[拼音]：eryanghuatan yu nongye

[外文]：carbon dioxide and agriculture

二氧化碳 (CO₂)是植物进行光合作用制造有机物质的重要原料。大气中的CO₂，通过植物的光合作用以有机碳的形态固定下来；同时，通过氧化过程，又将有机碳氧化，以CO₂的形式不断地释放到大气中去。热带森林每年每平方米面积上能固定1～2千克的CO₂，中纬度农田则只能固定 0.2～0.4千克。海洋和森林是CO₂的一个储存库，起着调节大气中CO₂含量的作用。大气中CO₂平均含量按容积比约占320ppm。地球上每年参与光合作用的CO₂大约是大气中CO₂含量的5％。其中多数为海洋植物所利用，陆地植物次之。

CO₂浓度的日变化受作物群体密度大小、光合作用与呼吸作用强弱，以及太阳辐射通量密度、风、温度等的影响。一般空气中 CO₂浓度白天低夜间高。白天农田中的浓度可低到200ppm左右，夜间可达330ppm以上。白天，作物群体内CO₂不足，靠与上层大气之间进行湍流交换和吸收土壤中所释放的CO₂来补充。但是，通过扩散作用而进入农田作物层中的CO₂的数量很少，在晴朗无风时农作物尤其感匮乏。CO₂的浓度在一年中也有变化。夏季作物生长旺盛，CO₂浓度逐渐下降，夏末达到最低值，作物收获以后，浓度又逐渐回升，冬末春初达到最高值。

CO₂补偿点是在辐射能得到满足的条件下，作物光合作用所消耗的CO₂与呼吸作用所释放的CO₂达到平衡时的CO₂浓度。它在光强极低时，随着光强的提高而降低，随着温度的提高而上升。CO₂的浓度在补偿点以上时，光合作用强度随浓度的增高而加大。CO₂饱和点是在辐射能得到满足的条件下，光合作用的强度达到最大值时的CO₂浓度。即CO₂浓度超过饱和点以后，光合作用强度不再随CO₂浓度的增加而加大。CO₂补偿点和饱和点还与植物的种类有关，C₃植物补偿点高，饱和点低；C₄植物补偿点低，饱和点高。

参与光合作用的CO₂来自三方面:叶子周围的空气、根部的吸收的和叶内组织的呼吸放出的。CO₂自大气到达叶片光合作用的中心，须经过以下的扩散途径：大气→群体叶层→叶面→气孔→细胞间隙→细胞表面→光合作用中心。CO₂输送的表达式如下：

式中T_c为 CO₂的输送量， [CO₂]air是空气中 CO₂浓度，[CO₂]chl为叶绿体中的CO₂浓度，r_α为空气的阻抗，r_S为气孔阻抗，r_m为叶内组织阻抗。

提高作物对CO₂的吸收量，可采用增加空气中的湍流交换、减少 CO₂在空气中的输送阻抗、增施有机肥料、通过水分调节气孔的张开度等方法。在密闭环境下施用CO₂的方法，已开始用于农业生产，如在温室中用干冰、 CO₂充气瓶以及燃烧丙烷、天然气、煤油补充CO₂等。