灌溉的生理基礎(chǔ).

1、灌溉的生理基礎(chǔ)植物從土壤中吸收的水量和由于蒸騰作用所散失的水量保持在一種代謝動(dòng)態(tài)的平衡狀態(tài)， 這是植物生命過程中的一種矛盾統(tǒng)一。 植物水分代謝一旦失去平衡，便會(huì)擾亂植物的正常生理活動(dòng)，輕則使植物發(fā)生暫時(shí)萎蔫，重則導(dǎo)致葉片、花和果實(shí)脫落，甚至整個(gè)植株死亡。農(nóng)業(yè)上用灌溉來保證作物的水分供應(yīng)。 要進(jìn)行合理灌溉， 必須掌握土壤的含水狀況和作物的需水規(guī)律。這樣才能適時(shí)適量進(jìn)行灌溉，滿足作物的需要。一、作物的需水規(guī)律作物由于種類、栽培條件和生長情況等不同， 對(duì)水分的需要量存在很大差別。例如，水稻需要的水量較多， 小麥需要的水量較少。 一般可根據(jù)作物的蒸騰系數(shù)計(jì)算作物的需水量。 在計(jì)算時(shí)要考慮到谷粒秸稈比，

2、 也就是說要按生物產(chǎn)量來計(jì)算需水量。例如，設(shè)小麥的谷粒產(chǎn)量為1/15 公頃（ 1 畝） 900kg，谷粒秸稈比為12，則每 1/15 公頃實(shí)產(chǎn)的干物質(zhì)為2700kg，此數(shù)值乘以蒸騰系數(shù)（534）便是小麥的最低需要水量。在考慮灌溉量時(shí)，還要把降水、氣候干旱、土地滲漏和土壤保水能力等因素考慮進(jìn)去。同一種作物在不同的生育時(shí)期， 由于蒸騰面積和吸水能力不同， 對(duì)水分的需要也不同。植物對(duì)水分不足特別敏感的時(shí)期，稱為水分臨界期（ critical period of water ），也叫做水分關(guān)鍵時(shí)期。 作物一生中常有一個(gè)或一個(gè)以上的水分臨界期，一般在生殖器官形成與發(fā)育的時(shí)期缺水最敏感。 例如小麥有兩個(gè)需

3、水臨界期， 一是在分蘗末期到抽穗期， 二是在灌漿到乳熟末期。 其它一些作物的水分臨界期是：玉米在開花至乳熟期；高梁在抽花序到灌漿期；大豆、花生在開花期；棉花在開花結(jié)鈴期。現(xiàn)以小麥為例， 說明水分臨界期缺水對(duì)其生育的影響。 第一個(gè)水分臨界期是孕穗期，是從四分孢子體到花粉粒形成的階段， 小穗開始分化， 莖葉開始迅速生長，葉面積增大，要消耗大量水分。 此時(shí)如果缺水， 小穗分化不良，莖生長受阻，結(jié)果植株矮小，嚴(yán)重影響產(chǎn)量。第二個(gè)水分臨界期，是物質(zhì)運(yùn)輸?shù)年P(guān)鍵時(shí)期，如缺水，會(huì)影響有機(jī)物質(zhì)的正常運(yùn)輸和合成，造成灌漿困難， 籽粒瘦小，產(chǎn)量下降。在種子萌發(fā)及幼苗期， 植株的蒸騰面積小， 需要的水分不多。 隨著幼

4、苗的長大，葉面積不斷擴(kuò)大， 水分的需要量逐漸增加。 作物在成熟期， 需要的水分很少。我們必須根據(jù)作物栽培特點(diǎn)與耗水規(guī)律， 及時(shí)進(jìn)行灌溉， 特別要注意確保作物在臨界期的水分需要。二、合理灌溉的指標(biāo)作物是否需要灌溉，可根據(jù)土壤含水量以及作物的形態(tài)指標(biāo)和生理指標(biāo)來判斷。（一）土壤含水量在生產(chǎn)中，人們往往根據(jù)土壤濕度來決定灌溉時(shí)期， 即根據(jù)土壤含水量來確定是否要灌溉， 這是一個(gè)比較簡(jiǎn)便的參考指標(biāo)。 一般作物生長較好的土壤含水量為田間最大持水量的 60 80。如團(tuán)粒結(jié)構(gòu)良好的粉砂壤土，田間最大持水量為 20左右，適合植物生長的這種土壤的含水量應(yīng)為 12 16。土壤含水量指標(biāo)的數(shù)值因不同作物、生長階段和土

5、壤條件等因素而異。只考慮土壤的水分情況而對(duì)灌溉的對(duì)象農(nóng)作物的情況不予考慮， 就會(huì)存在片面性。因此，還應(yīng)該根據(jù)作物本身的變化來確定灌溉的適宜時(shí)期。（二）形態(tài)指標(biāo)人們?cè)陂L期的生產(chǎn)實(shí)踐中，已總結(jié)出作物缺水時(shí)莖葉的形態(tài)發(fā)生變化的經(jīng)驗(yàn)。1幼嫩的莖葉易發(fā)生凋萎這是由于土壤水分供應(yīng)不上， 發(fā)生水分虧缺所造成。2莖葉顏色轉(zhuǎn)為暗綠 這可能是由于缺水， 細(xì)胞生長緩慢， 葉綠素濃度相對(duì)增加所致。3莖葉顏色有時(shí)變紅 這是由于干旱， 碳水化合物的分解大于合成， 細(xì)胞中積累較多的可溶性糖，形成較多紅色的花青素。4植株生長速度下降由于缺水，影響植株的各種代謝，生長緩慢。灌溉的形態(tài)指標(biāo)易觀察， 不用什么儀器設(shè)備。 但是，當(dāng)作

6、物出現(xiàn)上述形態(tài)變化時(shí)，往往缺水情況已經(jīng)比較嚴(yán)重，此時(shí)才進(jìn)行灌溉就遲了。因此，形態(tài)指標(biāo)的觀察應(yīng)及時(shí)，使在出現(xiàn)輕微的形態(tài)變化時(shí)就能采取措施。 由于形態(tài)指標(biāo)沒有一定的量的要求， 所以要經(jīng)過不斷實(shí)踐， 總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，用不同作物比較敏感的形態(tài)變化來判斷。例如，花生的心尾葉呈暗綠色；黃麻尾梢直，葉面粗糙，葉脈明顯；表示缺水。（三）生理指標(biāo)生理指標(biāo)是合理灌溉的良好根據(jù)，因?yàn)樗茌^早地反映植株內(nèi)部的水分狀況。常用的生理指標(biāo)有：1葉片的水勢(shì)當(dāng)植株缺水時(shí)，葉片水勢(shì)下降，但不同部位以及同一部位在不同時(shí)間的葉片，其水勢(shì)是有差別的。 一般以上午九時(shí)左右測(cè)定一定部位的葉片水勢(shì)為宜。 不同作物葉片水勢(shì)指標(biāo)不一樣。例如，棉花葉片

7、水勢(shì)為 -1.4 -1.5MPa 時(shí)；春小麥在拔節(jié)至抽穗時(shí)，葉片水勢(shì)為 -0.9 -1.0MPa 時(shí)，就要灌溉。2細(xì)胞汁液濃度在植株缺水時(shí)， 其細(xì)胞汁液濃度較高， 當(dāng)超過一定限度后， 就會(huì)阻礙植物的生長。例如，冬小麥功能葉的汁液濃度，拔節(jié)到抽穗期以 6.5 8為宜， 9以上表示缺水；抽穗后以 10 11為宜，超過 11即應(yīng)灌溉。3氣孔開閉狀況白天，水分充足時(shí)氣孔開放，隨著水分供應(yīng)的減少，氣孔開度逐漸變小。當(dāng)嚴(yán)重缺水時(shí)， 氣孔完全關(guān)閉。 因此，可根據(jù)氣孔的開閉程度來判斷是否要進(jìn)行灌溉。例如，小麥氣孔開度達(dá) 5.5 6.5 m；甜菜氣孔開度達(dá) 57m時(shí)，則應(yīng)進(jìn)行灌溉。生理指標(biāo)的測(cè)定， 雖然需要一定的儀器設(shè)備， 但它有一定的數(shù)量要求， 比較客觀可靠，準(zhǔn)確。在應(yīng)用各種生理指標(biāo)時(shí)， 要根據(jù)不同的作物和當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，摸索總結(jié)出合適的臨界值。合理灌溉，就是要在作物生長的整個(gè)時(shí)期，根據(jù)其需要，及時(shí)、經(jīng)濟(jì)地利用水分，以奪得作物的高產(chǎn)。合理灌溉能改善作物的生理狀況，如生長加快，光合作用的葉面積增加； 光合速率升高； 保證了水分和營養(yǎng)物質(zhì)的運(yùn)輸以及改善光合產(chǎn)物的分配利用等。灌溉不僅能直接滿足作物正常生理活動(dòng)， 而且能改變?cè)耘喹h(huán)境， 特別是土壤條件，從而間接地對(duì)作物發(fā)生影響。