A、表中光照下吸收CO2量表示净光合速率，黑暗中释放CO2量表示呼吸作用强度，温度在35℃时植物的净光合速率为3.00mg/h，因此昼夜不停地光照植物能生长，A错误；
B、温度为25℃时净光合作用速率为3.75，呼吸作用消耗速率为2.25，所以实际光合作用速率为3.75+2.25=6，而在30℃、35℃时依据公式可得实际光合作用速率等于6.5，6.5大于6，题中植物合成有机物速率指的是实际光合作用速率，所以，合成有机物的速率最快的温度应该是30℃、35℃时，B错误；
C、当温度为25℃时净光合作用速率为3.75，呼吸作用消耗速率为2.25，每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，有机物的积累量为（3.75-2.25）×12=18，而在5℃、10℃、15℃、20℃、30℃、35℃时依据公式可得有机物的积累量分别为6、12、18、21、6、-6．因此，在20℃时该植物积累的有机物最多，C错误；
D、每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，有机物的积累量在15℃和25℃时均为18，D正确．
故选：D．