农作物生产与环境条件

1、第四章 作物消费与环境条件作物生活环境中的各种因子称为作物的生态因子。作物生态因子可分为二类：一是非生物因子，并可再分为气候因子及土壤地形因子，如光、温、水、风、气及土壤条件和地形地势等；二是生物因子，可再分为植物因子，动物因子及微生物因子。在众多的生态因子中，它们对作物生长发育影响的程度并不是等同的。其中，日光、热量、水分、营养及空气是作物生命活动不可短少的，假设短少一个，作物就不能生存，所以这些因子是作物的生活因子或根本生活条件。.第一节 光一、光能的重要性地球上一切生命活动需求的能量，主要来自太阳光能。太阳光能只需经过绿色植物的光协作用才干转化为地球上生命活动所能利用的化学能。太阳光能深

2、化地影响着作物的形状、构造、生长、发育、生理、生化和地理分布，它是作物的一个非常重要的生态因子。 .二、光对作物生长的影响一光谱成分 阳光照射到地球外表，因波长不同可分为紫外线0.38um、可见光0.380.71um和红外线0.71um三个光谱。.波长不同，被作物吸收和产生的生物化学作用也不同。紫外线对作物茎的伸长有抑制造用，能促进花青素的构成，对果实着色和成熟起良好作用。红外线主要起热效应作用，能促进作物种子的萌生和茎的伸长。可见光由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色组成，绿色植物在可见光下进展光协作用。其中红光有利于碳水化合物的合成，蓝光有利于蛋白质合成。叶绿素的吸收光谱在红光区和蓝紫光区各有

3、一个吸收顶峰，植物对黄绿光吸收最少。而对绿光反射和透射最强，故植物普通呈绿色。.二光照强度光照强度是指单位时间内单位面积上所接受的热量，国际计量系统用Lx表示。光照强度直接影响着作物的光合强度。普通来说，当其他条件适宜时，光照强度愈大，光合强度愈高。.光补偿点和光饱和点作物对光照强度的要求通常用“光补偿点和“光饱和点表示。夜晚，没有光照，作物只需呼吸耗费，没有光合积累，光合强度为负值。清晨当太阳出来后，随着光照强度的添加，作物光合速率相应添加。当光合产物的积累等于呼吸作用的耗费时，此时的光照强度称之为光补偿点。以后，随着光照强度的进一步加强，光合强度也进一步上升，当光照强度添加到一定程度，由于

4、CO2、H2O和叶绿素含量以及温度等环境条件的限制，光合速率不再添加，这时的光照强度称为光饱和点。.不同光补偿点和光饱和点及光合才干比较A光补偿点 B光饱和点.三光照时间在外界条件中，光合时间主要决议于一天中光照时间的长短、昼夜的比例和生长期的长短。从作物本身思索，光合时间与叶片寿命及一天中有效光合时数有关。后期叶片早衰，光合时间减少，对产量影响很大。早衰对经济产量的影响比对生物产量的影响显著，由于贮藏养料的积累，主要在生长的后期。.第二节温度 温度是作物生活的重要条件之一，它一方面直接影响作物的生长、分布界限和产量；另一方面影响作物的生长发育速度，从而影响作物全生育期的长短与各生育期出现的早

5、晚；温度还影响作物病虫害的发生、开展。所以，热带、温带、寒带所分布的作物种类和生育形状都各不一样，即使在同一地方也有冬季作物和夏季作物之分。 .一、三基点温度作物的每一个生命过程均有三个基点温度，即最适温度、最低温度和最高温度。在最适温度下，作物生长发育迅速而良好，在最低和最高温度下停顿生长发育，假设温度继续降低或升高，就发生不同程度的危害直到致死。 .二、受害与致死温度温度高到或低到一定程度，将引起作物的受害甚至死亡。作物因低温受害或致死，又常分为冷害与冻害两种情况，作物遇到0以上的低温而受害叫冷害，而冻结温度以下的低温危害那么称为冻害。热害，即过高温度之危害，普通比冷害、冻害较少遇到。.三

6、、积温及其运用积温有活动积温与有效积温两种。活动积温是作物在某时期内大于生长下限温度的日平均温度的总和。而有效积温是作物在某时期内日平均温度与下限温度之差的总和。根据积温多少可确定某作物在某地能否正常成熟，为引种和种类推行提供了根据。此外，还可以为确定各地种植制度提供根据，并可用积温做为目的之一，划出区界，做出区划。此外，在杂交育种、制种任务中，利用积温来推算适宜播种期，以到达父母本花期相遇。 活动积温有效积温.第三节 水分一、水的生理生态作用首先，水是原生质的重要成分。原生质的含水量普通在80以上；假设含水量减少，原生质便由溶胶变为凝胶，生命活动大为减缓。其次，水是一些代谢过程的原料，如水是

7、光协作用的原料，呼吸作用中的许多反响也需求水分的参与。第三，水是各种生理生化反响和运输物质的介质。第四，水分能使植株坚持固有的姿态。当植株细胞中含有足够的水分时，才干使植株枝叶挺立、花朵开放。第五，水具有特殊的理化性质。例如，水有很高的汽化热和比热，又有较高的导热性，有利于植株分发热量和坚持体温；水又有很大的外表张力，对于吸附和物质的运输有很重要的意义。.二、作物的需水规律 一作物的需水量作物的需水量即作物从播种到收获田间实践耗费水分的总量，是作物蒸腾量和棵间地面蒸发量的总和。作物的需水量因其种类和环境条件而不同。蒸腾系数是指作物每构成1克干物质所耗费的水分克数，是作物需水量的目的。 .二作物

8、的需水规律与水分临界期生育前期和后期需水较少，中期因生长旺盛，需水较多。作物终身中对水分最敏感的时期，称为水分临界期。在水分临界期内，假设遇干旱或水分缺乏，对作物的生长发育和产量影响最大。例如，小麦的需水临界期是孕穗至抽穗期，假设缺水那么幼穗分化、抽穗、授粉受精和胚胎发育受阻，最后呵斥减产。 .各作物的需水临界期水 稻 孕穗 开花小 麦 孕穗 抽穗玉 米 开花 乳熟油 菜 薹花期甘 薯 发根分枝结薯期 棉 花 开花结铃期豆类、花生 开花期黍稷类高粱 抽花穗 灌浆.第四节 二氧化碳 CO2是光协作用的直接原料，当光强、温度等适宜时，CO2浓度就是光合强度的决议要素之一。假设光协作用吸收的CO2与

9、呼吸作用放出的CO2相等，即净光合强度等于零，这时的CO2浓度称为CO2补偿点。当CO2浓度添加至某一值时，光合速率到达最大值，此时环境中的CO2浓度称为CO2饱和点。 .大气中CO2浓度常量为0.03%左右，由于生物呼吸及各种燃料熄灭释放CO2，所以虽被作物吸收而仍较稳定。但据测算，作物每天每平方米叶面积吸收CO2 2030克，相当于一亩地上空120200米高的大气层中全部CO2。假设完全依托CO2本身的分散作用是不够的，而必需使空气流动，以便将大量的CO2经过叶面，提高光合强度。因此，消费上要实行合理密植和相应的株行距，以便田间通风良好。 .第五节 土壤条件土壤是作物扎根生长的主要环境，人

10、们从事种植业消费，各种农业措施耕、耙、锄、施肥、灌水都作用于土壤，经过土壤对作物产生影响。土壤最本质的特征就是具有肥力。土壤肥力可分为两种：一种是土壤构成过程中各种自然要素作用下产生的肥力，称为自然肥力；一种是在自然肥力根底上，在农业措施影响下产生的肥力，称为人工肥力。这些肥力在农业消费上反响出来的部分，称为有效肥力。有效肥力的高低表达了社会经济制度和科学技术开展的程度。.一、土壤种类土壤由各种大小不同的土粒构成，根据土粒的直径大小可分为：砾石：土粒直径大于2mm，颗粒粗大。粗砂：直径0.22mm，很粗糙，无粘性。细砂：直径0.020.2mm，有砂的觉得，无粘性。粉砂：直径0.0020.02m

11、m，粘性小，很光滑。粘粒：土粒直径小于0.002mm，粘性强，有可塑性。.土壤中粗细土粒数的组合情况不同，就构成了不同的土壤质地。消费上土壤可分为以下3种类型： 砂土：含砂85以上，粘粒15以下的土壤称为砂土，砂土大孔隙多，土壤疏松、容易耕作、肥料分解快、保水保肥力差，有机质、全氮、全磷较少。粘土：含粘土粒45以上。土质粘重，不便于耕作，空气不易流通，不利于作物根系发育，水分缺乏时地面易龟裂。但蓄水保肥力强，肥力较高。壤土：是土壤构造中最好的土壤。普通壤土有机质含量约l3左右，保水保肥才干较强，耐旱耐涝，土壤孔隙适中，具有良好的通气透水性能，易耕易种。适种作物范围广，产量高而稳。.二、土壤水分

12、情况根据土壤水分在土壤中所受力的情况分为：1吸着水 又称束缚水，它经过分子引力牢牢地吸附在土粒的外表，不能挪动，也不能溶解盐类，在干旱条件下仍能存在。吸着水不能为作物所吸收，是无效水。2毛管水 存在于土粒间的孔隙中，受毛管引力和外表张力而坚持在毛管孔隙中的水。毛细管水可以挪动，容易蒸发，可供植株利用，为有效水。3重力水 在重力的作用下，可以向下渗漏的水。重力水容易被作物利用，但很快流失。重力水存在使土温降低，土壤通气不良，并影响微生物活动。.三、土壤营养情况土壤营养按其存在形状可分为：溶解形状，即溶解于土壤溶液中的呈离子态存在的土壤营养，如NH4+ 、NO3- 、PO43-、K+等。吸附态，即

13、吸附在土壤胶体外表的离子态营养，主要是吸附在带负电荷胶体外表的阳离子，如吸附性N+、K+、 Ca2+ 等。难溶解形状，即存在于土壤矿物和有机质及难溶性盐类中的营养，其组成和构造都较复杂。对作物的有效性而言，溶解态营养是最易为作物吸收的有效营养；吸附态营养在转变为液相溶解态营养后也能为作物吸收，也属有效营养；难溶态营养必需阅历一系列生物化学或化学反响逐渐转化为吸附态和溶解态营养时，才干为作物吸收，属潜在营养。这三种形状的营养在土壤中处于相互转化的动态平衡之中。 .四、土壤有机质1、土壤有机质的来源和转化动植物、微生物的残体和有机肥料是土壤有机质的根本来源。有机质的转化主要有两个方向，一是分解，又

14、称矿化过程，即有机质在微生物或动物的作用下转化为简单的矿质化合物，如H2、CO2、NH4等，这是释放营养的过程，放出能为植物吸收的营养。二是分解合成，又称腐殖化过程，有机质矿化过程中微生物将中间产物合成腐殖质，将营养暂时贮藏，以后陆续分解供植物利用。.2、有机质的作用 作物营养物质的主要来源 作物碳素营养的来源之一 提高土壤保水保肥才干 促进和改善土壤的构造 提高土壤温度.五、土壤酸碱性土壤溶液中H+离子浓度大于OH-离子浓度时土壤就呈酸性；土壤呈酸性主要是由土壤胶体上所吸附的H+ 、Al3和各种羟基铝离子所引起。土壤溶液中H+离子浓度小于OH-离子浓度时土壤呈碱性；土壤中含有碳酸钙或重碳酸钙

15、时土壤就呈碱性。土壤酸碱性对土壤肥力及植物生长影响很大。各种作物对土壤酸碱的顺应才干不同。.植物营养有效性与pH.各种作物生长适宜的酸碱度.土壤酸碱性指示植物映山红、茶为酸性土指示植物；柏树、碱蓬、盐蒿植物为碱性土指示植物。.六、土壤孔隙度 单位体积内土壤孔隙所占的百分数称为土壤孔隙度。土壤孔隙度亲密影响着土壤中水、肥、气、热等肥力要素的变化与供应情况。根据土壤孔隙的粗细可分为三种，即无效孔隙、毛管孔隙与空气孔隙。适宜作物生长的土壤孔隙度为50%左右，无效孔隙少、毛管孔隙度高于空气孔隙度。根据土壤的比重和容重，可求出土壤孔隙度： 比重-容重 容重 孔隙度%= 100=1- 100 比重 比重.

16、土壤比重 单位体积内土粒的干重不包括土壤孔隙与同体积水重之比，称为土壤比重。土壤比重取决于土壤矿物质颗粒组成和腐殖质含量的多少，普通在2.602.70范围内，通常取其平均值2.65。 土壤容重 单位体积内土壤包括土壤孔隙的干重，称为容重。土壤容重随孔隙而变化，大体在1.001.80，它与土壤构造、腐殖质含量及土壤松紧情况等有关，也受降雨、灌水、耕作等活动的影响。 .七、土壤构造 土粒在内外要素的综协作用下，构成大小不一，外形不同的聚会体，称为土壤构造。根据构造的外形、大小及其与肥力的关系，将土壤构造分为块状、棱状、片状和团粒构造等。其中团粒构造对土壤肥力有良好的调理作用，是农业消费上最理想的土

17、壤构造，多出如今有机质含量高，肥沃的耕层土壤中。 .八、土壤耕性 土壤耕性是土壤在耕作时反映出来的特性，它是土壤的物理性与物理机械性的综合表现，凡是易耕作、耕作质量好、适耕期长的土壤，其耕性好。粘结性：土粒间由于分子引力相互粘结在一同的性质。它使土壤具有抵抗机械破碎的才干，添加耕作阻力，影响耕作质量。粘着性：土壤在一定含水量时粘着于其他物体的性能。它使土壤在耕作时粘着农具，添加磨擦阻力，呵斥耕作困难。土壤可塑性：土壤在一定含水量范围内，可被外力改动成各种外形，当外力解除和土壤枯燥后，仍能坚持其外形的性能。土壤可塑性与耕作有亲密关系，在可塑范围内不宜耕作。 .土壤可塑性与土壤质地、水分含量的关系

18、土壤质地：粘粒愈多，可塑性愈大，反之愈小。水分含量：干土没有可塑性。当水分含量逐渐添加，土壤才表现出可塑性。土壤开场表现出可塑形状时的水分含量，称为下塑限。当水分增多，使可塑形状开场消逝时的含水量，称为上塑限。上塑限和下塑限含水量之差称为塑性值。含水量稍低于下塑限时，称为旱地的宜耕期；水分过多时，土壤呈浓浆或稀浆形状，粘结性、粘着性和可塑性减小或消逝，是水田的宜耕期。巩固形状 可塑形状 流动形状下塑限上塑限塑性值粘结性强粘结性低、粘着性和可塑性出现粘结性、粘着性和可塑性消逝.第六节 矿质营养 一、作物必需的营养元素及其生理功能一必需的营养元素作物所必需的营养元素有16种，它们是碳、氢、氧、氮、

19、磷、钾、钙、镁、硫、铁、硼、锰、铜、锌、钼、氯等。前9种作物需求量相对较大，称大量元素，后7种作物需求量极微，称微量元素。MnBFeCuClZnMoNiSNCOHCaKPMg.二主要营养元素的生理功能氮 氮是作物体内蛋白质、核酸的组成成分。氮还是叶绿素的组成成分，氮素的丰缺与叶片中叶绿素的含量有亲密的关系，假设绿色作物短少氮素，会影响叶绿素的构成，光协作用就不能够顺利进展。氮也是作物体内许多酶的组成成分。酶本身就是一种蛋白质，它在作物体内对各种代谢过程起催化作用 。萝卜缺N的植株老叶发黄缺N老叶发黄枯死，新叶色淡,生长矮小，根系细长，分蘖减少。.植物缺氮病症老叶失绿、植株矮小、叶小而落、落花落

20、果等。苗期分蘖枝少，茎秆细长，后期穗短小、粒少粒小，早衰.磷 磷是核酸、磷脂、腺三磷ATP的重要组分。磷参与碳水化合物、蛋白质、脂肪的代谢。磷的充足供应是保证构成腺三磷和多种酶的重要条件。磷在作物能量转化过程中起着重要作用。磷的正常供应有利于细胞分裂、增殖和生长发育。同时，磷可以提高作物抗旱、抗寒、抗病和抗倒伏的才干。缺磷病症缺磷病症首先表如今基部老叶。老叶暗绿紫红，植株生长缓慢，纤细矮小，簇生状，根系不兴隆，老果零落。.钾 钾能促进光协作用，提高二氧化碳的同化才干。钾能促进光合产物的运输，促进蛋白质的合成，影响细胞浸透调理作用，影响作物气孔运动。很多酶需求有钾的参与才干充分活化。钾还能加强作物的抗逆性和抗倒伏的才干。.缺钾病症老叶首先表现病症，叶尖叶缘枯，缺绿斑点，叶色黄、茎秆懦弱易倒伏等。.钙