（6）提高植物光能利用率以提高產量的途徑
提高植物光能利用率，旨在使植物轉化更多光能成為植物體內可貯藏的化學能，即提高產量。因此，在農業生產上，在考慮擺脫栽培植物光能利用率不高的原因的基礎上，應盡力調節影響生物產量的幾大因素。
1）提高作物群體的淨同化率 大田作物是由許多個體組成的，但它並不是個體的簡單總和，而是具有許多特點。因此，必須把大田作物作為一個整體來看待，稱為作物群體。作物群體比個體能夠更充分地利用光能，因為在群體的結構中，葉片彼此交錯排列，多層分布，上層葉片漏過的光，下層葉可以利用，各層葉片的透射光和反射光，可以反複吸收利用，光照越強，透射光和反射光也越強，就可使中下層葉子得到更多的光照。所以群體對光能的利用率較高，例如，水稻群體光飽和點可達7×104～9×104lx。
但群體對光能的利用，與群體的結構特別是葉麵積的大小有關。如果作物過度密植，葉片過於鬱閉，就會使群體下部光照不足，光合作用下降，而呼吸消耗仍在進行，致使整個群體積累減少。所以，隻有在合理密植的情況下，才能使群體淨同化率提高。
2）增加光合麵積 光合麵積是植物綠色麵積，主要是葉麵，它是對產量影響最大、同時又是可控製的一個因子。通過合理密植或改變株型等措施，可增大光合麵積。
①葉麵積係數 體現作物群體光合麵積大小的指標是葉麵積係數，它為作物的種植密度提供根據。所謂葉麵積係數，是指作物葉片總麵積與所占土地麵積的比值。
植株葉片總麵積＝葉麵積係數×所占土地麵積
作物的葉麵積係數，在一定範圍內，數值越大，光合積累有機物越多，產量便越高。但葉麵積係數也不能太大，超過一定範圍，由於光照條件變壞，反而影響產量。不同作物的最適葉麵積係數不同，根據現有資料，各種作物的最大葉麵積係數為：水稻7、小麥5、玉米5或大於5。同一作物不同生育期的最適葉麵積係數也不同，例如水稻一般品種，生育前期最適葉麵積係數是2.5～3.5，中期是4～6，孕穗至抽穗期間是6～8，抽穗以後穩定在4～5，最適葉麵積係數不是固定不變的，選擇適於密植性狀的品種，最適葉麵積係數就有可能提高。
②合理密植 合理密植是提高作物產量的重要措施之一，因為隻有足夠的種植密度才能充分吸收和更好地利用落在地麵上的陽光能。合理密植的主要原則是處理好群體和個體之間的關係。群體和個體既是統一的，又是矛盾的。當群體生長到後期，矛盾往往更為突出。因此，密植是否合理，關鍵就看能否改善群體後期的通風透光條件。
③改變株型 近年來，國內外培育出的水稻、小麥、玉米等高產新品種，大多為矮稈、葉挺而厚的。種植此類品種可增加種植密度，提高葉麵積係數，減少漏光損失，並具有耐肥、抗倒伏作用，因而能提高群體的光能利用率。
3）延長光合時間
①提高複種指數（間套複種） 複種指數就是全年內農作物的收獲麵積占耕地麵積的比例。提高複種指數就相當於增加收獲麵積，延長單位土地麵積上作物的光合時間。
間套複種就是將不同作物，按一定順序進行交錯循環種植，科學搭配，組成一個不同生長周期內，由多種作物參與的、多層次的、合理的複合群體結構。它利用不同農作物生育期長短的時間差和植株高矮的空間差以及不同農作物根係分布的層次差和對土壤條件利用的營養差，在地力、時間、空間、光和熱能資源上得到充分利用，有效地提高了光能利用率，從而獲得更大的經濟效益。
②延長生育期 這裏的延長生育期是指在年度內，延長有限土地內的綠色植物的生長時期。充分利用保護地的生產資源，在不影響耕作製度的前提下，適當延長生育期能提高產量。如在保護地內對番茄、茄子、辣椒等蔬菜和水稻等農作物的提前育苗移栽，而後再在陸地定植，這就是延長生育期的措施之一。再有，不同地區，由於一年中氣候不一，有的季節無作物生長，有的存在作物換季空閑，人造林地也有砍伐和重植空閑等。若能正確利用這一空閑，提高了光能利用率，利於提高光合產量。
4）提高光合速率 在已確定了光能利用率的品種的前提下，調控好栽培植物的光、溫、水、肥和CO2等條件都可以提高光合速率。
①選育光能利用率高的品種 光能利用率高的品種應具有的特征是：生育期比較短，矮稈抗倒，葉片分布合理，葉片較短較直立，耐陰性較強適合密植。
②調整栽培環境 植物光合作用的CO2最適濃度為1000μL/L（即0.1％）左右，遠超過大氣中的正常含量。據報道，在溫室中把大氣中CO2濃度提高到900～1800μL/L時，黃瓜可增產36％～69％，菜豆增產17％～82％。
目前，采取CO2施肥法以增加空氣CO2含量。在溫室，CO2施肥可用幹冰（固體CO2），它在常溫下升華為氣態；也可用液化石油氣燃燒以增加CO2濃度。在小型溫室中，可結合糖化飼料發酵，或用水缸盛著廄肥發酵，通過不時攪拌，即可增加室內CO2濃度。在大型溫室中，可取附近工廠煙道排出的廢氣，隻要濾去CS2、CO等有毒物質，就是CO2最經濟的來源，同時又降低了空氣汙染。
在大田中進行CO2施肥，目前采取的辦法，增施有機肥料，促進微生物活動，分解有機物放出CO2；深施碳酸氫氨肥料，此肥除含氮素外，還含有50％左右的CO2。這些CO2一部分可溶解於土壤溶液中，由根部吸收，另一部分可擴散到空氣中，供葉子吸收；在果樹行間鋪上稻、麥等莖稈，經微生物分解後，可直接增加空氣中CO2含量，另有抑製雜草生長，減少地麵水分蒸發等作用，使果樹產量有所提高。
③補充人工光照 在自然光線弱、氣溫低的季節裏，利用人工光照栽培，可增加溫室或塑料大棚內的光照強度和室溫，以提高作物的光合速率。人工光照栽培（最好用日光燈，因為日光燈的光譜與日光近似）現已廣泛應用於蔬菜或瓜果生產。當晚秋季節，將露地培育的幼苗移栽到溫室中，不僅可使其生長發育良好，並能獲得高產，以滿足淡季蔬菜、瓜果的需要。
④加強田間管理 加強田間管理可給作物創造一個適宜的環境條件，如合理施肥、灌溉、及時中耕除草、防治病蟲害等，能提高光合作用，減少呼吸消耗和脫落，並能使光合產物更多的運送到產品器官內；整枝、修剪可改善通風透光條件，減少有機物的消耗，調節光合產物的運輸，這些措施都有良好的增產效果。
除高等植物外，人們還可利用廣闊的海麵湖泊，種植海帶、紫菜等藻類，以充分利用日光能。
4.5.4 拓展知識
（1）影響光合作用的外部因素
1）光照強度 光是光合作用能量的來源，又是葉綠素形成的條件，光照還影響氣孔的開閉，進而影響CO2的進入。此外，光照還能影響大氣溫度和濕度的變化。因此，光照條件對光合速率關係極為密切。
在光飽和點以上的光照，植物不能利用是非常可惜的，如若提高植物的光飽和點，將是發揮光合潛力的一個方麵。光飽和現象產生的主要原因有二：①光合色素和光反應來不及利用過多的光能。②CO2的固定及同化速度較慢，不能與光反應的速度相協調。通過合理密植，加強田間管理，如肥水條件較好，使氣孔開度增大，CO2進入葉細胞多；或者增施CO2等是可以提高植物光飽和點的。
2）CO2 各種植物CO2補償點不同，玉米等C4植物為0～10μL/L，稱為低補償點植物。小麥等C3植物為40～100μL/L，稱為高補償點植物。低補償點植物在空氣CO2濃度很低時均能利用，說明它比高補償點植物利用CO2能力強。在光飽和點時，CO2低補償點植物的光合速率可達到高補償點植物的二倍。