大豆是我国重要的粮油、饲料兼用作物。如图所示,
大豆和玉米套种能够充分利用土地,减少田间病虫害,增加总产量。但是玉米会对大豆生长发育?造成遮蔽,影响大豆对光的采集和利用。为研究不同遮蔽对苗期大豆光合作用的影响,科研人员进行了如下实验:
①实验在人工气候室内进行,白天温度25℃,晚上20℃,每天光照12小时。
②选取大小相似的大豆幼苗若干,设置不同程度遮蔽处理,在上午10:00到12:00测定光合速率,实验处理及结果如下表:
组别 | 遮蔽程度 | 光照强度 | 光合速率 |
(μmol.m-2,s-1) | (μmolCO2.m-2,s-1) |
第一组 | 遮光20% | 320 | 14. 12 |
第二组 | 遮光40% | 240 | 12. 29 |
第三组 | 遮光75% | 100 | 10. 49 |
(1)遮蔽程度可以反应_______对大豆光合作用的影响。分析数据可知,随着遮蔽程度增加,大豆光合速率_______。
(2)研究人员用碘液检测了叶片中产生的淀粉,结果如下图所示:
①为了避免叶绿素颜色干扰,染色前要进行的操作是_______________________。
②第一组检测结果应为图____。请从处理方法、淀粉产生和颜色变化的角度说明理由___________________________________________。
(3)本实验还需增加一组对照实验,处理方法是_________________________。
(4)根据上述实验结果,请你提出在大豆和玉米套种时可以增产的措施__________。
答案:
光照强度 降低/下降 去除叶绿素(酒精脱色) Ⅲ 因为第一组处理是遮光20%,光照强度强,叶片光合速率最高,产生的淀粉最多,蓝色越深(处理方法、颜色、淀粉含量答出任意2点,前后逻辑自洽即可给分) 正常光照(或不遮光/照光) 调整大豆、玉米种植距离,使玉米对大豆的遮蔽效果适当。(合理密植角度作答即给分)
【解析】
在阳光的照射下,叶绿体可以把根吸收来的水分和由气孔进来的二氧化碳,合成植物所需要的养料,同时释放出氧气,这种作用叫做光合作用。
(1)遮蔽程度不同,光照强度不同。遮蔽程度可以反应光照强度对大豆光合作用的影响。分析数据可知,随着遮蔽程度增加,大豆光合速率降低。
(2)①用酒精溶解叶片中的叶绿素,使叶片变成黄白色,目的是避免叶绿素颜色干扰,便于观察,以使实验结果更明显。
②因为第一组处理是遮光20%,光照强度强,叶片光合效率最高,产生的淀粉最多,蓝色越深。第一组检测结果应为图Ⅲ。
(3)设置对照实验,使实验结果具有说服力。本实验还需增加一组对照实验,处理方法是正常光照。
(4)调整大豆、玉米种植距离,使玉米对大豆的遮蔽效果适当,可以增加农作物的光合作用,提高产量。