- Tối: A.oxalo Tốc độ
4.6.2.2. Tăng khả năng sử dụng bức xạ của cây trồng.
Quang năng là nguồn năng lượng tham gia trực tiếp vào q trình quang hợp, có vai trị quyết định quang hợp. Khơng phải tất cả các bức xạ đều có vai trị với quang hợp mà chỉ có các bức xạ sinh lý, là những tia sáng có bước sóng trong vùng 380nm-760nm mới có vai trị trong quang hợp.
Bức xạ mặt trời thay đổi về cả cường độ lẫn tỷ lệ các tia theo vị độ trên trái đất và theo thời gian.
Trong năm mùa hè có tổng bức xạ tới cao hơn màu đơng, tỷ lệ tia đỏ lại thấp hơn. Còn trong ngày mặt trời càng lên cao thì tổng bức xạ tới càng lớn và tỷ lệ tia đỏ càng giảm. Vị trí địa lý càng xa xích đạo tổng bức xạ càng thấp và tỷ lệ tia đỏ càng cao.
Tổng bức xạ liên quan tỷ lệ thuận với năng suất sinh học.
Tuy nhiên từ năng lượng ánh sáng chiếu xuống ruộng đến năng suất sinh học còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác. Năng lượng bức xạ chỉ là giới hạn trên về tiềm năng quang hợp, về năng suất sinh học.
Năng suất sinh học phụ thuộc vào hệ số sử dụng năng lượng bức xạ của cây. Quần thể cây có cấu trúc ruộng lá hợp lý sẽ có hệ số sử dụng bức xạ cao là điều kiện cần để dẫn đến năng suất cao.
Bảng: Hệ số sử dụng bức xạ của một số quần thể.
Tỷ Kcalo/ha Tấn/ha dụng bức xạ Rừng nhiệt đới 0-20 10 60 2,5% Cây mía 10-25 8 45 1,9% Cây ngô 40-50 4 25 2,0% Cây khoai tây 50-55 3 15 2,0%
Theo lý thuyết nếu ruộng cây có LAI = 4 thì có thể hấp thụ trung bình 50% năng lượng bức xạ tới trong suốt thời gian sinh trưởng của cây. Nếu cây ở trạng thái tối ưu, hiệu suất chuyển đổi năng lượng trong pha sáng trung bình khoảng 25%, trong pha tối khoảng 80%, như vậy hiệu suất chuyển đổi năng lượng ánh sáng thành sản phẩm quang hợp đạt khoảng 20%. Với tỷ lệ hấp thụ năng lượng bức xạ tới là 50% thì hệ số sử dụng năng lượng bức xạ cho phép theo lý thuyết là 10%. Đây là hệ số lý tưởng, nhưng nếu sử dụng các biện pháp tối ưu có thể đạt được. Những quần thể tốt hiện thực tế cũng đã đạt hệ số này là 2,0-2,5% (mía, ngơ, rừng nhiệt đới). Đa số các quần thể cây trồng khác mới dạt 0,5-1,0%. Như vậy xét về hệ số sử dụng năng lượng bức xạ tới năng suất có thể tăng 10- 20 lần so với năng suất trung bình hiện nay.
Để nâng cao hệ số sử dụng năng lượng bức xạ tới, trước hết cần tác động vào bộ lá để tăng tỷ lệ hấp thụ ánh sáng lên. Tỷ lệ này có thể đạt đến 80-90% so với tỷ lệ trung bình 50% như đã tính ở trên. Bố trí diện tích lá thích hợp tăng thời gian quang hợp của lá là biện pháp tốt nhất làm tăng tỷ lệ hấp thụ bức xạ tới.
Bên cạnh việc tăng khả năng hấp thụ ánh sáng thì việc tác động vào các nhân tố sinh thái để làm tăng hiệu quả sử dụng năng lượng đã được hấp thụ trong pha sáng và pha tối quang hợp cũng góp phần nâng cao hệ số sử dụng quang năng.
Việc bố trí mật độ hợp lý, mùa vụ thích hợp để tận dụng thời gian có ánh sáng mạnh trong năm. Biện pháp trồng xen cây, trồng gối vụ, trồng cây thẳng hàng ... đều có tác dụng làm tăng hệ số sử dụng năng lượng ánh sáng và là cơ sở quan trọng để làm tăng năng suất sinh học.