1. 2024 年4月 24 日, 最新《全球粮食危机报告》称: 2023年全球59各国家和地区的约2.816 亿人面临严重粮食问题。为实现水稻有效增产,并推进绿色农业,我国学家做了很多研究与尝试。

图1所示为水稻和玉米一天中二氧化碳的吸收速率,水稻在中午吸收二氧化碳速率下降称为“光合午休”。而玉米并不会出现这类现象,原因是玉米中存在抑制“光合午休”的基因。2024年中科院实现了这部分基因解码。

图2为化肥中参杂不同比例的有机肥对水稻产量的影响。

表为不同种植密度的亩产值差异,种植密度可以控制水稻间通风性、透光性与病虫害,减少农药的使用。

种植方式(株/亩)

种植密度 (株/亩)

穗总粒数(粒)

亩产量(千克)

常规种植

11111

148.3

537.8

单行种植

22222

192.8

727.2

双行种植

26667

196.2

806.3

三行种植

28570

187.4

710.7

结合上述信息并综合运用所学知识,提出推进绿色农业并实现水稻有效增产的方法及理由。

【考点】
光合作用的原理;
【答案】

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3. 二氧化碳是光合作用的原料,当二氧化碳浓度太低时,植物的光合作用速率会减低甚至停止。图甲是自然状态下大棚内二氧化碳浓度随时间变化的曲线图,日出后随着光照的增强三氧化碳浓度不断降低。图乙为一天中光照强度随时间的变化曲线。为提高棚内蔬菜瓜果的产量,人们常常向大棚内补充二氧化碳,以增强光合作用的强度。

(1)植物经过一夜的呼吸作用,使大棚内二氧化碳的浓度升高,产生的二氧化碳丛植物叶片上的(填结构)离开植物体内,进入大气。但是白天二氧化碳的浓度又会下降,结合图甲、图乙,分析从7:00到11·00大棚内二氧化碳浓度变化的原因

(2)图丙是一种“二氧化碳发生器”的装置图,在反应仓内放入原料碳酸氢铵(NH4HCO3),启动加热装置后发生化学反应:NH4HCO3→NH3↑+CO2↑+H20。反应生成的混合气体进入水箱,其中氨气(NH3)溶于水并留在水箱中,二氧化碳经过由气管由排气装置排放到大棚的空气中,为棚内蔬菜提供光合作用所需的原料。结合下表中氨气与二氧化碳在水中的溶解度,解释氨气留在水箱中而二氧化碳逸出的原因

溶解物质/温度

0℃

10℃

20℃

30℃

40℃

NH3

89.9

68.3

52.9

40.9

31.6

CO2

0.33

0.23

0.17

0.13

0.1

(3)大棚内装有二氧化碳浓度及光感双控装置,当棚内二氧化碳浓度值低于0.1%时加热装置自动启动,分解NH4HCO3 , 产生二氧化碳,使大棚内二氧化碳维持在0.1%-0.12%;日落时光照减弱,加热装置自动关闭,停止产生二氧化碳。已知该二氧化碳发生器中碳酸氢铵的分解速率为0.79千克/小时,请结合图甲计算该二氧化碳发生器一天中产生二氧化碳的质量为千克。

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