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水分与作物生产


第三章 水与作物生产

? 本章要点:通过学习,学生要了解土壤和大 本章要点:
气中水分存在的状态,理解作物生长、发 育时期对水分的需求、土壤水分、水土保 持的基本知识。在实践中能通过水土保持 途径提高水分的利用率及大面积营造农田 防护林。

植物生产的水分环境 一、大气水分
(一)空气湿度 1绝对湿度 单位体积空气中所含的水汽质量。 单位体积空气中所含的水汽质量。g/m3,当 t=16.4℃ a≈e故绝对湿 度常用水气压( t=16.4℃时a≈e故绝对湿ya 度常用水气压(e) 故绝对湿ya 表示。单位用mmhg,在国际制中用hpa 表示。单位用mmhg,在国际制中用hpa 2.相对湿度(r) 2.相对湿度 相对湿度( 空气中实际水汽压﹙ 空气中实际水汽压﹙e﹚与同温度下饱和水汽 压﹙E﹚的百分比,叫相对湿度。

3.饱和差(d) 3.饱和差( 饱和差 在一定温度下,E 在一定温度下,E- e。表示空气中的 水汽含量距离饱和的绝对数值。
4.露点(r) 4.露点( 露点 气温愈低,饱和水汽压就越小,所以对于含有 一定量水汽的空气,在气压不变得情况下降 低温度,使饱和水汽压与当时实际水汽压值 相等,这时的温度,就成为该空气的露点温 度,简称露点,单位用℃ 度,简称露点,单位用℃ 。实际气温与露点 之差表示空气距离饱和的程度。

(二)水汽凝结
? 1.水汽凝结的条件 大气中的水汽发生凝
结的条件是:大汽中的水汽要达到饱和或 过饱和状态,还要具有凝结核。 ? 2.水汽凝结物 露、霜、雾、云等称为地 面和地面物上的凝结物。

(三)降水 云中的水分以液态或固态的形态降 落到地面上的现象,称为降水
? 1.降水的种类 1.降水的种类 ? (1)按降水物态形状分:①雨②雪③霰:④雹 ? (2)按降水性质分:①连续性降水②阵性降水③毛 ? ? ?

毛状降水 2.降水的表示方法 2.降水的表示方法 ①降水量:指从云中降下来的液态水或融化后的固态 水 ,在水平面上未经蒸发、渗透、流失所聚积的水 层厚度称为降水量。单位mm。 层厚度称为降水量。单位mm。 ②降水强度:单位时间内的降水量称为降水强度。单 位是mm/d或 位是mm/d或mm/h

二、土壤水分
? (一)土壤水分的形态及对植物的有效性 ? 1.土壤水分的形态 ? 水分在土壤中以三种状态存在:固态、液

态和气态。 (1)吸湿水 土粒表面靠分子引力所吸附空 气中的气态水。 (2)膜状水 在吸湿水外围靠土粒表面剩余 吸附力吸附还可吸附一层极薄的水膜。

(3)毛管水 土粒间孔隙所表现 的毛管力保持在土壤孔隙中的水 称为毛管水。
? 毛管悬着水:在地下水位很深的地区,降雨或灌 毛管悬着水: ? ?
水之后,由于毛管力保存在土壤上层中的水分称 为悬着毛管水。 田间持水量: 田间持水量:毛管悬着水达到最大数量时的土壤 含水量。它代表在良好排水条件下灌溉后的土壤 所能保持的最高含水量。是土壤有效水的上限。 毛管上升水: 毛管上升水:地下水随毛管上升而被保持在土壤 中的水分称为上升毛管水。

(4)重力水 土壤含水量超过田间持水量的那部分 水量在重力作用下从土壤中垂直向下 移动,这部分水称为重力水。
? 饱和持水量:土壤中所有孔隙充满水时的 饱和持水量:
含水量。

? 吸湿、水膜状、水毛管水形成示意图 吸湿、水膜状、

2.土壤水分对植物的有效性
无效水 萎蔫系数 ~ 田间持水量 (下限) (上限) 土壤有效水 毛管断裂含水量 ~ 田间持水量 (下限) (上限) 土壤速效水 多余水

(二)土壤水分含量的表示方法
? 1.质量百分数:指土壤中水分质量占烘干 质量百分数:
质量的百分数
湿土质量-烘干土质量 土壤含水量﹙质量﹪﹚= 土壤含水量﹙质量﹪﹚=————————— ×100% 烘干质量

2.容积百分数:指土壤水分容积占土壤容积的百 容积百分数: 分数。
湿土重-烘干土重 土壤含水量(容积﹪)=———————— 土壤含水量(容积﹪)=———————— ×100% 烘干土重/ 烘干土重/土壤容重 =土壤含水量﹙质量﹪﹚× =土壤含水量﹙质量﹪﹚×容重

3相对含水量:指土壤含水量占田间持水量的百分 相对含水量: 土壤实际含水量﹙质量﹪﹚ 土壤实际含水量﹙质量﹪﹚ 土壤相对含水量=—————————————×100 田间持水量﹙质量﹪﹚ 田间持水量﹙质量﹪﹚

4 贮水量: 贮水量: 指一定面积和深度土层内水的容积,以土 壤贮水量﹙ /667m? 壤贮水量﹙m?/667m?﹚表示。
土壤贮水量﹙ /667m? 土壤贮水量﹙m?/667m?) =水(mm)×1/1000×2000/3=2/3水 =水(mm)×1/1000×2000/3=2/3水(mm)

(三)提高土壤水分利用的途径
? 1. 合理的耕改良土壤 ? 2.兴修水利节水灌溉 2.兴修水利节水灌溉 ? 3.地面覆盖 3.地面覆盖 ? 4.选育抗旱品种 4.选育抗旱品种 ? 5.抗旱播种 5.抗旱播种

第二节 水与植物生产
? 一、空气湿度对植物的影响 ? (一)蒸腾作用 ? 植物通过地上部的器官(主要是叶),以蒸气 植物通过地上部的器官(主要是叶), ),以蒸气 状态散失水分的过程称蒸腾作用 transpiration)。 )。蒸腾作用是生物加物理 (transpiration)。蒸腾作用是生物加物理 的过程。植物一生中99%的水用于蒸腾。 的过程。植物一生中99%的水用于蒸腾。 的水用于蒸腾 ? (二)空气湿度对植物的影响 ? 1.r影响植物生长发育 ? 2.r影响农产品产量、品质 影响农产品产量、 ? 3.r诱发病虫害的发生、发展 诱发病虫害的发生、 ? 4.R影响田间农产品收获、脱粒、翻晒和加工贮藏 影响田间农产品收获、脱粒、

二、降水对植物的影响 1.降水量的影响 2.降水强度的影响 3.降水时期的影响

主要植物水分临界期出现时期
植物种类 小 水 玉 麦 稻 米 植物水分临界期出现时期 孕穗期 ~ 抽穗期 孕穗期 ~ 开花期 大喇叭口期 ~ 开花期期 开花期 ~ 块茎形成 结实期 ~ 果实成熟期 开花期 ~ 成熟期

马铃薯 西红柿 瓜 类

三、植物生产中水环境调控措施
? (一)保墒技术 ? (二)节水灌溉 ? (三)选育抗旱品种 ? (四)抗旱播种

复习思考题
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1.名词:绝对湿度、相对湿主度、降水、 1.名词:绝对湿度、相对湿主度、降水、降水量 名词 2.简述相对湿度的日变化规律及原因 简述相对湿度的日变化规律及原因。 2.简述相对湿度的日变化规律及原因。 简述黑龙江相对湿度年变化规律及原因。 3. 简述黑龙江相对湿度年变化规律及原因。 4.绝对湿度日变化规律及原因 绝对湿度日变化规律及原因。 4.绝对湿度日变化规律及原因。 5.水汽凝结的条件 水汽凝结的条件。 5.水汽凝结的条件。 名词:萎蔫系数、 6.名词:萎蔫系数、田间持水量 简述土壤水分类型及性质。 7.简述土壤水分类型及性质。 说明土壤有效水的范围。 8.说明土壤有效水的范围。 简述土壤含水量的表示方法。 9.简述土壤含水量的表示方法。 10.什么叫植物需水临界期?基本在植物生长发育什么时期? 10.什么叫植物需水临界期?基本在植物生长发育什么时期? 11.分析说明“春旱不算旱,夏旱丢一半”的道理。 11.分析说明“春旱不算旱,夏旱丢一半”的道理。 12.简述空气湿度对植物的影响。 12.简述空气湿度对植物的影响。 13.简述植物生产中的水环境调控措施。 13.简述植物生产中的水环境调控措施。

学习参考资料

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1.《农业气象学》北京农业大学 中国农业出版社 1998 1.《农业气象学》 2.《土壤肥料学》陈忠焕等 北京 中国农业出版社 1990 2.《土壤肥料学》 3.《植物生产与环境》 陈瑞生等 北京 中国农业出版社 1999 3.《植物生产与环境》 4.《测土与施肥》 吕英华等 北京 中国农业出版社 2002 4.《测土与施肥》 5.《小气候改善与管理》 乐天宇等 北京 农业出版社 1982 5.《小气候改善与管理》


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