第八章农业生物与气象1

1、第八章第八章 农业生物与气象农业生物与气象一、大田作物和气象一、大田作物和气象二、园艺作物与气象二、园艺作物与气象三、林业资源与气象三、林业资源与气象一、大田作物和气象一、大田作物和气象水稻水稻v水稻是世界上三大粮食作物之一v广东粮食生产的主体,（我省水稻的播种面积约占粮食总播种面积的80以上，产量约占粮食总产量的 90。所以要提高人均粮食水平，稻谷的增产是决定性因素。）v提高粮食自给率是一件非常重要的大事。 一、水稻生长发育与气候条件的关系水稻的产量水稻的产量:v穗数、每穗粒数、结实率和千粒重四项要素构成的.水稻品质？水稻品质？v加工品质加工品质 ：出糙率：出糙率、整精米率 v市场品质：市场

2、品质：精米透明度、 精米长、粒型、垩白率垩白率、垩白度，精米百粒重、不完善米率、异品种米率、黄粒米率、杂质、水分、 色泽气味等； v蒸煮品质：蒸煮品质：包括糊化温度、胶稠度、直链淀粉含量直链淀粉含量及食味品质；v营养品质：营养品质：包括蛋白质含量及其氨基酸含量等。 类别等级出糙率%整精米率%垩白粒率%垩白度%直链淀粉（干基）%食味品质分胶稠度MM粒型（长宽比）不完善粒%异品种粒%黄粒米%杂质%水分%色泽气味籼稻谷179.056.0101.017.0-22.09702.82.01.00.51.013.5正常277.054.0203.016.0-23.08602.83.02.00.51.013.5

3、正常375.052.0305.015.0-24.07502.85.03.00.51.013.5正常粳稻谷181.066.0101.015.0-18.0980-2.01.00.51.014.5正常279.064.0203.015.0-19.0870-3.02.00.51.014.5正常377.062.0305.015.0-20.0760-5.03.00.51.014.5正常优质稻谷质量指标优质稻谷质量指标 GB/T 17891-1999营养生长期v播种至分蘖是水稻营养生长阶段,它是决定穗数的关键时期。v秧好一半禾v水稻是一种喜温作物。v早返青、早分蘖是丰产栽培的重要环节。（据丁颖丁颖等在广州对1

4、4个品种观测,若以分蘖开始至全田有效分蘖出现达90%作为划 分有效分蘖的指标,则早稻的有效分蘖期大约在移栽后15天以内,晚稻在移栽后20天以内,分蘖穗的性状,也同样与分蘖的发生时间密切相关。）丁颖丁颖v丁颖（18881964），广东高州人。v中国稻作之父v中国人民优秀的农业科学家 （周恩来语）v学农学农科学救国科学救国（诸君，当今之血性青年，当为农夫温饱尽责努力。我决意报考农科（诸君，当今之血性青年，当为农夫温饱尽责努力。我决意报考农科）v务农务农稻作之父稻作之父（农林下路曾是丁颖的试验田）（农林下路曾是丁颖的试验田）v爱农爱农与农为伍与农为伍（弟子卢永根院士（弟子卢永根院士 等）生殖生长期v

5、幼穗分化至抽穗扬花期是水稻的生殖生长期。（这个阶 段大约30天左右）v是确定颖花的数量、结实率的关键期。,灌浆成熟期v水稻灌浆成熟期是决定千粒重的关键期。v一般自开花受精至开花后15-25天内粒重迅 速增加,籽粒的长度、宽度与厚度均达最大值。高峰过后,增重缓慢。灌浆增重全程约30天左右。v在低温条件下灌浆高峰明显降低,全程拉长。籼稻在日平均气温=18连续3天以上即对灌浆结实有影响,如持续低温与干风共同影响,可导致茎叶干枯,粒重明显下降。成熟前30-45天,丰富的日照有利于提高产量。持续阴雨天,则影响谷粒的饱满程度。v温度日 较差对成熟过程也有影响,米粒的干物质大部分是开花后的光合作用所提供的。

6、白天气温高,对光合作用有利,夜晚温度低,呼吸作用弱,养分消耗少,有足够养分 充实籽粒。二、广东水稻生产的主要农业气象灾害及其防御对策 (一一)、早稻、早稻v早稻生育期间（早稻生育期间（37月）月）1、龙舟水龙舟水(雨涝害雨涝害) 2、春季低温阴雨春季低温阴雨3、热带气旋热带气旋v1、龙舟水 广东每年5月下旬至6月中旬，正值端午龙舟竞渡之时，也是前汛期降水量最多最集中的时期，常出现连续几天大雨、暴雨甚至大暴雨和特大暴雨的降雨过程，容易形成水患或带来阴雨寡照天气，被称为“龙舟水”。v一是龙舟水恰是早稻孕穗、开花和灌浆前期, 大量降水常造成早稻生育关键期遭 受洪涝灾害。v二是多雨寡照不利稻穗发育和开

7、花结实,造成“雨打禾花,花而不实”。v三是使露田晒田难于进行,易引起茎叶徒长,后期植株和根系易早衰。v四是短 期内倾注大量雨水,地面强烈迳流,造成水土流失严重和渍涝成灾。v五是易引起纹枯病和白叶枯病等病害。 v防御龙舟水的对策:v(1)根据龙舟水出现 规律,合理安排早稻的品种和播插季节,力争开花授粉期避过龙舟水。v(2)搞好水利设施,做好防汛防洪工作。 v(3)加强前中期露田晒田, 增强根系活力v(4)受灾后要及时清洗污泥,扶正、喷药防病虫害,适时追肥,以促进生机。受淹严重失收的田块要及时改种。 春季低温阴雨v广东的低温阴雨天气主要发生在早春的月。广东的低温阴雨天气主要发生在早春的月。v此时极

8、地大陆冷气团开始变性减弱，而暖湿的南支此时极地大陆冷气团开始变性减弱，而暖湿的南支槽则开始活跃起来，北方冷空气主力从我国东部南槽则开始活跃起来，北方冷空气主力从我国东部南下时，与热带海洋来的暖湿气团相遇，往往形成两下时，与热带海洋来的暖湿气团相遇，往往形成两股势均力敌的冷暖气流交锋，并徘徊于南岭至广东股势均力敌的冷暖气流交锋，并徘徊于南岭至广东沿海之间，称之为南岭静止锋或南海静止锋，因而沿海之间，称之为南岭静止锋或南海静止锋，因而导致广东出现持续的低温阴雨天气。导致广东出现持续的低温阴雨天气。v低温阴雨主要影响早稻播种育秧和全年水稻生产布局。v持续的低温阴雨常造成早稻烂秧死苗。原因？原因？ 首

9、先低温大大降低了幼芽或幼苗的生活能力,使根芽 生长十分缓慢,抗逆能力削弱。 其次持续阴雨下所造成的淹水缺氧环境,秧苗不能正常扎根,同时嫌气条件使秧苗呼吸作用消耗胚乳中的大量养分,并产生还原性物 质毒害秧苗,使秧苗的生活能力降低。 第三日照不足,叶绿素形成受阻,光合能力下降,削弱秧苗的生活能力。 与此同时, 这样气象条件却为土壤中耐低温的腐生 性微生物创造了适宜的生长环境,因而产生烂种、烂芽或秧苗死亡等现象。从 农业气象的角度来看,烂秧、死苗的防御对策有:v(1)分析气候规律,适时播种,力争避过早春严重烂秧天气以保温育秧抗御轻-中度烂秧天气 培育大苗壮秧渡 过连阴雨天气。v(2)紧密结合天气预报

10、,采取相应措施,如抓“冷尾暖头”抢晴播种,“ 冷头浸种,冷定催芽,冷尾播种”。v(3)调节秧田小气候,凡有利于 提高秧田温度的措施,一般都有利于防止烂秧,如薄膜复盖增温护秧,科学用水,扎根期保持秧苗湿润,低温期夜灌日排提高地温,回温期间,灌水防止温差过大造 成青枯死苗等。 热带气旋v热带气旋对早稻的影响主要灌浆成熟期, 初台出现较早的个别年份对早稻抽穗开花造成很大影响。无论是抽穗开花,或是灌浆成熟,都是早稻产量形成的关键期。因此,热带气旋对早稻的影响常常是毁灭性。 （二)、晚稻v广东省晚稻生育期间（7月12月）v 1、热带气旋 v2、高温热害 v 3、寒露风1、热带气旋 晚稻整个生育期都可受热

11、带气旋威胁。其危害主要表现在:v一是植物机械性损伤。v二是大风促使水稻叶片和稻田蒸腾、蒸发量加大,使稻株含水量下降,稻株更易受损。v三是热带 气旋带来暴雨。v四、秋季热带气旋往往诱发北方冷空气南下,低温、大风伴随暴雨,危害就更加严重。 2、高温热害v35 以上高温是开花灌浆期的伤害指标开花期遇到35 以上高温1小时,就会使颖花高度不育对策v合理布局v增强抗逆性v应急措施 喷水等3、寒露风v寒露风 寒露风是指晚稻抽穗开花期遭受的低温冷害。我省晚稻抽穗开花期正值秋季冷空气逐渐增强,南侵的时候, 如果冷空气与热带气旋遭遇伴随风雨,则危害更大,甚至造成减产,因时值寒露节气,故称寒露风。 寒露风影响v(

12、1)抽穗速度减慢,形成包颈现象,一部分颖花被包在叶稍不能正常授粉受精,形成空秕v(2)延迟开 花受精时间,甚至造成闭花授粉,造成空秕v(3)抑制花粉粒正常成熟,花药开裂不正常,不能正常散粉、受精或花粉发芽率降低v(4)促使胚乳早期停止发育而 成空秕粒。(3)、防御对策 v(1) 适当品种、适时播种 v(2)选育抗寒、早熟、高产优质品种v(3)采取理化措施,改善 稻田的生态环境三、根据气候特点,搞好水稻稳定高产的栽培技术我省季风气候显著,气象灾害频繁,水稻生产处于不稳定状态。因此, 在我们目前尚不能大范围控制气候的情况下,水稻生产应从趋利避害上求稳产,从提高科学种田水平上求高产,稳中求高,高产再

13、高产。 v(一)根据气候变化规律安排水稻品种和播植季节, 使水稻开花结实期避过不利的气候条件。早稻应立足于避过龙舟水,晚稻立足于 避过花期寒露风害和灌浆期冷害v龙舟水从6月上旬开始到7月下旬, 旬日照量逐旬增加,降水量则从6月中旬开始逐旬减少,到7月下旬雨量又开始增多v因此,早稻开花期最好安排在6月中旬中后期,收获期安排于7月中旬中后期,这样就能充分利用6月中旬至7月中旬光多雨少这一有利条件,夺取稳产高产。 过早开花期遭遇龙舟水机会多,过晚又会延误晚稻季节,并容易遇上夏季热带气旋天气系统。 为了避过晚稻开花结实期寒露风害和灌浆结实期 冷害。v粤北山区晚稻齐穗期应在9月下旬中期以前,成熟期在10

14、月下旬 ,高海拔山区需在9月下旬前齐穗,品种宜采用杂交水稻v中北部地区晚稻齐穗期应在9月 底以前,成熟期应在10月底至11月初,v中部地区晚稻齐穗期应在10月上旬中期以前,成熟期应在11月中旬以前v沿海地区晚稻齐穗期应在10月中旬中期以前,成熟期应在11月中旬中期前。 v(二)、加强水肥管理,提高水稻本身的抗灾能力。除了认真掌握并按照气候规律安排生产外,还应大力进行农田基本建设,改善水 利设施、改良土壤、大种绿肥 ,提高地力,实施稻草还田增施有机肥技术、推广良种、搞好提纯复壮、 培育壮秧、推广水稻抛秧技术、高产栽培模式技术、病虫 害防治等几项基本功扎扎实实抓到底。此外,还要做好田间管理工作。

15、v(三)在灾害出现前后,采用物理、化学方法,暂时改变植株的生理状态和生态条件,以减轻灾害。v如在低温来临前采用灌水保温相对提高土壤和植株间的温度在条件充许的地方,如遇干冷天气可采用喷水保温保湿的办法,以减轻低温危害。在低 温出现前后喷洒生长素,喷叶面肥和根外追肥,也可弥补低温冷害后根部吸收养分的不足,使植株及时得到养分的补给。 v(四)、遵循气候规律进 行引种和扩种。据研究我国水稻品种出穗日数变化与纬度、海拔、经度的关系表明:v由南向北、纬度每增加1度,年平均气温降低0.8, 水稻生长季平均气温 降低0.3,夏至日长平均增加(不等差逆增)5.4分钟,水稻品种出穗日数延迟2-2.5天。v因此南稻

16、北引、平原移向高原,生育期延长,出穗迟缓,宜引 较早熟品种北稻南移,高原移向平原,生育期缩短,宜引较迟熟品种东西相互引种,生育期变化小,易成功。 二、园艺作物与气象二、园艺作物与气象（一）、太阳辐射与园艺植物生产v太阳辐射的光谱成份主要包括部分紫外线、全部可见光和部分红外线，它们以园艺植物生产有着不同的影响。v紫外线对园艺植物生产的影响致伤作用（0.29微米)多数有害(0.290.135微米,可消毒)成形作用（0.1350.4微米间，使园艺植物敦实矮小，叶片变厚；可提高种子萌发能力；可使果实着色。 ）v可见光区对园艺植物生产的影响植物光合作用v红外光区对园艺植物生产的影响红外线具有热效应光周期

17、现象自然界一昼夜间的光暗交替称为光周期（photoperiod）。 生长在地球上不同地区的植物在长期适应和进化过程中表现出生长发育的周期性变化，植物对昼夜长度发生反应的现象称为光周期现象（photoperiodism）。 植物的开花、休眠和落叶，以及鳞茎、块茎、球茎等地下贮藏器官的形成都受昼夜长度的调节，但是，在植物的光周期现象中最为重要且研究最多的是植物成花的光周期诱导。 图烟草的马里兰猛犸（Maryland Mammoth）突变体（右）与野生型烟草（左）的对比。这两个植株在夏天都是在温室中生长的。光周期的发现，使人们认识到光不但为植物光合作用提供能量，而且还作为环境信号调节着植物的发育过程

18、，尤其是对成花诱导起着重要的作用。（二）（二） 植物的光周期反应类型植物的光周期反应类型 人们通过用人工延长或缩短光照的方法，广泛地探测了各种植物开花对日照长度的反应，发现植物开花对日照长度的反应有以下几种类型： v 1.1.长日植物（长日植物（long-day plantlong-day plant，LDPLDP） 指在24h昼夜周期中，日照长度长于一定时数，才能成花的植物。 对这些植物延长光照可促进或提早开花，相反，如延长黑暗则推迟开花或不能成花。属于长日植物的有：小麦、大麦、黑麦、油菜、菠菜、萝卜、白菜、甘蓝、芹菜、甜菜、胡萝卜、金光菊、山茶、杜鹃、桂花、天仙子等。 典型的长日植物天仙子

19、必须满足一定天数的8.511.5h日照才能开花，如果日照长度短于8.5h它就不能开花。v 2.2.短日植物（短日植物（short-day plantshort-day plant，SDPSDP） 指在24h昼夜周期中，日照长度短于一定时数才能成花的植物。对这些植物适当延长黑暗或缩短光照可促进或提早开花，相反，如延长日照则推迟开花或不能成花。 属于短日植物的有：水稻、玉米、大豆、高粱、苍耳、紫苏、大麻、黄麻、草莓、烟草、菊花、秋海棠、腊梅、日本牵牛等。如菊花须满足少于10h的日照才能开花。 v 3.3.日中性植物（日中性植物（day-neutral plantday-neutral plant，

20、DNPDNP） 这类植物的成花对日照长度不敏感，只要其他条件满足，在任何长度的日照下均能开花。 如月季、黄瓜、茄子、番茄、辣椒、菜豆、君子兰、向日葵、蒲公英等。自然条件下，一天24h中是光暗交替的，即光期长度和暗期长度互补。 所以，有临界日长就会有相应的临界暗期（critical dark period），这是指在光暗周期中，短日植物能开花的最短暗期长度或长日植物能开花的最长暗期长度。 许多试验表明，暗期有更重要的作用。v图 暗期对苍耳开花的决定作用。图中数字为光照和暗期(有括号)的小时数 光周期诱导中光期与暗期的作用光周期诱导中光期与暗期的作用v成花作用的光成花作用的光周期调节。周期调节。

21、v（A）对短日照植物与长日照植物的效应。 v（B）暗周期时间数对成花作用的效应。用不同的光周期处理短日植物与长日植物清楚地显示了暗周期的长度是变化的。v 利用光周期可以利用光周期可以控制花期控制花期 在花卉栽培中，已经广泛地利用人工控制光周期的办法来提前或推迟花卉植物开花。 例如，菊花是短日植物，在自然条件下秋季开花，但若给予遮光缩短光照处理，则可提前至夏季开花。 而对于杜鹃、茶花等长日的花卉植物，进行人工延长光照处理，则可提早开花。利用暗期光间断处理可抑制甘蔗开花，从而提高产量辐射对不同园艺作物的影响v果树绝大多数是喜光,如果桃等,也有部分是喜光耐阴的,如柑橘批粑等光强时 增强侧枝生长 削弱

22、向上生长光弱时 增强顶芽生长 枝条加长加粗,但容易徒长v蔬菜 光照要求极不相同 强光照 瓜果类 中等光照 根菜类和白菜类 相对弱光照 绿叶菜类v花卉v光照度对花色有影响,特别是对色原素影响较大v花青素来源于色原素,必须在强光下才能产生,散射光下不容易产生（二）、温度与园艺植物生产 三基点温度农业界限温度积温园艺植物的温周期现象v 园艺植物的温周期现象 v 温周期现象：由于作物在长期的适应过程中，产生了对温度年变化和日变化的要求或反应，这种要求或反应称为作物的温周期现象。v 作物的温周期包括年温周期和日温周期两种。 v 年温周期现象主要影响作物的发芽、出苗、现蕾、开花、结实等物候节律。 v 日温

23、周期现象主要表现为昼夜温差，在不超过作物所能忍受的最低、最高温度范围内，昼夜温差越大，作物的产量越高，品质越好。 寒 潮霜 冻低温冷害高温灼烧v空气湿度：在园艺植物生产中，以日平均相对湿度在70%80%为宜，高于90%或低于60%都对园艺植物造成不良影响，高于95%或低于40%更为有害。v降水：在作物的水分临界期要保证水分的充足供应，如果缺水将影响产量。 （三）、水分与园艺植物生产（三）、水分与园艺植物生产涝害：涝害：指土壤水分过多对作物造成的危害。涝害实质上是由于土壤中缺乏氧气 引起的。防御对策：（1）建立排涝泵站，排除积水；（2）因地制宜，合理布局， 在排水不良的土地上，种植水生或耐涝能力

24、强的；（3）深沟高畦、狭畦短畦种植，以利于排水。旱害：旱害：包括土壤干旱和空气干旱两种。防御对策：（1） 针对各种作物的需水特性， 采用喷灌、浇灌、沟灌等灌溉方式；（2）采用地膜覆盖保 墒；（3）无灌溉条件的农田安排耐旱能力较强的作物。（四）、风与园艺植物生产v 风害：冷风、热风等对的危害。 防御对策：（1）避开机制（2）阻挡机制（3）栽培机制（五）、园艺作物嫁接与气象条件 v园艺作物嫁接苗成活率的高低与气象条件的调控有直接关系。湿度以高为主，温度先高后低，光照由少到多，通风由弱到强湿度以高为主，温度先高后低，光照由少到多，通风由弱到强 湿度：幼苗嫁接后，一般立即放入小拱棚内，以保湿、保温。这

25、时较高的空气湿度是嫁接苗成活的关键。通常在嫁接后35天内，小拱棚内的空气相对湿度控制在85%95%为宜。但营养钵内土壤湿度不要过高，以免烂苗。 温度：嫁接后35天内，白天控制在2430，但不要超过32，夜间保持在1820，不应低于15，这样有利于嫁接伤口的愈合。在35天以后，可开始少量通风，逐渐使温度降低。这时白天应保持在2224，夜间保持在1215为宜。 光照：光照强弱直接影响嫁接苗的成活率。一般在嫁接后23天内，中午在小拱棚外面覆盖草帘遮光，以免阳光直射引起接穗萎蔫，以后逐渐延长光照时间，7天后可全天见光。 通风：嫁接初期不宜通风，35天后小通风，以降温、散湿。通风时间随嫁接后天数增加而逐

26、渐延长。一般到10天左右可大通风，但不可通风过猛、时间过长，以免影响幼苗生长。 （六）、园艺作物气象调查v1、物候期观察、物候期观察v 生物气候学时期简称物候期。物候期观察是指在一定的条件下，随一年中季节气候的变化，观察记载园艺植物器官相应的生长发育进程。 v 物候期观察方法以目测为主，辅助以工具测量及分析。各种植物物候期观察的内容和各个物候期的特征和标准见教材。物候期观察的注意事项：v（1）选择品种正确、生长健壮、有代表性的植株35株进行观测。如株间差异大， 应按类选树进行全株观察。v（2）各物候期观测项目繁简依试验要求而定，记载方法要有统一的标准和要求，且记清每一物候期的起止日期。v（3）

27、物候期观测时间，应根据不同时期而定，灵活掌握。v（4）观察要细致，注意物候的转换期。同时注意气候和管理技术等对物候期变化的影响。v（5）物候观测应连续数年，一般至少连续3年。v（6）观测物候期的同时，要记录气候条件的变化。2、生态因子的观测、生态因子的观测v园艺植物生长发育与生态因子密切相关，生园艺植物生长发育与生态因子密切相关，生态因子主要是气候和土壤等环境因子。态因子主要是气候和土壤等环境因子。v基本气象因子调查：如光照度、温度、湿度基本气象因子调查：如光照度、温度、湿度等等v建立预测开花期及成熟期数学模型的方法。建立预测开花期及成熟期数学模型的方法。园艺植物开花期的预测v预测方法是根据花

28、前一个时期的气象要素与花期的回归关系，建立预测花期的回归方程，再根据当年的气象长期预报，即可估计当年的花期。v 建立有效的预测回归模型，选择适当的自适当的自变数变数很重要。应选择影响开花早晚最有效的气象要素以及选择关系最强的气象观测时期。步骤为：v（1）分别计算花前不同日数的日均温累计值(或其他气象因子）与花期的相关系数，对这些相关系数进行显著性测验。 v（2）求开花预测回归方程式：选择与花期相关系数最大、且达到显著水平的花前某一阶段的气候温度（或其他气象因子）为自变数，花期为依变数建立预测回归方程（回归关系要达显著或极显著）。注意：花期要指定以某一日期为起点，计算天数，果实采收期的预测 v预测果实采收期的基本原理与花期预测是相同的，对不同时期积温与果实采收期的相关系数进行比较，选择相关系数最大，而且达到显著水平的时期作为自变数，利用多年气象资料和采收期的记录，建立果实采收期的预测方程。此外，利用果实生长期（开花至果实成熟）也可预测果实成熟期，求出当地