光合生产潜力guanghe shengchan qianliphotosynthetic poten tial productivity

在光、热、水、CO₂等外界环境条件和作物的群体结构、长势以及农业技术措施都处于最适宜状态时，由作物的光合效率所形成的群体最高产量，亦称作物产量的理论上限。研究光合生产潜力的重要意义在于探讨影响作物干物质生产的限制因素，以采取有效措施，充分地利用太阳能，最大限度地提高作物产量。竺可桢于1964年曾指出长江流域单季稻光能利用率如能达到3%，稻谷亩产可达到2823斤。1962年日本农业气象学会认为未来的水稻产量可提高十倍(见附表3)。
作物的生物学产量形成主要有两个阶段，即能源和原料的输送， 以及光能转化为生物化学能。中国的于沪宁在美国R. S.卢米斯等的理论基础上，提出了计算生物学产量的生产潜力Yp的通式：
Yp=Qɛ(1-α)(1-β)(1-γ)(1-ρ)(1-ω)φ×4250-¹×(1-0.08)-¹
式中 Q为太阳总辐射；ε为光合有效辐射占的比例；α为反射率； β为漏射率； γ为光饱和限制； ρ为植物非光合器官的无效吸收； ω为呼吸作用损耗； φ为量子效率。公式的最后两项表示1克干物质能够放出4250卡热量和植物体内无机养分约占8%。
中国科学院地理研究所估算了中国河北省几种主要作物的生产潜力，如经济系数为0.40，冬小麦的经济产量为13085.2千克/公顷，夏玉米为13489.5千克/公顷，一季稻为19653.8千克/公顷。小麦、玉米两熟制的全年产量可达25266千克/公顷(见附表6)。

不同纬度地带作物可能获得的生物学产量

纬度/°	可能的辐射收入	可能的生物学产量
	GJ/hm2	t/hm2 (斤/亩)
0～10 10～20 20～30 30～40 40～50	1883～1256 1712～1046 1465～1004 1004～ 670 670～ 418	113～75 (15067～10000) 100～62 (13333～8267) 88～60 (11733～8000) 60～40 (8000～5333) 40～25 (5333～3333)

光合生产潜力在不同地区是不同的，从表中资料可见，低纬度地区生产潜力比中、高纬度要高（见农业气候生产潜力）。

光合生产潜力photosynthetic potential productivity

在最佳的作物群体结构以及热量、水分、肥料、技术等得到保证的条件下，由作物的光合作用所形成的最高生物学产量或农业产量。此种生产潜力主要决定于光合有效辐射强度与总量以及作物的光能利用率。根据估算，光合生产潜力以低纬度为最高，在纬度0°～10°处，最高生物学产量为113～75 t/hm²;20°～30°处为88～60 t/hm²;40°～50°处为40～25 t/hm²。作物实际产量与光合生产潜力有很大的差距。