第一讲 农作物生长与环境讲解
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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。
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。
光照长度
根据作物开花对光照长度的反应，可分为： a.长日性植物。
（如小麦、大麦、黑麦、油菜、天仙子等） b.短日性植物。 （中晚稻、玉米、大豆、高粱、棉花、烟草等 ） c.中日性植物。
松土与镇压：
（1）锄地（松土）有增温、保墒、通气及一系 列生理生态效应。
（2）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 而使土壤热容量、热导率都有增加。
垄作：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（5cm）日平均温度提 高1—2℃，并可加大土温日较差。
影响农作物生长发育的环境因素归纳起来 主要有光照、温度、土壤、水分、养分、空气、 生物条件等。
二、光照与农作物生长
光谱 光照长度 光照强度 光能利用
光谱
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。
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。
气温日较差大，作物的含糖量和蛋白质含量都 较高，产量也高。
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， 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 的呼吸消耗。
积温
积温：某一时段内逐日平均气温累积之和。它是
喜阳植物 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 物果实和籽粒的生长，产品中的蛋白质、含糖量 等都比较高。 栽培的农作物多属喜阳植物。
耐荫植物 虽然要求一定强度的阳光，但可忍耐 不同程度的荫蔽。
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 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。
四、水分与农作物生长
作物需水量主要包括三个部分：
作物需水量
光合作用和植物含水
蒸腾耗水 （占绝大部分）
生理需水
棵间蒸发和田间渗漏 生态需水
作物各生育期的需水量: 苗期少，中期多，后期少
少 30﹪
播种到 生育盛期前
多 50-60﹪
生长盛期
少 10-20﹪
开花以后
营养生长
营养生长 生殖生长
植株体积 不再增大
作物的水分临界期和关键期 水分临界期：农作物在不同生育期对水分最敏
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。
水分临界期一般在作物的穗花期
不一定就是作物需水量最多
28
水分关键期：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， 这一时期即当地水分条件影响产量的关键时期， 称为作物的水分关键期。
(5)减少呼吸等消耗，增加净光合生产率。
(6)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。
光照因子异常的农业气象灾害 1、日灼：树木枝干、果实因受强烈日射而引起
的伤害。
2、阴害：持续阴天光照不足导致光合作用下降，
养分积累不足，茎秆细弱易倒折，授粉不良等现 象。
但是决定植物产量的却是土壤中那个相对含量最少的有效养分。无视这 个限制因素，即使继续增加其他营养成分也难以提高植物产量。称作最 小养分率。
报酬递减率是作为最少养分律的补充提出来的。即其他
养分充足时，由于增施某种养分，而产量也随之增加，但 增加并不完全是直线的，随着养分的不断增加而产量的增 加率却逐渐下降，即并不是施肥量越大产量和效益就越高。
第一讲
农作物的生长与环境
竹溪职校 吴立新
教学目标
• 了解农作物生长、发育及环境概念，及 其与环境的关系。
• 掌握光照、温度、水分、养分与农作物 生长的关系。
计划2课时
一、 植物的生长、分化、发育与环境
生长 —— 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。
水分临界期和关键期是不同的概念：
水分临界期
从作物本身考虑
生理问题
水分关键期
综合考虑作物的特性 和当地的气候条件
农业气象 问题
提高水分利用率的途径
合理开发和 利用水资源
① 降水有效利用。 ② 地下水和地表水的联合利用。 ③ 劣质水开发。
水分调控
节水技术 措施
节水农业 布局
节水农艺 措施
① 输水工程。 ② 节水灌溉技术。
前期（苗期）少，中期（器官形成期）多，后 期（器官成熟期）少。整个生育期对营养元素 的需求表现为“少-多-少”的规律，呈“S”形曲 线。
施肥的基本原理
养分归还说植物从土壤中吸收的矿质养分要以肥料的形
式归还土壤，使土壤中养分保持平衡。
最少养分率也称木桶理论。 植物的生长发育，需要吸收各种养分，
三、温度与农作物生长
农作物生育的“三基点温度” 温周期现象 积温 温度异常引起的气象灾害与防治
（1）作物的三基点温度
三基点温度
最低温度 最适温度
下限温度 最适温度
最高温度
上限温度
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。
（早稻、荞麦、豌豆等）
光照强度
光饱和点：
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 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。
光补偿点：
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 值称为光补偿点。
10℃——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10℃以上的持续日数为喜 温作物的生长期。
15℃——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15℃的 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。
20℃——水稻安全抽穗、开花的指标，热带作物 正常生长。
对大多数作物而言：
维持生命的温度一般都在-10～50℃之间， 适宜生长的温度在5～40℃之间， 保证发育的温度在10～35℃之间。
（2）农业界限温度
具有普遍意义的，标志某些重要物候现象或农 事活动的开始、终止或转折的温度叫农业界限温度， 简称界限温度。
农业上常用的界限温度（用日平均气温表示）
环境：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， 包括生物和非生物。
大环境：生物所处的大 的地理区域 小环境：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， 生物的生命活动影响环境、改变环境。
光能利用
提高作物光能利用率的途径
(1)充分利用生长季节，增加农作物的生长日数。
(2)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 光能的吸收比例。
(3)改善水、热、气等环境条件，增加作物光合能力。
(4)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 吸收的光能，提高光饱和点和光能利用率。
① 农业结构调整。 ② 种植制度。 ③ 作物布局。
④ 保墒耕作。 ① 抗旱育种。 ② 节水灌溉。 ⑤ 培肥地力。 ③ 覆盖技术。
水分异常的主要农业气象灾害
灾害名称 涵义
干旱
地表层水不能满 足作物生长的需 要/特点:影响作 物生长
Leabharlann Baidu
洪涝
渍害
强降水形成洪水径流冲 由于降水集中，农田地 毁设施、淹没农田，或 下水位过高，作物根层 强降水后农田产生积水， 土壤持续处在过湿状态， 无法及时排出，造成作 使作物根系长期被水浸 物受淹，当持续时间超 泡缺氧，影响正常生长 过作物的耐淹能力后所 发育而形成的危害。 形成的危害。
温度异常引起的气象灾害与防治
冷害：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 在0℃以上。
冻害：即作物在0℃以下的低温使作物体内结冰，对 作物造成的伤害。
寒害：主要指热带、亚热带作物在冬季生育期间温 度不低于0℃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。
因子综合作用率植物高产是综合因素共同作用的结果，
还受到气候条件【温度、光照、水分、氧气】和土壤条件 【pH值、质地、供肥保肥性】的影响和制约。
作业： 1、名词解释
光长 光强 三基点温度 温周期现象 2、简答农作物需水和需肥规律。 3、简答施肥的一般原理。
2015年11月2日
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℃。 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。
一般分为：活动积温与有效积温
活动积温多用于农业气候分析
有效积温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 和编制农业气象预报等。
霜冻：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 。
高温热害：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 超过植物（生物）生长发育上限温度造成的。
调节温度的农业措施
灌溉：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。
温周期现象
（1）作物的温周期现象： 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。
温周期现象是作物对温度节律性变 化规律的适应。
（2）气温日变化对作物生长发育及产量形 成的影响
日温周期 有效范围内
生长发育速度 灌浆速度
否则会造成伤害，严重时会导致作物死亡
（3）气温日变化对农产品品质的影响
有：0℃、5℃、10℃、15℃和20℃。他们的农业意
义为：
0℃——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3℃）， 冷季牧草开始生长。0℃以上持续日数为农耕期。
5℃——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。5℃以上持 续日数称生长期或生长季
分化 —— 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 成胚；从形成层组织转变成输导组织、机械组织、保 护组织等。
发育——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。 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；
主要发生 各区域均可能发 沿海、江、湖、库的地 排水不好，降雨集中的
区域 生
区
地区
主要影响 作物
各个作物生长季 节
降雨集中的季节
连阴雨持续的季节
31
五、养分与农作物生长
农作物生长必需的营养元素16种：
C、H、O、N、P、K、S、Mg、Ca、Fe、Zn、 Cu、B、Cl、Mo等，其中N、P、K被称为“三 要素”， Fe、Zn、Cu、B、Cl、Mo为微量元 素。 农作物需肥规律：
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。
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。
光照长度
根据作物开花对光照长度的反应，可分为： a.长日性植物。
（如小麦、大麦、黑麦、油菜、天仙子等） b.短日性植物。 （中晚稻、玉米、大豆、高粱、棉花、烟草等 ） c.中日性植物。
松土与镇压：
（1）锄地（松土）有增温、保墒、通气及一系 列生理生态效应。
（2）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 而使土壤热容量、热导率都有增加。
垄作：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（5cm）日平均温度提 高1—2℃，并可加大土温日较差。
影响农作物生长发育的环境因素归纳起来 主要有光照、温度、土壤、水分、养分、空气、 生物条件等。
二、光照与农作物生长
光谱 光照长度 光照强度 光能利用
光谱
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。
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。
气温日较差大，作物的含糖量和蛋白质含量都 较高，产量也高。
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， 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 的呼吸消耗。
积温
积温：某一时段内逐日平均气温累积之和。它是
喜阳植物 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 物果实和籽粒的生长，产品中的蛋白质、含糖量 等都比较高。 栽培的农作物多属喜阳植物。
耐荫植物 虽然要求一定强度的阳光，但可忍耐 不同程度的荫蔽。
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 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。
四、水分与农作物生长
作物需水量主要包括三个部分：
作物需水量
光合作用和植物含水
蒸腾耗水 （占绝大部分）
生理需水
棵间蒸发和田间渗漏 生态需水
作物各生育期的需水量: 苗期少，中期多，后期少
少 30﹪
播种到 生育盛期前
多 50-60﹪
生长盛期
少 10-20﹪
开花以后
营养生长
营养生长 生殖生长
植株体积 不再增大
作物的水分临界期和关键期 水分临界期：农作物在不同生育期对水分最敏
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。
水分临界期一般在作物的穗花期
不一定就是作物需水量最多
28
水分关键期：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， 这一时期即当地水分条件影响产量的关键时期， 称为作物的水分关键期。
(5)减少呼吸等消耗，增加净光合生产率。
(6)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。
光照因子异常的农业气象灾害 1、日灼：树木枝干、果实因受强烈日射而引起
的伤害。
2、阴害：持续阴天光照不足导致光合作用下降，
养分积累不足，茎秆细弱易倒折，授粉不良等现 象。
但是决定植物产量的却是土壤中那个相对含量最少的有效养分。无视这 个限制因素，即使继续增加其他营养成分也难以提高植物产量。称作最 小养分率。
报酬递减率是作为最少养分律的补充提出来的。即其他
养分充足时，由于增施某种养分，而产量也随之增加，但 增加并不完全是直线的，随着养分的不断增加而产量的增 加率却逐渐下降，即并不是施肥量越大产量和效益就越高。
第一讲
农作物的生长与环境
竹溪职校 吴立新
教学目标
• 了解农作物生长、发育及环境概念，及 其与环境的关系。
• 掌握光照、温度、水分、养分与农作物 生长的关系。
计划2课时
一、 植物的生长、分化、发育与环境
生长 —— 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。
水分临界期和关键期是不同的概念：
水分临界期
从作物本身考虑
生理问题
水分关键期
综合考虑作物的特性 和当地的气候条件
农业气象 问题
提高水分利用率的途径
合理开发和 利用水资源
① 降水有效利用。 ② 地下水和地表水的联合利用。 ③ 劣质水开发。
水分调控
节水技术 措施
节水农业 布局
节水农艺 措施
① 输水工程。 ② 节水灌溉技术。
前期（苗期）少，中期（器官形成期）多，后 期（器官成熟期）少。整个生育期对营养元素 的需求表现为“少-多-少”的规律，呈“S”形曲 线。
施肥的基本原理
养分归还说植物从土壤中吸收的矿质养分要以肥料的形
式归还土壤，使土壤中养分保持平衡。
最少养分率也称木桶理论。 植物的生长发育，需要吸收各种养分，
三、温度与农作物生长
农作物生育的“三基点温度” 温周期现象 积温 温度异常引起的气象灾害与防治
（1）作物的三基点温度
三基点温度
最低温度 最适温度
下限温度 最适温度
最高温度
上限温度
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。
（早稻、荞麦、豌豆等）
光照强度
光饱和点：
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 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。
光补偿点：
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 值称为光补偿点。
10℃——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10℃以上的持续日数为喜 温作物的生长期。
15℃——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15℃的 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。
20℃——水稻安全抽穗、开花的指标，热带作物 正常生长。
对大多数作物而言：
维持生命的温度一般都在-10～50℃之间， 适宜生长的温度在5～40℃之间， 保证发育的温度在10～35℃之间。
（2）农业界限温度
具有普遍意义的，标志某些重要物候现象或农 事活动的开始、终止或转折的温度叫农业界限温度， 简称界限温度。
农业上常用的界限温度（用日平均气温表示）
环境：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， 包括生物和非生物。
大环境：生物所处的大 的地理区域 小环境：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， 生物的生命活动影响环境、改变环境。
光能利用
提高作物光能利用率的途径
(1)充分利用生长季节，增加农作物的生长日数。
(2)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 光能的吸收比例。
(3)改善水、热、气等环境条件，增加作物光合能力。
(4)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 吸收的光能，提高光饱和点和光能利用率。
① 农业结构调整。 ② 种植制度。 ③ 作物布局。
④ 保墒耕作。 ① 抗旱育种。 ② 节水灌溉。 ⑤ 培肥地力。 ③ 覆盖技术。
水分异常的主要农业气象灾害
灾害名称 涵义
干旱
地表层水不能满 足作物生长的需 要/特点:影响作 物生长
Leabharlann Baidu
洪涝
渍害
强降水形成洪水径流冲 由于降水集中，农田地 毁设施、淹没农田，或 下水位过高，作物根层 强降水后农田产生积水， 土壤持续处在过湿状态， 无法及时排出，造成作 使作物根系长期被水浸 物受淹，当持续时间超 泡缺氧，影响正常生长 过作物的耐淹能力后所 发育而形成的危害。 形成的危害。
温度异常引起的气象灾害与防治
冷害：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 在0℃以上。
冻害：即作物在0℃以下的低温使作物体内结冰，对 作物造成的伤害。
寒害：主要指热带、亚热带作物在冬季生育期间温 度不低于0℃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。
因子综合作用率植物高产是综合因素共同作用的结果，
还受到气候条件【温度、光照、水分、氧气】和土壤条件 【pH值、质地、供肥保肥性】的影响和制约。
作业： 1、名词解释
光长 光强 三基点温度 温周期现象 2、简答农作物需水和需肥规律。 3、简答施肥的一般原理。
2015年11月2日
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℃。 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。
一般分为：活动积温与有效积温
活动积温多用于农业气候分析
有效积温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 和编制农业气象预报等。
霜冻：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 。
高温热害：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 超过植物（生物）生长发育上限温度造成的。
调节温度的农业措施
灌溉：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。
温周期现象
（1）作物的温周期现象： 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。
温周期现象是作物对温度节律性变 化规律的适应。
（2）气温日变化对作物生长发育及产量形 成的影响
日温周期 有效范围内
生长发育速度 灌浆速度
否则会造成伤害，严重时会导致作物死亡
（3）气温日变化对农产品品质的影响
有：0℃、5℃、10℃、15℃和20℃。他们的农业意
义为：
0℃——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3℃）， 冷季牧草开始生长。0℃以上持续日数为农耕期。
5℃——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。5℃以上持 续日数称生长期或生长季
分化 —— 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 成胚；从形成层组织转变成输导组织、机械组织、保 护组织等。
发育——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。 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；
主要发生 各区域均可能发 沿海、江、湖、库的地 排水不好，降雨集中的
区域 生
区
地区
主要影响 作物
各个作物生长季 节
降雨集中的季节
连阴雨持续的季节
31
五、养分与农作物生长
农作物生长必需的营养元素16种：
C、H、O、N、P、K、S、Mg、Ca、Fe、Zn、 Cu、B、Cl、Mo等，其中N、P、K被称为“三 要素”， Fe、Zn、Cu、B、Cl、Mo为微量元 素。 农作物需肥规律：