作物生产与环境条件

第四章 作物生长与环境,李华 20102011-2,2,土壤：陆地上能够生长植物的疏松表层。 土壤的四大肥力因素：水、肥、气、热 土壤肥力：自然肥力、人工肥力、有效肥力、潜在肥力。 土壤三相：固体、液体和气体。,第一节 作物生长与土壤,3,质地与土壤肥力,砂 土,粘 土,壤 土,砂土类土壤（热性土）：含砂量 50% ，营养缺乏，能透性好，保水保肥力差，易升温，易出苗，易脱肥。 粘土类土壤（冷性土）： 粘粒含量 30% ，养分充 足，能透性差，保水保肥力强，难升温，难出苗，有后劲。 壤土类土壤（二合土）：砂粘适中，养分充足，土壤孔隙适当，保水保肥力强，土温暖，耕性好，有后劲。,4,土壤有机质,土壤有机质：动植物、微生物残体和有机肥料在土壤微生物作用下形成的各种形态有机成分，主要有新鲜的有机质、半分解有机残余物和腐殖质。 土壤腐殖质是改良土壤、供给植物生长的营养物质，是土壤肥力水平的主要标志之一。 不同种类的土壤有机质的含量不同。,5,土壤耕性,土壤耕性：土壤在耕作时反应出来的特性。,6,1. 土壤物理机械性,土壤的粘结性：土粒间由于分子引力而相互粘结在一起的性质，这种性质使土壤具有抵抗外力不被破坏的能力。 土壤的粘着性：在一定的含水情况下，土粒粘着其它物质的性质。 土壤可塑性：土壤在一定含水量的范围内被外力塑成某种形状，当外力消失或干燥后，仍能保持所获形状不变的性能。,7,2. 土壤耕性的衡量标准,耕作难易：耕作时土壤对农机具的阻力大小。 好耕-土松 口松 绵软 难耕-土重 口紧 僵硬 耕作质量：耕作后土壤所表现出来的性质。 质量好-土垡松散 容易耙碎 不成坷垃 孔隙适中 团粒结构 质量差-反之 适耕期限：土壤适宜耕作的时期，由土壤含水量决定。 适耕期长-干好耕 湿好耕 不干不湿更好耕 适耕期短-早上软 中午硬 到了下午耕不动,8,9,3. 改善土壤耕性的方法,增施有机肥：形成良好的团粒结构，降低粘质土壤的粘结性、粘着性和可塑性。 改良土壤质地：掺砂或掺粘，翻砂压粘或翻粘压砂。 合理灌排 适时耕作 ：合理灌排水，控制在土壤下限含水量以下，避免土壤可塑性与粘重性出现。,10,土壤含水量,土壤墒情的类型及与作物生长的关系,11,土壤墒情的类型及与作物生长的关系,12,土壤的酸碱反应对土壤物理化学性质，微生物活动及植物生长都有很大的影响，更直接地影响到养分的有效性。,土壤的酸碱性,13,植物对土壤酸碱反应的适应性,作物正常生长要求土壤有合适的酸碱度。 土壤酸碱指示植物：对酸碱特别敏感的植物。 甜菜、紫苜蓿：中性和微碱性土壤中生长。 茶树、柑桔：强酸性和酸性土壤中生长。 大多数农作物的适应性较广，对pH要求不太严格。,14,主要栽培作物生长适宜pH值范围,15,土壤作物大气连续体,第二节 植物生长与水分,16,不同植物含水量不同；（草本木本） 同一植物不同组织含水量不同； （根尖、茎尖、叶种子） 植物生长环境不同含水量不同； （水生植物陆生植物旱生植物） 组织代谢状态不同含水量不同。 （代谢旺盛代谢微弱）,一、植物组织含水,17,植物组织水分的存在状态,束缚水：被原生质胶体颗粒或渗透性物质吸附不能自由移动的水。束缚水含量愈高，植物抗性能力愈强。 自由水：不被原生质胶体颗粒或渗透性物质吸附能自由移动的水。植物新陈代谢愈旺盛，自由水含量愈高。,18,二、土壤水,(一)土壤含水量 1质量含水量 土壤中水分的质量与干土质量的比值，也称为重量含水量。 2容积含水量 单位土壤总容积中总水分所占的容积分数 3相对含水量 土壤含水量和田间持水量的比值 4土壤水储量 一定面积和厚度土壤中含水的绝对数量，m3/hm2或mm,19,(二)田间持水量 土壤毛管悬着水达到最大值时的土壤含水量 (三)萎蔫系数 当植物因根系无法吸水 而发生永久性萎蔫时的土 壤含水量 (四)土壤有效水最大含量 田间持水量和萎蔫系 数的差值,20,三、植物对水分的吸收,1.影响植物吸水的条件,影响条件：土壤温度（正相关） 土壤通气状况（正相关） 土壤水分状态。 生理干旱：土壤不缺水，由于温度过低可土壤溶 液浓度过高，土壤水低于细胞水势， 造成根系吸水困难而引起的干旱。,21,2.作物需水量,几种作物的蒸腾系数,22,3.作物需水临界期,不同作物的需水临界期,23,第三节 植物生长与养分,24,植物生长必需营养元素,植物必需营养元素：维持植物正常生理活动必需的营养 元素。 缺少-植物不能正常生长发育 缺乏-植物单一缺素症，无法替代， 补充后恢复或预防。 作用-直接效果 大量元素： C H O N P K Ca Mg S 微量元素： Fe Cu Zn Mn B Mo Cl 注 意：营养元素同等重要且不可替代 。 植物营养三要素（肥料三要素）- N、P、K,25,生理功能：蛋白质、核酸、磷脂、酶、植物激素、叶绿 素、维生素、生物碱生物膜的组成成份。 氮素缺乏：株小，叶黄，茎红，根少，质劣。老叶先病。 氮素过量：贪青徒长， 开花延迟， 产量下降。,1. 氮的生理功能,氮过剩,氮缺乏,26,2. 磷的生理功能,生理功能：核酸、磷脂、酶、腺甘磷酸组成成分。 促进糖运转。参与碳水化合物、氮、脂肪代 谢。提高植物抗旱性和抗寒性。 磷素缺乏：株小，根少， 叶红，籽瘪， 糖低。老叶先 发病。,磷缺乏,27,生理功能：酶的活化剂，促进光合作用、糖代谢、脂肪 代谢、蛋白质合成，提高植物抗寒性、抗逆 性、抗病和抗倒伏能力。 钾素缺乏：株小，缺绿。老叶 先发病。,3. 钾的生理功能,钾缺乏,28,铜缺乏,铁缺乏,锌缺乏,锰缺乏,29,根系吸收养分： 温度（1525） 通气（正相关） 土壤酸碱度 土壤水分 根的营养特性。 叶片吸收营养： 溶液组成 溶液浓度 叶片湿润（0.51小时） 叶片类型（角质膜厚薄） 喷施部位（新叶）,1. 影响植物吸收养分的环境条件,植物对养分的吸收,30,植物营养的阶段性： 植物营养期-植物通过根系从土壤中吸收养分的整个时期。 植物营养连续性-植物不间断地从土壤中吸收养分的特性。 植物营养阶段性-植物不同生长阶段对营养的种类、数量 和比例的要求不同。 营养吸收规律：低-高-低。 作物营养关键期： 作物营养临界期-对某种养分缺乏敏感且受损害，即使实 施也很难纠正的时期。 营养最大效率期-植物对营养的需要最多、吸收最快、增 产效率最高的时期。 注意：不同植物、不同营养元素的营养关键期和营养最大效率 期不同。,2. 作物各生育期的营养特性,31,第四节 植物生长与温度,32,土壤热容量：单位体积或单位重 量的土壤温度增加1 所需要的热量卡数。 意义：热容量大，不易升温，温差小（粘土） 热容量小，容易升温，温差大（砂土） 影响因素：土壤固、液、气三相比例，以水为主。 土壤导热性：土壤传导热量的性质。 意义：判断土壤受热后土温增加的难易程度和土温平稳的程度。 影响因素：固、液、气三相组成比例，含水量及松紧程度,土壤的热特性,33,土壤温度变化：日变化， 年变化。 影响土温变化的因素： 环境因素-纬度（愈高愈低） 高度（愈高愈低） 坡向（南高北低） 大气（愈干愈高） 覆盖（提高地温） 土壤因素-土壤颜色 土壤质地 土壤孔隙,土壤温度状况,34,最适温度：2030。 排水散墒-提高地温 灌溉增湿-平稳地温 向阳垄作-提高地温 建造温室-提高地温 地面覆盖-提高地温 风障栽植-平稳地温,土壤温度的调节 *,35,空气温度状况,1. 平均温度,日平均气温-连续24小时等时距的24次观测 值的算术平均数。 月平均气温-全月每日平均气温的算术平均 值。 年平均气温-全年各月或各日平均气温的算 术平均值。,36,积温-植物某一生育时期或某一时段内，日平均气温累积之和。 0， 10 生物学零度-植物开始发育的下限温度。 活动积温-某一时期高于生物学零度的日平 均温度的总和。 有效积温-某一时期高于生物学零度的日平 均温度与生物学零度之差的总和。 累赘温度-不再使植物发育速度加快的高日 平均温度。,2. 植物生长对温度的要求-积温,37,2.1积温-植物某一生育时期或某一时段内，日平均气温累积之和。 0， 10 各作物对积温的要求不同 棉花中熟品种要求10的积温34003600 玉米中熟品种要求10的积温25002700 冬小麦要求10的积温16002400 马铃薯要求10的积温1400 积温也是衡量一个地区热量资源的主要指标 哈尔滨 10的积温是3000 北京 10的积温是4200 济南 10的积温是5000 武汉 10的积温是5300 广州 10的积温是8100,38,2.2 生物学零度：植物开始发育的下限温度 油菜：3 小麦：3 玉米：8 烟草：13,39,2.3 积温、活动积温、有效积温,积温-某一生育时期或某一时段内，日平均气温累积之和。 0， 10 生物学零度-植物开始发育的下限温度。玉米：8 活动积温-某一时期高于生物学零度的日平均温度的总和。 有效积温-某一时期高于生物学零度的日平均温度与生物学零度之差的总和。,40,植物基本温度指标：最低致死温度 生物学最低温度 生物学最适温度 生物学最高温度 最高致死温度 温度三基点：生物学最低温度 生物学最适温度 生物学最高温度 最低致死温度：引起植物死亡的生命活动最低温度。 最高致死温度：引起植物死亡的生命活动最高温度。 温度临界期：作物性细胞进行减数分裂和开花时，对外界温度最敏感，如遇低温或高温都会导致严重减产。这种对外界温度最敏感的时期称为温度临界期,3. 温度条件与农业生产,第五节作物生长发育与光照,赵波,42,作物生长发育对光照强度的需求,第五节 作物生长发育与光照,43,光强生态类型： 1阳性植物 在强光下才能生长发育良好，而在荫蔽和弱光下生长发育不良的植物。如蒲公英、蓟、槐、松等。 2阴性植物 需要在较弱的光照条件下生长，不能忍耐高强度光照的植物。如苔藓类、部分蕨类、云杉、茶树等，人参、三七、半夏等。 3耐阴植物 介于上两类之间的植物，他们既可以在强光下良好生长，又能忍受不同程度的遮荫，对光照具有较广的适应能力，但最适宜的还是在完全的光照下生长。常见的如许多叶菜类、一些豆科植物。,44,作物群体内光照的分布,45,太阳能,反射能,吸收能,透射能,合理密植,太阳光在作物群体中的反射、透射与吸收,46,提高植物光能利用率的途径,1选育高光效品种 株型紧凑，叶型直立 2延长光合时间 提高复种指数 延长生育期 3增加光合面积 合理密植 改变株型 4增加光合效率,47,第六节 植物生长与气候环境,48,一、农业灾害性天气,低温灾害,台 风,冰 雹,旱 害,雨 害,49,1. 低温灾害,寒潮：大范围的强冷空气活动引 起气温下降的天气过程。 霜冻：气温大于 0，土壤表面 和植物表面温度短时间内降到 0 或 0 以下引起植物受冻害或死亡 的现象。 倒春寒：春初气温偏高，春末冷 空气活动或寒潮爆发，使气温明显 偏低，而对作物造成的损伤。 低温：气温大于0但低于生物学最低温度而对植物生长发育造成的危害。,低温灾害,台 风,冰 雹,旱 害,雨 害,50,连阴雨：连续57天以上的阴雨或降水暂时停止，保持阴天或短暂晴天的现象。 洪涝：长期阴雨、暴雨或短期雨量过于集中，造成河流泛滥、山洪爆发、地表径流大或低洼地积水，造成植物被淹没或冲毁的现象。,2. 雨 害,低温灾害,台 风,冰 雹,旱 害,雨 害,51,干旱 春旱-越冬作物发育（冬小