第5章 水对植物生产的影响.docx

第 5 章 水对植物生产的影响【学习目标】 了解植物生产水环境基础知识和植物吸收水分的基本理解 理解土壤水的类型和性质土壤水分常熟、土壤含水量对植物生产的意义理解植物蒸腾作 用的基本原理 掌握植物的需水规律个调控土壤水分的农业技术措施 基本掌握空气湿度观察方法和植物蒸腾强度，土壤含水量测定技术第一节 植物生长发育和水植物的生长发育不能没有水植物的产量和品质收到土壤、大气中的水分的制约农谚 有“有收无收在于水”，说明了谁在植物生活中起着重要的决定性作用水分对植物的生理作用表现在：水是绿色植物的重要组成部分，除了风干的种子以外， 绿色植物的含水量占其总鲜重的 70%~90%；水是植物光合作用不可缺少的原料；水是一种 良好的容积，将植物的有机物质，土壤中的营养物质，甚至是氧气等溶解在其中，并将其传 输到有关的部位，参与呼吸、蒸腾和植物体内有机物质转化等生理过程；植物细胞分裂及伸 长都需要水分，植物缺少，生长受抑，甚至死亡；水分能使其细胞保持一定的紧张度，因而 使植物的茎秆挺立，枝叶能够伸展，根系也能够在土壤中生长，从而保持其固有的姿态，维 持正常的生命活动总之，水是植物生命的基础水对太阳辐射的吸收主要在红外线部分， 对可见光吸收微弱，可见光能透过比较深的水层，使水生植物的光合作用得以正常进行，就 是对陆生植物，可见光可以透过表皮进入叶肉，进入光合作用。

水分对植物的生态作用表现在：改善农田的小气候环境，如增加农田的湿度，使土壤 表面，近地面空气层的温度变化趋于缓和等，霜冻来临时可以采取灌水方法避免霜冻的危害， 夏季可以采取喷雾的方式，以减轻高温的危害；采取适当的排水，灌水技术可以调控稻田的 温度1. 降水 严格意义上讲，降水是指地面从大气中所获得的水汽凝结物的总和，包括云中降水（雨 雪，霰，雹）和地面水汽凝结物（露，霜，雾凇，雨凇等）一般认为，从云中降落到 地面上的液态水或者固态水叫做降水降水形成的原因 大气降水的形成，就是云层中水滴或者冰晶增长到一定程度，在不断下降的过程中，不因 蒸发而导致水分耗尽降落到地面以后即成为降水对流降水 地面空气受热以后，因体积增大而不断上升，到一定高度又冷却，水汽凝结 而降水对流引起的降水一般为雷阵雨，雨区范围小，降水时间短，强度大地形降水 在山区，暖湿空气受山地阻挡，被迫抬升到一定高度，因水汽饱和而降水 地形降水一般出现在山地的迎风坡上锋面降水 暖湿空气与干冷空气相遇的交接面称为锋面当暖湿空气沿锋面上升，因绝 热冷却，水汽凝结而形成的降水称为锋面降水此种情形，在我国北方的春、夏、秋季最为 常见台风降水 在台风影响下，因空气绝热上升，水汽凝结后而产生的降水，称为台风降水。

此种情形，在我国东南沿海地区的夏季最为常见降水类型和降水观测降水类型：雨：从云中见到地面的液态水滴，直径一般为0.5〜7m m,雨滴下降的速度与直径有关，雨滴越大其下降速度也越快雪： 从云中降到地面的固态水雪的形态主要有六角分枝星状，片状或柱状的结晶等类型 气候不寒冷时，很多雪花融合成团似棉絮状降雪时一般都是乌云密布的天气冬季积雪很 多的地区，能冻死大量的病菌，虫卵，春季融雪时大部分融化的雪水渗入土壤中，能够提高 土壤肥力，有利于植物的生长发育，因此农谚有“瑞雪兆丰年”之说雹： 由透明和不透明的冰层相间组成的固体降水物，俗称“冷子”其形态大小不一，一 般为直径在几毫米到几十毫米的球状物，下降时伴有阵雨雹持续时间虽然短暂，但降水强 度很大，破坏力往往较强露： 是凝集在地面或者地面物体表面上的小水珠其形成的有利条件是晴朗微风的夜晚， 因晴朗的夜晚，地面的有效辐射较强，地面降温迅速；微风有利于地面充分辐射冷却，所以 容易形成露露对植物有良好的作用，它能使因干旱造成的白天轻度萎蔫的植物在夜间复苏 霜： 是白色的具有警惕结构的水汽凝华物，其形成的气候条件与露相似不同之处在于， 露是贴近地气层的温度高于0摄氏度时形成的，而霜是贴地气层的温度为0 摄氏度以下时才 能形成。

雨凇： 是在地面，树干，电线等建筑设施上形成的光滑而透明的冰层它在垂直面上和水 平面上都可以形成而且多半形成与迎风面上雨凇的形成通常与过冷却水滴的下降有关 过冷水滴降落到温度低于 0 摄氏度的地面或者物体上以后，就会冻结成光滑透明坚硬的冰 层，成透明或者毛玻璃状雨凇也具有一定的破坏力如会压断电线，折断数目，阻碍交通 等雾凇： 是一种白色，松脆，易于散落的晶体结构的凝华物，俗称“树头淋”或“树挂” 它凝集在物体的迎风面，尖部，角上和其他突出部位尤其是细枝，针叶，电线等物体上最 多雾凇通常是在有雾的天气条件下形成降水观测 大气所降下的水，未经蒸发，渗透，流失等原因造成损失，积聚在地面的水层厚度叫 做降水量，用毫米（mm）表示固体降水于地面，当它融化称为液态水后，在地面形成的 厚度，叫做固体降水量如8mm厚的雪可以融化成1mm深的水，则降雪量为1mm1mm 降水量相当于在1平方米面积上下降了 1kg的水在一天中，当降水量达到0.1mm时，算 作是一个雨日测定降水量的多少，有雨量筒法和虹吸雨量法我国目前较多采用前者它是根据雨 量筒内的降水深度来确定降水量的，降水量的单位是毫米水深，且取一位小数。

雨量筒为一金属圆桶，桶口的直径有15.96cm、20cm、25.22cm三种，通常使用直径为 20cm 的金属圆通其漏斗为圆形器口内直外斜成刀刃形，以免雨水溅出损失冬季降雪 时，将漏斗和储水瓶换下，换上成雪口接受降雪雨量杯是一个特制的玻璃杯，一般情况下，杯上的刻度从0〜10.5m m,每一小格代表 0.1mm降水量，每一大格代表1mm降水量雨量筒的使用方法：雨量筒宜水平放置于不受障碍物影响的地方，器口距离地面高度 为70cm观测时间选择在每天的8时和20时为防止蒸发，必须在降水停止后立即观测 观测液态降水时，待降水结束后，把储水瓶取回室内，将雨水导入雨量杯中，用食指和拇指 夹住量杯上端，使其自然下垂，使视线与水平面齐平，以凹月面最低处为准，读取刻度，计 入记录表内观测固态降水时应将已盛固体降水物的蓄水桶，用备用储水桶换下，拿回室内 加一定量的温水使固体降水完全融化，在用量杯量取，扣除假如的水量，即为降水量也可 放在室内，加一定的温度，让固体降水物融化后进行量取禁止用火烤的方法融化固体降水 物降水对植物生产的影响毛泽东同志曾指出“水利是农业的命脉”，这说明，降水对于植物的生长，发育，产量 品质都有一定的影响。

尤其是干旱和半干旱地区，影响更大降水对植物生产的影响最重要 的因素是降水时期和降水强度降水时期 在植物生长时期，特别是植物需水的关键时期，降水量的多少，对植物生 育和产量的影响很大在我国北方，农历8 月下雨，有利于冬小麦的齐苗壮苗；10月下雨 有利于小麦越冬，避免冻害；3月下雨，正是冬小麦需水的关键时期6 月，正是水稻，棉 花，果树等夏季植物处于最大需水期，此时若遇伏旱，将影响植物的营养生长和生殖生长， 造成植物的品质下降在干旱时期，露水对植物也有良好的作用，但他对植物生产也有一定 的害处，如水果表面沾有大量露水，会产生锈斑，降低水果的品质并影响到光泽度；过分潮 湿会加速细菌繁殖，导致病害的发生降水强度 单位时间内的降水数量，称为降水强度依据降水强度的大小将液态降水 分为小雨、中雨、大雨、暴雨、特大暴雨；将固态降水如雪分为小雪、中雪、大学降水强度和降水的有效性关系很大当降水强度比较小时，雨量很小，仅仅是最表面 的土层潮湿，植物来不及吸收就已经蒸发，会成为无效水；当降水强度比较大时，由于土壤 来不及吸收，地表径流严重，也会称为无效水同时降水强度越大，造成的径流越多，降水 的有效性也就越小，甚至导致渍害。

大雨和暴雨甚至大暴雨即使时间很短，也会影响植物开花授粉，造成刚施入的肥料和 新喷洒的农药被雨水冲刷，降低植物的产量和品质，有时降水虽然不大，但阴雨连绵的时期 很长，早春就会导致植物生长缓慢，影响植物的开花授粉夏季和秋季若遇上连续多日的阴 雨，会造成植物徒长，倒伏，穗上发芽，病虫害大量发生，也会降低植物的产量和品质降水是土壤水分的中药来源，降水过多或者排水不良，植物根系处于缺氧状态，如果 持续时间较长，植物就会窒息而死；但降水较少，则会引起土壤干旱，造成植物体内水分失 去平衡，出现萎蔫甚至枯死若水分供应不足，会降低植物产量及品质果树在缺水时，落 花落果严重，且果实小，淀粉含量减少，而木质素和半纤维素增加；油料作物缺水时，含油 量显著下降2. 空气湿度大气中的水分有三种存在形态，即气态、液态和固态在大多数情况下，水分是以气 态存在与大气中的，空气中水分含量的多少及变化状况对植物的生长发育，产量高低和品 质优劣都起着极为中药的作用表示空气中水分含量的多少即空气潮湿程度的物理量，称 为空气湿度常用水汽压和仙姑地湿度来表示水汽压 空气中水汽所产生的压力，称为水汽压水汽压有时也叫绝对湿度水汽压取 决与空气中的水汽含量，当空气中水汽含量增多时，水汽压就相应增大。

所以可以用水汽 压的大小来表示空气中水汽含量的多少水汽压的单位用百帕（hPa）表示空气中水汽含量与温度有密切的关系，温度越高，空气中所能容纳的水汽越多，但当 温度一定时，单位体积空气中所能容纳的水汽数量是有最大限度的当水汽数量达到了最 大限度，便呈饱和状态，这时的空气又叫饱和空气饱和空气中的水汽压称为饱和水汽压 或最大水汽压在温度变化时，饱和水汽压随之变化温度越高，饱和水汽压越大，温度 越低，饱和水汽压越小此外，饱和水汽压还与正发面的形状和纯度有关当温度一定时， 水面上的饱和水汽压比冰面上的饱和水汽压大；纯净水面上的饱和水汽压比含有盐分的溶 液表面上的饱和水汽压大水汽压的日、年变化水汽压的日变化 水汽压的日变化有单峰型和双峰型两种单峰型水汽压的日变化与气 温的日变化相一致即一天中有一个最大值和最小值最大值出现在一天中气温最高的时 候；最小值出现在一天中气温最低的时刻，即日出之前单峰型水汽压的日变化多发生在温度变化不太大的海洋、沿海地区寒冷季节的大陆 和暖季的潮湿地区双峰型水汽压的日变化多发生在内陆暖季和沙漠地带在一天中有两 个最大值和两个最小值双峰型水汽压的日变化的原因是：日出前后，气温最低，空气中的水汽含量最少，水 汽压出现第一个最小值。

日出以后，随着温度升高蒸发加强，到 8~9时，水汽压迅速增大， 出现第一个最大值9 时以后，气温继续升高，对流加强，午后对流发展更强，把底层大 气中的水汽带到高层去，到下午2~3 时，对流最强，近地层中水汽急剧减小，出现第二个 最小值此后，对流减弱，地面蒸发出来的水汽聚集在底层大气中，水汽压又开始增大， 晚上 8~9时，出现第二个最大值到了夜间，地面温度迅速降低，蒸发越来越弱，水汽压 一只减小，到次日凌晨又达到最小值水汽压的年变化 水汽压的年变化与气温的年变化一致在内陆地区，最大值出现 在7 月，最小值出现在1月；在沿海地区，最大值出现在7月中下旬至8月上中旬，最小 值出现在 1月中下旬至 2月上中旬；在海洋上，最大值出现在8 月，最小值出现在2 月相对湿度 相对湿度是空气中的实际水汽压与同温度下的饱和水汽压的百分比，称为相对湿度相对 湿度反映当时温度条件下空气的饱和程度因为饱和水汽压随着温度变化而变化，所以在同 一水汽压下，气温升高相对湿度减小，空气干燥；相反，气温降低，空气潮湿相对湿度的日变化 在内陆地区，相对湿度的日较差特别大，是由于午后温度上升的快， 同时较强的对流又将底层大气中的水汽输送到高层上。

相对湿度的日变化与气温的变化相 反，这是因为相对湿度的大小决定与水汽压的大小和气温的高低当气温升高时，水汽压和 饱和水。