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第卷第期自然资源学报., .
年月.,
海南岛热带农业光能资源利用率研究
周兆德
华南热带作物学院热作系
摄蔓本文通过绿色植物能量转化的生理机能,即光台作用过程中太阳能的投入、转化和
产出的内在联系,定量地描述了海南岛各地实际光能利用率;地区性农业生产潜力;潜在光能
利用率及其与实际光能利用率的绝对差值。结果表明,全岛实际光能利用率憾于全,只及一年两熟地区的一半,高值区接近一年一熟地区;潜在光能利用率与世界热带地区差
距不大;潜在与实际光能利用率之差全岛平均达.% ,具有较大的增产潜力。文中还针对海
南的实际粗略地探讨了岛内光能利用率不高的原因和提高光能利用率的相应造径。
关键词光能利用率农业生产潜力热带农业海南岛
一
、引言
绿色植物的生产过程,实质上就是太阳能转化为生物化学潜能的过程,实践表明作物
捆过光合作用所合成的物质占干重的—弼,而直接从土壤中吸收自槽养物质、微量
元素等占千重的—% ,因此,当环境中的土肥水热等条件得到充分改善时,栽培作
物所接收到的太阳能及其利用程度就成了矛盾的主要方面。正如国外年代以来的“第
二次绿色革命,从今至后在一段相当长的时期内,通过提高栽培作物太阳能利用率来提
高产量仍是一个主要途径。
据研究,在光合作用中,同化一个分子的,需要—个光量子,即相当于每同
化一克分子的需要—个爱因斯坦辐射。若以同化一个分子需个量子
计,,,也就是说
光合作用的最大效率为. 固定的能量/吸收的能量,如再扣除呼吸消耗、大田反射
和株间谲射等情况,光能利用率可减至% 左右,这仍然是希望达到的理论值,即在水热
养分等得到充分保证时可能达到的上限值。在生产中,实际值与理论值相差甚远,而这正
是由于地区性技术水平和环境条件所决定的。
海南岛属我国最大的热带岛屿,光热资源十分丰富,但因技术水平及历史等原因,致
使农业光能利用率不高,低于全,因而增产潜力较大。由此,研究海南农业生
产潜力,光能利用率及其提高途径是十分有意义的。
二、实际光能利用率模型及其结果分析
实际光能利用率系指一定时期内单位面积上的光合作用产物与同期投人到该面积上
’本文经王秉忠教授妊正,致谢。
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、
斯周兆德:海南岛热带农亚光能资源利用率研究
的太阳辐射能之比,其通式为:
冒弦一× 移
如果作物产量以/亩计,则式可写为:
耶一× 移
式中为干物质重的克数,三为太阳辐射总量。·, 为经济学产量,日
为燃烧一克干物质释放的能量,不同作物不同,平均取.× ./,为经济系
数。
本文选择水稻、胡椒、橡胶
为代表作物,即以水稻代表农作物,木质藤本胡椒代表多年生低矮灌木化栽培热作,橡胶
代表多年生乔木热作。水稻按一年三熟计,与橡胶和胡椒周期约同,近似取为年。经济
.,橡胶取.“~。根据三种作物的产爨水平表和
各县气侯资料表,由式计算得到海南岛各地的实际光能利用率如表所示。
衰木稻、胡柱、攮胶平均簟位蔚积产量和实际光童利用率弼
Ⅱ。
% 。,
单产水平/亩光能利甩率%
痰稻橡胶嘏敷水稻橡胶嘏椒