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1、第四章 作物生产与环境,措施 所采取的措施中， 一部分直接作用于 作物 环境 作物体，但更多的 是用于改善作物的 生理生化过程 生活因子。 产品产量、品质,环境与作物的基本关系,非生物因子,气候因子,光照强度、光照时间、光质、温度、温度变化、 降水量、蒸发量、风速、相对湿度,土壤-地形因子,土壤结构、土壤营养 破向、坡度,生物因子,植物,动物,微生物,环境因子分类,环境因素的生态分析,环境因素相互联系的综合作用 土壤水分土温、通气 N肥病虫 N肥高温受害 主要因素 春化低温 水稻花期高温受害：T、RH、WV 光周期日长 环境因素的不可替代和可调性 光、温、水、空气等不可替代。 可调：CO2浓度
2、，降低光照不足导致的光合作用下降。 环境因素不同的阶段性 不同生育阶段对不同环境因子的影响度不同。 直接作用和间接作用 直接：干热风、低温 间接：坡向、地形等,光照强度影响,与生长：促进器官分化、形态按比例建成，顶端趋光性； 与发育：特别与花芽分化量有关； 与光合作用：补偿点、饱和点。,光强的光合作用曲线及其意义,日照长度对植物开花诱导的作用,纬度调节 播期调节 与品质：对大豆脂肪 油酸：软脂肪酸 亚油酸：亚麻酸和应脂肪酸 开花后生育期延长,日照长度影响,光合有效辐射390760nm可见光占太阳总 辐射4050%。 根据波长，将光质对作物的作用划分为8个 波谱带： 红光CH2O合成 蓝光Pr
3、作物群上部：全面 作物群下部：远红光、绿光 过密群体，下部紫外光少，纤维素等合成少。,光质（光谱成分）影响,光质对植物的作用,光质对作物影响研究,UV-A 300-400nm UV-B 280-320nm（影响光合作用） UV-C 200-280nm（地表少） 应用：蓝色塑料薄膜覆盖育苗,光合性能,面积 ，能力，时间，产物消耗，产物分配 一般大田主攻：LAI，防止后期早衰、延时 丰产栽培主攻：NAR，产物分配,作物与温度,温度的节律性变化与作物生产（机理有待阐明） 耐寒作物与喜温作物 作物的“播性”与春化处理 作物的温度三基点 积温与有效积温 极端温度的影响,温度三基点,温度与干物生产,光合作
4、用Q10=1（1417之间） 呼吸作用Q10=2 因此P/R比随气温升高而下降 Peng等最近研究，全球气温变暖时，夜温升高明显，夜温每升高1 ，水稻减产10%。,节律性变化主要指一年四季和1日内昼夜 温差变化。 水 稻 昼 2426 昼 1416 西红柿 昼 26.5 昼 17 小 麦 昼 20 昼 17 青海小麦 昼夜温差大（1314 ，日温 2223 ，1500斤/亩，灌浆期长5560日）,温度的节律性变化,播性与春化作用,以小麦为例 冬性 半冬性 春性 03 07 012 35d 1 535d 515d 地温与作物根系生长：1015 范围内，气 温越高，地上部分生 长越快。 低温有利于
5、根系生长，如春秋等。 强调早春地膜覆盖与锄草。,积温与作物生产,积温有两种：活动积温和有效积温。 冬土豆冬季下限温3.0，某日10 时，因 10 3.0 ，当日活动温度为10 ，有 效温度为7 。 作用：安排耕作制度与气候区划 作物品种选择：棉花 早熟10有效积温30003300 中熟10有效积温34003600 晚熟10有效积温37004000,水作用,水形态：冷、固、液 水表现：降水、大气湿度、土壤水分含 量 水指标：数量与持续时间 降水：mm d 大气湿度：%，绝对 土壤含水量：体积含水量，%，PF值,作物水分平衡,作物吸水、用水、失水称水分平衡。 当吸水、输导和蒸腾三者比例恰当时 平衡
6、。 供应不足失衡气孔关闭蒸腾减小 平衡 失水吸水吐水陡长，倒伏 蒸腾吸水萎焉,作物与水,干旱的概念：环境中水分低到不足以满足作物正常生命活动的需要时，出现干旱。 空气干旱：相对湿度20% 土壤干旱：土壤水势-1.5MPa,干旱的危害,代谢作用 紊 乱。气孔关闭，蒸发量降低，呼吸增强，光合减弱，物质合成减少。酶促反应破坏，植物凋亡。 细胞变形，原生质受害。 体温上升使原生质凝聚变性，引起死亡。,作物抗旱,强：糜（黍、稷 ）、谷子、高粱等 中：甘薯、小麦 弱：棉花、甜菜 抗性作物特点：（1）原生质黏性和弹性较大（2）根系较深，叶片上细胞小，气孔多，输导组织发达，茸毛多，角质层或蜡质层厚（3）各种机
7、能保持一定限度的协调性。 措施：抗性锻炼；增施P、K,湿害,湿害 涝害 渍害 湿害的主要影响来自于根系部位缺氧以及植物无氧呼吸的后果。缺O2的后果可能导致作物营养不良，土壤中大量有毒还原物质的积累（H2S、CH4、FeO等）。作物的整体代谢活动和抗性也会降低。,作物抗涝性及治涝方略,作物抗涝决定于作物对O2的适应能力。部分作物可形成气生根，部分可在其根、茎部形成特化的通气组织，部分作物可以迅速改变代谢途径等加强对多水的抗性。 不同作物和不同品种，不同生育期表现不同的抗性，原理尚不明。 治涝：排水。,作物与CO2,CO2是作物生产中一个十分重要的资源,CO2施肥：不同作物对CO2反应不同,作物的
8、土壤环境,1、土壤质地：3类9级 2、土壤水分： 来源：降雨、雪、灌水、地下水 去向：排水、地下渗透、蒸腾（土壤水分与 土温关系密切） 3、土壤空气：N2 80% O2+CO2 20%（O2：1012%，CO2：0.1%） 4、土壤温度：年平均 土温气温23 涝渍土 春季土温气温秋季土温气温,旱田土与水田土对作物意义的比较,作物与pH、营养的喜好举例,pH：耐酸：荞麦、甘薯、烟草、花生 耐碱：棉花、向日葵、紫花苜蓿 营养：喜N：水稻、玉米、小麦、高粱 喜P：油菜、大豆、花生、蚕豆 喜K：糖料、淀粉、纤维,他感作用：作物相互之间的影响,植物之间通过生物化学物质所产生的相互影响。主要化合物：碳水化合物、醇类、酚类、酮类、酯类、有机酸、氨基酸等。,作物生产与气象要素的宏观关系,最主要因素不是光照，而是气温和水分!,Y=HI( RUE F I ) 利用率 截获值 太阳能总值 世界产量高值，不是出现在典型农业区，而是部分低温、高 海拔地区d大，f大，I大。,作物产量阶梯图,CO2倍增与作物产量模拟,气候变动与作物的稳产性,作物生产对环境的影响,
