作物栽培與環(huán)境

關(guān)于作物栽培與環(huán)境1第一頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日第一節(jié)作物的生態(tài)因子與生長(zhǎng)調(diào)節(jié)一、生態(tài)因子1、生態(tài)因子的概念

與作物相關(guān)的所有環(huán)境因子，統(tǒng)稱(chēng)生態(tài)因子。作物存在的生態(tài)系統(tǒng)稱(chēng)為農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng).農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)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。2第二頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日2、生態(tài)因子的分類(lèi)（1）氣候因子光、溫、水、氣等，隨地理位置和海拔而變化。（2）土壤因子土壤理化性質(zhì)、土壤生物和微生物等。（3）地形因子高原、山地、平原、洼地、坡度、坡向等。（4）生物因子動(dòng)物如哺乳動(dòng)物、昆蟲(chóng)等，昆蟲(chóng)影響較大；植物中除作物本身外還有各種雜草；有益微生物和有害病原菌等。（5）人為因子栽培措施，整枝、打杈，耕地、施肥、灌水等。3第三頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日3、生態(tài)因子的作用機(jī)制主次效應(yīng)在一定條件下，眾多的生態(tài)因子中總有一、兩個(gè)因子起著主導(dǎo)性的、決定性的作用，其它因子處于次要地位。

如春化階段的低溫、光周期現(xiàn)象中的日照長(zhǎng)度，小麥灌漿期的干熱風(fēng)（氣溫30℃以上、大氣相對(duì)濕度30%以下、風(fēng)速3m/s）交互效應(yīng)當(dāng)作物受到多個(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。

如同時(shí)給旱地施肥和灌水，效果要大于單獨(dú)施肥和單獨(dú)灌水。一般情況下，某一生態(tài)因子不能由其它因子代替，但在特殊條件下，某一因素量的不足可由其它因素的增加而得到調(diào)劑。

如增加CO2濃度，可補(bǔ)償由于光照減弱而引起的光合效率降低的效應(yīng)。4第四頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日

直接作用和間接作用在對(duì)作物生長(zhǎng)發(fā)育狀況和作物分布進(jìn)行分析時(shí)，應(yīng)區(qū)別于環(huán)境因子的直接和間接作用。如光、溫、水、氣和土壤養(yǎng)分等，直接影響作物的新陳代謝；如緯度、海拔、地形等則是通過(guò)影響上述因子起間接作用。

生態(tài)因子作用的階段性同一環(huán)境因素或組合，對(duì)同一作物的不同發(fā)育階段所起的生態(tài)作用是不同的；作物一生中，所需環(huán)境因素也是隨著生長(zhǎng)發(fā)育的推移而變化的。

如低溫在小麥春化時(shí)是必需條件，在小花分化時(shí)則會(huì)導(dǎo)致小花不孕，對(duì)作物有害。5第五頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日4、生態(tài)因子的限制方式

最小因子律德國(guó)化學(xué)家李比希提出了“植物的生長(zhǎng)取決于數(shù)量最不足的那一種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)”的觀(guān)點(diǎn)，即最小因子定律。（限制因子）應(yīng)用條件：第一，這一定律只有相對(duì)穩(wěn)定的條件下才能運(yùn)用。 第二，必須考慮因子間的相互作用。報(bào)酬遞減律從一定的土地上所得到的報(bào)酬隨著向該土地投入的勞動(dòng)和資本量的增大而有所增加，但隨著投入的單位勞動(dòng)和資本量的增加，報(bào)酬增加的幅度卻在逐漸減少。6第六頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日耐性定律

某些因子的過(guò)量也會(huì)成為限制因子。謝爾福德把最大量和最小量限制作用的概念合并為耐性定律。即對(duì)某作物而言，生態(tài)因子都存在著一個(gè)生物學(xué)上的上限和下限，它們之間的幅度就是該種生物對(duì)某一生態(tài)因子的耐性范圍。

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)同一生態(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)因子不是處于最適狀態(tài)時(shí)，則生物對(duì)其它一些生態(tài)因子的耐性范圍縮小。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、同一種內(nèi)的不同品種，長(zhǎng)期生活在不同的生態(tài)環(huán)境下，會(huì)形成對(duì)多種生態(tài)因子的不同耐性范圍，從而形成生態(tài)型的分化。7第七頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日二、作物的生態(tài)適應(yīng)性

系指作物對(duì)環(huán)境的要求與實(shí)際環(huán)境的吻合程度。

即作物生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量形成的節(jié)律與環(huán)境節(jié)律的吻合程度。作物的生態(tài)適應(yīng)性具有地區(qū)性和季節(jié)性（核心）。環(huán)境條件綜合作用于作物：不利的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。如：山東半島是優(yōu)質(zhì)蘋(píng)果基地，種在沈陽(yáng)附近，則果小味酸。云貴高原出名茶。8第八頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日一般生態(tài)適應(yīng)性可分為：強(qiáng)、中、弱和不適應(yīng)四個(gè)等級(jí)。

生態(tài)型（ecotype）：同一種生物的不同個(gè)體群，長(zhǎng)期生活在不同的生態(tài)環(huán)境或人工培育條件下，發(fā)生趨異適應(yīng)，經(jīng)自然和人工選擇分化形成了生態(tài)、形態(tài)和生理特性不同的基因型類(lèi)群，稱(chēng)為生態(tài)型。（種以下，如早、中、晚熟水稻品種）

生活型(lifeform)：不同種的生物長(zhǎng)期生長(zhǎng)在相同的自然和人工培育環(huán)境條件下，會(huì)發(fā)生趨同適應(yīng)。在自然和人工選擇條件下，形成具有類(lèi)似形態(tài)、生理和生態(tài)特性的生物（作物）類(lèi)群，稱(chēng)為生活型。（種以上，如喜溫作物、耐旱作物）9第九頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日環(huán)境措施作物產(chǎn)品三、作物生長(zhǎng)的環(huán)境調(diào)節(jié)1、環(huán)境因子在自然界中并非孤立存在，而是互相影響相互制約的。

如光增強(qiáng)，溫度就會(huì)升高，土壤濕度就會(huì)減小。2、采取各種應(yīng)變措施，處理好作物與環(huán)境的關(guān)系，既要讓作物適應(yīng)當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境條件，又要使環(huán)境滿(mǎn)足作物的要求。

做到天時(shí)、地利、人和。10第十頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日第二節(jié)作物與光照2004年2月1日山東煙臺(tái)出現(xiàn)海市蜃樓“蓬萊閣”11第十一頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日遠(yuǎn)處景物反射出的光線(xiàn)進(jìn)入空氣時(shí)，由于空氣上下層的溫度不同，密度不同，折射率也不同。我們可以把海面的空氣看作是由折射率不同的許多空氣組成的，海面溫度較低，空氣密度較大，折射率也較大；上層氣溫較高，空氣密度較小，折射率也較小。入射角i小于折射角r。當(dāng)i大于臨界角時(shí)便會(huì)出現(xiàn)全反射而折下來(lái)。地面的景物的影像就會(huì)在空中形成，便是海市蜃樓，海滋。12第十二頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日一、光照度對(duì)作物的影響1、太陽(yáng)光譜的性質(zhì)太陽(yáng)光譜范圍是250～4,000nm之間。13第十三頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日(1)熱效應(yīng)：太陽(yáng)能被作物截獲后大部分轉(zhuǎn)化為熱能，用于蒸騰及維持體溫，保證各代謝過(guò)程的順利進(jìn)行。

(2)光合作用：作物吸收的太陽(yáng)能一部分用于光合作用，它是作物將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能進(jìn)行生產(chǎn)的基礎(chǔ)。

(3)光形態(tài)建成：太陽(yáng)光強(qiáng)（輻射量）和光質(zhì)（光譜成分），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：紫外線(xiàn)、X-射線(xiàn)等波長(zhǎng)很短的高能量輻射對(duì)生物有殺傷作用，同時(shí)也改變遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)引起突變。14第十四頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日2、光照強(qiáng)度及其變化太陽(yáng)常數(shù)：地球上方垂直于太陽(yáng)光的平面上所接受的輻射大約在1395.9W/m2。太陽(yáng)光通過(guò)大氣層時(shí)，由于散射、反射和水氣、塵埃的吸收，強(qiáng)度減弱，并且進(jìn)行了重新分配。在穿過(guò)作物冠層時(shí)，太陽(yáng)輻射又會(huì)大大減弱。海平面上只有907.3w/m2。光強(qiáng)和光合有效輻射(PAR)是隨時(shí)隨地變化的，與天氣、太陽(yáng)高度角、緯度、海拔、坡向等有密切關(guān)系。15第十五頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日3、光照度對(duì)作物的影響（1）光強(qiáng)與光合作用

作物對(duì)光強(qiáng)的要求通常用光補(bǔ)償點(diǎn)（低限）和光飽和點(diǎn)（高限）表示。夜晚，光在0點(diǎn)，作物只有呼吸消耗，沒(méi)有光合積累，光合速率為負(fù)值。

隨著光強(qiáng)的增強(qiáng)，CO2的吸收逐漸增加，在一定光強(qiáng)下，實(shí)際光合速率和呼吸速率達(dá)到平衡，表觀(guān)光合速率等于0，此時(shí)的光強(qiáng)即為光補(bǔ)償點(diǎn)。

隨著光強(qiáng)的增加，光合速率也逐漸上升，當(dāng)達(dá)到一定值后，光合速率便再不受光強(qiáng)的影響而趨于穩(wěn)定，此時(shí)的光強(qiáng)稱(chēng)為光飽和點(diǎn)。16第十六頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日(2)C3、C4和CAM作物PGA：3-磷酸甘油酸，OOA：草酰乙酸，PEP：烯醇式磷酸丙酮酸，RuBP：核酮糖二磷酸17第十七頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日C4光呼吸弱，CO2補(bǔ)償點(diǎn)低，凈光合速率高。高溫、強(qiáng)光和低CO2條件下，C4高光合效率更明顯示。（3）光強(qiáng)對(duì)作物生長(zhǎng)的影響

弱光----黃化現(xiàn)象。節(jié)間伸長(zhǎng)，葉片小，無(wú)側(cè)枝，水分含量高，不能形成葉綠素，只形成胡蘿卜素和葉黃素，植株黃色或黃白色。

強(qiáng)光----光抑制。稻、麥、棉、豆中午前后經(jīng)常出現(xiàn)光抑制，光合速率暫時(shí)降低，過(guò)后恢復(fù)或不能恢復(fù)。（4）光強(qiáng)對(duì)作物發(fā)育的影響光周期誘導(dǎo)后，開(kāi)始花芽分化，光照時(shí)間越長(zhǎng)，強(qiáng)度越大，有機(jī)物積累多，有利于花的發(fā)育。籽粒飽滿(mǎn)，水果變紅，含糖量和香味增加。18第十八頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日二、日照長(zhǎng)度對(duì)作物的影響1、日照長(zhǎng)度及其變化自然界中一晝夜間的光暗交替稱(chēng)為光周期。19第十九頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日2、光周期現(xiàn)象和作物光周期類(lèi)型光周期現(xiàn)象：作物在發(fā)育的某一階段，要求一定長(zhǎng)短的晝夜交替，才能開(kāi)花，這種現(xiàn)象叫作物的光周期現(xiàn)象。（1）長(zhǎng)日照作物：24h晝夜周期中，日照長(zhǎng)度長(zhǎng)于某一個(gè)臨界日長(zhǎng)才能成花。小麥、黑麥、大麥、油菜、甜菜、菠菜、蘿卜（2）短日照作物：24h晝夜周期中，日照長(zhǎng)度短于某一個(gè)臨界日長(zhǎng)才能成花。水稻、玉米、大豆、高粱、煙草、大麻、黃麻（3）日中性作物：對(duì)日照長(zhǎng)度不敏感，在任何長(zhǎng)度的日照下均能開(kāi)花。棉花、黃瓜、茄子、辣椒、番茄等。（4）中日照作物：甘蔗11.5-12.5h20第二十頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日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)度是植物成花的決定因素，尤其是短日作物。對(duì)不同波長(zhǎng)光的研究中發(fā)現(xiàn)，紅光最為有效，而遠(yuǎn)紅光的作用相反。21第二十一頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日4、光周期理論的應(yīng)用（1）引種：一般在同緯度地區(qū)，只要肥水條件相似，引種容易成功。不同緯度的地區(qū)引種時(shí)，一定要進(jìn)行試驗(yàn)，忌盲目引進(jìn)。（2）育種：促進(jìn)花期相遇。南繁北育，加代繁殖。如北方紅薯不能開(kāi)花結(jié)實(shí)，短日處理后，正常開(kāi)花結(jié)實(shí)。水稻、玉米海南島，小麥夏季黑龍江、冬季云南。

（3）控制花期（花卉）：菊花是短日照作物，一般秋季開(kāi)花，遮光處理后，縮短了光照時(shí)間，可提前至夏季開(kāi)花。再如杜鵑、山茶花是長(zhǎng)日照作物，延長(zhǎng)光照處理，也可提前開(kāi)花。22第二十二頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日（4）調(diào)節(jié)營(yíng)養(yǎng)和生殖生長(zhǎng)

營(yíng)養(yǎng)器官為收獲物：適當(dāng)推遲開(kāi)花能夠提高產(chǎn)量和品質(zhì)。“南麻北種”，即華南生產(chǎn)的大麻、黃麻及紅麻的種子，運(yùn)到北方種植，既提高產(chǎn)量，麻纖維的質(zhì)量也相應(yīng)提高。利用暗期的光間斷處理，可以抑制甘蔗開(kāi)花，從而提高產(chǎn)量。三、光譜成分對(duì)作物的影響1、光譜成分的時(shí)空分布

※太陽(yáng)高度角增大，紫外線(xiàn)和可見(jiàn)光的比例增大，紅外線(xiàn)所占的比例減小。

※低緯度地區(qū)短波光多，高緯度地區(qū)長(zhǎng)波光多；

※海拔高的地區(qū)短波光多，海拔低的地區(qū)長(zhǎng)波光多。

※夏季短波光多，冬季長(zhǎng)波光多。

※中午短波光多，早晚長(zhǎng)波光多。23第二十三頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日2、不同光譜成分對(duì)作物的作用（1）光合作用

光合有效輻射：400-760nm。（約占總輻射的40-50%）生理有效光：紅光、橙光，具有最大的光合活性。藍(lán)光、紫光也能被葉綠素、胡蘿卜素強(qiáng)烈吸收。生理無(wú)效光：綠光（反射和透射，很少被利用）長(zhǎng)波光促進(jìn)糖類(lèi)的合成；短波光促進(jìn)AA和蛋白質(zhì)的合成和積累。24第二十四頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日不同光譜成分對(duì)作物生育和產(chǎn)量形成的作用25第二十五頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日（2）對(duì)作物生長(zhǎng)的影響

藍(lán)紫光與青光抑制作物伸長(zhǎng)，促進(jìn)變矮變粗；

紅光促進(jìn)莖伸長(zhǎng)。藍(lán)光引起胚芽鞘的向光性、葉綠體的運(yùn)動(dòng)。紅外線(xiàn)促進(jìn)莖的伸長(zhǎng)，促進(jìn)種子萌發(fā)和提高作物體溫度。紫外線(xiàn)抑制莖的伸長(zhǎng)，促進(jìn)花青素的形成，水果著色良好。冬前，觀(guān)察校園內(nèi)人行道兩側(cè)梧桐樹(shù)落葉的情況，并分析原因。26第二十六頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日第三節(jié)作物與溫度

環(huán)境溫度包括大氣溫度和土壤溫度。一、溫度的變化節(jié)律及其對(duì)作物的影響氣溫變化可分為:周期性變化(節(jié)律性變溫)非周期性變化(非節(jié)律性變溫)1、氣溫的時(shí)間變化氣溫的日較差：日最高溫度（午后2時(shí)）與日最低溫度（日出之前）的差。熱帶平均為12℃，溫帶8℃，極地3-4℃。夏季較冬季數(shù)值大；晴天較陰天大；低海拔較高海拔大。27第二十七頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日氣溫的年較差：最熱月均溫與最冷月均溫之差。在北半球，最熱月出現(xiàn)在7月（大陸）和8月（海洋），

最冷月出現(xiàn)在1月（大陸）和2月（海洋）。氣溫的年較差隨緯度增加（海拔升高）而增加（降低）。海洋比陸地小，沿海比內(nèi)陸小，濕潤(rùn)地比干燥地方小。2、氣溫的空間變化（1）氣溫的水平分布（水平地理分布）氣溫的水平分布與緯度、海陸分布等因素密切相關(guān)。

一般緯度每增加1°，年平均溫度降低0.5℃。全球年平均溫度為14.3℃，北半球?yàn)?5.2℃，南半球?yàn)?3.3℃。全球平均最高氣溫在北緯10°附近。溫度年較差由赤道向極地增大。28第二十八頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日（2）氣溫的垂直分布一般對(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(chēng)為氣溫直減率。對(duì)流層氣溫直減率平均為0.65℃/100m。但有時(shí)上層空氣比接近地面的空氣更熱。稱(chēng)為“逆溫”。形成逆溫的原因主要是：①輻射逆溫:夜晚（或冬季）由于地面溫度顯著降低，近地空氣層溫度也隨之冷卻。往往導(dǎo)致出現(xiàn)低霧、霜、露等天氣現(xiàn)象。②地形逆溫:山上冷空氣順坡下沉，谷底暖空氣被近上升。發(fā)展熱帶、亞熱帶經(jīng)濟(jì)作物，通常要在南坡谷底以上30～50m為宜。29第二十九頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日3、土壤溫度及其變化（1）土壤的熱量特征主要影響因素：土壤的熱容量和導(dǎo)熱率，

土壤的熱容量分為:重量熱容量（土壤比熱）：1g土壤增溫1℃所需的熱量，容積熱容量：1cm3土壤增溫1℃所需的熱量。

空氣的容積熱容量比水小，因此冬季灌水可以抵抗低溫。土壤濕度高可增加土壤導(dǎo)熱性。（2）土壤溫度的變化時(shí)間變化：日變化（下午1時(shí)左右土表溫度最高,日出時(shí)最低）與年變化（1-2月低，7-8月最高）空間變化：越深，越低，變幅也越小。30第三十頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日二、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)生長(zhǎng)的影響

0～35℃的范圍內(nèi)，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)的影響是建立在作物各種代謝過(guò)程共同作用的基礎(chǔ)上的，代謝過(guò)程受影響時(shí)，作物生長(zhǎng)也勢(shì)必受影響。

(2)溫度對(duì)發(fā)育的影響①低溫對(duì)成花的誘導(dǎo)效應(yīng)（即春化作用）②作物的感溫性（暖季作物）較高的溫度促進(jìn)發(fā)育，提早抽穗開(kāi)花，縮短營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期；反之，則反。這種現(xiàn)象稱(chēng)為作物的感溫性。

31第三十一頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日2、作物生育的溫度范圍(1)溫度三基點(diǎn)最適、最低、最高溫度。32第三十二頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日作物的三基點(diǎn)溫度有如下特征：①不同作物的三基點(diǎn)溫度不同。

喜溫作物適溫較高，生長(zhǎng)的起點(diǎn)溫度＞10℃，主要有水稻、棉花、玉米、大豆、麻類(lèi)、甘薯等春播作物；

耐寒作物適溫較低，生長(zhǎng)起點(diǎn)溫度一般在2～3℃，主要有小麥、大麥、油菜、蠶豆、甜菜等秋播作物。②生育時(shí)期不同，三基點(diǎn)不同。如棉花苗期＜蕾期＜開(kāi)花期③不同器官三基點(diǎn)也不同。

地上部分＞地下部分，種子＜營(yíng)養(yǎng)器官＜生殖器官④最適溫度比較接近于最高溫度，最高溫度多在30～40℃之間，生產(chǎn)中往往高溫危害少。低溫危害多。33第三十三頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日作物名 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

5101320181618～20

14～182025～2825～3025～2825～28

25～3030322940～453838

35(2)溫度臨界期作物性細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂和開(kāi)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(chēng)為溫度臨界期。幾種作物開(kāi)花期的溫度三基點(diǎn)（℃）34第三十四頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日3、積溫與無(wú)霜期（1）積溫指某一生育時(shí)期或某一時(shí)段內(nèi)，逐日平均氣溫累積之和。通常用≥0℃及≥10℃期間的積溫值來(lái)表示。

活動(dòng)積溫：是指≥生物學(xué)零度的日平均溫度的累積值。生物學(xué)零度一般指最低溫度，喜溫作物多用10℃，耐寒作物常用0℃。有效積溫或生長(zhǎng)度日(GDD)：它指日均溫與生物學(xué)零度的差值的累加值。準(zhǔn)確性較高。為了提高估算作物生育進(jìn)程的準(zhǔn)確度，有的學(xué)者提出了溫光積。35第三十五頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日（2）積溫在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用：1）確定作物安全播種期，估計(jì)作物的生育速度和各生育期到來(lái)的時(shí)間。2）預(yù)測(cè)產(chǎn)量?？纱_定是屬于豐收年還是歉收年。3）制定種植制度。一個(gè)地區(qū)的積溫代表了此地區(qū)的熱量資源，根據(jù)積溫確定農(nóng)業(yè)區(qū)劃，安排作物布局。如≥10℃的積溫在3600℃以下的地區(qū)只適于一年一熟，3600～5000℃可以一年兩熟，5000℃以上可以一年三熟。36第三十六頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日（3）無(wú)霜期是指某地春季最后一次霜凍至秋季最早一次霜凍出現(xiàn)的這一段時(shí)間。無(wú)霜期的長(zhǎng)短是衡量一個(gè)地區(qū)熱量資源的又一個(gè)指標(biāo)，也是作物布局和確定種植制度的依據(jù)。無(wú)霜期又是滿(mǎn)足作物生長(zhǎng)安全溫度的一個(gè)指標(biāo)，在無(wú)霜期內(nèi)，各種作物能夠正常生長(zhǎng)，而在有霜期，由于溫度較低，并經(jīng)常出現(xiàn)霜凍，喜溫作物會(huì)受到凍害。37第三十七頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日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

冷害（寒害）：零度以上的低溫引起喜溫作物的傷害。

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。如水稻、棉花、花生在0.5～5℃溫度中，34～36h便可死亡。凍害：冰點(diǎn)以下的低溫，引起作物組織結(jié)冰造而成傷害或死亡。(分為細(xì)胞間隙結(jié)冰和細(xì)胞內(nèi)直接結(jié)冰)

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。

冬小麥在越冬期間-20℃左右的氣溫中，不易受凍，拔節(jié)期在-2～-3℃的低溫中，便可凍死。

霜害（白霜）：霜的出現(xiàn)而使植物受害。

黑霜：無(wú)霜使作物受害的天氣。（即凍害天氣）38第三十八頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日(2)作物對(duì)低溫的適應(yīng)

（主要表現(xiàn)為原生質(zhì)特性的變化：即細(xì)胞水分的減少及細(xì)胞液濃度的增加）在低溫下，一方面是細(xì)胞中水分的減少，細(xì)胞汁濃度增加；

另一方面，淀粉的水解，細(xì)胞液內(nèi)糖類(lèi)逐漸積累。同時(shí)，作物生長(zhǎng)減慢，糖類(lèi)等物質(zhì)的消耗減少，提高了細(xì)胞液的滲透壓，減少了細(xì)胞間隙的脫水。

細(xì)胞內(nèi)糖類(lèi)、脂肪和色素物質(zhì)增加，能降低作物的冰點(diǎn)，防止原生質(zhì)萎縮和蛋白質(zhì)的凝固?？购憻挘呵锊プ魑镌诙皻鉁刂饾u下降，體內(nèi)發(fā)生抗寒的生理生長(zhǎng)變化過(guò)程。39第三十九頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日作物不同生育時(shí)期的耐寒能力40第四十頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日（3）高溫對(duì)作物的危害

高溫對(duì)作物的傷害，可以分為間接傷害和直接傷害。

間接傷害:蛋白質(zhì)合成受阻;有毒物質(zhì)生成;饑餓;高溫引起的旱害

直接傷害:蛋白質(zhì)變性;脂溶（4）作物對(duì)高溫的適應(yīng)¤降低含水量，細(xì)胞內(nèi)原生質(zhì)濃度的增加，增強(qiáng)了抗凝結(jié)能力。

¤作物代謝減慢，增強(qiáng)了抗高溫能力。

¤促進(jìn)作物進(jìn)入休眠狀態(tài)，干燥的種子更能抵抗高溫。

¤加強(qiáng)蒸騰作用，降低體溫，避免高溫對(duì)作物的傷害，

¤當(dāng)氣溫升到40℃以上，氣孔關(guān)閉，作物失去蒸騰能力而受害。41第四十一頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日高溫對(duì)水稻開(kāi)花的影響高溫對(duì)水稻結(jié)實(shí)率的影響高溫對(duì)水稻千粒重的影響42第四十二頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日（5）逆溫防御措施①培育和選用抗寒或耐熱的品種。

②低溫鍛煉：將作物在一定的低溫條件下，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的適應(yīng)，提高其抗寒能力。如育苗移栽時(shí)低溫?zé)捗?。③化學(xué)誘導(dǎo)：如對(duì)玉米、棉花種子播前用福美雙處理可提高幼苗的抗寒性。④合理的肥料配比：適當(dāng)增施磷和鉀肥，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)節(jié)播種期：避開(kāi)逆境。43第四十三頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日第四節(jié)作物與水分一、作物對(duì)水分的需求特點(diǎn)１、水對(duì)作物的生理、生態(tài)作用生理需水：直接用于作物正常生理活動(dòng)和保持體內(nèi)水分平衡所需的水分。生態(tài)需水：利用水作為生態(tài)因子，造成一個(gè)適于作物生長(zhǎng)發(fā)育的良好環(huán)境所需要的水分。（如水稻）生理生態(tài)作用：●原生質(zhì)的主要成分；●光合作用的基本原料；●代謝過(guò)程的反應(yīng)物質(zhì)；●物質(zhì)吸收、運(yùn)輸?shù)娜軇?；●保持作物固有姿態(tài)；●改善土壤溫度，提高肥料效率44第四十四頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日2、土壤—作物—大氣系統(tǒng)中水分傳輸主要來(lái)源：大氣降水。主要散失：徑流、滲漏、作物吸收。平原地區(qū)主要是作物吸收。3、水對(duì)作物生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響

影響葉的伸展和生長(zhǎng)，影響葉綠素的合成和氣孔的開(kāi)度，從而影響光合作用。

“有收無(wú)收在于水，收多收少在于肥”45第四十五頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日4、作物的需水量和需水臨界期(1)作物的需水量（常用蒸騰系數(shù)表示）

蒸騰系數(shù)：指作物每形成1g干物質(zhì)所消耗的水分的克數(shù)。需水量：生育前期和后期需水較少，中期需水較多。影響作物需水量的因素：氣象條件：大氣干燥、氣溫高、風(fēng)速大，蒸騰作用強(qiáng)，作物需水量多，反之則需水量少。土壤條件：土壤肥沃或施肥后，作物生長(zhǎng)良好，干物質(zhì)積累多，而水分蒸騰并不相應(yīng)增加，因此需水量增加，尤以缺磷和缺氮時(shí)需水量最多，缺鉀、硫、鎂次之，鈣最少。46第四十六頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日（2）作物的需水臨界期作物一生中對(duì)水分最敏感的時(shí)期，稱(chēng)需水臨界期。作物 需水臨界期小麥、大麥 孕穗—抽穗水稻 抽穗—揚(yáng)花玉米開(kāi)花—乳熟豆類(lèi)、花生、油菜開(kāi)花期棉花 花鈴期馬鈴薯開(kāi)花—塊莖形成47第四十七頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日二、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

干旱分為：土壤干旱和大氣干旱。大氣干旱：溫度高而空氣的相對(duì)濕度低(10%～20%)，作物的蒸騰大于水分的吸收，破壞了作物的水分平衡。土壤干旱：土壤中缺乏作物能吸收的水分，作物生長(zhǎng)困難甚至停止。受害程度比大氣干旱嚴(yán)重。

大氣干旱如果長(zhǎng)期存在，便會(huì)引起土壤干旱。48第四十八頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日(1)旱害對(duì)作物的影響降低作物的各種生理過(guò)程。如氣孔關(guān)閉，原生質(zhì)脫水，

引起作物體內(nèi)各部分水分的重新分配。如幼葉和老葉。

水分不足影響作物產(chǎn)品的品質(zhì)。如油料種子含油率降低。

(2)作物的抗旱性

干旱常伴隨高溫發(fā)生，作物的抗旱與抗熱常有密切關(guān)系。

作物的抗旱性包括抗脫水的能力和抗高溫傷害的能力。如玉米抗高溫不抗脫水，向日葵抗脫水不抗高溫。

應(yīng)加強(qiáng)抗旱鍛煉。49第四十九頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日2、水澇對(duì)作物的影響水分過(guò)多對(duì)作物的不利影響稱(chēng)為濕害。（明澇暗漬）漬害：土壤含水量超過(guò)田間最大持水量，土壤水分處于飽和狀態(tài)，對(duì)作物造成的不利影響。

澇害：田間地面積水，作物的局部或全部被淹沒(méi)。(1)水澇對(duì)作物的危害（主要是缺氧）

對(duì)作物形態(tài)與生長(zhǎng)的損害：植株生長(zhǎng)矮小，抑制種子萌發(fā)，葉片黃化，根尖變黑。代謝損害：抑制光合，限制有氧呼吸。營(yíng)養(yǎng)失調(diào)：降低根對(duì)離子吸收活性。產(chǎn)生大量還原性物質(zhì)，H2S、Fe2＋、Mn2+以及有機(jī)酸（如丁酸）

影響品質(zhì)：煙葉中尼古丁和檸檬酸含量下降。50第五十頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日2003年51第五十一頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日(2)作物的抗?jié)承灾鸩窖退鹜寥乐械难趼陆担鹱魑锔的举|(zhì)化，限制了還原物質(zhì)的侵入。不同作物的耐澇能力也有所差別。

地上部分莖葉向根系供氧能力的大小，是決定抗?jié)承缘闹饕蛩亍Ｓ行┖档刈魑锏哪蜐承砸草^強(qiáng)，如高粱。52第五十二頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日鉻對(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)和種子萌發(fā)的臨界濃度。污水灌溉：鉛、汞、砷等高于清水灌溉。53第五十三頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日第五節(jié)作物與空氣一、作物與CO21、田間CO2濃度的變化（1）CO2濃度的時(shí)間變化午夜與凌晨高；中午低；生長(zhǎng)季節(jié)CO2濃度較低；非生長(zhǎng)季節(jié)CO2濃度高。54第五十四頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日（2）CO2濃度的空間變化作物群體內(nèi)部，午夜和凌晨近地面，CO2濃度高。白天中上部，CO2濃度較小，下部稍大一些。

通風(fēng)透光的原因：群體上層光照充足，但CO2濃度相對(duì)較低，下層CO2濃度較大，光照卻又較弱。55第五十五頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日（3）CO2濃度與作物產(chǎn)量

CO2補(bǔ)償點(diǎn)：當(dāng)光合速率與呼吸速率相等時(shí)環(huán)境中的CO2濃度。

CO2飽和點(diǎn)：開(kāi)始達(dá)到最大光合速率時(shí)的CO2濃度。C4作物CO2補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)均低于C3作物。隨CO2濃度的增加，作物的呼吸速率減弱，光補(bǔ)償點(diǎn)降低，蒸騰系數(shù)減小，水分利用率提高。增施CO2的方法：CO2肥，成本高，應(yīng)用難度大。

增施優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥是提高CO2濃度現(xiàn)實(shí)措施。56第五十六頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日二、作物與O2O2直接影響作物呼吸速率與呼吸性質(zhì)。不足時(shí)，呼吸速率下降，無(wú)氧呼吸升高。作物受澇死亡，就是由于無(wú)氧呼吸過(guò)久。

過(guò)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。三、作物與風(fēng)大風(fēng)會(huì)引起作物倒伏或器官脫落，土壤風(fēng)蝕。干熱風(fēng)常導(dǎo)致小麥后期高溫逼熟，或花粉死亡。

農(nóng)田冠層CO2交換速率隨風(fēng)速加大而增加，群體同化率提高。濕度低光照強(qiáng)的條件下，高風(fēng)速區(qū)的光合作用強(qiáng)度會(huì)降低。57第五十七頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日五、其他氣體**1、氮?dú)舛诡?lèi)作物通過(guò)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，一般占豆類(lèi)作物所需氮總量的1/4～1/3。在作物的幼苗期和籽實(shí)充實(shí)階段，還是需要適量施用氮肥。根瘤菌所固定氮只占豆類(lèi)作物需氮的1/4～1/2.根瘤菌消耗的能量大致相當(dāng)于大豆光合產(chǎn)物的12%～14%。58第五十八頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日2、有毒氣體

SO2：改變細(xì)胞液pH值，使葉綠素失去鎂而喪失功能；與細(xì)胞中的羥酸形成羥基磺酸，破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能，抑制代謝過(guò)程。

HF：植物慢性氟中毒的癥狀，首先出現(xiàn)在葉尖和葉緣，后發(fā)展至內(nèi)。

O3：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O3與SO2和NO2同時(shí)存在時(shí)，不良影響更大。59第五十九頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日3、溫室效應(yīng)

主要由大氣中的CO2、CH4、N2O等氣體含量的增加引起。CH4來(lái)源于稻田、自然濕地、天然氣的開(kāi)采、煤礦等。土壤中的硝化和反硝化過(guò)程，導(dǎo)致N2O的生成與釋放。主要影響：（1）地區(qū)間氣候差異變大。氣溫上升，高緯度地區(qū)比赤道地區(qū)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度以上地區(qū)降雨增加，10～50°地區(qū)減少，土壤含水量減少。（2）大氣中CO2濃度增加。產(chǎn)量增加，但作物與野生植物競(jìng)爭(zhēng)加劇。（3）病蟲(chóng)害影響。導(dǎo)致氣溫與降雨變化，進(jìn)而影響病蟲(chóng)害的發(fā)生。60第六十頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日第六節(jié)作物與肥料（礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)）

一、作物必需的營(yíng)養(yǎng)元素

大量元素（占干重的0.1%以上）C、H、O、N、P、K、S、Ca、Mg（后三種也稱(chēng)中量元素）

微量元素（0.1%以下）：Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、ClC主要來(lái)自空氣（CO2），O和H來(lái)自水（H2O），其它元素都來(lái)自土壤礦物質(zhì)或有機(jī)質(zhì)的礦化分解，稱(chēng)為礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素。

某些作物對(duì)特定的非必要元素需要量很大：如水稻對(duì)Si的需求很大，茶樹(shù)產(chǎn)量和品質(zhì)與Al有很大關(guān)系，

Co，是豆科作物根瘤菌固氮時(shí)必需的元素，稱(chēng)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(wàn)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。61第六十一頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日62第六十二頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日二、作物礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)生理1、氮一般作物含氮量占干重的0.3～5%，是含量較高的元素之一，常限制作物的的產(chǎn)量、品質(zhì)（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、品質(zhì)降低。

缺氮時(shí)：下部葉片先開(kāi)始退綠黃化，逐漸向上部葉片蔓延。氮肥用量過(guò)多：易遭受病蟲(chóng)害等各種逆境影響。易于倒伏，徒長(zhǎng)，貪青遲熟。氮素過(guò)多，還會(huì)降低甜菜、西瓜的含糖量。63第六十三頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日

水麥、玉米、棉花以及以生產(chǎn)莖葉為主的作物如甘蔗、煙草、麻類(lèi)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。

大豆、花生等豆科作物因生物固氮作用，對(duì)氮的需求更少。根系從土壤溶液中吸收NO3態(tài)氮后，輸送到葉片，在硝酸還原酶的作用下，進(jìn)入體內(nèi)氮素代謝過(guò)程。吸收NH4態(tài)氮后，先合酰胺，再運(yùn)輸?shù)降厣喜俊?/p>

氮在土壤中的含量一般很少，而且多為有機(jī)態(tài)存在，難被作物直接利用。在我國(guó)廣大農(nóng)田中，除黑土、暗粟鈣土含量稍多以外，其它類(lèi)型的土壤大多數(shù)缺乏氮素，需要施用氮肥。64第六十四頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日2、磷有機(jī)態(tài)磷，約占全磷量的85%，以核酸、磷脂等形態(tài)存在。無(wú)機(jī)態(tài)磷，僅占全磷量的15%，主要以鈣、鎂、鉀的磷酸鹽形態(tài)存在。

磷是組成核酸、核蛋白、磷脂、高能化合物如ATP和許多酶等重要化合物的成分。磷參與作物體內(nèi)的各種代謝過(guò)程。磷具有提高作物抗逆性和對(duì)外界環(huán)境條件適應(yīng)性的作用。

作物缺磷，表現(xiàn)為生長(zhǎng)遲緩，植株矮小，結(jié)實(shí)差。嚴(yán)重缺磷，植株會(huì)停止生長(zhǎng)。65第六十五頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日作物根系吸收土壤溶液中的無(wú)機(jī)磷（H2PO4-），直接進(jìn)入磷素代謝過(guò)程。

某些作物對(duì)磷素營(yíng)養(yǎng)反應(yīng)非常敏感，通常稱(chēng)為喜磷作物，如油菜、大豆、花生、蠶豆、蕎麥等。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(guò)多的田塊施磷的肥效也很顯著。土壤中含磷一般也不多，許多土壤缺乏磷素，特別是南方的紅壤、黃壤。66第六十六頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日3、鉀

K2O占干重的0.3%～5%。鉀離子容易流動(dòng)，再分配和再利用的能力很強(qiáng)，主要集中在幼嫩、生命活動(dòng)旺盛的部位和莖、根的尖端。鉀是許多酶的輔基。鉀可促進(jìn)糖類(lèi)物質(zhì)的形成，增加作物體內(nèi)的淀粉和纖維素含量，使作物生長(zhǎng)健壯。

鉀能促進(jìn)氮素的吸收利用，促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成，提高產(chǎn)品品質(zhì)。維持細(xì)胞膨壓、調(diào)節(jié)氣孔開(kāi)閉、促進(jìn)葉綠素合成。

鉀促進(jìn)光合產(chǎn)物向貯藏器官的運(yùn)輸，提高結(jié)實(shí)率、粒重。

鉀可以促進(jìn)根系發(fā)達(dá)，莖桿堅(jiān)韌，增強(qiáng)抗倒伏及抗病蟲(chóng)害的能力，增強(qiáng)作物的抗逆性。67第六十七頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日

作物缺鉀時(shí)，根系不發(fā)達(dá)，植株矮小，莖桿細(xì)弱，分枝少，葉片下披，葉色暗綠，形成蛋白質(zhì)少，可溶性氮積累；嚴(yán)重缺鉀時(shí)，根莖生長(zhǎng)點(diǎn)枯死，葉片皺縮、枯焦。

鉀與蛋白質(zhì)合成有關(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(lèi)作物高。

含糖豐富的作物，如糖、淀粉、纖維類(lèi)作物對(duì)鉀肥的反應(yīng)敏感（喜鉀作物），如甘薯、甜菜、甘蔗、煙草、大豆、花生等。

隨著作物產(chǎn)量的提高，對(duì)鉀的需求也不斷增加。

另外，紅黃壤是缺鉀嚴(yán)重的土壤。一般情況下，氮、磷、鉀肥時(shí)施用，效果是最好的。68第六十八頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日4、硫

硫是AA（半胱氨酸、甲硫氨酸）的組成元素。谷胱甘肽（含硫）是作物細(xì)胞的第二信使，也是清除體內(nèi)超氧化物等有毒物質(zhì)的重要的保護(hù)性非酶類(lèi)物質(zhì)之一（其他非酶類(lèi)物質(zhì)主要是VC等），因此硫與氧化還原過(guò)程和細(xì)胞保護(hù)系統(tǒng)活性有關(guān)。硫也是輔酶A（CoA）的成分之一，其為作物體內(nèi)生物合成、轉(zhuǎn)化的非?；钴S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(kāi)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。69第六十九頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日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，一般不易移動(dòng)。

鈣是作物細(xì)胞壁的組分之一，是重要的結(jié)構(gòu)元素。植株受到逆境脅迫時(shí)，鈣調(diào)蛋白和ABA共同完成一系列復(fù)雜的生理過(guò)程，調(diào)控基因表達(dá)，調(diào)動(dòng)體內(nèi)物質(zhì)，進(jìn)行適應(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)清除毒害的重要元素，如有機(jī)酸（主要是草酸）過(guò)多而產(chǎn)生傷害時(shí)，鈣即可與其形成鈣鹽，免除傷害；鈣也與植株抗病性有關(guān)。70第七十頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日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(guò)程中的氨基酸活化，以及核蛋白體（組裝合成蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)）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。一般土壤雖不缺乏，但施用鈣鎂磷肥對(duì)許多作物增產(chǎn)顯著。71第七十一頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日7、微量元素

（1）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，不易移動(dòng)。

鐵有兩個(gè)重要功能：酶的輔基和合成葉綠素必須元素。如：鐵氧還原蛋白、血紅蛋白、鐵蛋白、鉬鐵蛋白。（2）錳錳是糖酵解和三羧酸循環(huán)中的許多酶的活化劑，所以能提高呼吸作用。缺錳或鐵時(shí)，葉綠素生物合成受阻，葉綠體結(jié)構(gòu)會(huì)破壞解體。（3）硼硼與糖結(jié)合，使糖能夠通過(guò)質(zhì)膜，促進(jìn)糖運(yùn)輸。對(duì)花器形成，生殖過(guò)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。72第七十二頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日（4）鋅鋅是吲哚乙酸（生長(zhǎng)素）合成必須的。鋅是碳酸酐酶的活化劑，也是許多脫氫酶的活化劑。（5）銅是許多氧化酶的成分，也是參與光合作用中電子傳遞體系的一種重要元素。（6）鉬鉬是硝酸還原酶的金屬成分，又是生物固氮參與元素，鉬對(duì)花生、大豆等豆科作物的增產(chǎn)作用明顯。（7）氯氯是活化光合作用的水光解過(guò)程中的重要元素，促進(jìn)氧的釋放和NADP還原。73第七十三頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日總結(jié)：必需礦質(zhì)元素在作物體內(nèi)的主要功能有：（1）細(xì)胞結(jié)構(gòu)物質(zhì)的組成成分；（2）作物生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)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)大量元素具有以上所有生理作用，而微量元素一般只有酶促功能。每一種必需元素都有特殊作用，不能被其他元素替代，如鈣和鎂理化性質(zhì)很相似，卻不能互相替代；但是，錳可部分地替代鐵；有些非必需元素還能部分替代必須元素，如鈉能部分替代鉀等。74第七十四頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日微量元素參與許多代謝過(guò)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)境條件的抵抗能力：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(guò)高時(shí)，也會(huì)引起傷害。如鹽土地氯離子的毒害，錳、鋅、銅毒害常發(fā)生在酸性土壤上。一般情況下，土壤微量元素的含量均能滿(mǎn)足作物需要，但不同的土壤有一定的差異，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。75第七十五頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日三、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)元素的需要量是不同的。一般地，產(chǎn)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(lèi)物質(zhì)的作物。2、同一作物的不同品種，對(duì)養(yǎng)分的要求也不一樣。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)型油菜品種比白菜型品種耐肥。小麥矮桿品種與匍匐性品種，比高桿或直立性品種易受缺鉀的影響；76第七十六頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日

馬鈴薯的早熟品種應(yīng)用相對(duì)地多施氮而少施些磷，否則易因早衰而減產(chǎn)，晚熟品種則反之，磷能使其營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)及時(shí)停止有利于薯的形成和膨大。3、同一種作物在不同的生育期對(duì)養(yǎng)分的需要也不相同。

作物生長(zhǎng)初期吸收養(yǎng)分很少，將近開(kāi)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)，養(yǎng)分停止進(jìn)入，衰老時(shí)甚至有部分營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)從根部“倒流”。77第七十七頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日作物收獲物/100kg氮（N）磷（P2O5）鉀（K2O）早稻（秈）稻谷1.7～2.10.7～0.92.4～3.0雙季晚稻稻谷1.8～2.30.8～1.02.6～2.9中稻（秈）稻谷2.10.92.6中稻（粳）稻谷2.51.12.1一季晚稻稻谷1.8～2.00.8～1.02.9～3.1小麥麥粒2.5～3.01.0～1.42.0～2.8大麥麥粒3.01.02.0春玉米籽粒2.6～4.00.9～1.62.2～3.4秋玉米籽粒3.81.33.7棉花皮棉17.76.415.5油菜菜籽6.0～8.02.5～4.75.0～9.1大豆籽粒5.3～8.71.6～3.62.6～6.3作物對(duì)N、P、K的需求(kg)78第七十八頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日79第七十九頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日（二）營(yíng)養(yǎng)臨界期作物生育過(guò)程中，常常有一個(gè)時(shí)期對(duì)某種元素的要求絕對(duì)量雖不多但很迫切，如果缺乏該營(yíng)養(yǎng)元素，生長(zhǎng)發(fā)育就會(huì)受到很大的影響，以后很難糾正或彌補(bǔ)，該時(shí)期稱(chēng)為營(yíng)養(yǎng)臨界期。如各種作物對(duì)磷臨界期為幼苗期，棉花、油菜出苗后10～20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。玉米則在出苗后一周進(jìn)入磷的臨界期，其他作物也有類(lèi)似情況。一般作物苗肥早施，增產(chǎn)效果常比同樣肥料遲施好。也說(shuō)明前期需肥的迫切性。

氮的臨界期，一般要晚于磷，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。80第八十頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日（三）營(yíng)養(yǎng)最大效率期在作物一生中，還有一個(gè)養(yǎng)分需求量和吸收速度都很大的時(shí)期，施肥作用最明顯，增產(chǎn)效果最好，這一時(shí)期稱(chēng)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)作物吸收養(yǎng)分能力最強(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。

營(yíng)養(yǎng)最大效率期也因養(yǎng)分不同而異: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。81第八十一頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日（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，或吸收特別多，如：

水稻對(duì)硅元素需求量大，硅有利于水稻形成壯稈大穗；

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，形成飽果。所以花生施鈣肥，增產(chǎn)效果顯著。作物的肥料運(yùn)籌應(yīng)與作物的需肥規(guī)律相符合，發(fā)揮最大肥效，減少肥料流失。82第八十二頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日第七節(jié)作物與土壤

一、土壤的基本概念及其作用

土壤是指覆蓋在地球陸地表面，能夠生長(zhǎng)植物的疏松層。1、我國(guó)土壤主要類(lèi)型有:

⊙南方的紅、黃壤

⊙東北平原的黑土類(lèi)型

⊙溫帶草原的鈣質(zhì)土和荒漠土壤

⊙黃淮平原的棕壤類(lèi)型

⊙鹽堿土壤、山地土壤等。2、地力（土壤肥力）：是衡量土壤好壞的指標(biāo)，是指土壤不斷提供滿(mǎn)足作物對(duì)水、肥、氣、熱的需求的能力。83第八十三頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日3、土壤是種植業(yè)生產(chǎn)力形成和發(fā)展速度的限制性因素（1）大氣中環(huán)境因子的自由度大于土壤中，土壤中諸因素的改變、交換、分配均勻度都很小。（2）對(duì)作物的生育條件的改善，基本上都要在土壤中進(jìn)行，如對(duì)旱、澇、鹽堿土壤的改良利用，農(nóng)田灌溉、排水等。（3）作物的生長(zhǎng)發(fā)育需要土壤經(jīng)常不斷地供給一定的水分、養(yǎng)分、空氣和熱量。（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)化是否順利，即依靠播于土層內(nèi)種子的發(fā)育程度。84第八十四頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日二、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、結(jié)構(gòu)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)組成和結(jié)構(gòu)1、土壤組成組成土壤的基本成分是礦物質(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的轉(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(wú)機(jī)物）孔隙部分氣體—土壤空氣85第八十五頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日2、土壤結(jié)構(gòu)土壤結(jié)構(gòu)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)粒結(jié)構(gòu)：土壤顆粒在腐殖作用下形成的近似球形、多孔、較疏松、直徑0.25～10mm的小土團(tuán)。團(tuán)粒結(jié)構(gòu)數(shù)量的多少和分布，在一定程度上標(biāo)志著土壤肥力水平。（2）塊狀結(jié)構(gòu)：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。這種結(jié)構(gòu)，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，養(yǎng)分不易釋放。也會(huì)抑制根系生長(zhǎng)和影響種子萌發(fā)出苗。（3）片層結(jié)構(gòu)：水稻田和旱地的犁底層，土壤顆粒粘結(jié)成堅(jiān)實(shí)緊密的薄土片，成層排列，片狀分布，稱(chēng)為片層結(jié)構(gòu)。水稻田的片層結(jié)構(gòu)可防止水肥滲漏，旱地犁底層的片層結(jié)構(gòu)則影響作物根系生長(zhǎng)和水、氣、熱的交換。因此，建立合理的土壤結(jié)構(gòu)，團(tuán)粒結(jié)構(gòu)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能力，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，而作物根系的生長(zhǎng)又改善了土壤結(jié)構(gòu)。86第八十六頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日（二）土壤質(zhì)地

土壤質(zhì)地：土壤中各級(jí)土粒相互組合的百分?jǐn)?shù)。土壤質(zhì)地的輕重是影響土壤肥力和耕性好壞的決定性因素。根據(jù)土粒直徑的大小，可將土粒分為：

粗砂（土粒直徑2.0～0.2mm）

細(xì)砂（土粒直徑0.2～0.02mm）

粉砂（土粒直徑0.02～0.002mm）

粘粒（0.002mm以下）87第八十七頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日按照土壤質(zhì)地的不同，一般可以把土壤區(qū)分為三類(lèi)：質(zhì)地組質(zhì)地號(hào)質(zhì)地名稱(chēng) 各粒級(jí)百分含量/%砂粒/mm粗粉粒/mm膠粒/mm 1～0.050.05～0.001<0.001砂土組 1粗砂土70 2 細(xì)砂土60～70 -- <30 3面砂土50～60兩合土組4 砂性?xún)珊贤?gt;20>40<30 5 小粉土<20>40<30 6 兩合土>20 >40 7 膠性?xún)珊贤?lt;20>40 膠泥土組8 泥土 30～35 9 膠泥土-- 35～40 10 膠土 >4088第八十八頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日1、砂土類(lèi)

質(zhì)地砂性。通透性好，排水通暢，不易受澇，作物易發(fā)根和深扎，但根系固著不牢，保水保肥性差，施化肥易流失。潛在養(yǎng)分含量低，但礦質(zhì)養(yǎng)分和有機(jī)養(yǎng)分易分解轉(zhuǎn)化。耕作省力、耕作質(zhì)量好、宜耕期長(zhǎng)。作物生育前期發(fā)苗快，中后期容易脫水脫肥，易早衰。2、粘土類(lèi)

質(zhì)地粘重，又稱(chēng)膠泥土。通透性差，排水不暢，易澇，作物扎根差。保水保肥性好，利于有機(jī)質(zhì)積累，潛在養(yǎng)分含量高。粘性強(qiáng)、塑性大、耕作費(fèi)力、耕作質(zhì)量差、宜耕期短。作物生育前期發(fā)苗慢，中后期易旺長(zhǎng)，不早衰。3、壤土類(lèi)

質(zhì)地疏松，也稱(chēng)兩合土，含粗細(xì)土粒比例適度，砂粘適度，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性狀介于砂土和粘土之間，兼有二者優(yōu)點(diǎn)，通透性、保蓄性、耕作性均好土壤溫度溫定、水分和空氣比例協(xié)調(diào)，有利于作物發(fā)小苗和后期生長(zhǎng)。89第八十九頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日（三）土壤水分1、土壤水分性質(zhì)

土壤水分主要來(lái)源于降雨、降雪和灌溉水，當(dāng)?shù)叵滤惠^高時(shí)，地下水也可上升補(bǔ)充土壤水分。重力水：水進(jìn)入土壤大孔隙內(nèi)的水。容易流失。毛管水：進(jìn)入土壤毛管孔隙的水。毛管水可分為兩種：

毛管懸著水：降雨或灌溉后，保存在毛管孔內(nèi)，它與地下水不連接。土壤能保持最大數(shù)量毛管懸著水的含水量，稱(chēng)為該土壤的田間持水量。毛管上升水：這是指地下水位較高，當(dāng)表土水分由于蒸發(fā)和蒸騰消耗，地下水可沿毛管上升而補(bǔ)給表土的水分。毛管水是土壤中最重要、最有效的水分，既不會(huì)滲漏丟失，又能被作物充分吸收。束縛水：進(jìn)入孔徑<0.001mm的微孔隙，形成束縛水，束縛水由于土粒的吸力很大，作物也無(wú)法利用。90第九十頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日

粗砂土細(xì)砂土砂壤土壤土粘壤土玉米小麥水稻高梁豌豆番茄 1.070.880.960.941.021.113.13.32.73.63.33.36.56.35.65.96.96.99.910.310.110.012.411.715.514.513.014.416.615.32.土壤水分利用凋萎系數(shù)：作物表現(xiàn)萎蔫時(shí)的土壤含水量。墑情：土壤含水量及土壤水分的可利用性。作物和土壤質(zhì)地凋萎系數(shù)的關(guān)系（重量%）91第九十一頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日（四）土壤空氣1、供給作物種子發(fā)芽、生根及微生物活動(dòng)所需的氧氣。2、土壤純化學(xué)過(guò)程引起O2的消耗與CO2的積累。使土壤空氣和大氣中的O2和CO2的含量有很大的差別。土壤空氣中的CO2一部分通過(guò)擴(kuò)散和交換進(jìn)入近地面空氣層，供低層葉片吸收，另一部分CO2也可以直接為根部吸收。但是當(dāng)土壤中O2缺乏、CO2過(guò)多時(shí)，例如在大量使用有機(jī)肥料或翻壓綠肥的土壤里，土壤CO2含量可以超過(guò)2%或更多，則會(huì)阻礙種子發(fā)芽，使出苗不齊，并且影響根系的呼吸與生長(zhǎng)，使根系不能擴(kuò)散，吸水吸肥能力減弱，甚至因呼吸窒息而死亡。產(chǎn)生各種有機(jī)酸或硫化氫，甲烷等有毒物質(zhì)傷害作物根系。一般土壤O2的濃度低于9～10%，根系發(fā)育就要受到影響，5%以下，絕大部分作物的根系停止發(fā)育。如果土壤空氣過(guò)分流通，有機(jī)物質(zhì)分解迅速，養(yǎng)分釋放太快并造成養(yǎng)分的損失，形成的腐殖質(zhì)也少。92第九十二頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日（五）土壤溫度

淺色土壤對(duì)太陽(yáng)輻射能的反射強(qiáng)，吸收少，溫度低。

深色土壤則相反，吸收多，土壤溫度高。

有機(jī)質(zhì)在分解過(guò)程中可以放出熱量，同時(shí)有機(jī)質(zhì)可使土色變深，有利于土溫提高，另一方面有機(jī)質(zhì)可增加土壤蓄水量，因而又不利于土溫上升。在生產(chǎn)上我們往往可以采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣?lái)調(diào)節(jié)土壤的溫度，如水稻排灌措施保持秧田的土溫。在霜凍夜間，可滿(mǎn)灌秧田水，使秧田土溫不至于下降過(guò)多，在有太陽(yáng)的白天，可排除秧田水，使秧田多接受陽(yáng)光，增加土溫。93第九十三頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日（六）土壤酸堿度（土壤反應(yīng)）

土壤酸堿度是指土壤溶液的酸堿度，常用pH值表示。土壤pH6～7微酸性條件下，養(yǎng)分的有效性最高，對(duì)植物生長(zhǎng)最有利。過(guò)酸則容易引起磷、鉀、鈣、鎂的缺乏，多雨地區(qū)還會(huì)缺乏硼、鋅、鉬等元素pH值還直接影響到作物的生活力，在pH低于3和高于9時(shí)，作物根細(xì)胞的原生質(zhì)將受到嚴(yán)重?fù)p害；pH值也影響土壤中的微生物活動(dòng)，從而影響?zhàn)B分的有效性和作物的生長(zhǎng)。各種作物對(duì)土壤pH的適應(yīng)范圍有差異，大多數(shù)在5.5～7.5之間。多數(shù)作物適于中性土壤，典型的“嗜酸”、“嗜堿”作物是沒(méi)有的。蕎麥、甘薯、煙草、花生等作物比較耐酸。能夠忍耐輕度鹽堿的作物有大麥、棉花、甜菜、向日葵、紫花苜蓿等。紫花苜蓿被稱(chēng)作鹽堿土的“先鋒作物”。94第九十四頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日各種作物適宜的土壤pH值范圍

作物適宜pH值范圍 作物適宜pH值范圍煙草5.0～6.0

水稻6.0～7.5甘薯5.0～6.0小麥6.0～7.5花生5.0～6.0大麥6.0～7.5馬鈴薯5.0～6.0高梁6.0～8.0蕎麥5.0～6.0蠶豆6.0～8.0紫云英5.5～6.0豌豆6.0～8.0玉米6.0～7.0紫花苜蓿6.0～8.0苕子6.0～7.0棉花6.0～8.0油菜6.0～7.0向日葵6.0～8.0黃麻6.0～7.0甜菜6.0～8.0大豆6.0～7.0甘蔗6.0～8.095第九十五頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日96第九十六頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日（七）土壤有機(jī)質(zhì)土壤有機(jī)質(zhì)是土壤固相中的一個(gè)組成成分，一般含量較低。

華北耕地土壤有機(jī)質(zhì)含量一般0.5%～1.5%，

西北土壤大多低于1%，

南方水田含量多在1.5%～3.5%，

東北黑土可高達(dá)8%～10%。