2023學(xué)年完整公開(kāi)課版太陽(yáng)輻射

農(nóng)業(yè)氣象章太陽(yáng)輻射新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院劉永剛第一節(jié)太陽(yáng)輻射1地球自傳與四季形成N23°26”0°0”S23°26”3月21太陽(yáng)直射赤道晝夜平分，12小時(shí)，春風(fēng)9月23太陽(yáng)直射赤道晝夜平分，12小時(shí)，秋分6月22太陽(yáng)直射北回歸線(xiàn)北半球白天最長(zhǎng)，夏至12月22太陽(yáng)直射南回歸線(xiàn)北半球夜最長(zhǎng)，冬至2太陽(yáng)高度角(h）太陽(yáng)光線(xiàn)與地平面的夾角（0,90°）3太陽(yáng)輻照度單位時(shí)間內(nèi)投射到單位面積上的太陽(yáng)能量J/m2·s4光照度表示光照強(qiáng)弱的程度Lx你知道嗎？夏季在陽(yáng)光直接照射下，光照強(qiáng)度可達(dá)6萬(wàn)～10萬(wàn)lx，沒(méi)有太陽(yáng)的室外0.1萬(wàn)～1萬(wàn)lx，夏天明朗的室內(nèi)100～550lx，夜間滿(mǎn)月下為0.2lx一個(gè)100w的白熾燈，30w的熒光燈，5w的LED的光照強(qiáng)度分別是多少lx？室內(nèi)剛能辨別人臉的輪廓，照度為20LX，下棋打牌的照度為150LX，看小說(shuō)約需250LX房間（場(chǎng)所）參考平面及其高度照度標(biāo)準(zhǔn)值（lx）

居住建筑起居室（一般活動(dòng))

0.75m水平面

100

居住建筑起居室（書(shū)寫(xiě)閱讀）

0.75m水平面

300宜用混合照明

居住建筑餐廳

0.75m餐桌面

150

圖書(shū)館一般閱覽室

0.75m水平面

300

辦公建筑普通辦公室

0.75m水平面

300

一般超市營(yíng)業(yè)廳

0.75m水平面

300

醫(yī)院候診室、掛號(hào)廳

0.75m水平面

200

學(xué)校教室

課桌面

300

學(xué)校教室黑板

黑板面

5005、太陽(yáng)散射分子散射直徑比太陽(yáng)輻射波長(zhǎng)小的質(zhì)點(diǎn)所產(chǎn)生的散射現(xiàn)象，紅橙光波長(zhǎng)要比藍(lán)紫光長(zhǎng)粗粒散射直徑比太陽(yáng)輻射波長(zhǎng)大的質(zhì)點(diǎn)產(chǎn)生的散射6地面對(duì)太陽(yáng)輻射的反射第二節(jié)太陽(yáng)輻射與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)1、光譜成分與植物生長(zhǎng)發(fā)育關(guān)系770～622nm，感覺(jué)為紅色；622～597nm，橙色；597～577nm，黃色；577～492nm，綠色；492～455nm，藍(lán)靛色；455～390nm，紫色波長(zhǎng)小于0.29?m對(duì)植物和真菌立即造成死亡波長(zhǎng)0.29—0.315?m對(duì)大多數(shù)植物有害，消毒土壤，消滅農(nóng)作物病蟲(chóng)害波長(zhǎng)在0.315—0.4um紫外線(xiàn)對(duì)植物無(wú)害植株變矮促進(jìn)種子萌發(fā)可見(jiàn)光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的影響光合有效輻射參與光合作用并轉(zhuǎn)化為有機(jī)物質(zhì)而儲(chǔ)存起來(lái)的太陽(yáng)輻射，藍(lán)光、紫光、紅光、橙光植物向光性黑光燈一種發(fā)射人眼看不見(jiàn)的、波長(zhǎng)在365nm左右的紫外線(xiàn)的電光派。黑光燈具有很強(qiáng)的誘蟲(chóng)作用，是殺蟲(chóng)用燈的理想光源。黑光燈的誘蟲(chóng)原理是因?yàn)槔ハx(chóng)的復(fù)眼對(duì)波長(zhǎng)365nm的紫外線(xiàn)輻射非常敏感，尤其是飛翔的昆蟲(chóng)，昆蟲(chóng)對(duì)輻射的視覺(jué)光譜靈敏度曲線(xiàn)。昆蟲(chóng)視覺(jué)的光譜靈敏區(qū)為300~400紫外線(xiàn)。人眼看不見(jiàn)的紫外線(xiàn)，對(duì)昆蟲(chóng)就是可見(jiàn)的2光照強(qiáng)度與植物生長(zhǎng)發(fā)育關(guān)系光飽和點(diǎn)在一定的光強(qiáng)范圍內(nèi)，植物的光合速率隨光照度的上升而增大，當(dāng)光照度上升到某一數(shù)值之后，光合速率不再繼續(xù)提高時(shí)的光照度值。光照強(qiáng)度超過(guò)光補(bǔ)償點(diǎn)后，隨著光照強(qiáng)度增強(qiáng)，光合速率逐漸提高，這時(shí)光合強(qiáng)度就超過(guò)呼吸強(qiáng)度，植物體內(nèi)積累干物質(zhì)。但達(dá)到一定值后，再增加光照強(qiáng)度，光合速率卻不再增加，此即光飽和現(xiàn)象。達(dá)到光飽和時(shí)的光照強(qiáng)度，即光飽和點(diǎn)。各類(lèi)植物光飽和點(diǎn)不同。陽(yáng)性植物的光飽和點(diǎn)在20000—25000LUX左右，而陰性植物約在5000—10000LUX就達(dá)到光飽和。光補(bǔ)償點(diǎn)是指植物在一定的光照下，光合作用吸收CO2和呼吸作用數(shù)量達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)的光照強(qiáng)度。植物在光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí)，有機(jī)物的形成和消耗相等，不能累積干物質(zhì)問(wèn)題1作物種植的密度為什么不能太?。繂?wèn)題2作物種植的密度為什么不能太大？3光照時(shí)間與植物生長(zhǎng)發(fā)育的關(guān)系光周期現(xiàn)象光周期是指晝夜周期中光照期和暗期長(zhǎng)短的交替變化。光周期現(xiàn)象是生物對(duì)晝夜光暗循環(huán)格局的反應(yīng)。大多數(shù)一年生植物的開(kāi)花決定于每日日照時(shí)間的長(zhǎng)短。除開(kāi)花外，塊根、塊莖的形成，葉的脫落和芽的休眠等也受到光周期（指一天中白晝與黑夜的相對(duì)長(zhǎng)度）的控制。植物對(duì)周期性的、特別是晝夜間的光暗變化及光暗時(shí)間長(zhǎng)短的生理響應(yīng)特點(diǎn)。尤指某些植物要求經(jīng)歷一定的光周期才能形成花芽的現(xiàn)象。其他生理活動(dòng)也受光周期影響。植物為什么會(huì)有光周期現(xiàn)象？這對(duì)植物有什么好處？？長(zhǎng)日植物（long-dayplant，LDP）指在24h晝夜周期中，日照長(zhǎng)度長(zhǎng)于一定時(shí)數(shù)，才能成花的植物。對(duì)這些植物延長(zhǎng)光照可促進(jìn)或提早開(kāi)花，相反，如延長(zhǎng)黑暗則推遲開(kāi)花或不能成花。屬于長(zhǎng)日植物的有：小麥、大麥、黑麥、油菜、菠菜、蘿卜、白菜、甘藍(lán)、芹菜、甜菜、胡蘿卜、金光菊、山茶、杜鵑、桂花、天仙子等。典型的長(zhǎng)日植物天仙子必須滿(mǎn)足一定天數(shù)的8.5～11.5h日照才能開(kāi)花，如果日照長(zhǎng)度短于8.5h它就不能開(kāi)花。短日植物（short-dayplant，SDP）指在24h晝夜周期中，日照長(zhǎng)度短于一定時(shí)數(shù)才能成花的植物。對(duì)這些植物適當(dāng)延長(zhǎng)黑暗或縮短光照可促進(jìn)或提早開(kāi)花，相反，如延長(zhǎng)日照則推遲開(kāi)花或不能成花。屬于短日植物的有：水稻、玉米、大豆、高粱、蒼耳、紫蘇、大麻、黃麻、草莓、煙草、菊花、秋海棠、臘梅、日本牽牛等。如菊花須滿(mǎn)足少于10h的日照才能開(kāi)花。日中性植物（day-neutralplant，DNP）這類(lèi)植物的成花對(duì)日照長(zhǎng)度不敏感，只要其他條件滿(mǎn)足，在任何長(zhǎng)度的日照下均能開(kāi)花。如月季、黃瓜、茄子、番茄、辣椒、菜豆、君子蘭、向日葵、蒲公英等。光照時(shí)間與作物引種水稻由南方向北方引種水稻短日照由南向北維度增加溫度降低水稻生育期延長(zhǎng)應(yīng)引早熟品種到北方當(dāng)中晚熟品種種植昌吉的水稻向南方引種到江蘇，應(yīng)如何引種？引過(guò)去的水稻會(huì)有什么變化？為什么？？光照時(shí)間與作物引種玉米由南方向北方引種玉米短日照由南向北維度增加溫度降低玉米生育期延長(zhǎng)應(yīng)引早熟品種到北方當(dāng)中晚熟品種種植新疆玉米向南方引種到山東，應(yīng)如何引種？引過(guò)去的水稻會(huì)有什么變化？為什么？？麻類(lèi)作物又該如何引種？4作物光能利用率光能利用率

光能利用率一般是指單位土地面積上,農(nóng)作物通過(guò)光合作用所產(chǎn)生的有機(jī)物中所含的能量,與這塊土地所接受的太陽(yáng)能的比.

理論計(jì)算值:一般可達(dá)6.0～8.0%，而實(shí)際生產(chǎn)中僅為0.5～1.0%，最大可達(dá)2%。

光能利用率=有機(jī)物所含能量/土地所接受的太陽(yáng)能

光合產(chǎn)物中固定的物化能與光合作用可利用的太陽(yáng)輻射能的百分比。其表達(dá)式為

η=h·M／∑(S'+D）×100%

作物光能利用率低的原因（5）農(nóng)田內(nèi)CO2不足。在自然條件下，CO2濃度經(jīng)常成為光合作用的限制因子。在農(nóng)田土壤中增施有機(jī)肥，具有增加CO2的效果

(1)光能轉(zhuǎn)化率低。

實(shí)際投射到大田的光合有效輻射值有較大的浪費(fèi)，即田間漏光、農(nóng)耗時(shí)期光能損失、田間葉片的反射以及衰老的葉片不參與光合作用等損失，目前的產(chǎn)量距離10％還很遠(yuǎn)，作物增產(chǎn)潛力還很大(2)作物群體內(nèi)光分布不合理

植物的光飽和點(diǎn)低，高于光飽和點(diǎn)以上的光很少被利用，如小麥光飽和點(diǎn)僅3萬(wàn)lx，而自然界中作物生長(zhǎng)期的自然光強(qiáng)度晴天多在10萬(wàn)lx以上

植物光飽和浪費(fèi)也是很大的(3)溫度

高溫使葉片氣孔關(guān)閉。冬春氣溫低，使植物體生長(zhǎng)矮小，不能形成足夠的葉面積，使植物光合產(chǎn)