平衡栽培體系中產(chǎn)量形成的環(huán)境條件

　　養(yǎng)分，水分，大氣等物質(zhì)要素要在適當(dāng)?shù)耐獠凯h(huán)境條件下形成植物的產(chǎn)量。這些條件是適宜的光照、溫度和生長空間，他們對植物養(yǎng)分、水分和二氧化碳等因素都有較復(fù)雜的影響。
　　一、光照
　　植物從光照得到能量（輻射能），將無機物轉(zhuǎn)化為有機物，把太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，延續(xù)植物的生命，據(jù)估計，地球上的植物每年通過光合作用能夠固定1.55×1011t碳，其中60%是陸生植物同化的。
　　人們對光強的研究結(jié)果表明，大多數(shù)作物在光強略低于全日光時生長良好。不同作物對光強敏感程度不同。玉米對光照強度反應(yīng)敏感，所以生長在緯度38～43°的玉米帶產(chǎn)量較高，該地帶在玉米抽雄始期（花藥期）至成熟期的晴天輻射量較充足。
　　在光合作用中，提高光照強度可以提高光合效率。例如草莓是喜光植物，在溫室大棚中栽培時，使用透光性好的棚膜比透光性差的棚膜可以使產(chǎn)量提高10%～30%。此時要提供充足的水分和比例適宜的養(yǎng)分，以利于積累和轉(zhuǎn)化。而在光合效率低時提供的過量養(yǎng)分可能損失掉，造成環(huán)境污梁。還應(yīng)說明一點，當(dāng)二氧化碳濃度和溫度等其他條件固定不變時，光照強度提高到一定程度時便達到光飽和點，即光合效率不再隨著光照強度的增加而增高。
　　光照時間與植物生長的關(guān)系密切，與日照長度有關(guān)的植物習(xí)性稱為光周期反應(yīng)。按光周期反應(yīng)可將植物分為長日照和無限日照型。長日照植物在光照等于或超過一定臨界值時才開花，光照長度短于該臨界值時只進行營養(yǎng)生長。在較寬日照長度范圍內(nèi)均可正常開化結(jié)實的植物稱為無限日照型植物。在不同地區(qū)之間互相引種時要注意這一問題。
　　在溫室大棚反季節(jié)作物生產(chǎn)中要特別注意盡量延長光照時間。一個80m長的日光溫室，如果采用卷簾機，可以比手工卷簾每天多獲得約1h的光照，作物產(chǎn)量提高10%左右，當(dāng)然還要配合施用更多的水分和比例適宜的養(yǎng)分。
　　二、溫度
　　溫度直接影響植物的生理生化過程，如光合作用、呼吸作用、蒸騰作用、細胞壁滲透、水分和養(yǎng)分的吸收、酶活性等等。這些過程最終反映在植物生長上。
　　溫度對上述每種過程的影響都是極為復(fù)雜的。比如對光合作用，總的來說，溫度升高，光合作用增強，但會隨著空氣中二氧化碳濃度、光照強度、光照時間、植物水分狀況和養(yǎng)分狀況的不同而有程度不同的影響。
　　呼吸作用也隨著溫度升高而增強，在極高溫度下，在維持短時間強呼吸后，呼吸速率急劇下降。在較高溫度下，呼吸作用維持高水平，而光合作用已減弱，因此使作物處于饑餓狀態(tài)。白天溫度高些，夜間溫度低些有利于作物光合產(chǎn)物生產(chǎn)得更多，消耗得更少，提高產(chǎn)量。
　　適宜溫度下植物生長量大，需要充足的養(yǎng)分和水分供應(yīng)；而植物生長量小時，過量的養(yǎng)分可能損失掉，污染環(huán)境。土壤溫度一方面直接影響根系的生長及其功能，另一方面影響土壤微生物群落，從而間接影響植物生長。微生物活動伴隨著放出二氧化碳，二氧化碳與水結(jié)合生成碳酸，可以影響土壤pH值，土壤pH值有可能影響一些微量元素的有效性。
　　三、生長空間
　　任何植物生長都要占據(jù)一定的空間。地上部枝葉占據(jù)空間，地下部根系也占據(jù)空間。一群植物生長在一起，會造成生長空間的競爭，而且最終達成平衡。
　　在農(nóng)業(yè)栽培作物的情況下，要使植物個體之間盡量減少競爭，避免資源不必要的消耗和浪費，使更大份額的資源能轉(zhuǎn)化為生物產(chǎn)量和經(jīng)濟產(chǎn)量。因此要求種植密度適中，或者叫做合理密植。
　　水肥充足的條件下應(yīng)種得稀些。因為植株長得大，要避免葉片互相遮蔽。水肥充足使根系構(gòu)型改變，根冠比減小，就是說同樣數(shù)量的根為更多的地上部枝葉輸送養(yǎng)料。這樣一來，根中消耗的大部分能量就用在吸收、轉(zhuǎn)化和運輸養(yǎng)分上，而不是用來伸延根系，生物產(chǎn)量和經(jīng)濟產(chǎn)量因此會提高。
　　根系在土壤空間分布（無土栽培在介質(zhì)中分布）。根系從單位土體中得到的養(yǎng)分越多，則總根量越少，根冠比越小，用于扎根消耗的能量越少，而用于吸收養(yǎng)分所消耗的能量越多，地上部生物產(chǎn)量越高。
　　一般情況下，地下部根系競爭空間的激烈程度遠遠高于地上部的空間競爭，因為土壤中養(yǎng)分的缺乏程度遠大于光照和二氧化碳的缺乏。植物根系往往互相穿插、糾纏在一起。因此要采取措施在根系占據(jù)的土體內(nèi)充足供應(yīng)植物生長所需的養(yǎng)分、水分和土壤空氣，使每株植物將自身能量更少地消耗在互相競爭資源上，而更多用于自身生產(chǎn)農(nóng)產(chǎn)品上。