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光合作用概述范文第1篇

《普通高中生物課程標準》中明確指出應該注重生物科學史的學習。而本節(jié)教學內(nèi)容概述了科學史中光合作用的發(fā)現(xiàn)過程，是對初中所學光合作用的基礎(chǔ)知識的進一步深化，更深刻地闡明了光合作用發(fā)現(xiàn)過程中的幾個經(jīng)典實驗。本節(jié)的教學目標不僅是透徹理解光合作用的實質(zhì)，更重要的是通過光合作用的發(fā)現(xiàn)史讓學生體驗和認識科學研究的過程，認識科學家實驗設(shè)計的巧妙之處，使學生初步學會科學探究的過程和方法，逐步形成科學探究的科學素養(yǎng)，變被動學為主動探究，使學生構(gòu)建自身的知識體系成為可能。

高中階段學生在學習了細胞、酶、ATP、呼吸作用等知識后，開始了難度較大的“光合作用”的學習，光合作用發(fā)現(xiàn)史的學習為下一節(jié)課深刻理解光合作用原料、產(chǎn)物、具體過程等埋下伏筆，科學發(fā)現(xiàn)史的每個實驗一環(huán)扣一環(huán)，彼此間有著緊密的聯(lián)系，在教學過程中采取啟發(fā)式教學，充分調(diào)動學生的積極性，引導學生換位思考，如果你是科學家應該如何設(shè)計實驗繼續(xù)探究前人探究歷程中遇到的問題，學會分析實驗結(jié)果，引導學生運用已有的知識主動的發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，讓學生站在科學家的角度思考問題并講解實驗，使學生實現(xiàn)知識的掌握和遷移。

2 教學手段

多媒體輔助教學設(shè)備，探究實驗

3 教學過程

3.1 新課導入

創(chuàng)設(shè)情境：（指向窗外）看！美麗的自然界中有那么多的綠色植物，如果沒有它們，地球上大多數(shù)的生物包括我們?nèi)祟惸懿荒苷５卮婊?？這是什么作用？提問：什么是光合作用？科學家是怎樣設(shè)計實驗探索發(fā)現(xiàn)光合作用的呢？今天我們就一起來回眸歷史，揭開光合作用之謎。

眾所周知，一顆種子播種在土壤中，在適宜的條件下便可萌發(fā)生長。有的可長成高達數(shù)十米的參天大樹；有的在其最適合生長的季節(jié)里具有驚人的生長速度。如玉米在拔節(jié)期每天大約可長高8厘米。那么，植物生長所需的營養(yǎng)物質(zhì)是從哪里來的？出示圖片，早在公元前2世紀，古希臘的哲學家亞里士多德認為，植物生長發(fā)育所需要的物質(zhì)全部來自土壤，這句話對嗎?你能用實驗證明嗎？引出海爾蒙特的實驗。

3.2 新知學習

運用多媒體展示海爾蒙特的實驗過程和結(jié)果，（“柳樹之謎”的漫畫），分析實驗數(shù)據(jù)，提出問題：①樹重量的增加是不是來自于土壤？②實驗結(jié)果土壤減少了，減少的是什么物質(zhì)？他認為構(gòu)成植物體的物質(zhì)來自水，而土壤只供給極少量的物質(zhì)。③木桶上還要加蓋，目的是什么？結(jié)論完全正確嗎？忽略了什么因素的作用？

總結(jié)：這個結(jié)論首先提出了水參與植物體有機物質(zhì)合成的觀點，但是沒有考慮到植物能否從空氣中得到什么。

【板書】

1.1648年 海爾蒙特實驗 結(jié)論：水分是建造植物體的唯一原料

課件演示普里斯特利實驗過程及現(xiàn)象，組織學生分小組進行討論：①該實驗說明了什么？②該實驗是否證明了二氧化碳和氧氣變化？③后來科學家重復他的實驗，發(fā)現(xiàn)有時候成功，有時候失敗，失敗的最可能原因是什么？④如果你是科學家，你將如何進一步完善這個探究實驗？

總結(jié)：實驗采用了對照的方法控制變量，證明植物能“凈化”因燃燒或動物呼吸而變得污濁的空氣，使空氣變好，這就是后來人們才知道的植物在光合作用中釋放出氧氣的緣故。然而他卻把這種現(xiàn)象歸因于植物緩慢的生長過程，卻忽略了光在此過程中的重要作用。這也是有人重復實驗失敗的原因。

【板書】2.1771年 普利斯特利實驗 結(jié)論：植物可以更新空氣

（多媒體展示實驗過程）講解，設(shè)問：英根豪斯實驗采用什么實驗方法，得出什么結(jié)論？

【板書】3.1779年 英格豪斯實驗 結(jié)論：植物只有在光下才能更新空氣提出問題，引導學生：

（1）植物吸收和釋放的究竟是什么氣體？知道1785年由于發(fā)現(xiàn)了空氣的組成，人們才明確綠葉在光下放出的氣體是氧氣，吸收的是二氧化碳。

（2）這一過程在光下都能成功，那么光能到哪里去了？1845年，德國科學家梅耶根據(jù)能量轉(zhuǎn)換和守恒定律明確提出，植物在進行光合作用時，把光能轉(zhuǎn)換成化學能儲存起來。

（3）光能以什么形式儲存起來了呢？植物在吸收水分和二氧化碳，釋放氧氣的光程中，還產(chǎn)生了什么物質(zhì)呢？學生活動：嘗試讓學生設(shè)計實驗，然后學生觀看課件中的設(shè)計方案。

然后放映一段該實驗的錄像，邊講解邊討論：

（1）實驗前為什么要將植物放在暗處幾小時？

（2）為什么要一半遮光一半曝光？起到什么作用？

（3）為什么要進行脫色處理？

（4）該實驗能得出什么結(jié)論？結(jié)論：綠色植物在光下產(chǎn)生了淀粉。

【板書】4.1864年 薩克斯實驗 結(jié)論：綠色植物在光下產(chǎn)生了淀粉

通過前面的實驗已經(jīng)知道光合作用的原料是二氧化碳和水，產(chǎn)物是淀粉和氧氣，那么植物光合作用產(chǎn)生的氧氣是來自二氧化碳，來自水，還是來自兩者？如果是你，你會怎樣設(shè)計實驗？展示學生的設(shè)計思路，并請學生解釋理由。

根據(jù)同位素標記法，設(shè)置兩組實驗：

（1）用18O分別標記H2O和CO2。

（2）Ⅰ向綠色植物提供H218O和CO2；Ⅱ 向綠色植物提供H2O和C18O2。

討論：為什么要設(shè)置兩組實驗，能否只做一組？為什么？通過這個實驗,可以證明光合作用釋放出來的氧氣全部來自于水。

【板書】5.1940年 魯賓和卡門實驗 結(jié)論：光合作用釋放出來的氧氣全部來自于水

光合作用產(chǎn)生的有機物是怎樣合成的？和反應中哪些原料有關(guān)？你如何設(shè)計實驗證明你的假設(shè)？仍然采用同位素標記法，用14C標記的14CO2供小球藻進行光合作用，然后追蹤監(jiān)測其放射性，探明了CO2中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化的途徑稱為卡爾文循環(huán)。

【板書】6.1948年 卡爾文實驗 結(jié)論：二氧化碳中的碳轉(zhuǎn)化為有機物中的碳

3.3訓練反饋與拓展延伸

回顧科學家的實驗，總結(jié)出光合作用的原料、產(chǎn)物、場所和條件。

光合作用概述范文第2篇

關(guān)鍵詞：高中生物；高效課堂；興趣；思想；方法

高效生物課堂的構(gòu)建一直以來都是教師追求的目標之一。因此，本文就從以下幾個方面對如何構(gòu)建高效的高中生物課堂進行概述。

一、培養(yǎng)學生的學習興趣

楊振寧先生曾說：“成功的秘訣在于興趣?！逼鋵崳瑢虒W來說也是一樣，只有學生對學習的內(nèi)容產(chǎn)生了興趣，學生才能積極地走進課堂，才能在提高學生課堂參與度的基礎(chǔ)上，逐步提高學生的課堂參與度，進而為高效生物課堂的實現(xiàn)打下堅實的基礎(chǔ)。

例如，在教學《生命活動的主要承擔者――蛋白質(zhì)》時，為了能夠調(diào)動學生的學習興趣，也為了激發(fā)學生的課堂參與度，在導入課時，我選擇生活情境創(chuàng)設(shè)法。首先，我引導學生思考下面幾個問題：（1）哪些食物中含有蛋白質(zhì)較多？（2）前幾年產(chǎn)生了一種怪病“大頭娃娃”，你了解過是什么原因造成的嗎？（3）蛋白質(zhì)可以從體內(nèi)轉(zhuǎn)化形成嗎？……讓學生結(jié)合教材內(nèi)容以及生活經(jīng)驗對這些問題進行思考，以確保學生在獨立思考的過程中找到學習和探究生物的興趣，進而在掌握蛋白質(zhì)的相關(guān)知識的同時，也為高效課堂的實現(xiàn)以及學生獨立人格特點的培養(yǎng)做好鋪墊工作。

二、轉(zhuǎn)變教師教學的思想

長久以來，受應試教育思想的影響，我們的課堂呈現(xiàn)的都是簡單的灌輸式教學模式，學生一直處于被動的知識接受狀態(tài)，課堂上教師基本占主導地位，嚴重不利于新時期高效課堂的實現(xiàn)。因此，在新課程改革下，教師要轉(zhuǎn)變以往的教學思想，要將主體地位歸還給學生，使學生逐步發(fā)揮主角的作用。所以，我們要從以下幾個方面做好轉(zhuǎn)變工作，為高效課堂的順利實現(xiàn)做好基礎(chǔ)工作。

首先，從應試教育思想轉(zhuǎn)變到素質(zhì)教育思想上來，要把單一的以知識傳授為目標的教學轉(zhuǎn)變到知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀三個方面上來；其次，從課堂的主導者轉(zhuǎn)變成合作者、組織者和參與者。教師要充分發(fā)揮學生的課堂主體性，要確保學生在教師營造的輕松環(huán)境中真正成為課堂主體?？傊覀円龊盟枷肷系霓D(zhuǎn)變，并從行動上落實，以真正確保生物教材價值的最大化實現(xiàn)。

三、轉(zhuǎn)變教師教學的方法

教學方法的好壞是影響高效課堂能否順利實現(xiàn)的關(guān)鍵因素，所以，在新課程改革下，我們要摒棄傳統(tǒng)單純講授式教學模式，要有效貫徹落實課改基本理念，選擇多樣化的教學方法，充分發(fā)揮學生的主動性，使學生在自主學習、合作交流中養(yǎng)成良好的學習習慣。下面以小組教學模式為例，對如何實現(xiàn)高效生物課堂進行概述。

例如：在教學《能量之源――光與光合作用》時，我按照“優(yōu)劣互補”的原則將學生分成不同的小組，然后，引導學生以小組為單位，帶著本節(jié)課的教學目標進行自主學習。即：說出綠葉中色素的種類和作用，說明光合作用以及對它的認識過程，嘗試探究影響光合作用強度的環(huán)境因素等等。鼓勵學生結(jié)合教材內(nèi)容進行自主學習，獨立思考。最后，在掌握本節(jié)課的基本內(nèi)容之后，我組織學生以小組為單位對影響光合作用強度的環(huán)境因素給出假設(shè)，并自主設(shè)計實驗進行驗證，目的是要讓學生在探究中鍛煉獨立思考能力。而且，自主設(shè)計實驗題也是高中生物試題中常見的習題，所以，這樣的練習對學生解題能力的培養(yǎng)也起著不可替代的作用。

總之，在新課程改革下，我們生物教師要認真學習基本理念，從多角度入手為高效生物課堂的實現(xiàn)做好準備工作，同時，也為促進每個學生的充分發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。

光合作用概述范文第3篇

本節(jié)是人教版初中生物七年級上冊第三單元第五章第二節(jié)的內(nèi)容。在教材中光合作用相關(guān)內(nèi)容完成教學之后展開。本節(jié)介紹了呼吸作用的過程、定義以及呼吸作用是生物體的共同特征這一重要的生物學概念，然后聯(lián)系前幾節(jié)光合作用有關(guān)知識，引導學生分析認同綠色植物在維持生物圈的碳氧平衡中的作用。

在教學中，調(diào)整課本中直接給出“呼吸作用”這一概念的教學角度。以“綠色植物制造的有機物有何作用”為出發(fā)點，以直觀的實驗現(xiàn)象層層深入，逐步形成“呼吸作用”這一概念，突破呼吸作用的實質(zhì)這一教學難點。通過課外探究實驗視頻和課內(nèi)探討實驗改進等環(huán)節(jié)，對教材內(nèi)容進行補充，幫助學生形成較為完整的的呼吸作用的概念。

本課需一課時。

二、教學目標分析

【教學目標】

知識目標： 1.根據(jù)實驗，描述呼吸作用的過程； 2.歸納呼吸作用的公式；

3.舉例說出農(nóng)業(yè)和生活中與植物呼吸作用原理的有關(guān)措施；

4.說出動物體內(nèi)也進行著呼吸作用，呼吸作用是生物的共同特征。

能力目標：

1.學習體驗探究實驗的過程，提升實驗設(shè)計能力； 2.提升運用理論知識解釋實際問題的能力；

情感、態(tài)度、價值觀：認同綠色植物在維持生物圈碳氧平衡中的作用。

【教學重難點】

重點：呼吸作用的過程。難點：呼吸作用的實質(zhì)。

三、學習者特征分析

從知識儲備來看，學生已學完光合作用相關(guān)內(nèi)容，可與本節(jié)呼吸作用知識進行比較以深化理解；從生活和情感體驗角度，學生對現(xiàn)實生活中涉及呼吸作用的一些現(xiàn)象已有不少感性認識，便于教學中適當調(diào)用；從學習能力角度，經(jīng)過近一個學期的生物學學習，學生已具備初步的理性分析能力和邏輯判斷能力，在本節(jié)教學中都是可利用資源。但初一學生處于以形象思維為主，并向抽象思維逐步過渡的關(guān)鍵時期，在教學中需注重這一規(guī)律，幫助學生完成從感性到理性的概念構(gòu)建過程。

四、教學策略的選擇與設(shè)計

1.充分調(diào)用與呼吸作用有關(guān)的概念如細胞中有機物中含有能量，學生已有的知識點如植物體的生命活動需要能量等，對本課進行設(shè)計，逐層深入，從直觀現(xiàn)象到理性抽象構(gòu)建呼吸作用這一概念。

2.以“提問―實驗―結(jié)論”的方式逐層推進教學，貫穿呼吸作用過程內(nèi)容的教學。

3.以“激趣―探究式”拓展實驗內(nèi)容，變教師為中心的灌輸式教學為學生主動參與的開放式教學，拓展呼吸作用部位和呼吸作用時間的內(nèi)容，幫助學生理解呼吸作用本質(zhì)。

五、教學資源與工具設(shè)計

教師準備多媒體課件，準備演示實驗器具（種子呼吸時放出熱量的實驗裝置一套，種子呼吸時吸收氧氣的實驗裝置一套，種子呼吸時放出二氧化碳實驗裝置一套），澄清石灰水，吸管、洗耳球、火柴等。

教師協(xié)助興趣小組學生拍攝完成芥菜菜葉呼吸作用釋放二氧化碳實驗視頻。

六、教學過程

教學流程圖附后

七、教學評價設(shè)計

1.課堂問答采用積分制度，答錯不扣分，答對每題加1分，按比例記入期末總評。

2.實驗設(shè)計采用小組捆綁式評價，以書面設(shè)計方案作為小組評分依據(jù)，組長標注小組成員貢獻比例。

3.學生完成課堂檢測練習，教師根據(jù)練習完成情況評價每個學生課堂知識點掌握程度，以同桌互相批改分數(shù)方式體現(xiàn)，并發(fā)還學生訂正。

八、幫助與總結(jié)

光合作用概述范文第4篇

關(guān)鍵詞 氣候因素；水稻生產(chǎn)；影響；遼寧省

中圖分類號 P49 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2012）22-0240-02

遼寧省屬北方一季粳稻區(qū)，近年來水稻播種面積占糧食總播種面積的16%左右，但產(chǎn)量則占糧食總產(chǎn)量的25%左右。水稻生產(chǎn)在全省的糧食生產(chǎn)中占有重要地位。在社會發(fā)展和其他因素相對穩(wěn)定的條件下，天氣氣候條件將是影響作物產(chǎn)量的重要自然因素。該文從氣候分析入手，探討氣候條件與水稻生長的關(guān)系，為不同地區(qū)根據(jù)當?shù)氐臍夂驐l件進行水稻生產(chǎn)提供借鑒。

1 遼寧省的農(nóng)業(yè)氣象資源

資源是指人類可利用的自然物質(zhì)和自然能量。農(nóng)業(yè)氣候資源包括溫度、降水、太陽輻射、CO2等。遼寧省地處中緯度，屬溫帶大陸型季風氣候區(qū)。氣候特點：光能資源豐富，日照充足，溫度適中，春秋季短，雨熱同季，雨量分布不均，東多西少。按冷暖程度劃分，沈陽以南，本溪、岫巖、莊河一線以西以及朝陽、喀左以東地區(qū)，為暖溫氣候帶；其地區(qū)為中溫氣候帶。按干濕程度劃分，除遼寧西部山地和西北風沙區(qū)屬于亞干旱氣候區(qū)以外，其余地區(qū)均屬于濕潤和亞濕潤氣候區(qū)。各地因地理條件不同，氣候復雜多樣，即使在同一氣候區(qū)中，也有截然不同的小氣候。全省年平均氣溫4.8～10.4 ℃，降水量485～1 130 mm，日照時數(shù)2 285～2 870 h，≥10 ℃活動積溫2 731.2～3 674.3 ℃，平均無霜期124～215 d[1]。年日照百分率54%～66%。月平均溫度超過15 ℃以上的有5個月，5—9月降雨量占全年降雨量的80%。水稻生育期間的5—9月日照時數(shù)為965.1～1 343.6 h，氣象條件為優(yōu)質(zhì)稻米的生產(chǎn)創(chuàng)造有利條件。

2 光照、溫度、降水對水稻生長的影響

2.1 光照對水稻生長的影響

作物干重的90%左右是由光合產(chǎn)物形成的，光能條件與作物產(chǎn)量有著直接的關(guān)系。水稻雖然屬于短日照作物，但要足夠的日照才能進行階段發(fā)育，正常抽穗，灌漿結(jié)實。遼寧省在5月日照時數(shù)達到高峰值，大部分地區(qū)在250～300 h。此時充足的日照對水稻的秧苗生長、移栽分蘗都十分有利。7、8月受降雨影響日照時數(shù)有所減弱，9月后隨著降雨顯著減少，日照又有小幅回升。當水稻進入灌漿期后，日照的優(yōu)劣對粒重影響很大。據(jù)研究，日照與粒重呈正相關(guān)。就太陽總輻射而言，當日照輻射量大于1 046 J/cm2時，日照是適宜的，但小于此值就有不利影響，且值越小影響越大。遼寧省陽光輻射年總量在418.4~836.8 kJ/cm2，日平均輻射量在1 146.4~2 292.8 J/cm2，完全能滿足水稻生長的需要。水稻生長期5—9月的光照條件，除個別年份在育秧期出現(xiàn)長期陰雨天氣，抽穗開花期和灌漿成熟期出現(xiàn)連續(xù)陰雨寡照等不利天氣影響外，一般光照都比較充足，能滿足水稻生長的需要。水稻籽粒產(chǎn)量的90%左右形成于抽穗至成熟這一時期，此時光照強度的多少對產(chǎn)量具有決定影響。遼寧省屬光照比較豐富的地區(qū)，據(jù)張估算，沈陽稻區(qū)的理論光能利用率在3.41%，水稻理論產(chǎn)量潛力為28 215 kg/hm2 [2]。但由于水稻在田間的反射、漏射、透射以及水稻自身存在的光飽和現(xiàn)象，實際光能利用率僅為1.2%。因此，提高光能利用率將是提高水稻單產(chǎn)的根本途徑。

2.2 溫度對水稻生長的影響

水稻起源于濕熱地帶，為喜溫作物。當水稻播種后5 d平均氣溫在10 ℃以下會引起爛種，延誤農(nóng)時。水稻在不同的生長階段對溫度的要求不同。水稻幼穗發(fā)育期間對溫度敏感，其中反應最敏感的為幼穗分化后期。此階段一般要求日平均氣溫在20 ℃以上，日平均氣溫持續(xù)3 d以上低于18～20 ℃，水稻便會受害。溫度還是影響水稻開花結(jié)實的最主要因素，粳稻開花的最適溫度為25～32 ℃，在日平均氣溫低于20～23 ℃或超過35 ℃以上時，均會影響花粉生活力和花粉管的萌發(fā)與伸長，使不孕穎花率增加。

全省年平均氣溫的分布趨勢是：沿海高于內(nèi)陸，遼河平原南部和大凌河流域高于東西部山區(qū)。處于水稻生長季的5—9月全省平均氣溫20.2 ℃，高于年平均氣溫10 ℃以上，除冷年和后期低溫嚴重的年份外，一般均能滿足水稻生產(chǎn)發(fā)育的要求。在水稻生育期間晝夜溫差一般在10 ℃左右，遼西遼東山區(qū)晝夜溫差更大。只要夜間溫度不降至臨界溫度以下，較大的溫差對水稻的生長發(fā)育，尤其是灌漿結(jié)實十分有利。

2.3 降水對水稻生長的影響

一般每生產(chǎn)1 kg稻谷，需要0.42～0.71 m3的水。水是制造有機物質(zhì)的原料，也是水稻體內(nèi)物質(zhì)的主要溶媒和物質(zhì)代謝的體內(nèi)環(huán)境，水還能調(diào)節(jié)水稻植株溫度和土壤內(nèi)的空氣，水稻必須有充足的水分供應才能發(fā)育良好。如果在水分“臨界期”缺水，就會對產(chǎn)量造成嚴重影響。遼寧省降水季節(jié)分配很不均衡，冬春季降水很少。春季降水占全年降水的13.72%，冬季僅占全年的1.53%，夏季降水集中，占全年的69.71%，秋季占全年降水的15.05%。水稻在苗期具有較強的耐旱性，出苗后只要土壤水分保持在田間持水量的70％即可。夏季隨著西北太平洋副熱帶高壓勢力增強并逐漸北移，潮濕的東南季風則沿著高壓的西側(cè)向北移動，遼寧省受此影響，降雨頻繁且雨量集中。季雨量一般可達400～600 mm，而鳳城、寬甸達700 mm以上。此時，充沛的雨量基本上可以滿足水稻對水分的需要，但降水過于集中有可能出現(xiàn)洪澇。水稻在孕穗期，對干旱反應最敏感。此時缺水會導致穎花數(shù)下降和嚴重的穎花不育，造成嚴重減產(chǎn)。開花期受旱，影響授粉、受精，形成空粒，嚴重時甚至稻穗干枯，形成白穗。根據(jù)遼寧省歷年氣候資料統(tǒng)計，遼寧省在水稻孕穗開花期出現(xiàn)干旱的頻率為30％左右，對水稻生長是比較安全的。進入9月后，隨著太陽高度角減小，日照減弱，西北太平洋副熱帶高壓隨之南撤，西北季風開始增強，雨量急劇減少，全省大部分地區(qū)降雨量在80～140 m，對水稻后期灌漿會帶來不利影響。水稻產(chǎn)量的穩(wěn)定與水分供應的關(guān)系十分密切。遼寧降水季節(jié)分布與水稻生育需水量趨勢基本一致，有利于水稻的正常生長。但如果雨季陰雨連綿、低溫寡照，對水稻生長也會帶來不利影響。

3 抵御不良氣候條件的對策

3.1 建立合理群體結(jié)構(gòu)，提高光能利用率

從作物的生理方面分析，光合作用是高產(chǎn)的基礎(chǔ)。實現(xiàn)水稻高產(chǎn)的各種栽培方法，其實質(zhì)還是提高光能利用效率。在實際生產(chǎn)中，光能利用率遠低于理論最大光能利用率，其主要原因應從品種特性和環(huán)境因素2個方面考慮。一方面，水稻田間出現(xiàn)如反射、漏射、透射以及光飽和，特別在水稻生長初期，漏光損失嚴重，生長后期的葉片老化和隨生育過程而上升的呼吸消耗；另一方面，光強、溫度、CO2供應等也會影響光合效果[3]。

針對光能利用率低的原因，可以通過以下幾個方面提高光能利用率：一是延長光合時間。只要氣候適宜就及早插秧，使之早封壟，防止早衰，延遲生育期。二是增加光合面積。通過適當密植提高水稻群體最適葉面積指數(shù)，提高群體總的光合作用。三是合理施肥調(diào)節(jié)水稻的光合作用。氮素是制造光合器官蛋白質(zhì)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。磷能參與光合作用中的能量代謝、促ADP與ATP間的相互轉(zhuǎn)換。鉀能改善群體通風透光條件，從而有利于光合作用生產(chǎn)更多的干物質(zhì)。因此，通過合理施用氮磷鉀肥料來調(diào)控水稻光合作用，提高光能利用率[4]。四是推廣直立穗型水稻品種。從光能利用角度來看，直立穗型的優(yōu)勢在于群體中部的光照條件得到改善，有利于下部葉片的光合作用。此外，直立穗型還有利于群體內(nèi)CO2的擴散，進而促進光合作用和物質(zhì)生產(chǎn)。

3.2 采取措施，防御關(guān)鍵期低溫

遼寧省一般在4月中旬播種水稻，播種時不要密播，因為該省4月正處于冷暖氣流相互進退時期，氣溫起伏較大，有時在育秧過程中（特別是在離乳期）遇低溫然后溫度猛升的情況下，易發(fā)生青苗。插秧后低溫對水稻危害較大，受害嚴重的秧苗部分分蘗芽枯死，不能正常出葉和伸長。為了加強生育初期抵御低溫的能力，插秧時要減少傷根，應保留根長3 cm以上。插秧后要防止田水流失，通過淺灌和補水灌溉來提高水溫，促進水稻盡快返青、分蘗。遼寧省北部地區(qū)因為緯度較高，在8月易出現(xiàn)17 ℃以下的低溫天氣，對水稻的灌漿結(jié)實會帶來不利影響，為預防灌漿成熟期的低溫危害，一是要選用后期灌漿成熟快、抗寒能力較強的品種；二是適時施用氮肥和磷鉀肥調(diào)節(jié)花期，將抽穗期調(diào)節(jié)在安全溫度范圍內(nèi)。在氣溫低于17 ℃時，夜間灌河水能提高田間氣溫，對防御冷害有一定效果。如果冷空氣較強，最有效的方法是用高于氣溫的溫水深灌，因為水比空氣的比熱大，低溫時一般水溫比氣溫高3～4 ℃。在灌深水時要注意葉尖必須露出水面，待回暖后再逐漸排水。遼寧省北部地區(qū)和東部山區(qū)氣候冷涼，變化無常，無霜期差異較大，長則150 d左右，短則僅120 d左右。每3～4年有一個明顯的低溫早霜年，使水稻不能正常成熟，嚴重時甚至導致灌漿階段性停止，嚴重影響產(chǎn)量形成。促進水稻盡早成熟是預防早霜的重要措施。因此，可以通過適當晾田和及時割除田間雜草提高低溫的方法來促進水稻早熟。此外，適時噴施磷酸二氫鉀，不僅可以促進水稻早熟，還可以提高米質(zhì)。有條件的地方也可以在田間堆放雜草、枯枝落葉，晚上點燃產(chǎn)生煙火，能提高溫度2 ℃左右，起到保溫防霜的效果。

3.3 根據(jù)降水變化規(guī)律，采取相應的栽培措施

遼寧省一般在5月下旬插秧，此時正值枯水期，全省平均降雨量僅在50 mm左右，而泡田、插秧及返青期又需要消耗大量的水，造成用水緊張。因此，要在水利設(shè)施不完善的地區(qū)采取節(jié)水栽培措施，合理安排。具體措施有以下幾點：一是選用耐旱品種。耐旱力強的品種根系發(fā)達，束縛水含量較多，適于節(jié)水栽培。二是培育抗旱帶蘗壯秧。壯秧根系活力強，移栽后發(fā)根快、抗旱、抗寒，利于早生快發(fā)。三是實行節(jié)水插秧。其具體做法是邊泡田、邊水整平，連續(xù)作業(yè)，減少蒸發(fā)滲漏。插秧時應集中插秧，縮短插秧期。四是平穩(wěn)促進經(jīng)濟施肥。節(jié)水栽培施肥原則是：在增施有機肥的基礎(chǔ)上，化肥以底肥深施為主，多元素配合，看苗分期施用[5]。遼西北地區(qū)光熱資源豐富，但年降水量僅為300～500 mm，且降水變率較大，屬半干旱地區(qū)，采取節(jié)水栽培措施更為重要。此外，要注重田間溝渠的管理工作，做到遇旱能灌，遇澇能排。

4 參考文獻

[1] 中國農(nóng)業(yè)全書：遼寧卷[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1999.

[2] 陳溫福，徐正進.水稻超高產(chǎn)育種理論與方法[M].北京：科學出版社，2008.

[3] 謝立勇，馮永祥.北方水稻生產(chǎn)與氣候資源利用[M].北京：中國農(nóng)業(yè)科學技術(shù)出版社，2009：25.

光合作用概述范文第5篇

關(guān)鍵詞：SHT11；C20；TSL230B；SEN0114

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A

一、概述

溫室大棚種植為人們生活水平提高帶來了極大的便利。隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)快速發(fā)展，農(nóng)業(yè)技術(shù)智能化發(fā)展是必然趨勢。用現(xiàn)代技術(shù)來改變溫濕大棚中農(nóng)作物的生長環(huán)境，縮短其生長周期，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，幵發(fā)和研制溫室環(huán)境自動化控制系統(tǒng)是有必要的。農(nóng)作物單位面積的出產(chǎn)量角度出發(fā)，溫室種植與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)相比，具有很高的單位面積出產(chǎn)值；從環(huán)境保護角度出發(fā)，溫室種植不僅可以產(chǎn)出綠色的農(nóng)作物，而且可以做到精確地控制化肥使用量以及其它添加劑的施加量，減少了對土壤和地下水的污染。

二、硬件設(shè)計框圖

溫室指通過人工干預對指定區(qū)域內(nèi)溫度、濕度、光照、土壤水分、CO2濃度等諸多環(huán)境因子進行調(diào)控，使之適合所培育農(nóng)作物的生長需求。本文主要應用單片機和相應的傳感器來實現(xiàn)對溫室大棚環(huán)境控制。

系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)由電源、傳感器、按鍵輸入部分、顯示報警、控制輸出、總線模塊組成。電源模塊用于將交流電轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)所需穩(wěn)定的各等級直流電源；傳感器模塊用于測量大棚環(huán)境溫濕度、CO2濃度、光照強度、土壤水分等，傳感器選用的都是數(shù)字型的。控制模塊用于讀取傳感器輸出的數(shù)字信號，處理后輸出到顯示模塊顯示各數(shù)值值，并與各數(shù)值上下限比較，超限時報警，并驅(qū)動智能輸出模塊動作。智能型溫室大棚控制原理系統(tǒng)圖如圖1所示。

本文單片機選用STC89C52，它是種帶8K字節(jié)閃爍可編程可檫除只讀存儲器，低電壓，高性能COMOS8的微處理器。該器件采用ATMEL搞密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標準的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。

三 、傳感器的選擇

1 溫度調(diào)節(jié)。在最高溫度和最低溫度時，農(nóng)作物生長發(fā)育停止，在最適溫度時，農(nóng)作物生長速度最快。在最高溫度和最低溫度時再升高或降低，農(nóng)作物開始出現(xiàn)傷害甚至致死，適宜的溫度對農(nóng)作物的生長有著十分重要的影響。溫度調(diào)節(jié)，在設(shè)定的上下限進行自動加溫降溫。本文降溫設(shè)備采用窗簾風機設(shè)備，升溫設(shè)備采用加熱器。

本文選用了SHT11傳感器。SHT11的四個引腳，DATA引腳接單片機的P1.1，在與單片機連接之間接個4.7KΩ的上拉電阻；STK引腳接單片機的P1.2，VCC與GND分別接單片機的GND和5V電源了。LCD顯示器顯示出當前的相對溫度，高于設(shè)定值啟動降溫設(shè)備，溫度低于設(shè)定值時啟用升溫設(shè)備；能設(shè)定24小時內(nèi)3-4組不同的設(shè)定值在不同時間控制，并保持每天重復直至更改參數(shù)。

2 CO2的調(diào)節(jié)。CO2是植物進行光合作用的重要原料之一，在作物的整個生長期，都需要提供不同濃度的CO2。適宜的CO2濃度可以促使幼苗根系發(fā)達、活力增強、產(chǎn)量增加。二氧化碳濃度的變化將對農(nóng)作物生長產(chǎn)生一定影響，通常農(nóng)作物的產(chǎn)量會增加，但質(zhì)量會下降。所有監(jiān)控CO2的濃度變化是有一定意義的。

本文選用的二氧化碳濃度傳感器是英國GSS的C20，該傳感器具有響應速度快，低功耗，防水抗震動和精度高等特點。C20數(shù)字傳感器四線連接就可以工作，其中從左至右分別為：接地、串行輸入、串行輸出、+5V電壓。其中1引腳和4引腳分別接電源和地，2引腳和3引腳分別接單片機的P1.3引腳和P1.4引腳。

3 光照調(diào)節(jié)。光合作用條件是光，延長光照時間可以增加光合作用進行的時間，有利于農(nóng)作物產(chǎn)量的提高；光合速率隨著光照強度的增加而加快.但超過一定范圍之后，光合速率的增加變慢，所以光照對作物的生長也起著十分重要的作用。

本文采用了TSL230B光照傳感器來采集光照度。TSL230B有8個引腳，1、2引腳為靈敏度選擇輸入端；3引腳為輸出頻率使能端，低電平有效；4引腳接地；5引腳接電源；6引腳為輸出頻率；7、8引腳為輸出頻率分頻系數(shù)選擇輸入端。

作物吸收的光能主要分布在紅光以及藍光的波長范圍內(nèi)，因此釆用低功耗高亮度的紅藍光源LED設(shè)計補光燈系統(tǒng)作為補光設(shè)備。農(nóng)作物的生長離不開陽光的光合作用，系統(tǒng)根據(jù)采集到的光照度，控制開啟LED設(shè)計補光燈系統(tǒng)以滿足農(nóng)作物生長的光照需求。

4 土壤濕度的調(diào)節(jié)。土壤濕度是影響作物生長的重要因素，掌握土壤濕度對作物生長有著重要的意義。在相對濕度較小時，如土壤水分充足，則作物蒸騰較旺盛，作物生長較好。若較長時間空氣濕度處于飽和條件下，作物生長將受抑制，導致質(zhì)量下降等。相對濕度太小，會加重土壤干旱或引起大氣干旱，特別在氣溫高而土壤水分缺乏的條件下，作物的水分平衡被破壞，水分入不敷出，會阻礙生長而造成減產(chǎn)。

本文采用的土壤濕度傳感器是SEN0114。SEN0114有3個引腳，其中GND接地，VCC接電源，DATA接單片機P1.5. 這是一個簡易的水分傳感器可用于檢測土壤的水分，當土壤缺水時，傳感器輸出值將減小，反之將增大。土壤缺少就啟動灌溉設(shè)備。

結(jié)語

溫室大棚環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)了對溫室大棚內(nèi)作物生長的環(huán)境的有效控制，可以實時監(jiān)測到溫度、濕度、CO2的濃度計光照，可以較好地智能控制作物各生長因子，使得作物生長在最為合適的環(huán)境中，可以大大提高了作物的產(chǎn)量與質(zhì)量。