粮食安全[J].《科技创新与品牌》,2012(7).

[2]毕洁琼.光合作用与农业生产[J].《植物生理学通讯》,2010(6).

[3]阮拥英.对我国粮食问题的几点思考[J].《甘肃农业》,2004(8).

[4]王新长,陶汉之,高丽萍.用辐照度作为研究植物光合作用光源标度的探讨[J].《安徽农业大学学报》,1987(3).