2024年高考生物一轮复习（新人教版） 第3单元　微专题二　提高农作物产量

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微专题二　提高农作物产量中国这样一个接近15亿人的发展中大国，粮食一直是“天字第一号”的大问题。中国科学院院士、“共和国勋章”获得者袁隆平是杂交水稻育种的开拓者，在为我国和世界解决粮食安全问题上做出了卓越的贡献。近两年国际粮价大涨，世界粮食储备降到了30年来的最低点，特别是由于战争，进一步诱发多个国家的粮食危机，甚至损害了经济增长并危及政治安全，在这种背景下，中国对粮食安全的担忧大为增加。命题点有：控制影响作物光合作用和细胞呼吸的环境因素(光照、二氧化碳、水、肥、矿质元素、轮作、间作、补光调温)、先进的育种技术、植物生长调节剂、科学防治害虫提高作物产量。连作：是指一年内或连年在同一块田地上连续种植同一种作物的种植方式。连作的缺点是会使土壤养分不能满足同种蔬菜的需要，易受病虫害；同时同一蔬菜作物分泌物累积过多，会影响同种蔬菜根系的发展，植株不能正常生长，使产量降低。只有同一种或同一类蔬菜相隔2～3年或更长一些时间以后再种在同一块田地上才能避免这种情况的发生。轮作：在同一块田地上，有顺序地在季节间或年间轮换种植不同的作物或复种组合的一种种植方式。轮作可避免连作的缺点，使作物根系发达，生长健壮，病害较少。间作：指在同一田地上于同一生长期内，分行或分带相间种植两种或两种以上作物的种植方式。采用间作要考虑浅根作物和深根作物、早熟品种和晚熟品种以及不同作物种类对土壤养分的需求不同等因素。套作：又称套种，是指在前季作物生长后期的株、行或畦间播种或栽植后季作物的一种种植方式。混种：指在同一块地同时混播几种作物，如胡萝卜与小白菜混播，小白菜出土快而胡萝卜出土较慢，小白菜可起遮荫作用，使胡萝卜苗生长良好。补光增温，是依照植物生长的自然规律，根据植物利用太阳光进行光合作用的原理，使用灯光代替太阳光来提供给温室植物生长发育所需光源，并通过一定的技术手段来适当增加温室内的温度，来提高作物的产量。农业病虫害可以使用农业防治的方法，种植作物时轮作，提前对土壤消毒杀菌，使用腐熟有机肥，栽培时科学管理。也可以使用物理防治，比如日光曝晒、黑光灯诱杀、建造障壁、高压等。还可以使用生物防治，主要有捕食性生物、寄生性生物、病原微生物。或可以使用化学防治，选择农药来喷雾或浇灌，效果较好。跟踪训练1．(2023·广西桂林高三期中)下列有关农谚的解释，错误的是(　　)选项农谚解释A白天热来夜间冷，一棵豆儿打一捧适当提高昼夜温差，有利于有机物的积累，增加产量B稻田水多是糖浆，麦田水多是砒霜不同植物对水分的需求不同，合理灌溉有助于增加产量C地尽其用用不荒，合理密植多打粮提高农作物种植密度，可提高光合作用速率，增加产量D锅底无柴难烧饭，田里无粪难增产施用有机肥可为农作物提供CO2和无机盐，增加产量 答案　C解析　白天升高温度，夜间降低温度，有利于有机物积累，从而提高作物产量，A正确；不同植物对水分的需求不同，合理灌溉有助于增加产量，B正确；农作物种植密度合理可以增产，原因是合理密植可以提高光的利用率，而非提高光合作用速率，C错误；粪(有机肥)可增产，原因是有机肥被分解者分解后可为农作物提供二氧化碳和无机盐，D正确。2．(2023·江苏泰州高三检测)农谚有云“麦连十年没几颗，棉连十年无花朵”，指在同一块土地上连续多年只种小麦或棉花，其产量常逐年下降。同一种或同一科作物在同一块地连续种三茬或三年以上称为重茬，下列相关叙述不正确的是(　　)A．重茬会导致专一性侵害某种农作物的害虫和病菌大量繁殖B．某些农作物根部被共生固氮菌感染引发根瘤会导致产量下降C．小麦重茬时与其外形相似的伴生杂草大量繁殖，且不易被发现和清除D．轮作倒茬可以缓解由于重茬引起的土壤中某种矿质元素含量降低的现象答案　B解析　固氮菌可以固氮，提供氮素，有利于作物的生长，提高产量，B错误。3．(2023·湖北黄石高三模拟)科研人员检测晴朗天气下露地栽培和大棚栽培的油桃的光合速率(Pn)日变化情况，并将检测结果绘制成下图。下列相关说法不正确的是(　　)A．CO2浓度增大是导致ab段、lm段Pn增加的主要原因B．bc段适时通风、mn段适时遮阴可有效缓解Pn下降C．致使ef段、op段Pn下降的原因是光照强度逐渐减弱D．适时浇水、增施农家肥是提高大田作物产量的重要措施答案　A解析　日出后光照强度逐渐增大，ab段、lm段油桃固定CO2的速率逐渐增大，因此Pn随光照增强而增加，A错误；大棚栽培条件下的油桃在bc段Pn下降，主要原因是日出后旺盛的光合作用消耗大量CO2，使大棚内密闭环境中CO2浓度迅速下降；而露地栽培的油桃在mn段Pn下降，是因环境温度过高导致部分气孔关闭，吸收CO2减少所致，适时通风可增加CO2浓度，适时遮阴可降低气孔的关闭，从而有效缓解Pn下降，B正确；ef段、op段Pn下降是因为傍晚光照强度减弱引起的，C正确；适时浇水避免植物因缺水导致气孔关闭、增施农家肥可增加CO2浓度，均是提高大田作物产量的重要措施，D正确。4．在农业生产上常常施用一定量的无机肥来达到增产的目的。为了研究无机肥对植物生长发育的影响，科研小组将无机肥溶于土壤浸出液配制了不同浓度的盐溶液，利用这些盐溶液进行了相关实验，结果见下表。下列说法正确的是(　　)盐浓度/(mmol·L－1)最大光合速率/(μmol CO2·m－2·s－1)呼吸速率/(μmol CO2·m－2·s－1)0(对照)31.651.44100(低盐)36.591.37500(中盐)31.751.59900(高盐)14.452.63 A.细胞中大多数无机盐以化合物形式存在B．植物的呼吸速率是通过根细胞呼吸产生的CO2量来测定C．与对照组相比，植物在低盐条件下产生和消耗的有机物更多D．高盐条件下植物细胞失水，气孔关闭，导致最大光合速率下降答案　D解析　植物的呼吸速率应该是测定整株植物，即所有细胞的呼吸速率，而不是只测定根细胞的呼吸速率，B错误；在低盐条件下，植物的最大光合速率比对照组大，而呼吸速率比对照组小，产生有机物更多，而消耗的有机物更少，C错误。5．(2023·河北保定高三模拟)给农作物施肥的同时，往往需要适当浇水。下列关于浇水原因的分析，错误的是(　　)A．肥料中的矿质元素需要溶解在水中才能被农作物根系吸收B．防止土壤溶液浓度过高造成农作物缺水萎蔫，甚至死亡C．农作物对水的吸收与对无机盐的吸收是同一个生理过程D．供水充足时蒸腾作用旺盛，能促进矿质元素由导管向上运输答案　C解析　自由水是良好的溶剂，肥料中的矿质元素需要溶解在水中才能被农作物根系吸收，A正确；土壤溶液的浓度过高会造成农作物失水，作物萎蔫，甚至死亡，B正确；农作物对水的吸收与对无机盐的吸收是相对独立的过程，不是同一个生理过程，C错误；水作为溶剂，参与无机盐的运输，供水充足时蒸腾作用旺盛，能促进矿质元素由导管向上运输，D正确。6．(2023·重庆江北区高三检测)温室栽培可不受季节、地域限制，为植物的生长发育提供最适宜的条件，有利于提高作物品质和产量。在封闭的温室内栽种农作物，以下措施不能提高作物产量的是(　　)A．增加光照强度 B．增加室内CO2浓度C．增大室内昼夜温差 D．采用绿色玻璃盖顶答案　D解析　光是植物进行光合作用的必要条件，在一定范围内，增大光照强度有利于促进光合作用，从而提高作物产量，A正确；CO2是光合作用的原料，适当增加温室内的CO2浓度，可以提高作物产量，B正确；温度通过影响光合作用和细胞呼吸相关酶的活性来影响绿色植物的有机物的净积累量，白天适当提高温度有利于提高光合作用强度，晚上适当降低温度有利于减弱呼吸作用强度，因而适当增大昼夜温差，能提高有机物的净积累量，从而提高作物产量，C正确；由于光合色素对绿光吸收最少，如果采用绿色玻璃盖顶，光合作用强度降低，不利于积累有机物，D错误。7．甜瓜是新疆重要的经济作物。图1为甜瓜叶绿体内进行的光合作用过程。磷酸转运器是叶绿体膜上的重要蛋白质。在有光条件下，磷酸转运器将磷酸丙糖不断运出叶绿体用于蔗糖合成，同时将释放的Pi运回叶绿体。温室种植甜瓜常需要补光以增加产量。图2表示三种不同补光条件下甜瓜光合速率的曲线图。请回答下列问题：(1)图1中，场所Ⅰ处影响光合速率的内因主要有__________和与光反应有关的酶等；场所Ⅱ的名称是__________。(2)图1中，物质D是__________________，物质B的去向是进入__________和大气中。若其他条件不变，CO2供应突然减少，则短时间内物质E的相对含量将__________。(3)据图1分析，若磷酸转运器的活性受抑制，则甜瓜的光合速率将__________。(4)据图2分析，__________更有利于提高甜瓜的产量，其原因是该措施能直接促进光合作用__________阶段的效果更显著。(5)随着温室甜瓜补光天数的增加，发现有些甜瓜出现叶面发黄的现象，从而降低了甜瓜的光合速率。瓜农经多年种植发现用苦豆子作为绿肥可解决这一问题。研究人员测定了不同苦豆子绿肥施用量下甜瓜的单果重及粗蛋白、Vc(维生素C)含量，M0～M4组分别是每株0 g、100 g、200 g、300 g、400 g的绿肥施用量，结果如图3所示。据此分析，甜瓜品质最佳的苦豆子绿肥施用量是______________组。答案　(1)光合色素　叶绿体基质　(2)NADPH和ATP　线粒体　减少　(3)降低　(4)红光补光　光反应　(5)M3(或300 g/株)解析　(1)Ⅰ处为光反应，影响Ⅰ处光合速率的内因主要有光合色素和与光反应有关的酶等。场所Ⅱ为暗反应的场所，为叶绿体基质。(2)物质D可用于暗反应，为ATP和NADPH，物质B为O2，可以进入线粒体被利用，也可以排放到外界大气中。若其他条件不变，CO2供应突然减少，则短时间内E(C3)的合成减少，而C3的消耗不变，因此短时间内物质E(C3)的相对含量减少。(3)据图1可知，若磷酸转运器的活性受抑制，叶绿体内磷酸丙糖的浓度增加，从叶绿体外运进的磷酸减少，淀粉积累增多，从而导致卡尔文循环被抑制，甜瓜的光合速率将降低。(4)据图2可知，红光补光条件下CO2的吸收速率更大，则更有利于提高甜瓜的产量，红光补光直接影响光合作用的光反应阶段。(5)由图3可看出，当施肥量为300 g/株时，Vc和粗蛋白含量最高，单果重也相对较高，所以甜瓜品质最佳的苦豆子绿肥施用量是M3组。8．(2020·全国Ⅰ，30)农业生产中的一些栽培措施可以影响作物的生理活动，促进作物的生长发育，达到增加产量等目的。回答下列问题：(1)中耕是指作物生长期中，在植株之间去除杂草并进行松土的一项栽培措施，该栽培措施对作物的作用有___________________________________________________________________________________________________________________________________(答出2点即可)。(2)农田施肥的同时，往往需要适当浇水，此时浇水的原因是_______________________(答出1点即可)。(3)农业生产常采用间作(同一生长期内，在同一块农田上间隔种植两种作物)的方法提高农田的光能利用率。现有4种作物，在正常条件下生长能达到的株高和光饱和点(光合速率达到最大时所需的光照强度)见下表。从提高光能利用率的角度考虑，最适合进行间作的两种作物是________________________________________________________________________，选择这两种作物的理由是_______________________________________________________________。作物ABCD株高/cm1706559165光饱和点/ (μmol·m－2·s－1)1 2001 180560623 答案　(1)减少杂草对水分、矿质元素和光的竞争；增加土壤氧气含量，促进根系的细胞呼吸(2)肥料中的矿质元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收　(3)A和C　作物A光饱和点高且长得高，可利用上层光照进行光合作用；作物C光饱和点低且长得矮，与作物A间作后，能利用下层的弱光进行光合作用