4第四章 作物生产与环境条件

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2.1积温----植物某一生育时期或某一时段内， 日平均气温累积之和。 ≥0℃， ≥ 10℃ 各作物对积温的要求不同
棉花中熟品种要求≥10℃的积温3400～3600℃
玉米中熟品种要求≥10℃的积温2500~2700 ℃ 冬小麦要求≥10℃的积温1600~2400 ℃
马铃薯要求≥10℃的积温1400 ℃
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植物组织水分的存在状态 束缚水：被原生质胶体颗粒或渗透性物质吸附 不能自由移动的水。束缚水含量愈高，植物抗性 能力愈强。 自由水：不被原生质胶体颗粒或渗透性物质吸 附能自由移动的水。植物新陈代谢愈旺盛，自由 水含量愈高。
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二、土壤水
(一)土壤含水量
1．质量含水量 土壤中水分的质量与干土质量的比值，也称为重量 含水量。 2．容积含水量 单位土壤总容积中总水分所占的容积分数 3．相对含水量 土壤含水量和田间持水量的比值 4．土壤水储量 一定面积和厚度土壤中含水的绝对数量，m3/hm2
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第二节 植物生长与水分
大气降水 蒸腾作用
植物吸水
土壤水分
土壤—作物—大气连续体
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一、植物组织含水
不同植物含水量不同；（草本＞木本）
同一植物不同组织含水量不同；
（根尖、茎尖、叶＞种子） 植物生长环境不同含水量不同； （水生植物＞陆生植物＞旱生植物） 组织代谢状态不同含水量不同。
（代谢旺盛＞代谢微弱）
2. 土壤耕性的衡量标准
耕作难易：耕作时土壤对农机具的阻力大小。 好耕----土松 口松 绵软 难耕----土重 口紧 僵硬 耕作质量：耕作后土壤所表现出来的性质。 质量好----土垡松散 容易耙碎 不成坷垃 孔隙适中 团粒结构 质量差----反之 适耕期限：土壤适宜耕作的时期，由土壤含水量决定。 适耕期长---干好耕 湿好耕 不干不湿更好耕 适耕期短---早上软 中午硬 到了下午耕不动
第四章
作物生长与环境
李华 2010—2011-2
第一节
作物生长与土壤
土壤：陆地上能够生长植物的疏松表层。 土壤的四大肥力因素：水、肥、气、热 土壤肥力：自然肥力、人工肥力、有效肥力、潜在肥力。 土壤三相：固体、液体和气体。
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质地与土壤肥力
砂土类土壤（热性土）：含砂量≥ 50% ，营养缺乏，能 透性好，保水保肥力差，易升温，易出苗，易脱肥。 粘土类土壤（冷性土）： 粘粒含量≥ 30% ，养分充 足， 能透性差，保水保肥力强，难升温，难出苗，有后劲。 壤土类土壤（二合土）：砂粘适中，养分充足，土壤孔隙 适当，保水保肥力强，土温暖，耕性好，有后劲。
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主要栽培作物生长适宜pH值范围 大田作物 名称 名称 pH值 pH值 水稻 甘蔗 6.0～7.0 6.0～8.0 小麦 甜菜 6.0～7.0 6.0～8.0 大麦 甘薯 6.0～7.0 5.0～6.0 大豆 花生 6.0～7.0 5.0～6.0 玉米 烟草 6.0～7.0 5.0～6.0 棉 紫云英 6.0～8.0 6.0～7.0 马铃薯 紫花苜蓿 4.8～5.4 7.0～8.0 向日葵 6.0～8.0
土壤特性 与作物生长的关系
土壤颜色深，用手捏很易成 团，扔在地上不散开，手上 有明显的水迹，感觉阴凉。 黑墒含水多，因而土壤空气 量少，土温也低
黑墒春播和秋播虽能全苗， 但出苗和幼苗生长都很慢。 夏季作物生长快，蒸腾率 高。黑墒嫌太湿，黏犁， 容易出现犁条、犁块，干 后成坷垃
合墒 (褐墒) 黄墒
15％ ～ 20％ 12％～ 15％
土壤墒情的类型及与作物生长的关系
灰墒
8％左 右
呈现半干半湿的颜色，握 灰墒春播除高梁、谷子 在手中已不感阴凉，勉强 等耐旱作物，播后加强 成团，稍动即散 镇压能出全苗外，播种 其他作物不易出全苗， 耕作勉强能进行。夏季 只能维持作物不死，生 长受阻 土壤散碎，不是干土块就 干土墒情下不能播种， 是干土面，颜色浅。白天 也不宜耕作 握在手里燥暖，不能成团
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1. 氮的生理功能
生理功能：蛋白质、核酸、磷脂、酶、植物激素、叶绿
素、维生素、生物碱生物膜的组成成份。
氮素缺乏：株小，叶黄，茎红，根少，质劣。老叶先病。 氮素过量：贪青徒长，
开花延迟，
产量下降。
氮 缺 乏
氮 过 剩
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2. 磷的生理功能
生理功能：核酸、磷脂、酶、腺甘磷酸组成成分。 促进糖运转。参与碳水化合物、氮、脂肪代 谢。提高植物抗旱性和抗寒性。 磷素缺乏：株小，根少， 叶红，籽瘪， 糖低。老叶先 发病。
干土
5％以 下
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土壤的酸碱性
土壤的酸碱反应对土壤物理化学性质，微生物活动 及植物生长都有很大的影响，更直接地影响到养分 的有效性。
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植物对土壤酸碱反应的适应性
作物正常生长要求土壤有合适的酸碱度。 土壤酸碱指示植物：对酸碱特别敏感的植物。 甜菜、紫苜蓿：中性和微碱性土壤中生长。 茶树、柑桔：强酸性和酸性土壤中生长。 大多数农作物的适应性较广，对pH要求不太严格。
或mm
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(二)田间持水量 土壤毛管悬着水达到最大值时的土壤含水量 (三)萎蔫系数 当植物因根系无法吸水 而发生永久性萎蔫时的土 壤含水量 (四)土壤有效水最大含量 田间持水量和萎蔫系 数的差值
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三、植物对水分的吸收
1.影响植物吸水的条件
影响条件：土壤温度（正相关）
土壤通气状况（正相关）

积温也是衡量一个地区热量资源的主要指标
哈尔滨≥ 10℃的积温是3000 ℃
北京≥ 10℃的积温是4200℃
济南≥ 10℃的积温是5000 ℃ 武汉≥ 10℃的积温是5300℃ 广州≥ 10℃的积温是8100℃
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2.2 生物学零度：植物开始发育的下限温度 油菜：3℃ 小麦：3℃ 玉米：8℃ 烟草：13℃
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2.3 积温、活动积温、有效积温 日 1 2 3 4 5 6
日平均气温 7
≥0℃积温 ≥10℃积温
7 15 15 15 15 7 71 ℃ 50 ℃ 58 ℃ 18 ℃
6 6 -
8 8 8 0
11 11 11 11 3
10 14 10 14 10 14 10 14 2 6
7 -
活动积温 有效积温
建造温室----提高地温
地面覆盖----提高地温 风障栽植----平稳地温
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空气温度状况 1. 平均温度
日平均气温----连续24小时等时距的24次观测 值的算术平均数。 月平均气温----全月每日平均气温的算术平均 值。
年平均气温----全年各月或各日平均气温的算
术平均值。
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2. 植物生长对温度的要求--积温
1. 影响植物吸收养分的环境条件
根系吸收养分：
温度（15~25℃）
土壤酸碱度 根的营养特性。
通气（正相关）
土壤水分
叶片吸收营养：
溶液组成 溶液浓度 叶片湿润（0.5~1小时）
叶片类型（角质膜厚薄）
喷施部位（新叶）
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2. 作物各生育期的营养特性
植物营养的阶段性： 植物营养期--植物通过根系从土壤中吸收养分的整个时期。 植物营养连续性--植物不间断地从土壤中吸收养分的特性。 植物营养阶段性--植物不同生长阶段对营养的种类、数量 和比例的要求不同。 营养吸收规律：低-高-低。 作物营养关键期： 作物营养临界期--对某种养分缺乏敏感且受损害，即使实 施也很难纠正的时期。 营养最大效率期--植物对营养的需要最多、吸收最快、增 产效率最高的时期。 注意：不同植物、不同营养元素的营养关键期和营养最大效率 期不同。
砂 土
粘 土
壤 土
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土壤有机质
土壤有机质：动植物、微生物残体 和有机肥料在土壤微生物作用下形成 的各种形态有机成分，主要有新鲜的 有机质、半分解有机残余物和腐殖质。
土壤腐殖质是改良土壤、供给植物 生长的营养物质，是土壤肥力水平的 主要标志之一。 不同种类的土壤有机质的含量不同。
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土壤耕性
土壤耕性：土壤在耕作时反应出来的特性。
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土壤温度状况
土壤温度变化：日变化， 年变化。
影响土温变化的因素： 环境因素---纬度（愈高愈低）
高度（愈高愈低）
坡向（南高北低） 大气（愈干愈高） 覆盖（提高地温） 土壤因素---土壤颜色 土壤质地 土壤孔隙
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土壤温度的调节 *
最适温度：20~30℃。 排水散墒----提高地温 灌溉增湿----平稳地温 向阳垄作----提高地温
颜色黑黄发暗，用手捏成团， 合墒是播种、作物生长和 手有湿印，扔之散成大块。 耕作的最好墒情 土壤中的水分、空气比例适 宜 颜色浅而发黄，现出土粒本 黄墒播种能够出苗，但需 色。用手捏也能成团，但抛 注意保墒，能勉强维持作 起一米高落地，分散成土花， 物生长发育对水的需要 10 手掌上微有湿印，稍有凉爽 的感觉
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第三节 植物生长与养分
有机肥料 化学肥料
植物 营养 作物施肥 营养吸收
Βιβλιοθήκη Baidu
土壤养分
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植物生长必需营养元素
植物必需营养元素：维持植物正常生理活动必需的营养 元素。 缺少----植物不能正常生长发育 缺乏----植物单一缺素症，无法替代， 补充后恢复或预防。 作用----直接效果 大量元素： C H O N P K Ca Mg S 微量元素： Fe Cu Zn Mn B Mo Cl 注 意：营养元素同等重要且不可替代 。 植物营养三要素（肥料三要素）- N、P、K
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3.作物需水临界期
不同作物的需水临界期
作物 冬小麦 水稻 玉米 高梁 谷子 花生 临界期 孕穗、开花期 孕穗、开花期 大喇叭口、吐丝期 孕穗、开花期 孕穗、开花期 花针期 作物 大豆 棉花 马铃薯 甜菜 西红柿 瓜类 临界期 开花期 开花结铃期 开花、块茎形成 抽薹到形成 开花、结实 开花、结实
土壤水分状态。 生理干旱：土壤不缺水，由于温度过低可土壤溶 液浓度过高，土壤水低于细胞水势， 造成根系吸水困难而引起的干旱。
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2.作物需水量
几种作物的蒸腾系数
C3植物 作物 小麦 水稻 棉花 大豆 平均 蒸腾系数 510 710 646 744 652.5 作物 黍 谷子 高梁 玉米 平均
C4植物 蒸腾系数 293 310 322 368 323
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第四节 植物生长与温度
大气温度
土壤温度
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土壤的热特性
土壤热容量：单位体积或单位重
量的土壤温度增加1℃ 所需要的热量卡数。
意义：热容量大，不易升温，温差小（粘土） 热容量小，容易升温，温差大（砂土） 影响因素：土壤固、液、气三相比例，以水为主。
土壤导热性：土壤传导热量的性质。
意义：判断土壤受热后土温增加的难易程度和土温平稳的程度。 影响因素：固、液、气三相组成比例，含水量及松紧程度
积温----植物某一生育时期或某一时段内，日 平均气温累积之和。 ≥0℃， ≥ 10℃ 生物学零度----植物开始发育的下限温度。 活动积温----某一时期高于生物学零度的日平
均温度的总和。
有效积温----某一时期高于生物学零度的日平 均温度与生物学零度之差的总和。 累赘温度----不再使植物发育速度加快的高日 平均温度。
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3. 改善土壤耕性的方法
增施有机肥：形成良好的团粒结构，降低粘质土壤 的粘结性、粘着性和可塑性。 改良土壤质地：掺砂或掺粘，翻砂压粘或翻粘压砂。 合理灌排 适时耕作 ：合理灌排水，控制在土壤下限 含水量以下，避免土壤可塑性与粘重性出现。
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土壤含水量
土壤墒情的类型及与作物生长的关系 土壤墒 情 黑墒 (饱墒) 土壤含 水量 20％以 上
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1. 土壤物理机械性
土壤的粘结性：土粒间由于分子引力而相互粘结 在一起的性质，这种性质使土壤具有抵抗外力不被 破坏的能力。 土壤的粘着性：在一定的含水情况下，土粒粘着 其它物质的性质。 土壤可塑性：土壤在一定含水量的范围内被外力 塑成某种形状，当外力消失或干燥后，仍能保持所 获形状不变的性能。
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积温----某一生育时期或某一时段内，日平均气温累积之和。 ≥0℃， ≥ 10℃ 生物学零度----植物开始发育的下限温度。玉米：8℃ 活动积温----某一时期高于生物学零度的日平均温度的总和。 有效积温----某一时期高于生物学零度的日平均温度与生物学零度之差的总和。
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3. 温度条件与农业生产
磷 缺 乏
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3. 钾的生理功能
生理功能：酶的活化剂，促进光合作用、糖代谢、脂肪 代谢、蛋白质合成，提高植物抗寒性、抗逆 性、抗病和抗倒伏能力。 钾素缺乏：株小，缺绿。老叶 先发病。
钾 缺 乏
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钙缺乏 镁 缺 乏
硫缺乏
铜 缺 乏
铁 缺 乏
锌 缺 乏
锰 缺 乏
钼 缺 乏
硼 缺 乏
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植物对养分的吸收