作物生产与环境

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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，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CH,2,O合成,蓝光Pr,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,光合作用Q,10,=1（1417之间）,呼吸作用Q,10,=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。,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O,2,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（H,2,S、CH,4,、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O,2,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CO,2,CO,2,是作物生产中一个十分重要的资源,CO,2,施肥：不同作物对CO,2,反应不同,作物的土壤环境,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：,N,2,80%,O,2,+CO,2,20%（O,2,：1012%，CO,2,：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,CO,2,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,