植物生产与科学用水

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,*,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,*,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,*,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,*,H,2,O,植物吸水,土壤水分,蒸腾作用,大气降水,植物生产与科学用水,植物生长的水分环境,植物生产的水分条件,大气中的水分有气态、液态和固态三种形态，大多数情况下以气态形式存在，三种形态在一定条件下可相互转化。,表示空气潮湿程度（水分含量）的物理量，称为,空气湿度,。通常用水气压、相对湿度、饱和差和露点温度来表示。,由液态或固态水转变为气态水的过程叫,蒸发,，水面蒸发是一个复杂的物理过程，它受温度、空气湿度、风速、气压等众多气象因子影响。,大气中的水分不断增多达到饱和，,遇到合适的条件要发生凝聚作用。,由气态水转变为液态水或固态水的,过程称为,凝结,，最终以雨、雪、雹、,露、霜、雾和霰等形式降落地面。,大 气,水 分,植物生产的水分条件,大气中水分存在状态：,气态,，液态，固态。,空气湿度：表示空气潮,湿程度的物,理量，用水,气压、,相对,湿度,、饱和,差和露点温,度表示。,（1）空气湿度,大 气,水 分,植物生产的水分条件,水分凝结：由气态水转变为液态或固态水的过程。,水分凝结：由气态水转变为液态或固态水的过程。,水分凝结的条件：,水分凝结：由气态水转变为液态或固态水的过程。,水分凝结的条件：,水气达到饱和,-,增加水气含量,降温（露点温度）,水分凝结：由气态水转变为液态或固态水的过程。,水分凝结的条件：,水气达到饱和,-,增加水气含量,降温（露点温度）,凝结核,-,对水分子有亲和力和吸附力的微粒。,水分凝结：由气态水转变为液态或固态水的过程。,水分凝结的条件：,水气达到饱和,-,增加水气含量,降温（露点温度）,凝结核,-,对水分子有亲和力和吸附力的微粒。,灰尘，烟粒，盐粒，花粉，SO,2,，,SO,3,1,、概念,：由气态水转变为液态或固态水的过程。,2,、水气凝结的条件：,1,、水气达到饱和,-,增加水气含量,降温（露点温度）,2,、凝结核,-,对水分子有亲和力和吸附力的微粒。,灰尘，烟粒，盐粒，花粉，SO,2,，SO,3,。,3,、水气凝结物：,雨，露，霜，雪，云，雾，雹。,（2）水气凝结,大 气,水 分,定义,水从液态或固态转变为其他的过程。,三个阶段,第一阶段：蒸发直接发生在土壤表面。,第二阶段：表层变干，水分在土壤中某层次进行蒸发之后，水汽通过土壤的孔隙进入大气。,影响因子,土壤因子、气象因子,第三阶段：土壤含水量很低，植物萎蔫，水分蒸发速度很慢。,植物生产的水分条件,大 气,水 分,（,3,）土壤水分蒸发,不同植物含水量不同；（草本木本）,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）,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）,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）,（1）植物组织含水量,水 分 与植物生长,植物生长与水分环境,植物生产的水分调控,植物生产的水分调控,1,、细胞新陈代谢的重要物质；,2,、细胞内外物质运输的介质；,3,、植物固有姿态的保持者；,4,、具有重要的生态作用：调节体温、养分供应,。,（2）水分对植物生长的作用,水 分 与,植物生长,植物生产的水分调控,植物吸水部位：,根系,根尖,根毛区,根毛,（,3,）,植物吸水的器官,植物对水分的吸收,植物生产的水分调控,植物细胞吸水方式：,A,、渗透吸水；,B,、吸胀吸水,C,、降压吸水。,（,4,）植物细胞吸水,水分与植物生长,植物生产的水分调控,概念：,渗透作用发生条件：半透膜，水势差。,植物细胞渗透系统：细胞膜+原生质+液泡膜=半透膜,水势差：细胞液与胞外溶液水势差别,质壁分离：细胞失水使原生质与细胞壁分离的现象。,质壁分离复原：质壁分离的细胞吸水，原生质膨胀最终恢复与,细胞壁相接触的现象,。,C,、渗透,吸水容易发生于有液泡的细胞吸水。,植物细胞吸水,渗透吸水,水分与植物生长,植物生产的水分调控,概念,;,吸胀吸水作用发生条件,;,吸胀,吸水易发生于无液泡的分生组织和种子中。,植物细胞吸水,吸胀吸水,水分与植物生长,植物细胞吸水,降压吸水,概念,;,植物蒸腾旺盛时，木质部导管和叶肉细胞的细胞壁因失水收缩，使压力势下降。,植物生产与水分调控,根压,：借助于根系代谢活动产生的能推动水分吸收和沿导管上升的力量。,蒸腾拉力,：由于叶片蒸腾作用产生的吸水并引水上升的力量。,（,5,）植物根系吸水的动力,水分与植物生长,植物生产与水分调控,（,6,）植物吸水的过程,水分与植物生长,途径：,土壤中的水根毛根的皮层根的内皮层（,凯氏带,）根的中柱鞘根的导管或管胞茎的导管叶柄导管叶脉导管叶肉细胞叶细胞间隙气孔下腔气孔大气。,植物生产与水分调控,（,7,）影响因素,水分与植物生长,土壤水分状况。,土壤干旱时，有效水含量减少，植物便发生萎蔫现象。如果土壤干旱严重，植物便发生永久萎蔫现象，植株便会死亡。,土壤温度。,土壤温度升高，植物根系吸水增加；土壤温度降低，根系吸水受阻。但不同植物对温度敏感程度不同。,土壤通气。,良好时，根系呼吸作用旺盛，根系吸水能力较强；通气不良时，根系代谢活动不能正常进行，根系吸水受到限制。,土,壤溶液浓度。,较低，水势较高，根系易于吸水。盐碱地上，水中盐分浓度高，水势低，植物吸水困难。,植物生产的水分调控,植物正常的生命活动，通过根系不断地从土壤中吸收水分。吸收的水分除少数直接参与细胞的代谢作用之外，大量的水分通过植物的地上部分散失到空中，从而牵动植物体内水的流动，完成物质运输和营养分配的过程。水分从植物地上部分以水蒸气状态向外界散失的过程称,蒸腾作用,，蒸腾作用的主要部位是气孔、角质层和皮孔，据此将蒸腾作用分为气孔蒸腾、角质蒸腾和皮孔蒸腾三种类型，以气孔蒸腾为主。气孔很小，由于边缘效应和明开夜合运动保证,了气孔的高效蒸腾。光照、,大气湿度、温度和风直接,影响蒸作用的效率。,2.植物蒸腾作用,植物生产的水分调控,蒸腾作用：水分从植物地上部分以水蒸气的形式大,气中散失的过程。,生理意义,：,水分吸收与运输,营养物质吸收、运输与分配,恒定植物体温,植物内外气体交换,蒸腾部位,：,皮孔（皮孔蒸腾）,角质层（角质层蒸腾）,气孔（气孔蒸腾）,（1）蒸腾作用,植物,蒸腾作用,皮孔蒸腾,角质蒸腾,气孔蒸腾,植物生产的水分调控,封闭细胞,补充细胞,表 皮,木栓形成层,栓 内 层,木 栓 层,皮孔蒸腾,植物,蒸腾作用,植物生长与水分环境,气孔蒸腾,表皮细胞,保卫细胞,气 孔,水分散失蒸腾作用,植物生产的水分调控,表皮细胞,保卫细胞,气 孔,叶肉细胞,角质层蒸腾,植物蒸腾作用,植物生产的水分调控,环境影响：,光照（正相关）,空气湿度（负相关）,大气温度（正相关）,CO,2,（负相关）,风（正相关）,蒸腾作用的影响因素,植物,蒸腾作用,植物生产的水分调控,蒸腾速率。又称蒸腾强度，是指植物在单位时间内，单位叶面积上通过蒸腾作用散失的水量。,蒸腾效率。是指植物每蒸腾1kg水时所形成的干物质的克数。,蒸腾系数。是指植物每制造1g干物质所消耗水分的克数。,蒸腾作用的指标,植物,蒸腾作用,植物生产的水分调控,减少蒸腾面积。移栽植物时，可去掉一些枝叶，减少蒸腾面积，降低蒸腾失水量，有利于成活。,降低蒸腾速率。避开促进蒸腾的外界条件，在午后或阴天移栽植物，或栽后搭棚遮阳，或实行设施栽培，都能降低移栽植物的蒸腾速率。,使用抗蒸腾剂。如使用苯汞乙酸、桂酮、乳胶、聚乙烯蜡、高岭土等，减少蒸腾量。,蒸腾作用的调节,植物,蒸腾作用,植物生产的水分调控,3.植物需水规律,植物需,水规律,需水规律,需 水 量,植物生产的水分调控,农业谚语,：有收无收在于水，收多收少在于肥。,风调雨顺，五谷丰登。,植物的需水量,：,玉米（株）,2000kg,小麦（1千克干物质）,400500kg,蒸腾系数,：,植物每合成1克干物质所需要蒸腾水,分的克数。,植物需水量,植物需,水规律,需水规律,需 水 量,植物生产的水分调控,水分,临,界期：植物对水分缺乏最敏感、最易受到伤害的,时期。一般为花粉母细胞四分体形成期。,植物的需水规律：,生理需水,根系吸水，体内运输，叶面蒸腾。,生态需水,株间蒸发，田间渗透。,植物需水量,植株蒸腾，株间蒸发，田间渗透。,“少,-,多,-,少”规律：出苗,拔节（少）,拔节,开花（多）,拔节,衰老（少）,植物需水规律,植物需水规律,需水规律,需 水 量,植物生产的水分调控,合理灌溉指标,植物需水规律,土壤指标。,适宜植物正常生长发育的根系活动层（090cm），其土壤含水量为田间持水量的60%80%，如果低于此含水量，应及时进行灌溉。,形态指标。,植物幼嫩的茎叶在中午前后易发生萎蔫；生长速度下降；叶、茎颜色呈绿色或有时变红等情况下，要及时进行灌溉。,生理指标。,常用植物叶片的细胞液浓度、渗透势、水势和气孔开度等作为灌溉的生理指标。,4.植物水分环境的调控技术,（1）集水蓄水技术,（2）节水灌溉技术,（3）少耕免耕技术,（4）地面覆盖技术,（5）耕作保墒技术,（6）水土保持技术,（1）集水蓄水技术,沟垄覆盖集中保墒技术,基本方法是平地（或坡地沿等高线）起垄，农田呈沟、垄相间状态，垄作后拍实，紧贴垄面覆盖塑料薄膜，降雨时雨水顺薄膜集中于沟内，渗入土壤深层。,（等高耕作种植，截水增墒,基本方法是沿等高线筑埂，改顺坡种植为等高种植，埂高和带宽的设置既要有效地拦截径流。,（1）集水蓄水技术,（三）微集水面积种植,我国的鱼鳞坑就是其中之一；在一小片植物，或一棵树周围，筑高1520,cm,的土埂，坑深40,cm，,坑内土壤疏松，覆盖杂草，以减少蒸腾。,（2）节水灌溉技术,喷灌技技术,喷灌是利用专门的设备将水加压，或利用水的自然落差将高位水通过压力管道送到田间，再经喷头喷射到空中散成细小水滴，均匀散布在农田上，达到灌溉目的。,喷灌可按植物不同生育期需水要求适时、适量供水，且具有明显的增产、节水作用，与传统地面灌溉相比，还兼有节省灌溉用工、占用耕地少、对地形和土质适应性强，能改善田间小气候等优点。,（2）节水灌溉技术,地下灌技术,把灌溉水输入地下铺设的透水管道或采用其他工程措施普遍抬高地下水位，依靠土壤的毛细管作用浸润根层土壤，供给植物所需水分的灌溉技术。地下灌溉可减少表土蒸发损失，水分利用率高，与常规沟灌相比，一般可增产,10%,30%,。,（2）节水灌溉技术,微灌技术,微灌技术是一种新型的节水灌溉工程技术，包括滴灌、微喷灌和涌泉灌等。,（2）节水灌溉技术,膜上灌技术,这是在地膜栽培的基础上，把以往的地膜旁侧,灌水,改为膜上灌水，水沿放苗孔和膜旁侧渗入进行灌溉。膜上灌投资少，操作简便，便于控制水量，加速输水速度，可减少土壤的深层渗漏和蒸发损失，因此可显著提高水分的利用率。,（2）节水灌溉技术,植物调亏灌溉技术,调亏灌溉是从植物生理角度出发，在一定时期内主动施加一定程度的有益的亏水度，使作物经历有益的亏水锻炼后，达到节水增产，改善品质的目的,。,通过调亏可控制地上部分的生长量，实现矮化密植，减少整枝等工作量。,（3）少耕免耕技术,少耕,少耕的方法主要有以深松代翻耕，以旋耕代翻耕、间隔带状耕种等。,免耕,国外免耕法一般由三个环节组成：利用前作残茬或播种牧草作为覆盖物；采用联合作业的免耕播种机开沟、喷药、施肥、播种、覆土、镇压一次完成作业；采用农药防治病虫、杂草。,（4）地面覆盖技术,沙田覆盖,沙田覆盖是由细沙甚至砾石覆盖于土壤表面，起到抑制蒸发