作物栽培基礎

作物栽培基礎作物栽培基礎作物栽培基礎作物栽培基礎作物栽培基礎作物栽培基礎1一、農作物生產技術的性質和任務二、作物的概念和分類三、我省農作物生產概況四、農作物的產量構成及增產潛力五、作物生長發(fā)育與環(huán)境條件的關系六、作物的布局七、種植模式（復種、間作與套作、輪作與連作）一、農作物生產技術的性質和任務2一作物栽培學的性質任務作物栽培學是研究農作物生育規(guī)律及其調控技術的綜合性應用科學。它運用許多學科的研究成果闡述各種農作物生長發(fā)育的規(guī)律及其及環(huán)境條件的相互關系，綜合研究并解決各種農作物實現(xiàn)高產、穩(wěn)產、優(yōu)質、低成本、高效益的栽培理論和技術措施，以促進農作物生產的發(fā)展。也可以說，作物栽培學是研究“作物—環(huán)境—措施”三者關系的一門科學。一作物栽培學的性質任務作物栽培學是研究農作物生育規(guī)律及其3作物生長發(fā)育各個時期，對外界環(huán)境條件都有一定要求。作物高產栽培必須研究和了解作物生育過程對環(huán)境條件的要求，以及這些條件及各種器官建成過程所出現(xiàn)的矛盾，以便采取相應的促、控措施，發(fā)揮有利因素，克服不利因素，滿足作物對外界條件的要求，使其沿著高產優(yōu)質的方向發(fā)展。作物栽培的目的，不僅是著眼于一個作物、一季作物的高產，還必須考慮到季季高產和全年高產。因此，作物高產栽培要對全年的作物布局，作出合理安排。許多栽培措施要從前后季作物的相互關系中，予以全面考慮。作物的高產栽培技術還必須以高產穩(wěn)產農田、合理的耕作制度和優(yōu)良品種作為基礎，即必須在良田、良制、良種、良法配套的基礎上，才能發(fā)揮其增產作用。作物生長發(fā)育各個時期，對外界環(huán)境條件都有一定要求。作物高產栽4二作物的概念和分類作物的概念：

“作物”本是日本名詞，我國俗稱“莊稼”。廣義概念包含對人類有利用價值為人類栽培的各種植物。例如，各種農作物、蔬菜作物、果樹、牧草等。地球上有記載的植物有30多萬種，被人類利用的約2500種，其中約1500種是栽培植物。作物的狹義概念僅指農作物，如糧、棉、油、麻、糖、煙等，它也是作物栽培學的主要研究對象。二作物的概念和分類作物的概念：5作物的分類1．糧食作物禾谷類：水稻、小麥、大麥、燕麥、黑麥、玉米、高粱、粟、薏苡、蕎麥等作物。除蕎麥屬蓼科外，均屬禾本科。豆類：大豆、蠶豆、豌豆、綠豆、飯豆、小豆、豇豆、菜豆、蔓豆、羽扇豆、鷹嘴豆等作物。屬豆科。薯芋類（或稱根莖類）：甘薯、馬鈴薯、木薯、豆薯、蕉藕、山藥（薯蕷）、芋、菊芋等，科屬不一。2．工業(yè)原料作物（或稱經濟作物）纖維類：種纖維，如棉花；韌皮纖維，如黃麻、紅麻、大麻、苧麻、亞麻、苘麻；葉纖維，如劍麻、蕉麻等。油料類：油菜、花生、芝麻、向日葵、蓖麻、紅花等。糖料類：甘蔗、甜菜、甜葉菊、蘆粟等。嗜好類：茶葉、煙草、咖啡、薄荷、啤酒花等。3．飼料及綠肥作物：苕子、紫云英、黃花苜蓿、草木樨、田菁、紫穗槐、沙打旺、蘇丹草、黑麥草、三葉草。4．藥用及調味品作物：包括人參、黨參、西洋參、桔梗等藥用作物和花椒、胡椒、八角等調味品作物。作物的分類6我省主要糧食作物為小麥、玉米、水稻、甘薯和大豆。小麥是我省糧食生產中的骨干作物，常年種植面積占糧食作物面積1/3以上，產量占糧食總產1/2以上。我省經濟作物主要為棉花、油菜、花生、烤煙及麻類。三河南省農作物生產概況我省主要糧食作物為小麥、玉米、水稻、甘薯和大豆。小麥是我省糧7河南省的耕地面積為687.1萬公頃，僅次于黑龍江省，名列全國第二?？偛シN面積達1207萬公頃，其中主要是種植糧食作物，是全國糧食產量超過3000萬噸大關的三個省區(qū)之一。小麥：河南省小麥種植面積大，占糧播面積的54%，產量一直占全國的20%以上，高居全國第一。玉米：河南省的玉米是僅次于小麥的第二大糧食作物，平均單產比建國初增長了四倍，穩(wěn)定地成為河南最主要的秋糧作物。薯類作物：薯類作物是河南第二大類糧食作物，是一種較為重要的秋糧作物，60—70年代總面積大體和小麥持平。水稻：水稻是河南省的第四大糧食作物，種植面積占全省糧播面積的4%，其產量占總產量的8%。大豆：河南是我國大豆的主要產區(qū)之一，播種面積和產量僅次于黑龍江省，是我國第二產豆大省。棉花：河南是我國主要產棉區(qū)之一，棉花總產量居全國第二位，棉花生產已成為河南農業(yè)經濟的重要支柱之一。河南省的耕地面積為687.1萬公頃，僅次于黑龍江省，名列全國8四作物產量和生產潛力作物產量的概念作物產量包括生物產量和經濟產量。前者是指作物在生育期間生產和積累有機物的總量。生產上除地下部分作為主產品的作物外，一般僅以地上部總干物質的收獲量作為生物產量。后者是指栽培目的所需要的產品收獲量。它又因作物種類及栽培目的而異。如禾谷類、豆類作物的經濟產量指它的籽實，薯類作物指塊根塊莖，棉花為種子的纖維等等。玉米作為糧食作物或精飼料，它的經濟產量僅指籽粒，作為青飼料、青貯料則整株都包括在經濟產量之內。四作物產量和生產潛力作物產量的概念9作物產量的概念

經濟產量在生物產量中所占比率（生物產量轉化為經濟產量的效率）一般稱為經濟系數(shù)或收獲指數(shù)。即經濟系數(shù)（%）=經濟產量/生物產量×100。經濟系數(shù)因作物種類不同而有差異：薯類作物一般為70—80%；禾谷類作物為30—50%；豆類作物為20%左右；棉花為35—40%（籽棉）或13—16%（皮棉）。作物產量的概念

經濟產量在生物產量中所占比率（生物產量轉化為10作物產量構成因素及其相互關系作物的單位面積產量（經濟產量）是單株產量和單位面積上株數(shù)的乘積。作物產量構成因素及其相互關系11油菜的單位面積產量，決定于單位面積上的角果數(shù)，每角粒數(shù)和粒重三個因素，其關系如下：經濟產量（kg/667m2）=每667m2角果數(shù)×每角粒數(shù)×千粒重（g）/1000×1000油菜的單位面積產量，決定于單位面積上的角果數(shù)，每角粒數(shù)和粒重12作物生產潛力估算按太陽輻射能估計法：作物的生長，實質上就是太陽能轉化的過程。生物產量也就是凈生產量。可以用作物的光合總量減去呼吸消耗量來計算。生物產量（光合面積×光合能力×光合時間）—呼吸消耗。我國稻、麥高產地區(qū)和高產典型，大都出現(xiàn)在全年太陽輻射能較大的地區(qū)，如云南、西藏、青海等地。因此，可以按太陽輻射能來估算作物的最高理論產量。作物生產潛力估算按太陽輻射能估計法：作物的生長，實質上就是太13水稻大田生育期每畝太陽輻射能量約為2.7×103千卡，小麥全生育期每畝約為2.67×103千卡，推算最高理論產量（生物產量）分別為3106公斤/畝和3098公斤/畝，水稻的經濟系數(shù)按0.5計算，小麥的經濟系數(shù)按0.35計算，則經濟產量分別為1553公斤/畝和1085公斤/畝。關于稻麥等作物的光能利用率和提高理論產量的估算，一般不是以其全生育期的太陽總輻射能量作為標準，而是以其產量形成期的太陽輻射能量作為標準。估算結果最高理論產量為每畝稻谷1566公斤。水稻大田生育期每畝太陽輻射能量約為2.7×103千卡，小麥全14光能利用率估算法

光能利用率的理論值一般為9—14%。對大田作物的光能利用率，村田等計算結果為5.5%，武田提出最大為6.7%。但目前一般采用下列參數(shù)進行計算的：實際可利用光能為50%，同化器官的吸收率為70%，光能成為化學潛能的轉化效率為25%，凈同化占全同化的比率為50%，即大田作物光能利用率=0.5×0.7×0.25×0.5=4.375%=4.4%根據(jù)4.4%的光能利用率來推算，水稻、小麥的最高理論產量分別為畝產稻谷1400公斤左右，畝產小麥1000公斤左右。光能利用率估算法

光能利用率的理論值一般為9—14%。對大田15提高作物產量的途徑合理安排茬口，采用間作套作、育苗移栽等措施，提高復種指數(shù)，以便更加充分和經濟地利用單位土地面積上太陽能。采用合理的栽培措施。如合理密植，保證田間有最適宜的作物群體，最大限度地利用光能，加強田間管理，正確運用肥水，充分滿足作物各生育階段對外界環(huán)境條件的要求，使適宜的葉面積維持較長時間，促進光合產物的生產、積累和運轉。利用植物生長調節(jié)劑，增加CO2的供應，抑制光呼吸等以提高光合效率。在育種方面主要是培育高光效、株型理想以及經濟系數(shù)高的高產、優(yōu)質、多抗的作物新品種。提高作物產量的途徑合理安排茬口，采用間作套作、育苗移栽等措16五、作物生長發(fā)育及環(huán)境條件的關系（一）溫度適宜的溫度條件范圍內，作物生命活動順利進行;過高或過低溫度，對作物生命活動不利，嚴重時甚至會導致其死亡。作物的三基點溫度：不同作物的三基點溫度不同；不同品種的三基點溫度不同（同一種作物）；不同生育期的三基點溫度也有差異（同一種作物品種）；不同生理過程和不同器官對溫度條件的要求也是不同（同一種作物）五、作物生長發(fā)育及環(huán)境條件的關系（一）溫度17三基點溫度三基點溫度是作物生命活動過程的最適溫度、最低溫度和最高溫度的總稱。在最適溫度下，作物生長發(fā)育迅速而良好；在最高和最低溫度下，作物停止生長發(fā)育，但仍能維持生命。如果繼續(xù)升高或降低，就會對作物產生不同程度的危害，直至死亡。三基點溫度是最基本的溫度指標，它決定著溫度的有效性、作物種植季節(jié)及分布區(qū)域，決定著作物生長發(fā)育速度、光合潛力以及產量潛力。作物種類最低溫度最適溫度最高溫度水稻10～1230～3236～38小麥3～4.520～2230～32玉米8～1030～3240～44棉花13～152835油菜4～520～2530～32幾種主要作物的三基點溫度（℃）同一作物的不同發(fā)育期及不同生物學過程的三基點溫度不同。

水稻主要生育期的三基點溫度（℃）生育期最低溫度最適溫度最高溫度種子發(fā)芽期10～1220～3040苗期12～1526～3240～42分蘗期15～1625～3240～42抽穗成熟期15～2025～3040三基點溫度三基點溫度是作物生命活動過程的最適溫度、18農業(yè)界限溫度是熱量資源的一種表達形式，是對農業(yè)生產有特定意義的幾個日平均氣溫。農業(yè)氣候上常用的界限溫度有0℃、5℃、10℃、15℃、20℃。界限溫度的出現(xiàn)日期、持續(xù)日數(shù)對確定作物布局、耕作制度、品種搭配等都具有十分重要的意義。0℃日平均氣溫低于0℃時，土壤開始凍結，作物停止生長，冬小麥進入越冬階段；日平均氣溫高于0℃時，大地解凍，草木返青，農事活動開始。5℃日平均氣溫達到或超過5℃時，一切越冬作物和樹木恢復生長。等于和大于5℃稱為生長期。10℃日平均氣溫大于10℃，棉花、水稻、玉米等喜溫作物進入生長期，冬小麥進入一年中最活躍的生長期。15℃喜溫作物積極生長，春季棉花、花生等進入播種期，可開始采摘茶葉。穩(wěn)定通過15℃的終日為冬小麥適宜播種的日期；水稻停止灌漿；熱帶作物將停止生長。20℃水稻安全抽穗、開花的指標，熱帶作物正常生長。農業(yè)界限溫度是熱量資源的一種表達形式，是對農業(yè)生產有19作物栽培基礎20溫室效應及全球變暖全球氣候變暖，為糧食生產提供了更多的熱量，如果只考慮氣候變暖的影響，未來三大作物糧食產量將比以前明顯增加，但綜合考慮各種因素，氣候變化對未來糧食生產有較大沖擊。如何更好地利用氣候變化的有利因素，克服不利因素，提高糧食產量已成為我們農業(yè)科技人員研究的重要課題。近一百多年來：波動上升氣候增暖時期逐漸變冷時期加速回升時期溫室效應及全球變暖全球氣候變暖，為糧食生產提供了更多的熱量，21溫度對作物生長的影響氣溫氣溫是影響植物的最重要溫度因素，直接調節(jié)其他溫度環(huán)境，變化最劇烈而又有一定規(guī)律。一般是溫室中溫度的調控主要是只對氣溫的改變。土溫土壤的溫度影響種子萌發(fā)、根系生長、礦物鹽類的溶解度（EC、pH)、土壤微生物的活動、有機質的分解、新陳代謝。直接影響：植物根活力、酶活性。間接影響：土壤肥力、微生物（益/害）、蟲等水溫陸生及土培植物灌溉和噴淋用水溫度及植物所處室溫一般不宜差異過大，差異（>8℃）過高、過低，以及水本身溫度過高、過低對植物都有不利的影響。主要是水溫過低時的影響，包括植物被冷凝水滴濺到受傷。溫度對作物生長的影響氣溫22植物溫度無論是哪種溫度因素對植物產生何種影響都是外因，最終都是植物自身溫度變化的直接原因起作用。細胞低溫傷害和高溫傷害的生理變化。

細胞染色植物溫度細胞染色23溫度危害低溫傷害低于植物最低生長溫度是的傷害為“寒害”，當形成冰凍，即自由水結成冰晶時為“凍害”。無論是低溫還是高溫都會影響原生質層和細胞膜類的理化性質，導致功能性降低，甚至變性失去活性。輕度的、持續(xù)時間較短的傷害是可以恢復的，但一定要“緩”，即對收傷害的植物要先保持其較低的生理代謝，在慢慢恢復到正常水平。凍害時水分子結成冰晶，直接對細胞造成機械傷害，不可恢復。溫度危害低溫傷害24一般來說，正常葉片的葉綠體中有兩大類光合色素，其中葉綠素和類胡蘿卜的分子比例為三比一由于綠色的葉綠素比黃色的類胡蘿卜素多，占優(yōu)勢，所以正常葉子總是呈現(xiàn)綠色。

低溫條件下，或葉衰老時，由于葉綠素較易被破壞或先降解，數(shù)量減少，而類胡蘿卜素比較穩(wěn)定，所以葉片呈現(xiàn)黃色。

紅葉不是葉片中葉綠體的色素造成的，而是由細胞液泡中的花色素引起的。因溫度降低，植物體內積累較多糖分以適應寒冷，體內的可溶性糖多了，就形成較多的花色素儲存于液泡中。而花色素類似于酸堿指示劑，從堿性到酸性會呈現(xiàn)從藍色到紅色顏色漸變，具體而言是，pH=7~8時呈淡紫色；pH<3時，呈紅色；pH>11則呈藍色。由于低溫時液泡中花色素增多，且細胞液pH值又偏酸性，因此葉子就變紅了。一般來說，正常葉片的葉綠體中有兩大類光合色素，其中葉綠素和類25高溫傷害高溫傷害常見的有日光灼傷，高溫高濕傷害，高溫干熱傷害等，因植物不同而異，一般較低溫傷害難恢復。同時高溫也是引起植株徒長的一個重要原因。高溫傷害26作物生長發(fā)育及環(huán)境條件的關系（二）光照綠色植物吸收大陽光并將光能轉化成化學能，通過光合作用制造有機物。光照長度對作物的影響光照強度對作物的影響光能利用率及其提高途徑光照異常的農業(yè)氣象災害作物生長發(fā)育及環(huán)境條件的關系（二）光照27光照對植物直接起作用主要涉及到三個指標，即光質、光強和光照時間。光照對植物直接起作用主要涉及到三個指標，即光質、28光強我們所說的光強指的是“光照度”，光度學中沒有“光強”這樣一個概念，更區(qū)別于“光強度”（光源在指定方向的單位立體角內發(fā)出的光通量，國際單位是candela（坎德拉）簡寫cd）。光照度，被照明面單位面積上得到的光通量（對于在單位時間里通過某一面積的光能，稱為通過這一面積的光能通量），單位是勒克斯，Lux。光強我們所說的光強指的是“光照度”，光度學中沒有“光強”這29光照時間光照時間包括凈光照時長和晝夜交替變化。光照時長影響光合作用同化產物產出量，即植物能吃多少“飯”；晝夜長短交替的變化，主要影響植物“休息”和誘導生殖生長（即開花）。光照時間30光照長度對作物的影響（1）植物的光周期現(xiàn)象：白天光照和夜晚黑暗的交替及其持續(xù)時間對植物的開花有很大的影響，這種現(xiàn)象稱之為光周期現(xiàn)象。根據(jù)作物開花對光長的反應，可分為：a.長日性植物。光照長度超過一個臨界光長（如小麥、大麥、黑麥、油菜、天仙子等）b.短日性植物。光照長度短于一定臨界值（大豆、蒼耳、菊花、晚稻、美洲煙草等）c.中日性植物。晝夜長短接近于相等時d.中間型植物。開花受光長影響較小的植物光照長度對作物的影響312．光照強度對作物的影響（1）光強及光合作用光飽和點：在一定的光照強度范圍內，光合作用強度隨著光照強度的增強而增強。當光照強度達到一定強度后，光合作用強度不再相應地增強，我們把這種現(xiàn)象稱為光飽和現(xiàn)象。這個光的臨界點稱為光飽和點。光補償點：在光合作用進行的同時，植物的呼吸過程也在進行。把植物的光合強度和呼吸強度達到相等時的光強值稱為光補償點。2．光照強度對作物的影響32作物栽培基礎33喜陽植物和耐蔭植物：根據(jù)植物對光照強度的反應，可分為喜陽植物和耐蔭植物。最喜陽植物的光合作用水平隨光照強度可一直增加到等于全部太陽光照時（即不存在光飽和現(xiàn)象）。而耐蔭植物在光照強度僅及晴天時的1/10時，光合作用就不再增加了。喜陽植物和耐蔭植物：根據(jù)植物對光照強度的反應，可分為喜陽植物34作物栽培基礎35（三）水份植物水分含量及生理意義水是有機物的主要成份和最重要的生活條件。水是作物進行光合作用的主要原料，作物體內有機物的運轉要在水溶液中進行，根系對土壤中礦物質養(yǎng)分的吸收只有在水分足夠時才能進行。水分循環(huán)系統(tǒng)定義大氣水分以降水形式到達地面，經分配后進入土壤，大量的水分通過植物根系吸收并經植物體運輸?shù)饺~面，再由葉片中的液態(tài)水變?yōu)槠麘B(tài)水而輸送到空氣中。作物生長對水分的需求關系（三）水份植物水分含量及生理意義361植物水分含量及生理意義水在生長著的植物體中含量最大。原生質含水量為80～90％，其中葉綠體和線粒體含50％左右；液泡中則含90％以上。組織或器官的含水量隨木質化程度增加而減少，如瓜果的肉質部分含水量可超過90％，幼嫩的葉子為80～90％，根為70～95％，樹干則平均為50％，休眠芽約40％。含水最少的是成熟的種子，一般僅10～14％，或更少。代謝旺盛的器官或組織含水量都很高。原生質只有在含水量足夠高時，才能進行各種生理活動。各種生化反應都須以水為介質或溶劑來進行。水是光合作用的基本原料之一，它參加各種水解反應和呼吸作用中的多種反應。植物的生長，通?？课辜毎扉L或膨大。膨壓降低，生長就減緩或停止。1植物水分含量及生理意義37水的特有的理化性質給植物帶來一些好處。水的汽化熱（20℃時為2454J／g）及比熱〔4.187J（g℃）〕特別高，有利于發(fā)散植株所吸收的輻射熱；避免體溫大幅度上升。水的表面張力、內聚力及與一些物質間的吸附力在植物體內運輸中有重要意義。水能透過可見光和紫外光，使日光能透射到葉綠體上供光合作用之用，或被光敏素等吸收，引起光形態(tài)發(fā)生效應。水分子的極性造成了多種化合物的水合狀態(tài)，并使原生質親水膠體得以穩(wěn)定。1.水分是生命活動的介質和參與者2.水分是物質吸收和運輸物質的工具3.水分能使植物保持固有的姿態(tài)

水的特有的理化性質給植物帶來一些好處。水的汽化熱（382植物細胞的水分關系植物細胞中的水分，可分為自由水和束縛水。自由水是可以移動的。生理上活躍的組織中，大部分水（包括液泡水）是自由水。束縛水是通過氫鍵吸附于細胞中特別是膜上的蛋白質、多糖之上的水分子，成半晶體排列，密度比液態(tài)水大。細胞壁微纖絲的纖維素和多糖膠體表面上，也有束縛水膜存在。2植物細胞的水分關系393整體植物的水分代謝陸生植物根及冠分別處于地下與地上，在通常情況下冠部向大氣失去水分，根部則吸收水分，因此水的主要流向是自土壤進入根系，再經過莖到達葉、花、果實等器官，并經過它們的表面、主要是其上的氣孔，散失（蒸騰）到大氣中去。根據(jù)擴散的通路又可分為氣孔蒸騰、角質層蒸騰、皮孔蒸騰。其中氣孔蒸騰在氣孔開放時可占總蒸騰量的80～90％，但氣孔的開張度隨植株內外環(huán)境而變化。夜間或夏天中午炎熱干旱時氣孔關閉，阻力增加，蒸騰速率很低。3整體植物的水分代謝404根系對水分的吸收根系以其龐大的表面積，主要是根尖上著生的根毛，及土壤水分相接觸。當葉片蒸騰失水時，水勢比土壤水那一端的水勢顯著降低，在植株體內形成水勢陡度，水分自土壤經根毛表面向根內流動。這種水分吸收順著水勢陡度發(fā)生，根系不起推動作用，因此稱為被動吸水（動力來源于蒸騰拉力）。當?shù)厣喜坎徽趄v，也沒有蒸騰所造成的低水勢來牽引蒸騰流時，根系也能吸收土壤中的水分，并推動水經木質部流向地上部。這種吸水過程稱為主動吸水（動力來源于滲透壓），所產生的壓力稱為根壓。4根系對水分的吸收41在夜間和清晨空氣濕潤時，某些植物（特別是它們的幼苗和葉尖）分泌出水滴，稱為吐水；在切斷植物的莖時，連根部分的切端上木質部處形成水珠，稱為傷流（溢泌）。這兩種現(xiàn)象都是根壓造成的?！居行﹤魇歉蓧阂鸬?。傷流液有的近似于純水，幾乎不含有雜質，有的含有相當大量的無機物和有機物，情況各不相同。傷流中的有機物，已檢查出的有：糖類、有機酸、氨基酸、細胞分裂素和赤霉素等?！吭谝归g和清晨空氣濕潤時，某些植物（特別是它們的幼42作物生長對水分的需求關系生理需水--滿足植物生理活動所需要的水分生態(tài)需水--利用水的理化特性,調節(jié)植物周圍的環(huán)境所需要的水分作物生長對水分的需求關系生理需水--滿足植物生理活43水分臨界期和關鍵期是不同的概念作物的水分臨界期：農作物在不同生育期對水分最敏感的時期，即由于水分缺乏對產量影響最大的時期，稱之為某作物的水分臨界期。水分臨界期和關鍵期是不同的概念作物的水分臨界期：44水分關鍵期：在水分臨界期或對水分也相當敏感的另一個時期，正好遇上當?shù)亟邓畻l件經常不足，這一時期即當?shù)厮謼l件影響產量的關鍵時期，稱為作物的水分關鍵期。水分臨界期水分關鍵期從作物本身考慮綜合考慮作物的特性和當?shù)氐臍夂驐l件生理問題農業(yè)氣象問題水分關鍵期：在水分臨界期或對水分也相當敏感的另一個時期，正好45農田土壤水分調控農田、土壤水分調控合理開發(fā)和利用水資源節(jié)水技術措施節(jié)水農藝措施節(jié)水農業(yè)布局①降水有效利用。②地下水和地表水的聯(lián)合利用。③劣質水開發(fā)。①輸水工程。②節(jié)水灌溉技術。①農業(yè)結構調整。②種植制度。③作物布局。①抗旱育種。②節(jié)水灌溉。③覆蓋技術。④保墑耕作。⑤培肥地力。⑥理化抗旱措施。農田土壤水分調控農田、土壤合理開發(fā)和①降水有效利用。①輸46提高水分利用效率的途徑灌溉

：灌溉時間、灌溉水量和灌溉方式,對于提高水分有效利用率很重要。在作物需水臨界期,灌溉適量水分收益最高。常用灌溉方式有:溝灌：適用于寬行距中耕作物,如棉花、玉米、薯類及有些蔬菜。淹灌：是一種滿足水稻喜溫好濕作物的灌溉方式。噴灌、滴灌：據(jù)研究,噴灌用水經濟,水分有效利用率高,及溝灌相比較,一般可省水20-30%,增產10-20%。滴灌經濟效益最佳，但成本較高。提高水分利用效率的途徑灌溉

：灌溉時間、灌溉水量和灌溉方式,47提高水分利用效率的途徑風障

：在一般風速下,風障不改變作物的水分有效利用率;在大風和平流顯熱情況下,風障可明顯提高作物的水分有效利用率,少耗水而增產。覆蓋：減少農田蒸散,特別在有風情況下效果尤其顯著。作物種類的選配

：根據(jù)各地水分條件,選配適宜作物可提高水分有效利用率。大量研究表明，不同作物之間的水分利用效率存在很大差異。比如高粱地蒸散率小,土壤中貯水量比大豆地多。高粱水分有效利用率為大豆的近三倍。農田基本建設配套設施和合理施肥等均可提高水分有效利用率。

提高水分利用效率的途徑風障

：在一般風速下,風障不改變作物的48（四）肥料肥料：凡能向植物提供其生長發(fā)育所必需的化學物質的任何物質。為作物提供各種所需礦質元素，其供應量決定著作物的生長發(fā)育狀況和產量高低。肥料的發(fā)展歷史第一階段:氮肥階段，以補充“氮元素”為主題。

時間：上世紀30年代至70年代末。

代表產品：氨水、碳酸氫銨、尿素。第二階段：磷肥階段，以補充“磷元素”為主題。

時間：上世紀70年代末至90年代初。

代表產品：鈣鎂磷肥、重鈣、磷酸一銨、磷酸二銨。第三階段：復合肥階段，以“氮、磷、鉀”均衡補充為主題。

時間：上世紀90年代初至本世紀初。

代表產品：中低濃度復混肥、高濃度復合肥。第四階段：全營養(yǎng)肥料階段，訴求平衡施肥、全面營養(yǎng)。實現(xiàn)有機+無機、大中微量元素的均衡補充。

時間：今后很長一段時間。

代表產品：新型有機+無機復混肥。（四）肥料肥料：凡能向植物提供其生長發(fā)育所必需的化學物質的任49肥料的分類（1）按肥料來源及組分的主要性質可分為：化學肥料、有機肥料、生物肥料和綠肥。（2）按所含營養(yǎng)元素成分，可分為：氮肥、磷肥、鉀肥、鎂肥、硼肥、鋅肥和鉬肥等。（3）按營養(yǎng)成分種類多少，可分為：單質肥料、復合肥料或復混肥料。（4）按肥料狀態(tài)分，則有固體肥料（包括粒狀和粉狀肥料）與液體肥料。肥料的分類（1）按肥料來源及組分的主要性質可分為：化學肥料、50植物營養(yǎng)及施肥原理作物生長的16種必需營養(yǎng)元素:大量營養(yǎng)元素：CHONPKCaMgS(占植物干重的0.1%以上)微量營養(yǎng)元素：FeMnCuZnBMoCl(一般占植物干重的0.1%以下)兩個重要的定律同等重要律:必需營養(yǎng)元素在植物體內不論數(shù)量多少都是同等重要的。不可代替律:任何一種營養(yǎng)元素的特殊功能都不能為其它元素所代替。植物營養(yǎng)及施肥原理作物生長的16種必需營養(yǎng)元素:51植物營養(yǎng)及施肥原理有益元素在16種營養(yǎng)元素之外，還有一類營養(yǎng)元素，它們對一些植物的生長發(fā)育具有良好的作用，或為某些植物在特定條件下所必需，但不是所有植物所必需，人們稱之為“有益元素”。其中主要包括：SiNaCoSeNiAl等。水稻Si、固氮作物Co、甜菜Na等。植物營養(yǎng)及施肥原理有益元素52營養(yǎng)元素的生理作用營養(yǎng)元素吸收形態(tài)生物化學功能第一組C、H、O、N、SCO2、HCO3-、H2O、O2、NO3-、NH4+、N2、SO4=、SO2離子來自土壤溶液氣體來自大氣是有機物質的主要組成成分，是酶催化過程中原子團的必需元素。通過氧化還原反應而同化第二組P、B、Si來自土壤溶液中的磷酸鹽、硼酸和硼酸鹽、硅酸鹽與植物中天然醇類進行酯化作用，磷酸酯參與能量轉換反應第三組K、Na、Mg、Ca、Mn、Cl來自土壤溶液的離子一般功能：形成滲透勢特殊功能：使酶蛋白的構造成為最佳狀態(tài)，以利酶的活化作用。兩種作用物之間的橋梁聯(lián)結，使非擴散和擴散的陰離子平衡第四組Fe、Cu、Zn、Mo來自土壤溶液的離子或螯合物主要以螯合物結合于輔基內，通過這些元素原子價的變化而傳遞電子營養(yǎng)元素的生理作用營養(yǎng)元素吸收形態(tài)生物化學功能第一組CO2、53施肥原理及方法養(yǎng)分歸還學說：隨著作物的每次收獲（包括籽粒和莖桿）必然要從土壤中取走一定的養(yǎng)分；如果不正確地歸還養(yǎng)分于土壤，地力必然會下降；要想恢復地力，就必需歸還從土壤中取走的全部東西；為增加產量，就應該向土壤中施加灰分元素。最小養(yǎng)分律：植物為了生長發(fā)育，需要吸收各種養(yǎng)分，但是決定植物產量的卻是土壤中那個相對量最小的有效養(yǎng)分，無視這個限制因素，即使繼續(xù)增加其它營養(yǎng)成分，也難以提高產量。限制因子律：增加一個因子的供應，可以使作物生長增加，但是遇到另一生長因子不足時，即使增加前一因子也不能使作物生長增加，直到缺乏的因子得到補充，作物才能繼續(xù)增長。報酬遞減律：從一定土地上所得報酬隨著向該土地投入的勞動和資本量的增大而有所增加，但隨著投入的單位勞動和資本量的增加，報酬的增加卻在逐漸減少。施肥原理及方法養(yǎng)分歸還學說：隨著作物的每次收獲（包括籽粒和莖54木桶效應木桶效應55合理施肥的原則1．明確施肥目的2．按土施肥3．按植物種類施肥4．按氣候施肥5．按肥料特性施肥6．各種肥料配合施用合理施肥的原則1．明確施肥目的561．明確施肥目的若以營養(yǎng)植物為目的，則應速效肥和遲效肥相配合，適時施肥；若以改土為目的，則應以有機肥為主，施基肥為主；想要延長草坪綠期，可適當多施氮、磷肥；要促進花卉多開花，應少施氮肥，多施磷、鉀肥和有機肥；要想樹木復壯，應松土，改土并大量施有機肥。1．明確施肥目的若以營養(yǎng)植物為目的，則應速效肥和遲效肥相配合572．按土施肥缺乏有機質和N的苗圃地應以施氮肥和有機肥為主；紅壤，赤紅壤應注重磷肥；酸性土忌施酸性肥，堿性土不施堿性肥料；粘土一次施用化肥量可稍大，沙質土則宜少量多次、少施勤施為好；酸性土壤上可施難溶性磷肥，石灰性土施難溶性磷肥則無效；北方土壤一般不缺鉀素，可以少施鉀肥；低濕土壤施用有機肥（尤其是新鮮有機肥）易導致土壤通氣條件惡化，所以應慎重。2．按土施肥缺乏有機質和N的苗圃地應以施氮肥和有機肥為主；583．按植物種類施肥不同植物以及同種植物的不同生長階段有不同的營養(yǎng)特性；闊葉樹幼林對氮肥需要量高于針葉幼林；用材林應優(yōu)先考慮施氮；豆科樹木大都有根瘤，可固氮，應注重磷鉀肥；橡膠樹則要多施鉀肥。同一植物不同生長階段，所需肥種不同。不同植物的施肥深度不同，如大樹施肥深度為30-60厘米，一般花卉和草坪為10-15厘米；喜肥植物可多施肥，耐瘠植物可少施肥；3．按植物種類施肥不同植物以及同種植物的不同生長階段有不同的594．按氣候施肥大雨使硝態(tài)氮大量淋失，所以應在雨后施氮肥，以防氮肥損失；干旱地區(qū)施用硝態(tài)氮肥；干熱天氣葉面噴施磷肥。4．按氣候施肥大雨使硝態(tài)氮大量淋失，所以應在雨后施氮肥，以防605．按肥料特性施肥施肥必須考慮肥料本身的性質及成分。有機肥肥效長而平緩，多用作基肥，施用量大；速效氮肥肥效快，多用作追肥，施用量要適中，采用撒施、條施、穴施、澆灌等均可，且施用后要覆土；磷肥移動性差且容易被固定，所以一般要集中施用，并要靠近根層；磷礦粉只適于酸性土壤；微量元素肥料以葉面噴施為主，有時沾根或浸種。5．按肥料特性施肥施肥必須考慮肥料本身的性質及成分。616．各種肥料配合施用有機肥及化學肥料配合施用，可以相互取長補短，隨著有機肥的不斷施用，土壤的基礎肥力可以不斷提高，化肥的用量也可以逐漸減少。氮磷鉀肥配合施用；基肥、種肥和追肥配合施用：持續(xù)地為植物整個生長發(fā)育期提供養(yǎng)分，并及時滿足植物營養(yǎng)臨界期和強度營養(yǎng)期對養(yǎng)分的迫切需求。結合耕作，除草和殺蟲等措施。6．各種肥料配合施用有機肥及化學肥料配合施用，可以相互取長補62合理施肥的指標和要訣高產指標優(yōu)質指標5項指標高效指標環(huán)保指標培肥指標當前國家提出的發(fā)展高產、優(yōu)質、高效農業(yè)的基本要求發(fā)展可持續(xù)農業(yè)和提高環(huán)境質量要求合理施肥的指標和要訣當前國家提出的發(fā)展高產、優(yōu)質、高效農業(yè)的63施肥方法1基肥2種肥3追肥施肥方式1．撒施2．溝施3．穴施4．澆灌5.葉面噴施6.浸種、拌種、沾根施肥方法1基肥施肥方式1．撒施5.葉面噴施64（五）空氣空氣組成空氣的組成以氮氣N2和氧氣O2為主，氮氣78%,氧氣21%,稀有氣體0.94%,二氧化碳CO20.03%,其它氣體和雜質占0.03%。（五）空氣空氣組成65空氣質量的好壞直接影響植物的生產，二氧化碳(CO2)是植物進行光合作用合成有機物的重要原料，空氣混濁或空氣中含有過多有毒有害氣體會影響植物的生長發(fā)育，影響植物的生存質量并進一步影響植物的產量及質量。植物容易受大氣污染的危害，首先是因為它們有龐大的葉面積同空氣接觸并進行活躍的氣體交換。其次，植物不象高等動物那樣具有循環(huán)系統(tǒng)，可以緩沖外界的影響，為細胞提供比較穩(wěn)定的內環(huán)境。第三，植物一般是固定不變的，不像動物可以避開污染。空氣質量的好壞直接影響植物的生產，二氧化碳66有害氣體及危害病狀大氣污染物中對植物影響較大的是二氧化硫、氟化物、臭氧和乙烯；氮氧化物也會傷害植物，但毒性較?。宦?、氨和氯化氫等雖會對植物產生毒害，但一般是由于事故性泄漏引起的，為害范圍不大；此外還有空氣中的灰塵等。有害氣體及危害病狀671、二氧化硫對植物的影響典型的二氧化硫傷害癥狀是出現(xiàn)在植物葉片的葉脈間的傷斑，傷斑由漂白引起失綠，逐漸呈棕色壞死。傷斑的形狀為不規(guī)則的點狀、條狀或塊狀壞死區(qū)，壞死區(qū)和健康組織之間的界限比較分明。杉木棉花玉米SO21、二氧化硫對植物的影響杉木棉花玉米SO2682、氟化物對植物的影響有氟化氫、四氟化硅、硅氨酸及氟氣等，其中排放量最大、毒性最強的是氟化氫。植物受到氟化物氣體危害時，出現(xiàn)的癥狀及SO2受害的癥狀相似，葉尖、葉緣出現(xiàn)傷斑，受害組織與正常組織之間常形成明顯界線，未成熟葉片易受損害，枝梢常枯死。HF2、氟化物對植物的影響HF693、氯氣對植物的影響氯氣進入植物組織后，及水作用生成次氯酸，它是強氧化劑，有較大破壞作用，其毒性雖不及氟化氫強烈，但較二氧化硫強2－4倍。氯氣的急性危害癥狀與二氧化硫癥狀相似，傷斑主要在葉脈間出現(xiàn)，呈不規(guī)則的點狀或塊狀，受傷組織與健康組織間無明顯分界是其特點，同一葉上常常相間分布著不同程度的受害傷斑或失綠黃化，有時呈現(xiàn)一片模糊。

Cl23、氯氣對植物的影響Cl2704、空氣中的灰塵煤煙粉塵是空氣中粉塵的主要成分。工礦企業(yè)密集的煙囪和分散在千家萬戶的爐灶是煤煙粉塵的主要來源。煙塵中大于10微米的煤粒稱為降塵，它常在污染源附近降落，在各種作物的嫩葉、新梢、果實等柔嫩組織上形成污斑。葉片上的降塵能影響光合作用、蒸騰作用和呼吸作用正常進行，引起退色，生長不良，甚至死亡。粉塵中往往帶有有害的重金屬和其他腐蝕性物質，對植株造成直接傷害。4、空氣中的灰塵715、酸雨酸雨是指pH值小于5.6的雨雪或其他形式的降水。酸雨主要是人為的向大氣中排放大量酸性物質造成的，雨水被大氣中存在的酸性氣體污染。我國的酸雨主要是因大量燃燒含硫量高的煤而形成的，多為硫酸雨，少為硝酸，此外，各種機動車排放的尾氣也是形成酸雨的重要原因。(SO2,NO)5、酸雨我國的酸雨主要是因大量燃燒含硫量高的煤而72⑴經過許多的實驗表明:只要水的PH在3以下,松樹、水稻等許多植物的葉子表面會出現(xiàn)壞死的斑點。葉子表面的毛孔和氣孔受到損傷,其光合作用和分泌作用就會受到損傷。而且,植物所必須的鈣、鎂等體內成分都被酸水從葉子中和莖中奪取了,植物會逐漸變的衰弱,直至死亡。⑵土壤變質溶解在雨和霧中或以粉塵形成干性沉降的污染物,同土壤的鈣、鎂、鈉等金屬離子結合而被中和。土壤的酸化將使這些對植物生長起重要作用的金屬離子嚴重減少,土質惡化,樹木就會營養(yǎng)不足,樹的長勢減弱,生長停止.有些樹木的樹葉變成黃色就是因為作為葉綠素核心的+鎂補給不足,致使葉綠素不能形成緣故。⑶當酸化加重時,對植物有害的鉛等金屬就會從土壤中溶出.由于酸雨土壤的PH下降,鋁離子就從土壤中溶出,土壤中鋁離子的增加植物根的尖端部位對磷和鈣的吸收受到阻礙,從而植物無法獲取養(yǎng)分。另外,由于鋁離子對土壤中的動物和微生物群產生惡劣影響.所以,有機物不能降解,植物的營養(yǎng)補給也被切斷了。⑴經過許多的實驗表明:只要水的PH在3以下,松樹、水稻等許多73酸雨侵蝕后的森林酸雨侵蝕后的森林74空氣濕度空氣濕度用來表示空氣中水汽含量和濕潤程度的，在一定的溫度下在一定體積的空氣里含有的水汽越少，則空氣越干燥；水汽越多，則空氣越潮濕?？諝獾母蓾癯潭冉凶觥皾穸取?。在此意義下，常用絕對濕度、相對濕度等物理量來表示?？諝鉂穸?51、絕對濕度和相對濕度絕對濕度是一定體積的空氣中含有的水蒸氣的質量，一般其單位是克/立方米。絕對濕度的最大限度是飽和狀態(tài)下的最高濕度。相對濕度是絕對濕度及最高濕度之間的比，它的值顯示水蒸氣的飽和度有多高。相對濕度為100%的空氣是飽和的空氣。隨著溫度的增高空氣中可以含的水就越多，也就是說，在同樣多的水蒸氣的情況下溫度升高相對濕度就會降低。因此在提供相對濕度的同時也必須提供溫度的數(shù)據(jù)。1、絕對濕度和相對濕度76作物栽培基礎77溫室內的空氣濕度是由土壤水分的蒸發(fā)、噴霧補充水分和植物體內水分的蒸騰在設施密閉情況下形成的。高濕是園藝設施濕度環(huán)境的突出特點。尤其是在夜間,設施處于密閉狀態(tài),室內空氣濕度大,外界氣溫低,會引起室內空氣驟冷而形成霧。到了白天,在室外氣溫和太陽輻射的共同作用下,設施內溫度迅速升高,結霧消散,空氣濕度相對下降(相對濕度下降)。在溫暖季節(jié),白天棚室往往開窗通風,室內空氣濕度進一步下降(絕對濕度下降),及室外趨于一致。在采暖季節(jié),夜間需進行加溫,空氣絕對濕度不變,而相對濕度降低,也會減少結霧現(xiàn)象。溫室內的空氣濕度是由土壤水分的蒸發(fā)、噴霧補充水分和植78此外,伴隨著結霧現(xiàn)象的產生,還常常發(fā)生結露,主要是作物體表面結露以及塑料薄膜內表面嚴重結露而密布水滴,這是由溫差造成的。溫差的存在使得相對濕度分布差異較大,因此,在冷的地方就會出現(xiàn)冷凝水,冷凝水的出現(xiàn)及積聚就會出現(xiàn)物體表面的結露現(xiàn)象。作物表面的結露造成了作物沾濕,此外,塑料薄膜上露滴落到葉面上以及由于根壓使作物體內的水分從葉片水孔排出溢液(吐水現(xiàn)象)也會造成作物沾濕,這是作物很易發(fā)生病害的重要原因。此外,伴隨著結霧現(xiàn)象的產生,還常常發(fā)生結露,主要792、空氣濕度對植物的影響⑴空氣濕度影響蒸騰作用蒸騰作用除了是水分吸收的動力，還是礦質營養(yǎng)運輸?shù)膭恿Α？諝鉂穸却蟆⒄趄v作用弱，植物運輸?shù)V質營養(yǎng)的能力就下降。蒸騰作用還可調節(jié)葉片的溫度，如果溫度高，空氣濕度大，蒸騰作用弱，葉片就有可能被灼傷。對蒸騰作用的影響會間接的影響土壤的干濕交替，不利于肥水管理?？諝鉂穸乳L期過低，會造成葉片邊緣以及葉尖的壞死，主要原因是因為葉片內部氣腔水氣壓及外界水氣壓相差過大，造成葉片內部水汽供應不足而壞死。2、空氣濕度對植物的影響80⑵空氣濕度的大小影響植物氣孔的開閉，空氣濕度過大或過小都會導致氣孔關閉，植物氣孔關閉CO2不能進入葉肉細胞，光合作用減慢甚至停止。⑶空氣濕度的過大有利于病菌的繁殖，大多數(shù)真菌孢子的萌發(fā)、菌絲的發(fā)育都需要較高濕度。過低有利于蟲害的的發(fā)生，比如紅蜘蛛等螨類的發(fā)生一般在高溫低濕的環(huán)境中。⑷空氣濕度還會影響到植物的傳粉，以及影響到空氣溫度，間接影響到植物。⑵空氣濕度的大小影響植物氣孔的開閉，空氣濕度過大或過小都會導81風：空氣對流地球表面的空氣處于不斷的運動之中，空氣相對地面的水平運動就形成風。風是空氣質量及各種物理屬性如熱量、動量、水汽、二氧化碳、灰塵等輸送的動力，農田中熱量、水汽、二氧化碳等的調節(jié)主要是借助風的作用。同時風也是天氣變化和氣候形成的重要因素?？諝猓ù髿猓┑馁|量導致空氣對地球產生一定的壓力稱大氣壓力，不同地區(qū)大氣壓力的差異是導致空氣流動產生風的主要原因。地球上各種規(guī)模大氣運動的綜合表現(xiàn)稱作大氣環(huán)流，復雜的大氣環(huán)流在地球上不同的地區(qū)形成不同的風帶，由于地形地貌的影響造成區(qū)域性空氣環(huán)流就形成了各種各樣的地方性風。適宜的風可以調節(jié)環(huán)境，有利于植物生長，巨風則會影響植物的生長，使農業(yè)減產。作物品種、種植密度、耕作方向等風：空氣對流地球表面的空氣處于不斷的運動之中，空氣相對地面的82（六）土壤2.土壤的基本性質3.土壤資源的開發(fā)及保護1.土壤的基本組成（六）土壤2.土壤的基本性質3.土壤資源的開發(fā)及保護1.土壤83（1）土壤：即指覆蓋在地球陸地表面上的，能夠生長綠色植物的疏松表層。土壤分為：自然土壤和農業(yè)土壤。（2）土壤肥力：是指在植物生長發(fā)育過程中，土壤不斷地供給和調節(jié)植物所必需的水、肥、氣、熱等物質和能量的能力。（3）土壤的組成：自然界土壤由礦物質、有機質、土壤水分和土壤空氣三相物質組成。（1）土壤：即指覆蓋在地球陸地表面上的，能夠生長綠色植物的疏84土壤礦物質及土壤質地原生礦物-石英正長石次生礦物云母1.土壤土壤礦物質的組成土壤礦物質是構成土壤的“骨骼”，一般占土壤固相的95-98%。原生礦物是在風化過程中沒有改變化學組成而遺留在土壤中的一類礦物。次生礦物是原生礦物在風化和成土作用下，重新形成的一類礦物。粒徑>0.01mm和粒徑<0.01mm的分別稱為沙粒和黏粒。沙粒對于改善通氣性和透水性有益，黏粒主要起著保蓄養(yǎng)分、水分的作用。土壤礦物質及土壤質地原生礦物-石英正長石次生礦物云母1.土壤85養(yǎng)分含量低透氣性好發(fā)小苗不發(fā)老苗2.土壤質地土壤中各種粒級的配合和組合狀況稱為土壤質地，即土壤沙黏程度。土壤質地可分為沙土、壤土和黏土三類。(1)沙土的生產特性粒間孔隙大，通氣性強，保水性差，不耐旱。有機質分解快，保肥能力弱，但肥效快。土壤溫度變幅大，常稱“熱性土”。作物前期生長快，后期易脫肥，“發(fā)小苗不發(fā)老苗”，肥水管理應是少量多次。養(yǎng)分含量低透氣性好發(fā)小苗不發(fā)老苗2.土壤質地86(2)壤土壤土兼有沙土及黏土的優(yōu)點，通氣透水性良好，保水保肥力強；有機質分解較快，供肥性能好；土溫較穩(wěn)定，耕性良好。水、肥、氣、熱狀況比較協(xié)調，適宜種植各種作物，發(fā)小苗也發(fā)老苗——“壯子送老”。通氣透水性良好壤土適于種植各種作物(2)壤土壤土兼有沙土及黏土的優(yōu)點，通氣透水性良好87(3)黏土黏土的黏粒含量較多，其粒間孔隙小而總孔隙度大，毛細管作用強烈，透水透氣性差，但保水保肥性強；黏質土礦質養(yǎng)分豐富，加之通氣不良，有機質分解緩慢，肥效穩(wěn)長后勁足；黏土水多氣少，土溫升降速度慢，晝夜溫差小，稱“冷性土”。黏粒含量較多適于種植糧食作物或經濟作物發(fā)老苗不發(fā)小苗(3)黏土黏土的黏粒含量較多，其粒間孔隙小而總孔隙度大，88土壤生物和土壤有機質真菌菌絲細菌放線菌1、土壤生物土壤生物包括土壤中的動物、植物和微生物。土壤微生物種類：細菌、放線菌、真菌、藻類及病毒等。土壤生物的主要功能：影響土壤結構的形成；影響土壤無機物質的轉化；固持土壤有機持質，提高有機質含量；分解轉化土壤中的有毒殘留物質，凈化土壤。土壤生物和土壤有機質真菌菌絲細菌放線菌1、土壤生物892、土壤有機質（1）土壤有機質的來源及組成來源：施用的有機肥料、作物的秸稈以及殘留的根茬等。元素組成：C、O、H、N，分別占52%～58%、34%～39%、3.3%～4.8%和3.7%～4.1%，其次是P和S。物質組成：糖類（單糖、多糖、淀粉、纖維素、果膠物質等）、木質素、蛋白質、樹脂、蠟質等占10%～15%。腐殖質占土壤有機質的85%～90%，是土壤有機質的主體。轉化過程：礦質化過程、腐殖化過程。用稀酸處理土壤用稀堿處理富里酸沉淀部分溶解部分胡敏酸溶解部分不溶部分胡敏素腐殖質胡敏素（堿性）胡敏酸（酸性）富里酸（酸性）腐殖酸2、土壤有機質用稀酸處理土壤用稀堿處理富里酸沉90種植綠肥作物（2）土壤有機質的作用及管理作用：①提供作物需要的養(yǎng)分。②增加土壤保水、保肥能力。③形成良好的土壤結構，改善土壤物理性質。④促進微生物活動，活躍土壤中養(yǎng)分代謝。⑤其他作用。管理：增施廄肥、堆肥，種植綠肥，水田放養(yǎng)綠藻，秸稈還田等。同時結合耕作、排灌等措施，調節(jié)土壤水、氣、熱等狀況。種植綠肥作物（2）土壤有機質的作用及管理91土壤水分和土壤空氣（一）土壤水分并不是純水，是含有多種無機鹽及有機鹽的稀薄溶液。1、吸濕水和膜狀水吸濕水是干燥的土壤顆粒借助于土粒表面的分子引力吸附空氣中的氣態(tài)水；膜狀水是呈膜狀吸附在土壤吸附在土粒外表的液態(tài)水。作物不能吸收利用這部分水2、毛管水是指存在于土壤孔隙中，由毛管力所持有的水分，可被植物利用的水。3、重力水是指因重力作用沿土壤縫隙向下滲漏的水。土壤含水量質量含水量（%）=（濕土重－烘干土重）÷烘干土重×100%相對含水量（%）=土壤含水量÷田間持水量×100%土壤水分和土壤空氣（一）土壤水分92（二）土壤空氣1．組成特點①土壤空氣中CO2含量高于大氣；②土壤空氣中的O2低于大氣；③土壤空氣中的水汽含量高于大氣；④土壤空氣中還原性氣體高于大氣；⑤土壤空氣成分隨時、空而變化。2．土壤通氣性作用：①影響種子萌發(fā)；②影響植物根系的發(fā)育及吸收功能；③影響土壤養(yǎng)分狀況；④影響作物的抗病性。調節(jié)：通過深耕結合施用有機肥料、合理排灌、適時中耕等措施來調節(jié)土壤的通氣狀況，改善土壤水、肥、氣、熱條件，給植物生長創(chuàng)造適宜的環(huán)境條件。（二）土壤空氣93土壤的基本性質一、土壤孔隙性和結構性二、土壤耕性三、土壤保肥性和供肥性四、土壤酸堿性和緩沖性土壤的基本性質一、土壤孔隙性和結構性94一、土壤孔隙性和結構性（一土壤孔隙性土壤密度和土壤容重是描述土壤孔性的兩個重要的物理量。1.土壤孔隙度土壤孔隙度是指單位體積土壤中孔隙體積占土壤總體積的體積分數(shù)。一、土壤孔隙性和結構性（一土壤孔隙性952．土壤孔隙類型根據(jù)土壤孔隙的通透性和持水能力，將其分為三種類型：毛細管孔隙、通氣孔隙和非活性孔隙。3．土壤孔隙性及植物生長的關系適宜于植物生長發(fā)育的耕作層土壤孔隙狀況為：總孔隙度為50%～56%，通氣孔隙度在10%以上，如能達到15%～20%更好，毛細管孔隙度與非毛細管孔隙度之比以2:1為宜，無效孔隙度要求盡量低。對于植物生長發(fā)育而言，在同一土體內孔隙的垂直分布應為“上虛下實”。2．土壤孔隙類型根據(jù)土壤孔隙的通透性和持水能力，將其96（二）土壤結構性1．概念土壤結構性是指土壤結構體的種類、數(shù)量及其在土壤中的排列方式等狀況。2．土壤結構體的類型及特性按照結構體的大小、形狀和發(fā)育程度可分為：塊狀、核狀、柱狀及棱柱狀、片狀和團粒結構等五種。塊狀結構柱狀結構棱狀結構團粒結構微團粒結構核狀結構片狀結構（二）土壤結構性塊狀結構柱狀結構棱狀結構團粒結構微團粒結構核973．團粒結構形成：團粒結構一般要經過多次（多級）的復合、團聚而形成，可概括為如下幾步：單粒→復粒（初級微團聚體）→微團粒（二級、三級微團聚體）→團粒（大團聚體）。作用：①團粒結構土壤的大小孔隙兼?zhèn)洹＂谀軌騾f(xié)調水分和空氣的矛盾。③能協(xié)調保肥及供肥性能。④具有良好的物理性和耕性。團?？紫?．團粒結構形成：團粒結構一般要經過多次（多級）的復合、團聚98培育團粒結構的措施：①通過深耕，使土體破裂松散，適時采取耕、鋤、耱、鎮(zhèn)壓等耕作措施，結合施用有機肥料，促進團粒結構的形成。②通過種植綠肥或牧草，實行合理輪作倒茬，增加團粒結構。③采用溝灌、噴灌、滴灌和地下灌溉等節(jié)水灌溉技術，并結合深耕進行曬垡、凍垡，可充利用干濕交替、凍融交替作用，有利于團粒形成。④施用胡敏酸、樹脂膠、纖維素黏膠等土壤結構改良劑來促進團粒結構的形成。培育團粒結構的措施：99土壤耕性(一)土壤剖面從地表向下所挖出的垂直切面叫土壤剖面。1．自然土壤剖面自然土壤剖面一般分為四個基本層次：腐殖質層、淋溶層、淀積層和母質層。土壤耕性(一)土壤剖面1002．旱地耕作土壤的剖面旱地耕作土壤剖面一般也分為四層：即耕作層(表土層)、犁底層(亞表土層)、心土層及底土層。耕作層：指經常被耕翻的土壤表層，厚15～20cm。犁底層：是受農具耕犁壓實，在耕作層下形成的緊實亞表層，厚約l0cm。心土層：是介于犁底層和底土層之間的土層，也叫半熟化土層。一般厚度為20～30cm。底土層：位于心土層以下的土層。一般在地表50～60cm以下。耕作層犁底層心土層底土層旱地耕作土壤剖面2．旱地耕作土壤的剖面旱地耕作土壤剖面一般也分為四層：即1013．水田土壤的剖面耕作層：通常厚12~18cm，多銹斑。犁底層：厚10cm左右，青灰色，也多銹斑，可防止水分滲漏過快。滲育層:是受灌溉水浸潤或淋洗影響而形成的層次，厚10~20cm，顏色灰白，夾有少量銹紋、銹斑或鐵結核。潴育層：是受水分浸潤，含鐵礦物水化而顯黃和灰色層次，有大量的銹紋、銹斑或鐵錳結核。潛育層：是由于水溫、土溫過低，通透性不良，還原性物質積聚而形成的層次。母質層：母質層包括母質巖和母巖。3．水田土壤的剖面1024.土壤耕性的改良土壤耕性是指耕作中土壤表現(xiàn)出的各種性質及耕作后土壤的生產能力。改良耕性的措施是：（1）增施有機肥料。有機質可降低黏土的黏結性和黏著性，減少耕作阻力。（2）通過對黏土摻沙、沙土摻黏，改良土壤質地。（3）創(chuàng)造良好的土壤結構。（4）掌握宜耕期土壤含水量和宜耕時期。宜耕期：看土驗墑、手摸驗墑、試耕4.土壤耕性的改良宜耕期：看土驗墑、手摸驗墑、試耕103土壤酸堿性和緩沖性土壤酸性或堿性通常用土壤溶液的pH來表示。（一）土壤酸堿性1．概念土壤酸堿性是指土壤溶液中的H+和OH-濃度比例不同所表現(xiàn)的化學性質，常用pH表示。pH是土壤溶液中氫離子濃度的負對數(shù)，即pH=-log[H+]。2．調節(jié)①因土選種適宜的作物。②化學改良。酸性土壤通常通過施用石灰質肥料，堿性土壤通常通過施用石膏、磷石膏、明礬等進行改良。土壤酸堿性和緩沖性土壤酸性或堿性通常用土104（二）土壤緩沖性1．概念土壤具有抵抗外來物質引起酸堿劇烈反應變化的性能，稱為土壤緩沖性。2.機理①土壤膠體的緩沖作用；②弱酸及其鹽類的緩沖作用；③土壤中的兩性物質作用。如富里酸、氨基酸、蛋白質等有機質，既能中和酸，又能中和堿，從而起到緩沖作用。3．影響因素土壤緩沖性大小取決于黏粒含量、無機膠體類型、有機質含量等。4．調節(jié)在農業(yè)生產上，可通過沙土摻淤，增施有機肥料和種植綠肥，提高土壤有機質含量，增強土壤的緩沖性能。（二）土壤緩沖性105土壤保肥性和供肥性（一）土壤膠體1．概念土壤膠體是指直徑1~100nm時的土壤顆粒。2．種類無機膠體、有機膠體、有機-無機復合膠體。3．土壤膠體的性質有巨大的比表面積和表面能；帶有一定的電荷，以帶負電荷為主；具有一定的分散性和凝聚性:膠體顆粒分散，即為溶膠，膠體顆粒聚集，即為凝膠。土壤保肥性和供肥性（一）土壤膠體106（二）土壤的保肥及供肥性土壤保肥性是指土壤吸持各種離子、分子、氣體和粗懸浮物質的能力。土壤供肥性是指土壤在作物整個生育期內，持續(xù)不斷地供應作物生長發(fā)育所必需的各種速效養(yǎng)分的能力和特性。土壤的吸收保肥作用有五種：1.機械吸收指具有多孔體的土壤對進入土體的固體顆粒的機械截留作用。2.物理吸收指土壤膠體巨大的表面能對養(yǎng)分（如氨、尿酸、氨基酸）的吸收。3.化學吸收指土壤溶液中的可溶性養(yǎng)分與土壤物質發(fā)生化學反應而沉淀的過程。4.生物吸收指土壤中的微生物和植物根系對養(yǎng)分的吸收。5.離子交換吸收指帶電荷的土壤膠粒吸附土壤溶液中帶相反電荷的離子，從而吸收養(yǎng)分。它是一種物理化學現(xiàn)象，是土壤的重要保肥方式。（二）土壤的保肥及供肥性107土壤的供肥性及以下土壤性質有關：1．速效養(yǎng)分含量2．遲效養(yǎng)分的有效化遲效養(yǎng)分包括礦物態(tài)養(yǎng)分和有機態(tài)養(yǎng)分，二者分別通過風化和微生物分解釋放養(yǎng)分。3．交換性離子有效度一般來說，交換性離子飽和度越大，則該離子的有效程度越高。（三）土壤保肥及供肥性的調節(jié)1．增加肥料投入，調節(jié)土壤膠體狀況增施有機肥料、秸稈還田和種植綠肥，可提高土壤有機質含量；翻淤壓沙或摻黏改沙，增加沙土中膠體含量；適當增施化肥，以無機促有機，均可改善土壤保肥與供肥性。2．科學耕作，合理排灌合理耕作，以耕促肥；合理灌排，以水促肥，也可改善土壤保肥與供肥性。3．調節(jié)交換性陽離子組成，改善養(yǎng)分供應狀況酸性土壤施用適量石灰、草木灰；堿性土壤施用石膏，可調節(jié)其陽離子組成，可改善土壤保肥與供肥性。土壤的供肥性及以下土壤性質有關：（三）土108土壤資源的開發(fā)及保護一、我國主要農業(yè)區(qū)土壤二、高產肥沃土壤的培育三、低產土壤的改良和農業(yè)開發(fā)四、土壤退化污染及防治土壤資源的開發(fā)及保護一、我國主要農業(yè)區(qū)土壤109一、我國主要農業(yè)區(qū)土壤（一）我國的土壤資源特點1．土壤類型多我國最新土壤分類系統(tǒng)（1995年）將我國土壤分為14個土綱、39個亞綱、41個土類、595個亞類。2．山地面積大我國山地占國土面積66%。3．人均占有量低，低產土壤面積大我國國土面積9.6億hm2，耕地1.3億hm2,林地1.2hm2，草場2.8億hm2，人均占有耕地約為0.0934hm2，是世界平均數(shù)的26%，耕地中存在各種障礙因素的低產田約占1/3。4．土壤資源的不合理利用城鎮(zhèn)建設對耕地的侵占，沙化、污染、侵蝕、鹽漬化等土壤退化問題日趨嚴重，使良田減少速度加快。一、我國主要農業(yè)區(qū)土壤（一）我國的土壤資源特點110（二）我國主要農業(yè)區(qū)土壤1．紅黃壤主要分布于我國熱帶、亞熱帶地區(qū)。質地黏重，耕性差，酸性強。山地上部宜造水土保持林和用材林，中部宜種油茶、茶葉、板栗等，下部宜種作物。2．黃土性土壤是黃土高原和華北地區(qū)的主要土壤類型。耕性良好，微堿性，養(yǎng)分貧瘠，易干旱缺水。宜種植牧草、旱作物，造林以防止水土流失，3．干旱區(qū)土壤我國干旱、半干旱地區(qū)面積占國土面積的52.5%，占全國耕地的74%。宜種草、種樹、綠肥以涵養(yǎng)土地，農業(yè)上采用旱耕技術，適當種植耐旱作物。4．黑土和黑鈣土是東北地區(qū)的主要土壤類型。土層深厚，有機質含量高，土質疏松而富有團粒結構。栽種范圍廣，但也應注意涵養(yǎng)土地，是我國重要的農業(yè)區(qū)。5．水稻土主要分布于秦嶺、淮河以南。我國低產水稻土面積較大，應改土培肥，發(fā)展糧飼、糧經集約經營，在長江中下游應實行小麥—玉米—水稻三熟制。（二）我國主要農業(yè)區(qū)土壤1．紅黃壤主要分布于我國熱帶111二、高產肥沃土壤的培育（一）高產肥沃土壤的特征1．土體結構良好2．土壤養(yǎng)分適量協(xié)調3．物理性質良好（二）高產肥沃土壤的培肥措施1．增施有機肥料，培育土壤肥力2．發(fā)展旱作農業(yè)，建設灌溉農業(yè)3．合理輪作倒茬，用地養(yǎng)地結合4．合理耕作改土，加速土壤熟化5．防止土壤侵蝕，保護土壤資源二、高產肥沃土壤的培育（一）高產肥沃土壤的特征（二）高產肥沃112三、低產土壤的改良和農業(yè)開發(fā)（一）鹽堿土的改良和利用1．水利措施①排水降鹽；②灌水壓鹽；③引洪放淤；④種稻改良；⑤蓄淡養(yǎng)魚。2．農業(yè)措施①平整土地，深耕深翻；②培肥改土；③選種耐鹽作物，躲鹽巧種；④植樹造林，營造農田防護林。3．化學改良在水利、農業(yè)改良的基礎上，施用石膏、硫酸亞鐵、硫磺等化學改良劑也能起到改堿效果。三、低產土壤的改良和農業(yè)開發(fā)（一）鹽堿土的改良和利用113（二）低產土壤的改良和開發(fā)1．紫色土①水土保持；②合理施肥，培育土壤；③因地制宜，合理利用。2．白漿土①深耕打破白漿層；②秸稈還田，種植綠肥，補充有機質；③有機-無機-生物復合施肥和多元素配方施肥；④因土種植，對草甸白漿土和潛育白漿土，種植水稻可有效發(fā)揮土壤潛力。3．風沙土①封沙育草，造林固沙；②林果結合，發(fā)展果樹生產；③調整作物布局，發(fā)揮沙區(qū)優(yōu)勢；④增施有機肥，種植綠肥，秸稈直接還田；⑤引洪灌淤，客土壓沙，改良土質，提高風沙土蓄水、保肥、抗風能力。（二）低產土壤的改良和開發(fā)114（三）低產水稻田的改良和開發(fā)水稻田中有許多低產田，如冷浸田、漚田、沙土田等。1．冷浸田排除水害。犁冬曬白、熏田、摻沙入泥、施用熱性肥和磷肥等進行改良培肥。2．漚田①摻沙改善質地；②增施有機肥料，翻壓綠肥；③適時曬垡和凍垡；④適時耕作。

3．沙土田①沙土摻黏；②加深耕層厚度，增施有機肥料；③搞好農田基本建設，改善農業(yè)生產