備戰(zhàn)2024高考微專(zhuān)題利用生物學(xué)原理解決農(nóng)業(yè)增產(chǎn)問(wèn)題

導(dǎo)引：中國(guó)這樣一個(gè)接近15億人的發(fā)展中大國(guó)，糧食一直是“天字第一號(hào)”的大問(wèn)題。中國(guó)科學(xué)院院士、“共和國(guó)勛章”獲得者袁隆平是雜交水稻育種的開(kāi)拓者，在為我國(guó)和世界解決糧食安全問(wèn)題上做出了卓越的貢獻(xiàn)。近兩年國(guó)際糧價(jià)大漲，世界糧食儲(chǔ)備降到了30年來(lái)的最低點(diǎn)，特別是由于戰(zhàn)爭(zhēng)，進(jìn)一步誘發(fā)多個(gè)國(guó)家的糧食危機(jī)，甚至損害了經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)并危及政治安全，在這種背景下，中國(guó)對(duì)糧食安全的擔(dān)憂(yōu)大為增加。命題點(diǎn)有：控制影響作物光合作用和細(xì)胞呼吸的環(huán)境因素(光照、二氧化碳、水、肥、礦質(zhì)元素、輪作、間作、補(bǔ)光調(diào)溫)、先進(jìn)的育種技術(shù)、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、科學(xué)防治害蟲(chóng)提高作物產(chǎn)量。一、水分1、相關(guān)的農(nóng)諺有收無(wú)收在于水，收多收少在于肥。春雨貴如油，點(diǎn)滴無(wú)白流。追肥在雨前，一夜長(zhǎng)一拳。2、灌溉時(shí)間（合理灌溉）（1）施肥后澆水（2）夏季傍晚澆水（3）干旱或植物缺水時(shí)澆水3、水分增產(chǎn)的原理（1）施肥后澆水：無(wú)機(jī)鹽要溶于水，才利于植物根部吸收，并防止燒苗。（2）夏季傍晚澆水：此時(shí)澆水有利于降溫，降低細(xì)胞呼吸作用，減少植物體內(nèi)有機(jī)物的消耗。

科普小知識(shí)：農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常灌溉“跑馬水”即傍晚以后灌溉水，第二天早上排干，做到三涼即“氣涼、土涼、水涼”，夜間適當(dāng)降溫，降低呼吸作用，減少營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消耗。（3）干旱或植物缺水時(shí)澆水：干旱時(shí)澆水有利于氣孔開(kāi)放，吸收CO2增強(qiáng)光合作用。二、施肥（適時(shí)、適量）1、相關(guān)的農(nóng)諺種田無(wú)它巧，糞是莊稼寶。莊稼一枝花，全靠糞當(dāng)家。種田不要問(wèn)，深耕多上糞。鍋底無(wú)材難燒飯，田里無(wú)糞難增產(chǎn)。2、施肥增產(chǎn)的原理（1）使用有機(jī)肥：通過(guò)微生物將有機(jī)物分解為無(wú)機(jī)鹽和CO2，為植物提供無(wú)機(jī)鹽和氣肥。同時(shí)增加土壤微生物的數(shù)量，改良土壤。（2）無(wú)機(jī)肥：提供無(wú)機(jī)鹽，供植物根部的吸收。三、中耕松土1、相關(guān)的農(nóng)諺伏日深耕田，賽過(guò)水澆園。種地不要問(wèn)，深耕多上糞。鋤頭底下有水、有火、又有肥。2、深耕、中耕、淺耕的辨析

耕耘可分為三種形式：淺耕、中耕和深耕。所謂淺耕是指輕耕，大多耕深控制在10厘米以?xún)?nèi)。所謂中耕是指淺耕和深耕之間，大多耕深控制在15厘米左右（通常指農(nóng)業(yè)中的鋤地）。所謂深耕是指重耕，大多耕深大于20厘米。3、中耕松土增產(chǎn)原理（1）增加土壤的O2含量，有利于根部有氧呼吸產(chǎn)生較多能量，增加根對(duì)礦質(zhì)元素的吸收。防止根進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精對(duì)根細(xì)胞的毒害。（2）增加土壤O2含量，有利于微生物對(duì)土壤中有機(jī)物的分解，為植物提供更多的無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)。（3）減少雜草的競(jìng)爭(zhēng)，有利于植物獲得更多的資源和空間。（4）防止土壤中水蒸發(fā)太大，有利于土壤保水。四、溫度1、相關(guān)的農(nóng)諺白天光照強(qiáng)，夜里露水狂，莊稼豐收有希望。早穿皮襖午穿紗，守著火盆啃西瓜。白天熱來(lái)晚上冷，一棵豆兒打一捧。2、溫度增產(chǎn)的原理（1）溫度影響酶的活性，從而影響細(xì)胞呼吸和光合作用

強(qiáng)度來(lái)影響農(nóng)作物增產(chǎn)（2）大棚種植在夏天晴朗的天氣適當(dāng)增加晝夜溫差。（3）大棚種植遇連陰雨天氣，適當(dāng)降低白天的溫度。五、套種（間作）1、相關(guān)的農(nóng)諺要想打糧多，包谷綠豆種兩樣。2、套種和間作的區(qū)別種植方式共同生長(zhǎng)期長(zhǎng)短兩種作物生長(zhǎng)季節(jié)意

義間作長(zhǎng)基本相同側(cè)重于在空間上充分利用光照、水、無(wú)機(jī)鹽等資源套種短不同側(cè)重于在時(shí)間上充分利用光照、水、無(wú)機(jī)鹽等資源3、增產(chǎn)原理（1）對(duì)環(huán)境資源利用更充分（陽(yáng)光、水和無(wú)機(jī)鹽）。（2）與豆科植物套種，根瘤菌具有固氮作用，可以提高土壤

肥力。4、間作（套種）選擇植物類(lèi)型（1）植株高矮搭配，根系深淺搭配（一高一矮，一深一淺）。（3）不同作物對(duì)病蟲(chóng)害要能起到相互制約作用。（2）作物主要吸收的元素互補(bǔ)。（4）作物成熟時(shí)間錯(cuò)開(kāi)。（5）爬蔓型作物宜于直立性作物套種。六、輪作（換茬、倒茬）1、相關(guān)的農(nóng)諺種地不倒茬，十年九抓瞎。茬口倒順，強(qiáng)似上糞。2、輪作增產(chǎn)原理（1）均衡土壤元素肥力，防止土壤某些元素過(guò)分利用。（2）減少病蟲(chóng)害發(fā)生。（3）與豆科植物套種，根瘤菌具有固氮作用，可以提高土壤

肥力。七、合理密植1、相關(guān)的農(nóng)諺甘蔗稈稈長(zhǎng)，適當(dāng)放寬行。麥子稠了一扇墻,谷子稠了一把糠。稀三籮,密三籮,不稀不密收九籮。地盡其力田不荒,合理密植多打糧。2、合理密植增產(chǎn)的原理（1）合理密植可以充分利用光能，增加農(nóng)作物產(chǎn)量。（2）種植過(guò)密一方面下層葉片接受光照少，導(dǎo)致農(nóng)作物群體光合速率下降；另一方面種植過(guò)密，造成通風(fēng)不良，導(dǎo)致CO2供應(yīng)不足。（3）種植過(guò)稀未能充分利用太陽(yáng)能，造成總產(chǎn)量不高。八、大棚種植1、大棚種植的優(yōu)缺點(diǎn)（1）優(yōu)點(diǎn)：白天光合作用溫度較高，夜晚可以降低溫度；可

適當(dāng)補(bǔ)光與延長(zhǎng)光照時(shí)間。（2）缺點(diǎn)：密閉大棚中CO2濃度較低，影響光合速率。2、大棚種植注意事項(xiàng)

大棚內(nèi)每天要適時(shí)、適量通風(fēng)，可起到降溫、排濕和補(bǔ)充CO2的作用。九、植物激素對(duì)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的影響1、去除頂芽（消除頂端優(yōu)勢(shì)的影響）：果樹(shù)、棉花和番茄種植時(shí)要想增加產(chǎn)量，要去除頂芽。2、增加脫落酸

赤霉素使用比例，促進(jìn)黃瓜開(kāi)雌黃。3、植物因環(huán)境因素沒(méi)授粉時(shí)，可以噴灑一定量的生長(zhǎng)素類(lèi)

調(diào)節(jié)劑來(lái)促進(jìn)果實(shí)發(fā)育。4、噴灑一定量的赤霉素可以促進(jìn)蘆葦長(zhǎng)高。十、立體農(nóng)業(yè)

立體農(nóng)業(yè)，又稱(chēng)層狀農(nóng)業(yè)，就是利用光照、水、肥、氣等資源，同時(shí)利用各種農(nóng)作物在生育過(guò)程中的時(shí)間差和空間差，在地面地下、水面水下、空中以及前方后方同時(shí)或較互進(jìn)行生產(chǎn)。1、立體農(nóng)業(yè)概念2、立體農(nóng)業(yè)原理

根據(jù)不同生物物種的特性進(jìn)行群落垂直空間的多層配置；對(duì)自然資源的深度利用。十一、生態(tài)農(nóng)業(yè)

生態(tài)農(nóng)業(yè)，是按照生態(tài)學(xué)原理和經(jīng)濟(jì)學(xué)原理，運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)成果和現(xiàn)代管理手段，以及傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的有效經(jīng)驗(yàn)建立起來(lái)的，能獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益的現(xiàn)代化高效農(nóng)業(yè)。1、生態(tài)農(nóng)業(yè)概念2、生態(tài)農(nóng)業(yè)利用的原理及目的（1）研究設(shè)計(jì)合理的食物鏈組成（或營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)），提高生態(tài)

系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性。（2）實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)中能量的多級(jí)利用。3、生態(tài)農(nóng)業(yè)常見(jiàn)類(lèi)型（3）實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)再生（或?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)發(fā)展或原料—產(chǎn)品—原料—產(chǎn)品）。（4）提高整個(gè)系統(tǒng)的總體功能和綜合效益。2、生態(tài)農(nóng)業(yè)利用的原理及目的（3）農(nóng)林牧漁聯(lián)合生產(chǎn)體系。（2）水陸交換的物質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)，如桑基魚(yú)塘生產(chǎn)體系。（1）物質(zhì)能量多層分級(jí)利用系統(tǒng)，如作物秸稈的多級(jí)利用。小試牛刀，各組搶答回答正確加分1.(2023·廣西桂林高三期中)下列有關(guān)農(nóng)諺的解釋?zhuān)e(cuò)誤的是選項(xiàng)農(nóng)諺解釋A白天熱來(lái)夜間冷，一棵豆兒打一捧適當(dāng)提高晝夜溫差，有利于有機(jī)物的積累，增加產(chǎn)量B稻田水多是糖漿，麥田水多是砒霜不同植物對(duì)水分的需求不同，合理灌溉有助于增加產(chǎn)量C地盡其用用不荒，合理密植多打糧提高農(nóng)作物種植密度，可提高光合作用速率，增加產(chǎn)量D鍋底無(wú)柴難燒飯，田里無(wú)糞難增產(chǎn)施用有機(jī)肥可為農(nóng)作物提供CO2和無(wú)機(jī)鹽，增加產(chǎn)量√2.(2023·江蘇泰州高三檢測(cè))農(nóng)諺有云“麥連十年沒(méi)幾顆，棉連十年無(wú)花朵”，指在同一塊土地上連續(xù)多年只種小麥或棉花，其產(chǎn)量常逐年下降。同一種或同一科作物在同一塊地連續(xù)種三茬或三年以上稱(chēng)為重茬，下列相關(guān)敘述不正確的是A.重茬會(huì)導(dǎo)致專(zhuān)一性侵害某種農(nóng)作物的害蟲(chóng)和病菌大量繁殖B.某些農(nóng)作物根部被共生固氮菌感染引發(fā)根瘤會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)量下降C.小麥重茬時(shí)與其外形相似的伴生雜草大量繁殖，且不易被發(fā)現(xiàn)和清除D.輪作倒茬可以緩解由于重茬引起的土壤中某種礦質(zhì)元素含量降低的現(xiàn)象√3.(2023·湖北黃石高三模擬)科研人員檢測(cè)晴朗天氣下露地栽培和大棚栽培的油桃的光合速率(Pn)日變化情況，并將檢測(cè)結(jié)果繪制成下圖。下列相關(guān)說(shuō)法不正確的是2濃度增大是導(dǎo)致ab

段、lm段Pn增加的主

要原因段適時(shí)通風(fēng)、mn段適時(shí)遮陰可有效緩解Pn下降C.致使ef段、op段Pn下降的原因是光照強(qiáng)度逐漸減弱D.適時(shí)澆水、增施農(nóng)家肥是提高大田作物產(chǎn)量的重要措施√4.在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上常常施用一定量的無(wú)機(jī)肥來(lái)達(dá)到增產(chǎn)的目的。為了研究無(wú)機(jī)肥對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的影響，科研小組將無(wú)機(jī)肥溶于土壤浸出液配制了不同濃度的鹽溶液，利用這些鹽溶液進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)下表。下列說(shuō)法正確的是鹽濃度/(mmol·L－1)最大光合速率/(μmolCO2·m－2·s－1)呼吸速率/(μmolCO2·m－2·s－1)0(對(duì)照)31.651.44100(低鹽)36.591.37500(中鹽)31.751.59900(高鹽)14.452.63鹽濃度/(mmol·L－1)最大光合速率/(μmolCO2·m－2·s－1)呼吸速率/(μmolCO2·m－2·s－1)0(對(duì)照)31.651.44100(低鹽)36.591.37500(中鹽)31.751.59900(高鹽)14.452.63A.細(xì)胞中大多數(shù)無(wú)機(jī)鹽以化合物形式存在B.植物的呼吸速率是通過(guò)根細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2量來(lái)測(cè)定C.與對(duì)照組相比，植物在低鹽條件下產(chǎn)生和消耗的有機(jī)物更多D.高鹽條件下植物細(xì)胞失水，氣孔關(guān)閉，導(dǎo)致最大光合速率下降√5.(2023·河北保定高三模擬)給農(nóng)作物施肥的同時(shí)，往往需要適當(dāng)澆水。下列關(guān)于澆水原因的分析，錯(cuò)誤的是A.肥料中的礦質(zhì)元素需要溶解在水中才能被農(nóng)作物根系吸收B.防止土壤溶液濃度過(guò)高造成農(nóng)作物缺水萎蔫，甚至死亡C.農(nóng)作物對(duì)水的吸收與對(duì)無(wú)機(jī)鹽的吸收是同一個(gè)生理過(guò)程D.供水充足時(shí)蒸騰作用旺盛，能促進(jìn)礦質(zhì)元素由導(dǎo)管向上運(yùn)輸√6.(2020·全國(guó)Ⅰ，30)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的一些栽培措施可以影響作物的生理活動(dòng)，促進(jìn)作物的生長(zhǎng)發(fā)育，達(dá)到增加產(chǎn)量等目的。回答下列問(wèn)題：(1)中耕是指作物生長(zhǎng)期中，在植株之間去除雜草并進(jìn)行松土的一項(xiàng)栽培措施，該栽培措施對(duì)作物的作用有___________________________________________________________________________(答出2點(diǎn)即可)。(2)農(nóng)田施肥的同時(shí)，往往需要適當(dāng)澆水，此時(shí)澆水的原因是_________________________________________________(答出1點(diǎn)即可)

減少雜草對(duì)水分、礦質(zhì)元素和光的競(jìng)爭(zhēng)；增加土壤氧氣含量，促進(jìn)根系的細(xì)胞呼吸

肥料中的礦質(zhì)元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收(3)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)常采用間作(同一生長(zhǎng)期內(nèi)，在同一塊農(nóng)田上間隔種植兩種作物)的方法提高農(nóng)田的光能利用率。現(xiàn)有4種作物，在正常條件下生長(zhǎng)能達(dá)到的株高和光飽和點(diǎn)(光合速率達(dá)到最大時(shí)所需的光照強(qiáng)度)見(jiàn)下表。從提高光能利用率的角度考慮，最適合進(jìn)行間作的兩種作物是________，選擇這兩種作物的理由是________________________________________________________________