师：同学们好，今天我们来学习“光合作用和呼吸作用原理的应用”这一节。本节的学习目标是：一、举例说出二氧化碳能够使农作物增产；二、举例说出温度和氧气影响农作物生长和果蔬保鲜；三、举例说出光合作用和呼吸作用原理在生产实践中的应用。现在我们开始上课。
大家看，这是一片户外生长的西瓜，这是一片现代温室大棚内生长的西瓜。为什么农民要花这么高的成本，把西瓜的种植从户外移植到室内呢？中国现存最早的一部农书《齐民要术》中提到，种植农作物时要“正其行、通其风”。我们的祖先早就知道，种植庄稼应合理密植，保持空气流通，只有合理种植，才能提高农作物的产量。
前面我们已经学习了光合作用，绿色植物体内的有机物是从哪里来的呢？绿色植物的叶绿体吸收光能，把二氧化碳和水转变为氧气，并合成有机物储存起来。我们可以用公式表示：光合作用的原料是二氧化碳和水，产物是有机物和氧气，条件是光照和叶绿体。在农业生产上，瓜农希望光合作用制造的有机物，能更多地积累在人们需求的植物器官中。那么，为什么温室内通过增加二氧化碳的浓度就能提高产量呢？下面我们一起来看温室大棚调查小组发来的调查汇报。
我们知道，二氧化碳是植物光合作用的主要原料，适当增加温室中的二氧化碳浓度，会使光合作用显著增强，产量也就会有较大提高。这片种植西瓜的现代温室，就是通过实时监测温室内的二氧化碳浓度，并通过风扇来调节的。而在传统大棚中，农民们是通过增施有机肥来调节二氧化碳浓度的，因为有机肥在分解过程中会放出大量二氧化碳，从而提高作物产量。所以，在农业生产中充分利用光合作用的原理，最大程度地满足农作物光合作用的需求，农业生产就可能获得丰收。这个装置就是一个很好的例子，柠檬酸与小苏打发生化学反应，可以生成二氧化碳，通过管道供应给生态缸。二氧化碳能使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄，这样就能很直观地看出二氧化碳的浓度，再根据颜色来调整二氧化碳的浓度，使其处于适宜水草和鱼虾生长的浓度。
农民希望光合作用制造的有机物能更多地积累在人们需求的植物器官中，而二氧化碳是植物进行光合作用的重要原料之一，所以保证二氧化碳充足供应非常重要。二氧化碳主要从大气中获得，大气中的二氧化碳约为0.03%，基本恒定。但是温室中由于与外界相对隔绝，二氧化碳被消耗后不能很快补充，浓度降低，从而导致产量降低。因此，适当补充二氧化碳，提高其浓度很重要。大棚中二氧化碳的浓度是可控的，还能将其浓度提高到超过大气中的浓度。那么，如何增加温室内二氧化碳的浓度？有哪些方法呢？下面我们来看同学们的调查汇报。
提高二氧化碳浓度，可以提高作物光合作用的强度和效率，促进根系发育，提高产品品质，大幅度提高产量，还能让植物体光合作用产生更多有机物，提升果实口感。提高二氧化碳浓度的主要方法有增施有机肥、合理放风、化学反应法、燃烧沼气以及自制二氧化碳制造器。
增施有机肥法，即利用微生物分解有机物产生二氧化碳；合理放风，晴天时一般每天放风3次，第一次放风主要是除湿，让棚外二氧化碳进入棚内，促进光合作用，此时棚外温度低，要注意放风口要小，时间要短；第二次放风风口比第一次大一点，第三次风口再加大，直至下午棚内温度降至20度时关闭风口；化学反应法，在棚内设30个盛硫酸的容器，将小桶高度与蔬菜植株高度齐平，将98%的工业硫酸按酸水比例1 : 3稀释；燃放沼气，选用燃烧比较完全的沼气灯或沼气池作为释放器具，在每天日出后燃放；自制二氧化碳制造器，一般每亩大棚放置30个盛有一斤稀硫酸的塑料容器，然后每个容器内每天加入100克的碳酸氢铵，加一次碳酸氢铵可以反应制造二氧化碳3天。
增加二氧化碳浓度的方法还有直接释放贮存在钢瓶中的二氧化碳。现在生产中常用的方法有有机物发酵法、纯系培养法、燃烧法、化学反应法、施用颗粒有机生物气肥法。除了增加二氧化碳浓度来促进光合作用，还有哪些因素会影响光合作用呢？下面请看反季节蔬菜调查组带来的调查汇报。
今天去调查超市里的反季节蔬菜，我们总能在超市售卖台上看到与季节不符的瓜果蔬菜，这都得益于塑料大棚。塑料大棚能提高棚内温度、湿度，一般塑料大棚的气温比陆地温度能提高2至5摄氏度，最高提高6至8摄氏度，湿度提高7%至13%。在一定温度范围内，温度越高，光合作用越强，但到了一定温度，光合作用就会开始减弱。在冷限温度以下和热限温度以上，对光合作用会产生种种不利影响，所以温度对光合作用的不利影响包括低温和高温。菜农时常在大棚内燃烧煤球炉子，因为燃烧煤球可以提高室内温度，同时产生的二氧化碳能够提高光合作用的效率。虽然有人认为反季节蔬菜对人体不健康，但非反季节蔬菜也用大棚种植，是因为温室大棚的投入使用可以实现果蔬的提前产出，延长采收期，种植的果蔬种类也更多，能满足人们对新鲜果蔬的需求。
要使有机物积累得更多，需要增强光合作用。除了提高二氧化碳浓度，水、光照和温度也是影响光合作用的重要因素。因此，在农业生产中充分利用光合作用的原理，最大程度地满足农作物光合作用对光、二氧化碳和水的需求，农业生产就可能获得丰收。同学们通过比较现代温室和传统农业大棚，能看到随着科技发展，农民已转变为现代化的新农民，他们把生物学知识和现代科技应用到生产实践中，改变了我们的生活。我们实现了让光合作用制造更多的有机物，那怎样才能减少有机物的消耗呢？同学们发现在日常生活中，保鲜、贮藏水果时，常把水果用保鲜膜包裹，再放入冰箱冷藏，以此延长保鲜时间。据此，同学们进行了探究实验，探究哪些因素会影响水果的呼吸作用。同学们根据日常观察提出问题：温度会不会影响水果的呼吸作用？做出假设：温度会影响水果的呼吸作用。同学们设计了一组对照实验，下面我们来看一下同学们做的实验，将常温下的香蕉和等量低温冷藏的香蕉做对照，记录每天香蕉的重量变化。通过记录数据发现，低温下香蕉每天减少的重量比常温下慢，由此得出结论：低温可以减少有机物的消耗，抑制水果的呼吸作用。
当然，同学们的实验还有需要改进的地方，可以设置多次重复实验，避免一组实验的偶然性。接着，同学们探究氧浓度会不会影响水果的呼吸作用，做出假设：氧浓度会影响水果的呼吸作用，设计了三组对照实验。下面我们来看一看同学们做的3组对照实验，分别是常温无膜的香蕉和常温有膜的香蕉做对照，记录香蕉每天的重量变化，求平均值，避免实验的偶然性。通过记录数据发现，有膜的香蕉每天减少的重量比无膜的香蕉慢。由此得出结论：降低氧浓度可以抑制水果的呼吸作用。通过同学们的实验数据发现，低温可以抑制呼吸作用，降低氧浓度也可以抑制呼吸作用。
为什么新疆的哈密瓜比其他地方的甜呢？农民希望种植的瓜果能像新疆的哈密瓜那样甜，现代温室能不能实现呢？新疆地区昼夜温差大，白天高温时光合作用制造了大量有机物，晚上温度很快降下来，减少了有机物的消耗。现代温室可人为增加昼夜温差，白天温度高，保证光合作用积累有机物，晚上温度低，呼吸作用分解有机物减少。看来农作物产量的增加和品质的提高，离不开光合作用和呼吸作用的共同作用。在农业生产上充分利用光合作用和呼吸作用的原理知识，能给农业带来丰收。农民除了利用现代温室种植农作物提高产量，还根据温室内有限的土地资源，采取立体农业种植农作物，提高土地利用率，大大增加农作物产量。下面我们一起来看各调查小组发来的有关立体农业的调查汇报。