第五章作物與生態(tài)環(huán)境ppt課件

1、第 五 章 作物與生態(tài)環(huán)境 作物學(xué)通論第一節(jié)作物的生態(tài)因子與生長(zhǎng)調(diào)理一、生態(tài)因子1、生態(tài)因子的概念作物存在的生態(tài)系統(tǒng)稱為農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)與其它生態(tài)系一致樣也是由生物因子和非生物因子所組成。農(nóng)作物本身是這個(gè)系統(tǒng)生物因子中的一個(gè)種群。與作物相關(guān)的一切環(huán)境因子，統(tǒng)稱生態(tài)因子。作物學(xué)通論第一節(jié)作物的生態(tài)因子與生長(zhǎng)調(diào)理一、生態(tài)因子2、生態(tài)因子的分類 (1) 氣候因子 包括光照、溫度、水分、空氣等諸多因子，隨地理位置和海拔高度而變化。 (2) 土壤因子 土壤水分、土壤空氣和土壤構(gòu)造、土壤溫度、土壤酸堿度、土壤肥力、土壤有機(jī)質(zhì)、土壤生物等。 (3)地形因子 高原、山地、平原、低地以及坡度的大小和坡向

2、等。 (4)生物因子 動(dòng)物如哺乳動(dòng)物、昆蟲等，其中昆蟲對(duì)作物影響較大；植物中除作物本身外還有各種雜草微生物中包括對(duì)作物有益的微生物和有害的病原菌等。(5) 人為因子栽培措施作物學(xué)通論3、生態(tài)因子的作用機(jī)制與限制方式 (1) 生態(tài)因子的作用機(jī)制生態(tài)因子作用的主次效應(yīng) 在一定的環(huán)境條件下，眾多的生態(tài)因子中總有一、兩個(gè)因子起著主導(dǎo)性的、決議性的作用，而其它因子那么處于次要的位置。生態(tài)因子的交互作用效應(yīng) 當(dāng)作物遭到多個(gè)生態(tài)因子的作用時(shí)，各個(gè)因子對(duì)作物的效應(yīng)會(huì)表現(xiàn)出某種交互作用。生態(tài)因子的直接作用和間接作用 有些生態(tài)因子，如光、溫、水、氣和土壤營(yíng)養(yǎng)等(生活因子，能直接影響或參與作物的新陳代謝；另一些生態(tài)

3、因子，如緯度、海拔、地形等那么是經(jīng)過影響上述因子間接作用于作物。生態(tài)因子作用的階段性 在農(nóng)田環(huán)境中，各個(gè)生態(tài)因子及其組合會(huì)隨著時(shí)間的推移而發(fā)生階段性的變化，加上不同生育階段的作物對(duì)生態(tài)因子有不同的反響。因此，生態(tài)因子的作用往往表現(xiàn)出一定的階段性特點(diǎn)。作物學(xué)通論3、生態(tài)因子的作用機(jī)制與限制方式 (2) 生態(tài)因子的限制方式 李比希最小因子定律 德國化學(xué)家李比希提出了“植物的生長(zhǎng)取決于數(shù)量最缺乏的那一種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的觀念，即最小因子律。限制因子條件：第一，這一定律只需相對(duì)穩(wěn)定的條件下才干運(yùn)用。第二，必需思索因子間的相互作用。報(bào)酬遞減律 從經(jīng)濟(jì)學(xué)移植到農(nóng)業(yè)消費(fèi)上。從一定的土地上所得到的報(bào)酬隨著向該土地投入

4、的勞動(dòng)和資本量的增大而有所添加，但隨著投入的單位勞動(dòng)和資本量的添加，報(bào)酬添加的幅度卻在逐漸減少。作物學(xué)通論3、生態(tài)因子的作用機(jī)制與限制方式 (2) 生態(tài)因子的限制方式謝爾福德耐性定律 在最小因子定律的根底上，人們發(fā)現(xiàn)某些因子的過量也會(huì)成為限制因子。謝爾福德把最大量和最小量限制造用的概念合并為耐性定律。A一種生物對(duì)各種生態(tài)因子的耐性范圍不同；不同生物對(duì)同終身態(tài)因子的耐性范圍也不同。B同一種生物在不同發(fā)育階段對(duì)生態(tài)因子的耐性范圍不同C由于生態(tài)因子間的相互作用，在某個(gè)生態(tài)因子不是處于最適形狀時(shí)，那么生物對(duì)其它一些生態(tài)因子的耐性范圍減少。D對(duì)主要生態(tài)因子耐性范圍寬的生物種，其分布范圍廣。E同終身物種內(nèi)

5、的不同種類，長(zhǎng)期生活在不同的生態(tài)環(huán)境下，會(huì)構(gòu)成對(duì)多種生態(tài)因子的不同耐性范圍，從而構(gòu)成生態(tài)型的分化。作物學(xué)通論二、作物的生態(tài)順應(yīng)性作物的生態(tài)順應(yīng)性，系指作物對(duì)環(huán)境的要求與實(shí)踐環(huán)境的吻合程度。即作物生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量構(gòu)成的節(jié)律與環(huán)境節(jié)律的吻合程度。作物的生態(tài)順應(yīng)性具有地域性和季節(jié)性，而季節(jié)性又是其中心。作物各生育時(shí)期對(duì)環(huán)境有一個(gè)綜合要求，不利的環(huán)境因子降低了其它適宜因子的作用，適宜的環(huán)境因子能部分彌補(bǔ)不利因子的不良作用。作物的生態(tài)順應(yīng)性就是每種作物具有的遺傳、生理、生態(tài)等屬性和環(huán)境相一致的特性。普通生態(tài)順應(yīng)性可分為：強(qiáng)、中、弱和不順應(yīng)四個(gè)等級(jí)。同一種生物包括作物的不同個(gè)體群，長(zhǎng)期生活在不同的生態(tài)環(huán)境或

6、人工培育條件下，發(fā)生趨異順應(yīng)，經(jīng)自然和人工選擇分化構(gòu)成了生態(tài)、形狀和生理特性不同的基因型類群，稱為生態(tài)型。種以下不同種的生物作物在自然和人工選擇條件下，構(gòu)成具有類似形狀、生理和生態(tài)特性的生物作物類群，稱為生活型。種以上作物學(xué)通論三、作物生長(zhǎng)的環(huán)境調(diào)理1、環(huán)境因子在自然界中并非孤立存在，而是相互影響相互制約的2、采取各種“應(yīng)變措施，處置好作物與環(huán)境的相互關(guān)系，既要讓作物順該當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境條件，又要使環(huán)境滿足作物的要求，作物學(xué)通論環(huán)境措施作物產(chǎn)品第二節(jié)作物與光照一、光照度對(duì)作物的影響1、太陽光的性質(zhì)光是太陽輻射能以電磁波的方式投射到地球外表的輻射線。太陽放射出不同頻率和波長(zhǎng)的電磁波，組成太陽光譜。

7、到達(dá)地球的太陽光譜范圍是2504,000nm之間。作物學(xué)通論第二節(jié)作物與光照一、光照度對(duì)作物的影響1、太陽光的性質(zhì)光的波長(zhǎng)及其所含的能量對(duì)作物有非常重要的意義： (1) 熱效應(yīng)：輻射是作物體與外界環(huán)境進(jìn)展能量交換的主要方式。太陽能被作物截獲后大部分轉(zhuǎn)化為熱能，用于蒸騰以及維持作物的體溫，保證各代謝過程以適宜的速率進(jìn)展。 (2) 光協(xié)作用：作物把吸收的太陽輻射能的一部分用于光協(xié)作用，它是作物將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能進(jìn)展消費(fèi)的根底。 (3) 光形狀建成：太陽輻射的數(shù)量光強(qiáng)和光譜成份光質(zhì)，對(duì)作物的生長(zhǎng)和發(fā)育的調(diào)整起著重要作用。 (4) 誘發(fā)性突變：太陽光中紫外線、X-射線等波長(zhǎng)很短的高能量輻射對(duì)生物有殺傷

8、作用，同時(shí)它們也能改動(dòng)遺傳物質(zhì)的構(gòu)造引起突變。 作物學(xué)通論第二節(jié)作物與光照一、光照度對(duì)作物的影響1、太陽光的性質(zhì)不同光譜成分對(duì)作物生育和產(chǎn)構(gòu)成的作用作物學(xué)通論第二節(jié)作物與光照一、光照度對(duì)作物的影響2、光照強(qiáng)度及其變化太陽光照強(qiáng)度在地球大氣層上方根本上是恒定的，大約在5.9 W/m2，這一數(shù)值稱為太陽常數(shù) 太陽光經(jīng)過大氣層時(shí)，由于散射、反射和被氣體、水蒸氣、空氣中的塵埃微粒所吸收，強(qiáng)度減弱，并且進(jìn)展了重新分配。在穿過作物冠層時(shí)，太陽輻射又會(huì)大大減弱。 在自然界中光照強(qiáng)度和光合有效輻射(photosynthetic active radiation, PAR)是隨時(shí)隨地變化的，這些變化與天氣、太陽

9、高度角、緯度、海拔、坡向等有親密關(guān)系。 作物學(xué)通論第二節(jié)作物與光照一、光照度對(duì)作物的影響3、光照度對(duì)作物的影響葉片光合速率與呼吸速率相等，凈光合速率為零，這時(shí)的光強(qiáng)稱為光補(bǔ)償點(diǎn)。在一定范圍內(nèi)低光強(qiáng)區(qū)，光合速率隨光強(qiáng)的添加而呈比例添加；超越一定光強(qiáng)后，光合速率添加變慢；當(dāng)?shù)竭_(dá)某一光強(qiáng)時(shí)，光合速率就不再隨光強(qiáng)而添加，呈現(xiàn)光飽和景象開場(chǎng)到達(dá)光合速率最大值時(shí)的光強(qiáng)稱為光飽和點(diǎn)。此點(diǎn)以后的階段稱為光飽和階段 不同作物光照光合曲線不同，光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)也有差別 作物學(xué)通論C3植物、C4植物和CAM植物的某些光合特征和生理特性特 征C3植物C4植物CAM植物葉結(jié)構(gòu) 葉綠體 葉綠素a/b CO2補(bǔ)償點(diǎn)（ul

10、/L） 光合固定CO2的途徑 CO2最初受體 光合作用最初產(chǎn)物 PEP羧化酶活性 (mol/mg.min) 強(qiáng)光下的凈光合速率（mgCO2/dm2h） 光呼吸 同化產(chǎn)物分配 蒸騰系數(shù)(g H2O/g dw) 維管束鞘不發(fā)達(dá)，周圍葉肉細(xì)胞排列疏松 只有葉肉細(xì)胞有正常葉綠體 約3：1 3070 只有卡爾文循環(huán) RuBP PGA 0.300.35 1535 多，易測(cè)出 慢 450950 維管束鞘發(fā)達(dá)，周圍葉肉細(xì)胞排列緊密 葉肉細(xì)胞有正常葉綠體，維管束鞘細(xì)胞有葉綠體但基粒無或不發(fā)達(dá) 約4：1 10 C4途徑和卡爾文循環(huán) PEP OAA 1618 4080 很少，難測(cè)出 快 250350 維管束鞘不發(fā)達(dá)

11、，葉肉細(xì)胞液泡大 只有葉肉細(xì)胞有正常葉綠體 3：1 光照下：0200，黑暗中：5 CAM途徑和卡爾文循環(huán) RuBP(光）PEP（暗） PGA（光）OAA（暗）19.2 14 很少，難測(cè)出 不等 光下：15060 暗中：18100 第二節(jié)作物與光照一、光照度對(duì)作物的影響3、光照度對(duì)作物的影響群體的光協(xié)作用大豆：?jiǎn)稳~光飽和點(diǎn)：27000lx 光補(bǔ)償點(diǎn)：1700lx吉林13號(hào)，趙述文，1981右圖：群體內(nèi)光照情況鐵豐18號(hào)，沈陽農(nóng)學(xué)院，1981作物學(xué)通論頂：12.6萬lx2/3：2750lx1/3：910lx底：450lx第二節(jié)作物與光照二、日照長(zhǎng)度對(duì)作物的影響1、日照長(zhǎng)度及其變化除赤道以外，地球上

12、各緯度的白晝長(zhǎng)度，都是隨季節(jié)而改動(dòng)的 自然界中一晝夜間的光暗交替稱為光周期2、光周期景象和作物光周期類型作物在發(fā)育的某一階段，要求一定長(zhǎng)短的晝夜交替，才干開花，這種景象叫作物的光周期景象。 (1) 長(zhǎng)日照作物：這一類作物要求在24小時(shí)晝夜周期中，日照長(zhǎng)度長(zhǎng)于某一個(gè)臨界日長(zhǎng)才干成花。小麥、黑麥、大麥、油菜、甜菜、菠菜、蘿卜等。 (2) 短日照作物：這一類作物要求在24小時(shí)晝夜周期中，日照長(zhǎng)度短于某一個(gè)臨界日長(zhǎng)才干成花。水稻、玉米、大豆、高梁、煙草、大麻、黃麻等 (3) 日中性作物：這類作物的成花對(duì)日照長(zhǎng)度不敏感，在任何長(zhǎng)度的日照下均能開花。棉花、黃瓜、茄子、辣椒、番茄等。作物學(xué)通論第二節(jié)作物與光

13、照二、日照長(zhǎng)度對(duì)作物的影響3、光周期誘導(dǎo)的機(jī)理在植物的光周期誘導(dǎo)中，暗期的長(zhǎng)度是植物成花的決議要素，尤其是短日作物 對(duì)不同波長(zhǎng)光的研討中發(fā)現(xiàn)，紅光最為有效，而遠(yuǎn)紅光的作用相反。 作物學(xué)通論P(yáng)rPfr生理效應(yīng)破壞暗逆轉(zhuǎn)第二節(jié)作物與光照二、日照長(zhǎng)度對(duì)作物的影響4、光周期實(shí)際在消費(fèi)上的運(yùn)用1引種普通在同緯度地域，只需肥水條件類似，引種容易勝利。從不同緯度的地域引種時(shí)，一定要進(jìn)展實(shí)驗(yàn)，且忌盲目引進(jìn)。 (2) 育種花期相遇南繁北育 (3) 控制花期 花卉消費(fèi)菊花短日照，杜鵑、山茶花長(zhǎng)日照(4) 調(diào)理營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng) 以營(yíng)養(yǎng)器官為主要收獲物的作物，適當(dāng)推遲開花可以提高產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量，短日作物從南方引進(jìn)

14、種子到北方種植能到達(dá)這一目的?！澳下楸狈N就是把我國華南消費(fèi)的大麻、黃麻及紅麻的種子，運(yùn)到北方種植，不僅提高了產(chǎn)量，麻纖維的質(zhì)量也相應(yīng)提高。利用暗期的光延續(xù)處置，可以抑制甘蔗開花，從而提高產(chǎn)量。作物學(xué)通論第三節(jié)作物與溫度作物生長(zhǎng)發(fā)育需求一定的熱量，表示熱量的是溫度。各種作物生長(zhǎng)、發(fā)育都要求一定的溫度條件。同時(shí)溫度也會(huì)引起其它環(huán)境因子發(fā)生變化，如土壤水分、大氣濕度及土壤肥力等。真正影響作物生理、生化活動(dòng)的是作物的體溫，而作物是變溫的有機(jī)體，它的體溫雖然可以有一定程度偏離環(huán)境溫度，但又總是趨向于環(huán)境溫度。環(huán)境溫度包括大氣溫度和土壤溫度。 作物學(xué)通論第三節(jié)作物與溫度一、溫度的變化節(jié)律及其對(duì)作物的影響氣

15、溫變化可分為周期性變化(節(jié)律性變溫)與非周期性變化(非節(jié)律性變溫)兩大類。1、氣溫的時(shí)間變化溫度在一天內(nèi)有一個(gè)最高值和一個(gè)最低值，最高值與最低值之差，稱為氣溫的日較差，日較差的大小，因緯度、季節(jié)、海陸、天氣情況的不同而異。一年內(nèi)有一個(gè)最高值和一個(gè)最低值。一年中最高月平均氣溫最熱月與最低月平均氣溫最冷月之差，稱為氣溫的年較差 在北半球，最熱月出如今7月大陸上和8月海洋上，最冷月出如今1月大陸和2月海洋 作物學(xué)通論第三節(jié)作物與溫度一、溫度的變化節(jié)律及其對(duì)作物的影響2、氣溫的空間變化1氣溫的程度分布?xì)鉁卦诔潭确较蛏系淖兓Q為程度地理分布。氣溫的程度地理分布與地理緯度、海陸分布等要素親密相關(guān)。赤道到

16、兩極可以劃分為熱帶、亞熱帶、溫帶和寒帶。普通緯度每添加一度，年平均溫度降低0.5。 兩半球的年平均溫度由赤道向極地降低。各緯度之間年平均溫度的變化及其強(qiáng)度并不一樣，在赤道與20度緯線之間，緯度每隔10度，溫度下降不到2度。而在兩半球2050度之間，溫度下降加快。有的地方每隔緯度10度，下降1013，由80度到極地溫度下降的速度略為減退。南半球各緯度的年平均溫度比北半球同緯度要低一些，全球年平均溫度為14.3，而北半球?yàn)?5.2，南半球?yàn)?3.3。全球平均最高氣溫不在赤道，而在北緯10度附近，溫度年較差也是由赤道向極地增大，在北半球溫度年較差自20度緯線開場(chǎng)顯著增大，而南半球要從南緯50度起才顯

17、著添加。由于北半球自20度緯線向北，大陸面積顯著擴(kuò)展；而南半球由赤道到南緯50度，大陸面積一直很小，這就緩和了這里溫度的年較差。作物學(xué)通論第三節(jié)作物與溫度一、溫度的變化節(jié)律及其對(duì)作物的影響2、氣溫的空間變化2氣溫的垂直分布?xì)鉁仉S海拔高度的變化，稱為氣溫的垂直分布。普通對(duì)流層的溫度隨海拔高度的升高而降低。海拔每升高100米溫度降低的數(shù)值，稱為氣溫直減率。在對(duì)流層的不同高度，氣溫直減率也不一樣，平均為0.65/hm。在對(duì)流層內(nèi)，有時(shí)上層空氣比接近地面的空氣更熱。這種景象稱為“逆溫。構(gòu)成逆溫的緣由主要是：在天晴風(fēng)小的夜晚尤其是冬季，地面因長(zhǎng)波輻射劇烈大量失去熱量，地面溫度顯著降低，以貼近地面的空氣層

18、溫度也隨之冷卻，這種逆溫叫輻射逆溫，它往往導(dǎo)致出現(xiàn)低霧、霜、露等天氣景象。山地上部冷空氣順坡下沉到谷底，把谷地原來的暖空氣排斥到上部，這種由地形影響而構(gòu)成的逆溫，稱為地形逆溫。我國山地面積很廣，研討地形逆溫具有重要意義。開展熱帶、亞熱帶經(jīng)濟(jì)作物，通常要在南坡谷底以上3050m為宜。作物學(xué)通論第三節(jié)作物與溫度一、溫度的變化節(jié)律及其對(duì)作物的影響3、土壤溫度及其變化1土壤的熱量特征在影響土壤溫度變化的諸要素中，以土壤的熱容量和導(dǎo)熱率最為重要。土壤的熱容量分為分量熱容量：土壤比熱，即每一克土壤增溫1所需的熱量，容積熱容量：一立方厘米土壤增溫1所需的熱量?？諝獾娜莘e熱容量很小，但水的容積熱容量卻很大。

19、？潮濕土壤與枯燥土壤的熱效應(yīng) 2土壤溫度的變化時(shí)間變化：日變化與年變化空間變化：越深，越低，變幅也越小。作物學(xué)通論第三節(jié)作物與溫度二、溫度對(duì)作物的影響及作物生育的溫度范圍1、溫度對(duì)作物的影響(1) 溫度對(duì)作物生長(zhǎng)的影響普通作物在035的溫度范圍內(nèi)，隨溫度上升，生長(zhǎng)加速，溫度降低，生長(zhǎng)減慢。 溫度對(duì)生長(zhǎng)的影響是建立在植物各種代謝過程共同作用的根底上的，代謝過程受影響時(shí)，作物生長(zhǎng)也勢(shì)必受影響。 (2) 溫度對(duì)作物發(fā)育的影響 低溫對(duì)成花的誘導(dǎo)效應(yīng)冷季作物經(jīng)過低溫誘導(dǎo)促使植物開花的作用稱為春化作用 作物的感溫性 暖季作物較高的溫度能促進(jìn)其發(fā)育，提早抽穗開花，縮短營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期；相反較低的溫度會(huì)推遲發(fā)育，延

20、遲抽穗開花，加長(zhǎng)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期。這種景象稱為作物的感溫性。 作物學(xué)通論第三節(jié)作物與溫度二、溫度對(duì)作物的影響及作物生育的溫度范圍2、作物生育的溫度范圍(1) 三基點(diǎn)溫度 溫度的三基點(diǎn)在作物的生長(zhǎng)、發(fā)育過程中，每終身理過程都有其相應(yīng)的最適、最低和最高溫度，這被稱為三基點(diǎn)溫度。 作物學(xué)通論作物的三基點(diǎn)溫度有如下特征：不同作物的三基點(diǎn)溫度不同。喜溫作物生長(zhǎng)適宜較高的溫度，生長(zhǎng)的起點(diǎn)溫度10，主要有水稻、棉花、玉米、大豆、麻類、甘薯等春播作物；耐寒作物喜涼作物生長(zhǎng)的適溫較低，起點(diǎn)溫度普通在23，主要有小麥、大麥、油菜、蠶豆、甜菜等秋播作物。同一作物不同生育時(shí)期所要求的三基點(diǎn)溫度不同，總的來說作物種子萌生的溫

21、度常低于營(yíng)養(yǎng)器官生長(zhǎng)的溫度，而后者又低于生殖器官發(fā)育的溫度。同一作物的不同器官也不同。普通地上部分高，地下部分低。普通最適溫度比較接近于最高溫度，而離最低溫度較遠(yuǎn)。最高溫度普通不很高，多在3040之間，但在消費(fèi)中也不多見，也就是說高溫危害比較少。相反，低溫呵斥的危害卻比較多。作物學(xué)通論一些重要作物生理活動(dòng)的根本溫度范圍 作物名最低溫度最適溫度最高溫度油菜 小麥 黑麥 大麥 燕麥 豌豆 蠶豆 甜菜 玉米 水稻 棉花 煙草 35 34.5 12 34.5 45 12 45 45 810 1012 1214 1314 20 25 25 20 25 20 35 28 32 30 30 28 2830

22、3032 30 2830 30 30 30 2830 4044 3842 4045 35 二、溫度對(duì)作物的影響及作物生育的溫度范圍2、作物生育的溫度范圍(2) 溫度臨界期作物性細(xì)胞進(jìn)展減數(shù)分裂和開花時(shí)，對(duì)外界溫度最敏感，如遇低溫或高溫都會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重減產(chǎn)。這種對(duì)外界溫度最敏感的時(shí)期稱為溫度臨界期幾種作物開花期的溫度三基點(diǎn) 作物學(xué)通論作物名最低溫度最適溫度最高溫度油菜 小麥 大豆 水稻 玉米 花生 棉花 5 10 13 20 18 16 1820 1418 20 2528 2530 2528 2528 253030 32 29 4045 38 38 35二、溫度對(duì)作物的影響及作物生育的溫度范圍3、積

23、溫與無霜期積溫積溫是指某終身育時(shí)期或某一時(shí)段內(nèi)，逐日平均氣溫累積之和。作物生長(zhǎng)發(fā)育除了要求適宜的溫度范圍外，對(duì)熱量的總量也有一定的要求。作物完成某一發(fā)育期或整個(gè)生命過程，要求一定的熱量積累，通常用大于或等于0及大于或等于10期間的溫度總數(shù)即“積溫值來表示。 活動(dòng)積溫，它是將大于或等于生物學(xué)零度的日平均溫度逐日累加起來。生物學(xué)零度普通指作物三基點(diǎn)溫度的最低溫度，喜溫作物多用10，耐寒作物常用0。 有效積溫或生長(zhǎng)度日(growing degree-days, GDD)，它是將日平均溫度與生物學(xué)零度的差值累加起來。其準(zhǔn)確性提高了 作物學(xué)通論二、溫度對(duì)作物的影響及作物生育的溫度范圍3、積溫與無霜期積溫

24、在農(nóng)業(yè)消費(fèi)上的運(yùn)用1用它可以估計(jì)作物的生育速度和各生育期到來的時(shí)間，并可確定作物平安播種期。2用它可以對(duì)一個(gè)地域某年產(chǎn)量進(jìn)展預(yù)測(cè)，確定是屬于豐收年還是歉收年。3一個(gè)地域的積溫代表了此地域的熱量資源，為正確制定農(nóng)業(yè)區(qū)劃，安排作物規(guī)劃，確定種植制度提供了根據(jù)。如10的積溫在3600以下的地域只適于一年一熟，36005000可以一年兩熟，5000以上可以一年三熟。 作物學(xué)通論二、溫度對(duì)作物的影響及作物生育的溫度范圍3、積溫與無霜期2無霜期無霜期是指某地春季最后一次霜凍到秋季最早一次霜凍出現(xiàn)這一段時(shí)間。無霜期的長(zhǎng)短是衡量一個(gè)地域熱量資源的又一個(gè)目的，也是作物規(guī)劃和確定種植制度的根據(jù)。無霜期又是滿足作物

25、生長(zhǎng)平安溫度的一個(gè)目的，在無霜期內(nèi)，各種作物可以正常生長(zhǎng)，而在無霜期以外的有霜期，由于溫度較低，并經(jīng)常出現(xiàn)霜凍，喜溫作物會(huì)遭到凍害作物學(xué)通論二、溫度對(duì)作物的影響及作物生育的溫度范圍4、溫度逆境對(duì)作物的危害及防御措施對(duì)作物不利的溫度低溫或高溫叫做溫度逆境 1低溫對(duì)作物的危害 溫度不低于零度，但會(huì)引起喜溫植物損傷的，稱為“冷害 水分平衡失調(diào) 蛋白質(zhì)合成受阻 碳水化合物減少 代謝紊亂 當(dāng)溫度下降到冰點(diǎn)以下，作物組織內(nèi)部發(fā)生冰凍而引起的損傷，稱為“凍害。原生質(zhì)失水危害 冰融速度 蛋白質(zhì)沉淀 原生質(zhì)的機(jī)械損傷 作物對(duì)低溫的順應(yīng)首先是原生質(zhì)特性的改動(dòng)，特別是原生質(zhì)保水力的大小。保水力愈大，抵抗結(jié)冰和枯燥的

26、性能愈強(qiáng)。細(xì)胞中水分減少，細(xì)胞質(zhì)濃度添加，以及淀粉的水解，使細(xì)胞液內(nèi)逐漸積累糖類，這些都有利于細(xì)胞的浸透壓的添加；細(xì)胞內(nèi)糖類、脂肪和色素物質(zhì)添加，能降低植物的冰點(diǎn)，防止原生質(zhì)萎縮和蛋白質(zhì)的凝固。 作物學(xué)通論作物學(xué)通論作物不同時(shí)期的耐寒才干二、溫度對(duì)作物的影響及作物生育的溫度范圍4、溫度逆境對(duì)作物的危害及防御措施2高溫對(duì)作物的危害 高溫對(duì)作物的損傷，可以分為間接損傷和直接損傷。間接損傷蛋白質(zhì)的合成受阻 有毒物質(zhì)的生成 饑餓 高溫引起的旱害直接損傷蛋白量變性 脂溶 作物對(duì)高溫的順應(yīng)降低含水量，細(xì)胞內(nèi)原生質(zhì)濃度的添加，加強(qiáng)了抗凝結(jié)才干。植物代謝減慢，同樣加強(qiáng)了抗高溫才干。促進(jìn)作物進(jìn)入休眠形狀，枯燥的

27、種子更能抵抗高溫。加強(qiáng)蒸騰作用，使體溫降低，防止高溫對(duì)植物的損傷，當(dāng)氣溫升到40以上，氣孔封鎖，那么作物失去蒸騰才干而受害。 作物學(xué)通論作物學(xué)通論高溫對(duì)水稻開花的影響高溫對(duì)水稻結(jié)實(shí)率的影響作物學(xué)通論溫度與呼吸作用的關(guān)系高溫對(duì)水稻千粒重的影響二、溫度對(duì)作物的影響及作物生育的溫度范圍4、溫度逆境對(duì)作物的危害及防御措施防御措施：(1) 培育和選用抗寒或耐熱的種類 (2) 低溫鍛煉 將作物在一定的低溫條件下，經(jīng)過一定時(shí)間的順應(yīng)，提高其抗寒才干。育苗移栽時(shí)低溫?zé)捗纭?3) 化學(xué)誘導(dǎo) 利用化學(xué)藥物可以誘導(dǎo)作物抗寒性的提高，如對(duì)玉米、棉花種子播前用福美雙處置可提高幼苗的抗寒性。植物生長(zhǎng)物質(zhì)如CTK、ABA、

28、2，4D等也能提高作物的抗寒力。(4) 合理的肥料配比 適當(dāng)增施磷肥和鉀肥，少施速效氮肥，有明顯提高作物抗寒力的作用。5改善田間小氣候防風(fēng)林帶，覆蓋，水分管理6調(diào)理播種期避開逆境作物學(xué)通論第四節(jié) 作物與水分“有收無收在于水 “水利是農(nóng)業(yè)的命脈一、 作物對(duì)水分的需求特點(diǎn)、水對(duì)作物的生理、生態(tài)作用生理需水：作物直接用于植株正常生理活動(dòng)和堅(jiān)持體內(nèi)水分平衡所需的水分。水是原生質(zhì)的主要成分，原生質(zhì)的含水量普通在70%90%；水是作物光協(xié)作用的根本原料；水是許多代謝過程的反響物質(zhì)；水是作物生化反響和物質(zhì)吸收、運(yùn)輸?shù)娜軇凰芫S持細(xì)胞的膨脹形狀，使作物堅(jiān)持固有姿態(tài).生態(tài)需水：利用水作為生態(tài)因子，呵斥一個(gè)適于

29、作物生長(zhǎng)發(fā)育的良好環(huán)境所需求的水分。水稻添加大氣濕度，改善土壤及土壤外表大氣的溫度，提高肥料效率等作物學(xué)通論作物學(xué)通論土壤植物大氣系統(tǒng)中的水分循環(huán)第四節(jié) 作物與水分一、 作物對(duì)水分的需求特點(diǎn)2、作物的需水量和需水臨界期(1) 作物的需水量作物的需水量通常用蒸騰系數(shù)表示。蒸騰系數(shù)是指作物每構(gòu)成1g干物質(zhì)所耗費(fèi)的水分的克數(shù)。作物終身中對(duì)水分的需求量大體上是生育前期和后期需水較少，中期因生長(zhǎng)旺盛，需水較多。影響作物需水量的要素：氣候條件：大氣枯燥、氣溫高、風(fēng)速大，蒸騰作用強(qiáng)，作物需水量多，反之那么需水量少。土壤條件。土壤肥沃或經(jīng)施肥后，作物生長(zhǎng)良好，干物質(zhì)積累多，而水分蒸騰并不相應(yīng)添加，因此需水量添

30、加，尤以缺磷和缺氮時(shí)需水量最多，缺鉀、硫、鎂次之，鈣最少。作物學(xué)通論幾種作物的蒸騰系數(shù) 蒸騰系數(shù) 作 物 200400粟、黍、高梁 300600玉米、大麥、棉花 400600小麥、馬鈴薯、甜菜 400800黑麥、蠶豆、豌豆 500600蕎麥、向日葵、豇豆 500800燕麥、水稻 600900大豆、苜蓿、苕子 700900油菜、亞麻作物學(xué)通論一、 作物對(duì)水分的需求特點(diǎn)2、作物的需水量和需水臨界期作物的需水臨界期作物終身中對(duì)水分最敏感的時(shí)期，稱需水臨界期。幾種作物的需水臨界期 作 物 需水臨界期 小麥、大麥、燕麥、黑麥孕穗抽穗水稻抽穗揚(yáng)花玉米開花乳熟高梁、糜子抽穗灌漿豆類、蕎麥、花生、油菜開花期棉

31、花花鈴期瓜類開花成熟馬鈴薯 開花塊莖構(gòu)成向日葵葵盤的構(gòu)成灌漿作物學(xué)通論二、 水分逆境對(duì)作物的影響 1、 干旱對(duì)作物的影響和作物的抗旱性干旱是一種嚴(yán)重缺水景象，干旱可分為土壤干旱和大氣干旱兩種。大氣干旱的特征是溫度高而空氣的相對(duì)濕度低(10%20%)，它使作物的蒸騰大于水分的吸收，從而破壞了作物的水分平衡。土壤干旱是指土壤中缺乏作物能吸收的水分，此時(shí)作物生長(zhǎng)困難甚至停頓，受害程度比大氣干旱嚴(yán)重。大氣干旱假設(shè)長(zhǎng)期存在，便會(huì)引起土壤干旱。(1) 旱害對(duì)作物的影響 降低作物的各種生理過程 引起作物體內(nèi)各部分水分的重新分配 水分缺乏影響作物產(chǎn)品的質(zhì)量 (2) 作物的抗旱性干旱常伴隨高溫發(fā)生，所以植物的抗

32、旱與抗熱常有親密關(guān)系。作物的抗旱性應(yīng)包括抗脫水的才干和抗高溫?fù)p傷的才干抗旱鍛煉作物學(xué)通論二、 水分逆境對(duì)作物的影響 2、 水澇對(duì)作物的影響水分過多對(duì)作物的不利影響稱為濕害。漬害：土壤含水量超越田間最大持水量，土壤水分處于餉形狀，對(duì)作物千萬的不利影響稱為漬害澇害：田間地面積水，作物的部分或全部被淹沒，稱為澇害。明澇暗漬(1) 水澇對(duì)作物的危害主要是缺氧。缺氧對(duì)作物形狀與生長(zhǎng)呵斥損害：植株生長(zhǎng)矮小，抑制種子萌生，葉片黃化，根尖變黑。水稻根細(xì)胞缺氧時(shí)線粒體發(fā)育不良。缺氧對(duì)代謝呵斥損害：抑制光合，限制有氧呼吸。水澇呵斥營(yíng)養(yǎng)失調(diào)：降低根對(duì)離子吸收活性。產(chǎn)生大量復(fù)原性物質(zhì)，H2S、Fe2、Mn2+以及有機(jī)

33、酸如丁酸水澇影響質(zhì)量：煙葉中尼古丁和檸檬酸含量下降。作物學(xué)通論二、 水分逆境對(duì)作物的影響 2、 水澇對(duì)作物的影響(2) 作物的抗?jié)承灾饾u淹水引起土壤中的氧漸漸下降，那么植物根系也相應(yīng)木質(zhì)化。限制了復(fù)原物質(zhì)的侵入 不同作物的耐澇才干也有所差別，地上部分向根系供氧才干的大小，是決議抗?jié)承缘闹饕?。而莖葉向根供應(yīng)氧的才干與植物體內(nèi)通氣組織，特別是根的構(gòu)造有親密關(guān)系。有些旱地作物的耐澇性也較強(qiáng)如高梁 。作物學(xué)通論作物學(xué)通論六價(jià)鉻對(duì)水稻生長(zhǎng)的影響三、 水污染對(duì)作物的影響水體污染源有：工礦廢水、農(nóng)藥、生活污水。臨界濃度：1mg/L和0. 1mg/L分別是小麥生長(zhǎng)和種子萌生的臨界濃度。影響作物的產(chǎn)量與質(zhì)量

34、污水灌溉作物學(xué)通論第五節(jié)作物與空氣的關(guān)系一空氣成分氮：78%氧：21%CO2：0.032%其他：0.94%與消費(fèi)關(guān)系最大的：CO2，O2，N2作物學(xué)通論第五節(jié)作物與空氣的關(guān)系二、作物與CO21、田間CO2濃度的變化和作物的CO2平衡1CO2濃度的時(shí)間變化午夜與凌晨，高中午，低作物學(xué)通論第五節(jié)作物與空氣的關(guān)系二、作物與CO21、田間CO2濃度的變化和作物的CO2平衡2CO2濃度的空間變化作物群體內(nèi)部，近地面， CO2濃度高中上部， CO2濃度較小通風(fēng)透光的重要性。作物學(xué)通論二、作物與CO22、CO2濃度與產(chǎn)量CO2補(bǔ)償點(diǎn)CO2飽和點(diǎn)CO2肥有機(jī)肥作物學(xué)通論三、作物與O2O2供應(yīng)情況直接影響作物呼

35、吸速率與呼吸性質(zhì)。O2缺乏不僅呼吸速率下降，還會(huì)使無氧呼吸升高。作物受澇死亡，就是由于無氧呼吸過久。O2也并非愈多愈好，過高的O2濃度對(duì)作物反而有毒。多數(shù)情況下O2濃度在10以下就已足夠了。 作物學(xué)通論四、作物與風(fēng)空氣的流動(dòng)構(gòu)成風(fēng)風(fēng)的大小與大氣的水分保送、葉面和冠層的物質(zhì)和熱量交換、作物的體溫暖生理功能、作物花粉的傳播和田間雜草種子的傳播都有直接關(guān)系。當(dāng)風(fēng)大到一定程度時(shí)，就會(huì)影響農(nóng)業(yè)消費(fèi)，對(duì)作物產(chǎn)活力械損傷倒伏、零落以及對(duì)土壤產(chǎn)生風(fēng)蝕。干熱風(fēng)對(duì)小麥生長(zhǎng)后期危害很大，常出現(xiàn)高溫逼熟景象或?qū)е禄ǚ鬯劳?。農(nóng)田小氣候中的風(fēng)隨高度而發(fā)生顯著變化。在作物群體的冠層、中間層和底部，空氣的組成是不一致的。 作

36、物學(xué)通論五、作物與空氣中其他氣體的關(guān)系1、 氮?dú)?豆類作物經(jīng)過與它們共生的根瘤菌可以利用空氣中的氮，但在根瘤菌生長(zhǎng)前期需吸收作物的氮素，普通占豆類作物所需氮總量的1/41/3。在作物的幼苗期和籽實(shí)充實(shí)階段，還是需求適量施用氮肥。根瘤菌所固定氮只占豆類作物需氮的1/41/2.根瘤菌耗費(fèi)的能量大致相當(dāng)于大豆光合產(chǎn)物的12%14%。 作物學(xué)通論五、作物與空氣中其他氣體的關(guān)系2、有毒氣體 大氣污染產(chǎn)生大量有毒氣體，主要有SO2、HF和O3。 二氧化硫：改動(dòng)細(xì)胞液pH值，使葉綠素失去鎂而喪失功能；與細(xì)胞中的羥酸構(gòu)成羥基磺酸，破壞細(xì)胞構(gòu)造和功能，抑制代謝過程酸雨氟化氫：植物慢性氟中毒的病癥，首先出如今葉尖

37、和葉緣，后開展至內(nèi)。假設(shè)空氣中HF濃度大于3X10-3ppm，葉肉組織將發(fā)生酸型損傷葉脈間隙組織首先發(fā)生水漬斑點(diǎn)，以后逐漸干枯，變?yōu)樽攸S色或淡黃棕色，且在安康組織和壞死組織間有一條明顯的過渡帶。臭氧：與細(xì)胞膜接觸后，能將質(zhì)膜上的氨基酸、蛋白質(zhì)的活性基因和不飽和脂肪酸的雙鍵氧化，使細(xì)胞膜喪失選擇半透性功能，內(nèi)含物質(zhì)大量外滲。 當(dāng)空氣中臭氧與SO2和NO2同時(shí)存在時(shí)，不良影響更大。作物學(xué)通論五、作物與空氣中其他氣體的關(guān)系3、溫室效應(yīng) 溫室效應(yīng)主要由大氣中的CO2、CH4、N2O等氣體含量添加引起。CH4來源于稻田、自然濕地、天然氣的開采、煤礦等。封中的硝化和反硝化過程，導(dǎo)致N2O的生成與釋放。影響

38、：1地域間氣候差別變大。氣溫上升，高緯度地域比赤道地域增溫明顯。兩極冰帽消融引起海平面上升。降雨分布發(fā)生變化。赤道及50度以上地域降雨添加，1050度地域減少，土壤含水量減少。2大氣中CO2濃度添加。產(chǎn)量添加，但栽培植物與野生植物競(jìng)爭(zhēng)加劇。3病蟲害影響。導(dǎo)致氣溫與降雨變化，進(jìn)而影響病蟲害的發(fā)生。作物學(xué)通論第六節(jié)作物與肥料礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng) 一、大量元素和微量元素 大量元素：普通占干物重含量的0.1%以上碳C、氫H、氧O、氮N、磷P、鉀K鈣Ca、鎂Mg、硫S、中量元素微量元素：普通占干物重含量的0.1%以下鐵Fe、錳Mn、硼B(yǎng)、鋅Zn、銅Cu、氯Cl、鉬Mo，鎳NiC主要來自空氣CO2，O和H來自水H2O

39、，其它元素都來自土壤礦物質(zhì)或有機(jī)質(zhì)的礦化分解，稱為礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素，除了必需元素外，某些作物對(duì)特定的非必要元素需求量很大，如水稻對(duì)Si的需求很大，茶樹產(chǎn)量和質(zhì)量與Al有很大關(guān)系，鈷(Co)，是豆科作物根瘤菌固氮時(shí)必需的元素，稱 農(nóng)業(yè)上的必需元素增益元素，鈉(Na)、碘(I)、硒(Se)、鍶Sr釩(V)等也是有益元素。超微量元素是指那些在植物體中含量很少很少的(在十萬分之幾以下)非必需元素，其中有些是有益元素，如硒、鎘、汞等元素。作物學(xué)通論第六節(jié)作物與肥料礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng) 二、作物礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)生理1、氮 氮是作物需求較多的營(yíng)養(yǎng)元素，普通作物含氮量占干重的0.35%，是含量較高的元素之一，常限制造物的的產(chǎn)量、質(zhì)量

40、如蛋白質(zhì)的提高 組成蛋白質(zhì) 生命元素氮素還是組成核酸、葉綠素、酶和多種維生素的重要成分。 在作物缺氮時(shí)，蛋白質(zhì)和酶含量減少，葉綠素合成少，葉片黃化，導(dǎo)致生長(zhǎng)延緩，植株瘦弱，葉薄、黃、小，出現(xiàn)早衰，產(chǎn)量、質(zhì)量降低。缺氮時(shí)明顯特征是下部葉片先開場(chǎng)退綠黃化，逐漸向上部葉片蔓延。氮肥用量過多，易蒙受病蟲害等各種逆境影響。易于倒伏，徒長(zhǎng)，貪青遲熟。氮素過多，還會(huì)降低甜菜、西瓜的含糖量。 作物學(xué)通論第六節(jié)作物與肥料礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng) 二、作物礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)生理1、氮 小麥、玉米、棉花以及以消費(fèi)莖葉為主的作物如甘蔗、煙草、麻類作物，對(duì)氮素要求較多，水稻、油菜、高梁、粟、甘薯、馬鈴薯等相對(duì)耗氮較少，而大豆、花生等豆科作物因生

41、物固氮作用，對(duì)氮的需求更少。根系從土壤溶液中吸收NO3態(tài)氮后，保送到葉片也可由葉片直接吸收噴施在葉片上的氮肥，在硝酸復(fù)原酶的作用下，進(jìn)入體內(nèi)氮素代謝過程。吸收NH4態(tài)氮后，先合酰胺，再運(yùn)輸?shù)降厣喜俊５谕寥乐械暮科胀ê苌?，而且多為有機(jī)態(tài)存在，難被作物直接利用。在我國寬廣農(nóng)田中，除黑土、暗粟鈣土含量稍多以外，其它類型的土壤大多數(shù)缺乏氮素，需求施用氮肥。 作物學(xué)通論第六節(jié)作物與肥料礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng) 二、作物礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)生理2、磷 有機(jī)態(tài)磷，約占全磷量的85%，以核酸、磷脂等形狀存在。無機(jī)態(tài)磷，僅占全磷量的15%，主要以鈣、鎂、鉀的磷酸鹽形狀存在。 磷是組成核酸、核蛋白、磷脂、高能化合物如ATP和許多酶等重要

42、化合物的成分。磷參與作物體內(nèi)的各種代謝過程。磷具有提高作物抗逆性和對(duì)外界環(huán)境條件順應(yīng)性的作用。作物缺磷，表現(xiàn)為生長(zhǎng)緩慢，植株矮小，結(jié)實(shí)差。嚴(yán)重缺磷，植株會(huì)停頓生長(zhǎng)。 作物學(xué)通論第六節(jié)作物與肥料礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng) 二、作物礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)生理2、磷 作物根系吸收土壤溶液中的無機(jī)磷H2PO4-，直接進(jìn)入磷素代謝過程。某些作物對(duì)磷素營(yíng)養(yǎng)反響非常敏感，通常稱為喜磷作物，如油菜、大豆、花生、蠶豆、蕎麥等。普通來說這些作物施用磷肥都有不同程度的增產(chǎn)效果。缺磷土壤和氮肥過多的田塊施磷的肥效也很顯著。土壤中含磷普通也不多，許多土壤缺乏磷素，特別是南方的紅壤、黃壤。作物學(xué)通論第六節(jié)作物與肥料礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng) 二、作物礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)生理3、鉀

43、作物體內(nèi)含鉀量K2O普通占干物重的0.3%5%。鉀在作物體內(nèi)以離子形狀存在，在作物體內(nèi)容易流動(dòng)，再分配和再利用的才干很強(qiáng)，大部分集中在幼嫩、生命活動(dòng)旺盛的部位和莖、根的尖端。 鉀是許多酶的輔基，與作物生命活動(dòng)極其重要。鉀對(duì)作物體內(nèi)的糖類的構(gòu)成，轉(zhuǎn)化和貯藏有很大的關(guān)系，可促進(jìn)作物體內(nèi)糖類物質(zhì)的構(gòu)成，添加作物體內(nèi)的淀粉和纖維素含量，使作物生長(zhǎng)強(qiáng)壯。鉀還可以促進(jìn)對(duì)氮素的吸收利用，促進(jìn)作物體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成，提高作物產(chǎn)品質(zhì)量。鉀在維持細(xì)胞膨壓、調(diào)理氣孔開閉、促進(jìn)葉綠素合成和光協(xié)作用。鉀促進(jìn)光合產(chǎn)物向貯藏器官的運(yùn)輸，從而提高作物的結(jié)實(shí)率、粒重和質(zhì)量。鉀可以促進(jìn)根系興隆，莖桿堅(jiān)韌，加強(qiáng)抗倒伏及抗病蟲害的才干

44、，加強(qiáng)作物的抗逆性。 作物學(xué)通論第六節(jié)作物與肥料礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng) 二、作物礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)生理3、鉀 作物缺鉀時(shí)，根系不興隆，植株矮小，莖桿纖細(xì)瘦弱，分枝蘗少，葉片下披，葉色發(fā)暗綠色，構(gòu)成蛋白質(zhì)少，可溶性氮積累；嚴(yán)重確鉀時(shí)，根莖生長(zhǎng)點(diǎn)枯死，葉片伸展、枯焦。鉀與蛋白質(zhì)合成親密相關(guān)，所以某些籽粒富有蛋白質(zhì)的作物，籽粒含鉀量高，如豆科作物大豆、花生的籽粒含鉀量較禾谷類作物高。一些糖類化合物比較豐富的作物，如糖、淀粉、纖維類作物對(duì)鉀肥的反響敏感，稱為喜鉀作物，如甘薯、甜菜、甘蔗、煙草、大豆、花生等都屬于這一類。禾谷類中的水稻對(duì)鉀肥的增產(chǎn)效果也較顯著。隨著作物產(chǎn)量的不斷提高，作物對(duì)鉀的需求也不斷添加，加之近年來許多地域

45、的農(nóng)田出現(xiàn)只施化肥不用有機(jī)肥的情況，出現(xiàn)了缺鉀景象，部分地域相當(dāng)嚴(yán)重。另外，紅黃壤是缺鉀嚴(yán)重的土壤。普通情況下，氮肥、磷肥、鉀肥同時(shí)施用，效果是最好的。 作物學(xué)通論第六節(jié)作物與肥料礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng) 二、作物礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)生理4、硫 在植株各部位廣泛分布。硫是氨基酸半胱氨酸、甲硫氨酸的組成元素，這些氨基酸是幾乎一切蛋白質(zhì)的構(gòu)成分子。半胱氨酸胱氨酸系統(tǒng)是細(xì)胞進(jìn)展氧化復(fù)原、電子傳送的一種方式；谷胱甘肽含硫是作物細(xì)胞的第二信使，也是去除體內(nèi)超氧化物等有毒物質(zhì)的重要的維護(hù)性非酶類物質(zhì)之一其他非酶類物質(zhì)主要是VC等，因此硫與氧化復(fù)原過程和細(xì)胞維護(hù)系統(tǒng)活動(dòng)性有關(guān)。硫也是輔酶ACoA的成分之一，其為作物體內(nèi)生物合成、轉(zhuǎn)化的

46、非常活潑的又非常重要的能量化合物，如脂肪、淀粉、生長(zhǎng)素等的生物合成離不開輔酶A。硫也是許多維生素的組成元素之一。作物從土壤溶液中吸收SO42-，直接進(jìn)入體內(nèi)硫代謝。 作物學(xué)通論第六節(jié)作物與肥料礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng) 二、作物礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)生理5、鈣 作物直接從土壤溶液中吸收鈣離子。鈣主要存在于成熟器官組織中，普通不易挪動(dòng)。鈣是作物細(xì)胞壁的組分之一，是重要的構(gòu)造元素。鈣又是作物體內(nèi)重要的第二信使，在體內(nèi)以鈣調(diào)蛋白的方式，完成信使功能。如當(dāng)植株遭到逆境脅迫時(shí)，鈣調(diào)蛋白和ABA共同完成一系列復(fù)雜的生理過程，調(diào)控基因表達(dá)，調(diào)動(dòng)體內(nèi)物質(zhì)，進(jìn)展順應(yīng)性變化。鈣和鉀一樣，也是體內(nèi)重要的離子平衡元素。鈣也是體內(nèi)去除毒害的重要元素，

47、如有機(jī)酸主要是草酸過多而產(chǎn)生損傷時(shí)，鈣即可與其構(gòu)成鈣鹽，免除損傷；鈣也與植株抗病性有關(guān)。作物學(xué)通論第六節(jié)作物與肥料礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng) 二、作物礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)生理6、鎂 作物直接從土壤溶液中吸收鎂離子。鎂和鉀、磷一樣，主要分布于幼嫩器官和組織中，成熟時(shí)集中于種子中。鎂是葉綠素組分之一，是作物的葉綠體的重要組成元素。DNA和RNA的合成以及蛋白質(zhì)合成過程中的氨基酸活化，以及核蛋白體組裝合成蛋白質(zhì)的構(gòu)造的功能，需鎂的參與。鎂也是許多酶如己糖激酶的輔基，可促進(jìn)呼吸作用等。鎂可促進(jìn)作物對(duì)磷的吸收，故需磷多的作物需鎂也多。普通土壤雖不缺乏，但施用鈣鎂磷肥對(duì)許多作物增產(chǎn)顯著。 作物學(xué)通論二、作物礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)生理7、微量元素 1

48、鐵 作物從土壤溶液中主要吸收氧化態(tài)的鐵。鐵進(jìn)入體內(nèi)后，不易挪動(dòng)。鐵有兩個(gè)重要功能：酶的輔基和合成葉綠素必需元素。鐵是許多氧化酶，如鐵氧復(fù)原蛋白、血紅蛋白細(xì)胞色素和細(xì)胞色素氧化酶等的活化劑和輔基，參與電子傳送過程。鐵又是生物固氮酶的鐵蛋白、鉬鐵蛋白的金屬成分。鐵對(duì)葉綠素合成，特別是葉綠體構(gòu)造作用明顯。2錳 錳是糖酵解中的許多酶如己糖磷酸激酶、烯醇化酶、羧化酶等的活化劑，也是三羧酸循環(huán)中的某些酶如異檸檬酸脫氫酶、-酮戊二酸脫氫酶和檸檬酸合成酶等的活化劑，所以能提高呼吸作用。錳是硝酸復(fù)原酶的活化劑，參與氮素代謝。錳是光協(xié)作用的光水解過程活化劑，是葉綠體的構(gòu)呵斥分，缺錳或鐵時(shí)，葉綠素生物合成受阻，葉綠

49、體構(gòu)造會(huì)破壞解體。3硼 硼與游離態(tài)的糖結(jié)合，使糖可以經(jīng)過質(zhì)膜，促進(jìn)糖運(yùn)輸。對(duì)花器構(gòu)成，生殖過程尤其重要。油菜是對(duì)硼敏感的作物，甘藍(lán)型油菜“花而不實(shí)就是缺硼的緣故。作物學(xué)通論二、作物礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)生理7、微量元素 4鋅 鋅是吲哚乙酸生長(zhǎng)素合成必需的。鋅是碳酸酐酶促進(jìn)碳酸分解為水和二氧化碳的活化劑，也是許多脫氫酶如谷氨酸脫氫酶、乙醇脫氫酶、脂肪氧化酶的活化劑。5銅 是許多氧化酶如抗壞血酸氧化酶、多酚氧化酶的成分，也是參與光協(xié)作用中電子傳送體系的一種重要元素。6鉬 鉬是硝酸復(fù)原酶的金屬成分，又是生物固氮參與元素，Mo是氮素代謝的一種重要功能元素。鉬對(duì)花生、大豆等豆科作物的增產(chǎn)作用明顯。7氯 氯是活化光協(xié)作

50、用的水光解過程中的重要元素，促進(jìn)氧的釋放和NADP復(fù)原。作物學(xué)通論第六節(jié)作物與肥料礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng) 二、作物礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)生理必需礦質(zhì)元素在作物體內(nèi)的主要功能有：1細(xì)胞構(gòu)造物質(zhì)的組成成分；2作物生命活動(dòng)的調(diào)理者，參與酶的活動(dòng)；3電化學(xué)作用，即離子平衡、膠體穩(wěn)定、電荷中和等；4能量代謝。大多數(shù)大量元素具有以上一切生理作用，而微量元素普通只需酶促功能。每一種必需元素在作物生命活動(dòng)和產(chǎn)量質(zhì)量構(gòu)成中各有特殊作用，不能被其他元素替代，如鈣和鎂理化性質(zhì)很類似，卻不能相互替代；但是，錳可部分地替代鐵；有些非必需元素還能部分替代必需元素，如鈉能部分替代鉀等。作物學(xué)通論第六節(jié)作物與肥料礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng) 二、作物礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)生理微量元素參

51、與作物體內(nèi)的許多代謝過程，是作物體內(nèi)酶的組分之一。微量元素還能提高作物對(duì)不良環(huán)境條件的抵抗才干：如硼、錳、鋅能提高作物的抗旱、抗熱性。當(dāng)土壤微量元素含量過高時(shí)，也會(huì)引起作物的損傷，如鹽土地上的氯離子毒害，而錳、鋅、銅毒害也經(jīng)常發(fā)生在酸性土壤上。普通情況下，土壤微量元素的含量均能滿足作物需求，但不同的土壤有一定的差別，特別是微量元素的有效性，如堿性土壤容易缺硼、鋅、銅；在酸性土壤中，有效銅較少；在水分多的條件下，有效鉬較少；當(dāng)然有的作物還有對(duì)某些微量元素的特殊要求。作物學(xué)通論第六節(jié)作物與肥料礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng) 三、作物的需肥規(guī)律 一作物的需肥量和需肥特性 1、不同作物對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的需求量是不同的。普通地，產(chǎn)

52、品器官和生物器官含蛋白質(zhì)、脂肪高的作物，對(duì)氮、磷、鉀的需求量大于含淀粉類物質(zhì)的作物。2、同一作物的不同種類，對(duì)營(yíng)養(yǎng)的要求也不一樣。水稻的矮桿秈稻耐肥，粳稻次之，高桿秈稻耐肥性最差甘藍(lán)型油菜種類比白菜型種類耐肥。小麥矮桿種類與葡匐性種類，比高桿或直立性種類易受缺鉀的影響；馬鈴薯的早熟種類運(yùn)用相對(duì)地多施氮而少施些磷，否那么易因早衰而減產(chǎn)，晚熟種類那么反之，磷能使其營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)及時(shí)停頓有利于薯的構(gòu)成和膨大。 3、同一種作物在不同的生育期對(duì)營(yíng)養(yǎng)的需求也不一樣。 作物生長(zhǎng)初期吸收營(yíng)養(yǎng)很少，將近開花結(jié)果時(shí)吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)最多，其后又衰退，到了種子成熟時(shí)，營(yíng)養(yǎng)停頓進(jìn)入，衰老時(shí)甚至有部分營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)從根部“倒流 作物學(xué)通

53、論第六節(jié)作物與肥料礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng) 三、作物的需肥規(guī)律 二營(yíng)養(yǎng)臨界期作物在生長(zhǎng)發(fā)育過程中，經(jīng)常有一個(gè)時(shí)期對(duì)某種元素的要求絕對(duì)量雖不多但很迫切，如缺乏該營(yíng)養(yǎng)元素，生長(zhǎng)發(fā)育就會(huì)遭到很大的影響，以后很難糾正或彌補(bǔ)損失，這個(gè)時(shí)期叫做營(yíng)養(yǎng)臨界期。如各種作物對(duì)磷臨界期為幼苗期，棉花、油菜在出苗后1020天內(nèi)，對(duì)缺磷特別敏感，此時(shí)缺磷對(duì)后期生長(zhǎng)影響很大，為磷的臨界期。玉米那么在出苗后一周進(jìn)入磷的臨界期，其他作物也有類似情況。普通作物苗肥早施，增產(chǎn)效果常比同樣肥料遲施好。也闡明前期需肥的迫切性 氮的臨界期，普通要晚于磷，往往是在營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)轉(zhuǎn)向生殖生長(zhǎng)的時(shí)候，如水稻、小麥在分蘗期和幼穗分化期，玉米在穗分化期，棉花在現(xiàn)蕾期

54、。 作物學(xué)通論第六節(jié)作物與肥料礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng) 三、作物的需肥規(guī)律 三營(yíng)養(yǎng)最大效率期在作物終身中，還有一個(gè)營(yíng)養(yǎng)需求量和吸收速度都很大的時(shí)期。這時(shí)的施肥作用最明顯，增產(chǎn)效果也往往最好。這一時(shí)期稱為作物營(yíng)養(yǎng)的最大效率期。作物營(yíng)養(yǎng)最大效率期往往都在作物生長(zhǎng)最旺盛的中期，此時(shí)作物吸收營(yíng)養(yǎng)才干最強(qiáng)，表現(xiàn)出的生長(zhǎng)速度也最快。例如，小麥在拔節(jié)至抽穗，玉米在大喇叭口至抽雄，棉花在盛花至結(jié)鈴等。但有些作物的營(yíng)養(yǎng)最大效率期也因營(yíng)養(yǎng)不同而異，如甘薯生長(zhǎng)初期，氮營(yíng)養(yǎng)的效果較好，而塊根膨大時(shí)，磷、鉀營(yíng)養(yǎng)的效果較好等。 作物學(xué)通論第六節(jié)作物與肥料礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng) 三、作物的需肥規(guī)律 四營(yíng)養(yǎng)的特殊性某些作物對(duì)某些特定的營(yíng)養(yǎng)元素需求特別敏感

55、，或吸收特別多，如：水稻對(duì)硅元素需求量大，硅有利于水稻構(gòu)成壯稈大穗；甘藍(lán)型油菜對(duì)硼素有特殊要求，從苗期至花角期都對(duì)土壤有效硼含量要求較高；花生對(duì)鈣需求量大，鈣有利于花生果殼生長(zhǎng)發(fā)育，構(gòu)成飽果，花生的果針入土后，可直接吸收土中的Ca元素，用于莢果果殼構(gòu)成和子粒發(fā)育所需。所以花生施鈣肥于結(jié)莢層中，增產(chǎn)顯著。 作物的肥料運(yùn)籌應(yīng)與作物的需肥規(guī)律相符合，發(fā)揚(yáng)最大肥效，減少肥料流失。 作物學(xué)通論第七節(jié)作物與土壤 一、土壤的根本概念及其作用 土壤是地殼外表風(fēng)化構(gòu)成的風(fēng)化殼的表層，我國土壤主要類型有南方的紅、黃壤，東北平原的黑土類型，溫帶草原的鈣質(zhì)土和荒漠土壤，黃淮平原的棕壤類型以及水成土壤、鹽堿土壤、高山山

56、地土壤等。衡量土壤好壞的目的是地力。地力又叫土壤肥力，是指土壤不斷提供滿足作物對(duì)水、肥、氣、熱的需求的才干。土壤是種植業(yè)消費(fèi)力構(gòu)成和開展速度的限制性要素：1光能供應(yīng)在某地域是一定的，大氣中環(huán)境因子的自在度大于土壤中，土壤中諸要素的改動(dòng)、交換、分配均勻度都很小。2對(duì)作物的生育條件的改善，根本上都要在土壤中進(jìn)展，例如對(duì)旱、澇、鹽堿、酸性土壤的改良利用，農(nóng)田灌溉、排水、耕翻、鎮(zhèn)壓、施肥等。3作物的生長(zhǎng)發(fā)育需求土壤經(jīng)常不斷地供應(yīng)一定的水分、養(yǎng)粉、空氣和熱量。作物根系生長(zhǎng)的好壞，是作物整個(gè)生育過程的根底，而土壤是根系生長(zhǎng)發(fā)育的基地。4在作物生長(zhǎng)的初期，生長(zhǎng)好壞取決于土壤的理化條件。這時(shí)整個(gè)作物能否發(fā)育并

57、不在于地上部分的光、熱和CO2，而只取決于父代所累積光合產(chǎn)物的能量向子代的轉(zhuǎn)化能否順利，即依托播于土層內(nèi)種子的發(fā)育程度。作物學(xué)通論第七節(jié)作物與土壤 二、土壤性質(zhì)及其對(duì)作物的影響土壤性質(zhì)包括土壤的物質(zhì)組成、質(zhì)地、構(gòu)造及空氣、水分、熱量等物理性狀，礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)、有機(jī)質(zhì)、酸堿度等化學(xué)性質(zhì)，以及土壤微生物等。影響作物生長(zhǎng)的土壤條件還包括土層厚度耕作層熟土的厚度、土壤物理機(jī)械性質(zhì)等。一土壤物質(zhì)組成和構(gòu)造1、土壤組成組成土壤的根本成分是礦物質(zhì)、有機(jī)質(zhì)、水分和空氣： 土壤礦物質(zhì) 固體部分 土壤有機(jī)質(zhì)動(dòng)植物殘?bào)w及其轉(zhuǎn)化產(chǎn)物和土壤微生物土壤組成 液體土壤水分溶有離子、水分、膠體態(tài)有機(jī)、無機(jī)物 孔隙部分 氣體土壤空

58、氣作物學(xué)通論第七節(jié)作物與土壤 二、土壤性質(zhì)及其對(duì)作物的影響2、土壤構(gòu)造 土壤構(gòu)造是指土壤中固體部分和孔隙部分所占的比例以及空間上的分布。 1團(tuán)粒構(gòu)造 在有機(jī)質(zhì)含量豐富，質(zhì)地疏松的土壤中，土壤顆粒在腐殖作用下構(gòu)成的近似球形、多孔、較疏松、直徑0.2510mm的小土團(tuán)。團(tuán)粒構(gòu)造熟練的多少和分布，在一定程度上標(biāo)志著土壤肥力程度。 2塊狀構(gòu)造 在有機(jī)質(zhì)含量少、質(zhì)地粘重的土壤中，土壤顆粒粘連成為較堅(jiān)實(shí)的土塊，直徑在10mm以上。這種構(gòu)造，土塊間的孔隙大，既漏風(fēng)跑墑，又蒸發(fā)失墑，而土塊內(nèi)部孔隙太小，既不保水，也不透氣，微生物活動(dòng)弱，營(yíng)養(yǎng)不易釋放。此外，土塊會(huì)抑制根系生長(zhǎng)和影響種子萌生出苗。3片層構(gòu)造 在水

59、稻田和旱地的犁底層，土壤顆粒粘結(jié)成為堅(jiān)實(shí)嚴(yán)密的薄土片，成層陳列，片狀分布，稱為片層構(gòu)造。水稻田的片層構(gòu)造可防止水肥滲漏，旱地的犁底層的片層構(gòu)造那么影響作物根系生長(zhǎng)和水、氣、熱的交換。 建立合理的土壤構(gòu)造，團(tuán)粒構(gòu)造多，固、液、氣三相比例、垂直分布合理，孔隙度、土壤容重適中，有利于土壤其他理化性狀的改善，提高通氣性和保肥保水才干，促進(jìn)微生物活動(dòng)，加快物質(zhì)轉(zhuǎn)化，就可以為作物根系生長(zhǎng)提供良好的環(huán)境條件，而作物根系生命活動(dòng)又改善了土壤構(gòu)造。 作物學(xué)通論第七節(jié)作物與土壤 二、土壤性質(zhì)及其對(duì)作物的影響二土壤質(zhì)地土壤中各級(jí)土粒相互組合的百分?jǐn)?shù)，稱為土壤質(zhì)地。土壤質(zhì)地的輕重是影響土壤肥力和耕性好壞的決議性要素。

60、根據(jù)土粒直徑的大小，可將土粒分為粗砂土粒直徑2.00.2mm細(xì)砂土粒直徑0.20.02mm粉砂土粒直徑0.020.002mm粘粒0.002mm以下作物學(xué)通論第七節(jié)作物與土壤 二、土壤性質(zhì)及其對(duì)作物的影響二土壤質(zhì)地按照土壤質(zhì)地的不同，普通可以把土壤區(qū)分為三類：我國土壤質(zhì)地的分類規(guī)范暫行質(zhì) 地 組 質(zhì) 地 號(hào)質(zhì) 地 名 稱各粒級(jí)百分含量/% 砂 粒/mm 粗粉粒/mm 膠 粒/mm 10.05 0.050.001 0.001砂 土 組 1粗 砂 土 70 2 細(xì) 砂 土 6070 -20 40 30 5 小 粉 土40 20 40 7 膠性兩合土40膠泥土組 8 泥 土 3035 9 膠泥 土 -