第一讲农作物生长与环境

1、第一讲第一讲 农作物的生长与环境农作物的生长与环境 竹溪职校竹溪职校 吴立新吴立新教学目标教学目标 了解农作物生长、发育及环境概念，及了解农作物生长、发育及环境概念，及其与环境的关系。其与环境的关系。 掌握光照、温度、水分、养分与农作物掌握光照、温度、水分、养分与农作物生长的关系。生长的关系。计划计划2课时课时 一、一、 植物的生长、分化、发育与环境植物的生长、分化、发育与环境生长生长 指由于细胞的分生和增大，引起细胞、组指由于细胞的分生和增大，引起细胞、组织、器官的体积和干重发生不可逆增加的量变过程。织、器官的体积和干重发生不可逆增加的量变过程。分化分化 指细胞、组织、器官在形态结构、生理功

2、指细胞、组织、器官在形态结构、生理功能上发生异质化的过程。如：从受精卵细胞分裂转变能上发生异质化的过程。如：从受精卵细胞分裂转变成胚；从形成层组织转变成输导组织、机械组织、保成胚；从形成层组织转变成输导组织、机械组织、保护组织等。护组织等。发育发育指由于生长和分化，使植物的组织、器官以指由于生长和分化，使植物的组织、器官以及整个植株在形态结构和生理功能上发生的质变过程。及整个植株在形态结构和生理功能上发生的质变过程。如：从叶原基的分化到长成一个成熟叶片的过程是叶如：从叶原基的分化到长成一个成熟叶片的过程是叶的发育；的发育； 大环境大环境：生物所处的大：生物所处的大 的地理区域的地理区域小环境小

3、环境：对生物有直接影响的邻接环境：对生物有直接影响的邻接环境 生态学研究更重视小环境生态学研究更重视小环境环境：环境：是指某一特定生物体或生物群体以外的空间是指某一特定生物体或生物群体以外的空间及直接、间接影响该生物群体生存的一切事物的总和，及直接、间接影响该生物群体生存的一切事物的总和，包括生物和非生物。包括生物和非生物。生物与环境的相互关系：生物与环境的相互关系： 环境为生物生存提供必须的条件，反之，环境为生物生存提供必须的条件，反之，生物的生命活动影响环境、改变环境。生物的生命活动影响环境、改变环境。 影响农作物生长发育的环境因素归纳起来影响农作物生长发育的环境因素归纳起来主要有主要有光

4、照、温度、土壤、水分、养分、空气、光照、温度、土壤、水分、养分、空气、生物条件生物条件等。等。二、光照与农作物生长二、光照与农作物生长光谱光谱光能利用光能利用光照强度光照强度光照长度光照长度l光谱成分不同对农作物起着不同的作用。通常分为紫外光区、可见光区、红外光区。l紫外光波长较长的部分可刺激农作物生长，促进果实成熟，提高蛋白质、维生素及糖分的含量；波长较短部分能抑制农作物体内某些激素形成，抑制细胞伸长。l可见光被植物吸收最多的是红橙光和蓝紫光。红光有利于碳水化合物的积累，蓝光可促进蛋白质和非碳水化合物的积累。l红外光主要产生热效应，可促进某些农作物种子的萌发和细胞的伸长。l根据作物开花对光照

5、长度的反应，可分为：根据作物开花对光照长度的反应，可分为：la.a.长日性植物。长日性植物。 （如小麦、大麦、黑麦、油菜、天仙子等）（如小麦、大麦、黑麦、油菜、天仙子等） lb.b.短日性植物。短日性植物。（中晚稻、玉米、大豆、高粱、棉花、烟草等（中晚稻、玉米、大豆、高粱、棉花、烟草等 ）lc.c.中日性植物。中日性植物。 （早稻、荞麦、豌豆等）（早稻、荞麦、豌豆等） 光照长度光照长度光饱和点：光饱和点： 在一定的光照强度范围内，光合作用强度随着在一定的光照强度范围内，光合作用强度随着光照强度的增强而增强。当光照强度达到一定强度光照强度的增强而增强。当光照强度达到一定强度后，光合作用强度不再相

6、应地增强，我们把这种现后，光合作用强度不再相应地增强，我们把这种现象称为光饱和现象。这个光的临界点称为光饱和点。象称为光饱和现象。这个光的临界点称为光饱和点。 光照强度光照强度光补偿点：光补偿点： 在光合作用进行的同时，植物的呼吸过程也在进在光合作用进行的同时，植物的呼吸过程也在进行。把植物的光合强度和呼吸强度达到相等时的光强行。把植物的光合强度和呼吸强度达到相等时的光强值称为光补偿点。值称为光补偿点。喜阳植物喜阳植物 光饱合点较高，所以植物对太阳能的利光饱合点较高，所以植物对太阳能的利用率也较高，生产潜力较大。另外强光有利于作用率也较高，生产潜力较大。另外强光有利于作物果实和籽粒的生长，产品

7、中的蛋白质、含糖量物果实和籽粒的生长，产品中的蛋白质、含糖量等都比较高。等都比较高。 栽培的农作物多属喜阳植物。栽培的农作物多属喜阳植物。耐荫植物耐荫植物 虽然要求一定强度的阳光，但可忍耐虽然要求一定强度的阳光，但可忍耐不同程度的荫蔽。不同程度的荫蔽。 相对较弱的光照条件有利于植物营养相对较弱的光照条件有利于植物营养器官的生长，一般植物生长较细长、嫩弱，蛋白器官的生长，一般植物生长较细长、嫩弱，蛋白质含量较少，水分含量较高。这对于以植物营养质含量较少，水分含量较高。这对于以植物营养部分为收获对象的作物很有利。部分为收获对象的作物很有利。l提高作物光能利用率的途径提高作物光能利用率的途径l(1)

8、(1)充分利用生长季节，增加农作物的生长日数。充分利用生长季节，增加农作物的生长日数。l(2)(2)建立合理的群体结构，造成群体中多层立体配置，建立合理的群体结构，造成群体中多层立体配置，以减少整个作物层的反射、透射和漏射光，增加作物对以减少整个作物层的反射、透射和漏射光，增加作物对光能的吸收比例。光能的吸收比例。l(3)(3)改善水、热、气等环境条件，增加作物光合能力。改善水、热、气等环境条件，增加作物光合能力。l(4)(4)培育高光效品种，提高作物的光饱和点。在培育作培育高光效品种，提高作物的光饱和点。在培育作物品种时，要增加暗反应的速度，以充分利用光反应所物品种时，要增加暗反应的速度，以

9、充分利用光反应所吸收的光能，提高光饱和点和光能利用率。吸收的光能，提高光饱和点和光能利用率。l(5)(5)减少呼吸等消耗，增加净光合生产率。减少呼吸等消耗，增加净光合生产率。l(6)(6)提高经济系数即谷草比。通过育种和先进的栽培措提高经济系数即谷草比。通过育种和先进的栽培措施，使作物的经济系数提高。施，使作物的经济系数提高。 光能利用光能利用l光照因子异常的农业气象灾害光照因子异常的农业气象灾害l1 1、日灼：、日灼：树木枝干、果实因受强烈日射而引起树木枝干、果实因受强烈日射而引起的伤害的伤害。l2 2、阴害：、阴害：持续阴天光照不足导致光合作用下降，持续阴天光照不足导致光合作用下降，养分积

10、累不足，茎秆细弱易倒折，授粉不良等现养分积累不足，茎秆细弱易倒折，授粉不良等现象。象。l农作物生育的“三基点温度”l温周期现象l积温l温度异常引起的气象灾害与防治三、温度与农作物生长三、温度与农作物生长l（1）作物的三基点温度）作物的三基点温度下限温度最适温度上限温度不同作物的三基点温度不同；不同作物的三基点温度不同；不同品种的三基点温度不同（同一种作物）；不同品种的三基点温度不同（同一种作物）；不同生育期的三基点温度也有差异（同一种作物品种）；不同生育期的三基点温度也有差异（同一种作物品种）；不同生理过程和不同器官对温度条件的要求也是不同。不同生理过程和不同器官对温度条件的要求也是不同。l对

11、大多数作物而言：对大多数作物而言：l维持生命维持生命的温度一般都在的温度一般都在-10-105050之间，之间，l适宜生长适宜生长的温度在的温度在5 54040之间，之间，l保证发育保证发育的温度在的温度在10103535之间。之间。l 具有普遍意义的，标志某些具有普遍意义的，标志某些重要物候重要物候现象或现象或农农事活动事活动的的开始开始、终止终止或或转折转折的温度叫农业界限温度，的温度叫农业界限温度，简称界限温度。简称界限温度。l 农业上常用的界限温度（用日平均气温表示）农业上常用的界限温度（用日平均气温表示）有：有：00、55、1010、1515和和2020。他们的农业意。他们的农业意义

12、为义为： l0土壤冻结和解冻；农事活动开始或终止。冬土壤冻结和解冻；农事活动开始或终止。冬小麦秋季停止生长和春季开始生长（有人采用小麦秋季停止生长和春季开始生长（有人采用3），），冷季牧草开始生长。冷季牧草开始生长。0以上持续日数为农耕期。以上持续日数为农耕期。l5早春作物播种；喜凉作物开始或停止生长，早春作物播种；喜凉作物开始或停止生长，多数树木开始萌动。冷季牧草积极生长。多数树木开始萌动。冷季牧草积极生长。5以上持以上持续日数称生长期或生长季续日数称生长期或生长季 10春季喜温作物开始播种与生长，喜凉作春季喜温作物开始播种与生长，喜凉作物开始迅速生长。常称物开始迅速生长。常称1010以上的

13、持续日数为喜以上的持续日数为喜温作物的生长期。温作物的生长期。15喜温作物积极生长，春季棉花、花生等喜温作物积极生长，春季棉花、花生等进入播种期，可开始采摘茶叶。稳定通过进入播种期，可开始采摘茶叶。稳定通过1515的的终日为冬小麦适宜播种的日期；水稻此时已停止终日为冬小麦适宜播种的日期；水稻此时已停止灌浆；热带作物将停止生长。灌浆；热带作物将停止生长。20水稻安全抽穗、开花的指标，热带作物水稻安全抽穗、开花的指标，热带作物正常生长。正常生长。（1 1）作物的温周期现象：）作物的温周期现象： 作物的生长发育对气温的周期性变作物的生长发育对气温的周期性变化的反应，称为作物的温周期现象。化的反应，称

14、为作物的温周期现象。l温周期现象是作物对温度节律性变温周期现象是作物对温度节律性变化规律的适应。化规律的适应。 温周期现象温周期现象l（2）气温日变化对作物生长发育及产量形）气温日变化对作物生长发育及产量形成的影响成的影响l（3）气温日变化对农产品品质的影响）气温日变化对农产品品质的影响l气气温日较差大，作物的含糖量和蛋白质含量都温日较差大，作物的含糖量和蛋白质含量都较高，产量也高。较高，产量也高。l另外，气温日变化还常和其它气象要素日变化另外，气温日变化还常和其它气象要素日变化（尤其是光周期）相结合共同对作物产生影响，（尤其是光周期）相结合共同对作物产生影响，即白天高气温、强光照有利于光合作

15、用，而适当即白天高气温、强光照有利于光合作用，而适当的气温日较差可增加白天的光合积累而减少夜间的气温日较差可增加白天的光合积累而减少夜间的呼吸消耗。的呼吸消耗。l积温：积温：某一时段内逐日平均气温累积之和。它是某一时段内逐日平均气温累积之和。它是研究作物生长、发育对热量的要求和评价热量资源研究作物生长、发育对热量的要求和评价热量资源的一种指标。一般用单位为的一种指标。一般用单位为。l 研究温度对作物生长、发育的影响，既要考虑研究温度对作物生长、发育的影响，既要考虑到温度的强度，又要注意到温度的作用时间。到温度的强度，又要注意到温度的作用时间。l一般分为：一般分为：活动积温与有效积温活动积温与有

16、效积温 积温积温有效积温有效积温多用于研究作物的发育与热量条件的多用于研究作物的发育与热量条件的定量关系、建立作物发育速度的农业气象模式定量关系、建立作物发育速度的农业气象模式和编制农业气象预报等。和编制农业气象预报等。l冷害：冷害：作物在生长季节内，因温度降到生育所能忍作物在生长季节内，因温度降到生育所能忍受的下限以下而受害。冷害发生时的日平均温度都受的下限以下而受害。冷害发生时的日平均温度都在在0以上。以上。l冻害：冻害：即作物在即作物在0以下的低温使作物体内结冰，对以下的低温使作物体内结冰，对作物造成的伤害。作物造成的伤害。l寒害：寒害：主要指热带、亚热带作物在冬季生育期间温主要指热带、

17、亚热带作物在冬季生育期间温度不低于度不低于0时，因气温降低引起作物生理机能障碍，时，因气温降低引起作物生理机能障碍，导致减产甚至死亡的一种农业气象灾害。导致减产甚至死亡的一种农业气象灾害。l霜冻：霜冻：是指空气温度突然下降，地表温度骤降到是指空气温度突然下降，地表温度骤降到0以下，使农作物受到损害，甚至死亡。与霜不同以下，使农作物受到损害，甚至死亡。与霜不同 。l高温热害：高温热害：简称高温害，是高温对植物（生物）生简称高温害，是高温对植物（生物）生长发育和产量形成所造成的损害，一般是由于高温长发育和产量形成所造成的损害，一般是由于高温超过植物（生物）生长发育上限温度造成的。超过植物（生物）生

18、长发育上限温度造成的。温度异常引起的气象灾害与防治温度异常引起的气象灾害与防治调节温度的农业措施调节温度的农业措施l灌溉：灌溉：在温暖季节与时期的灌溉可起降温的在温暖季节与时期的灌溉可起降温的作用，寒冷季节可以起保温作用。作用，寒冷季节可以起保温作用。l松土与镇压：松土与镇压：（1 1）锄地（松土）有增温、保墒、通气及一系）锄地（松土）有增温、保墒、通气及一系列生理生态效应。列生理生态效应。（2 2）镇压的作用与锄地相反，它能增加土壤容）镇压的作用与锄地相反，它能增加土壤容重，减少土壤孔隙，增加表层土壤水分，从重，减少土壤孔隙，增加表层土壤水分，从而使土壤热容量、热导率都有增加。而使土壤热容量

19、、热导率都有增加。l垄作：垄作：垄作可以提高表层温度，有利于种子发芽与垄作可以提高表层温度，有利于种子发芽与幼苗生长，一般可使垄背土壤（幼苗生长，一般可使垄背土壤（5cm5cm）日平均温度提）日平均温度提高高1 122，并可加大土温日较差。，并可加大土温日较差。l作物需水量主要包括三个部分：作物需水量主要包括三个部分：四、水分与农作物生长四、水分与农作物生长l作物各生育期的需水量作物各生育期的需水量: :苗期少，中期多，后期少苗期少，中期多，后期少l作物的水分临界期和关键期作物的水分临界期和关键期 水分临界期：水分临界期：农作物在不同生育期对水分最敏农作物在不同生育期对水分最敏感的时期，即由于

20、水分缺乏对产量影响最大的时感的时期，即由于水分缺乏对产量影响最大的时期，称之为某作物的水分临界期。期，称之为某作物的水分临界期。28l水分临界期和关键期是不同的概念水分临界期和关键期是不同的概念：水分关键期：水分关键期：在水分临界期或对水分也相当敏感在水分临界期或对水分也相当敏感的另一个时期，正好遇上当地降水条件经常不足，的另一个时期，正好遇上当地降水条件经常不足，这一时期即这一时期即当地水分条件当地水分条件影响产量的关键时期，影响产量的关键时期，称为作物的水分关键期。称为作物的水分关键期。l提高水分利用率的途径提高水分利用率的途径31灾害名称灾害名称干旱干旱洪涝洪涝渍害渍害涵义涵义主要发生主要发生区域区域各区域均可能发各区域均可能发生生沿海、江、湖、库的地沿海、江、湖、库的地区区排水不好，降雨集中的排水不好，降雨集中的地区地区主要影响主要影响作物作物各个作物