農(nóng)業(yè)氣象基礎(chǔ)知識(shí)

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)氣象

業(yè)務(wù)理論與技術(shù)基礎(chǔ)湖南氣候培訓(xùn)分中心夏德奇2021年11月23日第一講農(nóng)業(yè)氣候業(yè)務(wù)根底的一些相關(guān)概念農(nóng)業(yè)生物、農(nóng)業(yè)消費(fèi)與氣候的關(guān)系農(nóng)業(yè)氣候?qū)W的研討內(nèi)容、對(duì)象農(nóng)業(yè)：經(jīng)過(guò)培育動(dòng)植物消費(fèi)食品及工業(yè)原料的產(chǎn)業(yè)。農(nóng)業(yè)屬于第一產(chǎn)業(yè)，研討農(nóng)業(yè)的科學(xué)是農(nóng)學(xué)。一.農(nóng)業(yè)生物、農(nóng)業(yè)消費(fèi)與氣候的關(guān)系大氣給農(nóng)業(yè)生物提供了重要生存環(huán)境和物質(zhì)、能量根底。農(nóng)業(yè)生物對(duì)大氣環(huán)境又有直接的影響。農(nóng)業(yè)消費(fèi)也反過(guò)來(lái)影響氣候條件。人們的消費(fèi)活動(dòng)是構(gòu)成農(nóng)業(yè)小氣候的重要因子之一。大氣給農(nóng)業(yè)生物提供了重要生存環(huán)境和物質(zhì)、能量根底。農(nóng)業(yè)生物對(duì)大氣環(huán)境又有直接的影響。農(nóng)業(yè)消費(fèi)也反過(guò)來(lái)影響氣候條件。人們的消費(fèi)活動(dòng)是構(gòu)成農(nóng)業(yè)小氣候的重要因子之一。農(nóng)業(yè)氣候?qū)W的定義：農(nóng)業(yè)氣候?qū)W是研討農(nóng)業(yè)消費(fèi)與氣候條件相互關(guān)系及其規(guī)律以求農(nóng)業(yè)趨利避害、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效的科學(xué)。林業(yè)氣候作物氣候畜牧氣候漁業(yè)氣候農(nóng)業(yè)氣候?qū)W的分支農(nóng)業(yè)氣候系統(tǒng)：“土壤--植物--大氣〞系統(tǒng)〔SPAS〕，或可稱之為“農(nóng)業(yè)氣候系統(tǒng)〞。大氣土壤植物20—30米30—50厘米農(nóng)業(yè)氣候?qū)W的主要內(nèi)容：農(nóng)業(yè)氣候根本方法與實(shí)際研討；農(nóng)業(yè)氣候資源分析及其合理開(kāi)發(fā)利用研討與效力；農(nóng)業(yè)氣候情報(bào)預(yù)告方法研討與效力；農(nóng)業(yè)氣候?yàn)?zāi)禍規(guī)律及防御措施研討與效力；農(nóng)業(yè)微氣候條件研討與效力。第二講光照條件與農(nóng)業(yè)消費(fèi)主要內(nèi)容：光照長(zhǎng)度對(duì)作物的影響光照強(qiáng)度對(duì)作物的影響光能利用率及其提高途徑

光照異常的農(nóng)業(yè)氣候?yàn)?zāi)禍1.光照長(zhǎng)度對(duì)作物的影響〔1〕植物的光周期景象：白天光照和夜晚黑暗的交替及其繼續(xù)時(shí)間對(duì)植物的開(kāi)花有很大的影響，這種景象稱之為光周期景象。根據(jù)作物開(kāi)花對(duì)光長(zhǎng)的反響，可分為：a.長(zhǎng)日性植物。光照長(zhǎng)度超越一個(gè)臨界光長(zhǎng)〔如小麥、大麥、黑麥、油菜、天仙子等〕b.短日性植物。光照長(zhǎng)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(zhǎng)短接近于相等時(shí)d.中間型植物。開(kāi)花受光長(zhǎng)影響較小的植物

光周期反響與光強(qiáng)無(wú)關(guān)〔2〕光周期對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的影響光周期主要是對(duì)植物開(kāi)花的誘導(dǎo)效應(yīng)。光周期對(duì)植物營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)的影響不大。〔3〕光周期學(xué)說(shuō)在農(nóng)業(yè)消費(fèi)中的運(yùn)用作物引種。作物育種。防御農(nóng)業(yè)氣候?yàn)?zāi)禍，〔主要是躲〕。延伸生育期，提高產(chǎn)量。2．光照強(qiáng)度對(duì)作物的影響〔1〕光強(qiáng)與光協(xié)作用光飽和點(diǎn)：在一定的光照強(qiáng)度范圍內(nèi)，光協(xié)作用強(qiáng)度隨著光照強(qiáng)度的加強(qiáng)而加強(qiáng)。當(dāng)光照強(qiáng)度到達(dá)一定強(qiáng)度后，光協(xié)作用強(qiáng)度不再相應(yīng)地加強(qiáng)，我們把這種景象稱為光飽和景象。這個(gè)光的臨界點(diǎn)稱為光飽和點(diǎn)。光補(bǔ)償點(diǎn)：

在光協(xié)作用進(jìn)展的同時(shí)，植物的呼吸過(guò)程也在進(jìn)展。把植物的光合強(qiáng)度和呼吸強(qiáng)度到達(dá)相等時(shí)的光強(qiáng)值稱為光補(bǔ)償點(diǎn)。喜陽(yáng)植物和耐蔭植物根據(jù)植物對(duì)光照強(qiáng)度的反響，可分為喜陽(yáng)植物和耐蔭植物。最喜陽(yáng)植物的光協(xié)作用程度隨光照強(qiáng)度可不斷添加到等于全部太陽(yáng)光照時(shí)〔即不存在光飽和景象〕。而耐蔭植物在光照強(qiáng)度僅及晴天時(shí)的1/10時(shí)，光協(xié)作用就不再添加了。喜陽(yáng)植物光飽合點(diǎn)較高，所以植物對(duì)太陽(yáng)能的利用率也較高，消費(fèi)潛力較大。另外強(qiáng)光有利于作物果實(shí)和籽粒的生長(zhǎng)，產(chǎn)品中的蛋白質(zhì)、含糖量等都比較高。栽培的農(nóng)作物多屬喜陽(yáng)植物。耐蔭植物雖然要求一定強(qiáng)度的陽(yáng)光，但可忍受不同程度的蔭蔽。相對(duì)較弱的光照條件有利于植物營(yíng)養(yǎng)器官的生長(zhǎng)，普通植物生長(zhǎng)較細(xì)長(zhǎng)、嫩弱，蛋白質(zhì)含量較少，水分含量較高。這對(duì)于以植物營(yíng)養(yǎng)部分為收獲對(duì)象的作物很有利?！?〕光在群體中的分布：反射吸收透射3．光能利用率及其提高途徑1.光能利用率我們把單位面積上作物收獲物中包含的能量〔eh〕與投射到該單位面積上的光合有效輻射〔可見(jiàn)光〕能量〔RPAR〕的比值叫做光能利用率，并用U表示：(U=eh/RPAR×100%)

假設(shè)計(jì)算某段時(shí)期的光能利用率，那么上式可寫(xiě)成：(U=Hm×ΔWm/∑RPAR)即：生成能量與投射年能量之比2.提高光能利用率的途徑1〕光能利用率的實(shí)際值：研討闡明，在水、熱、礦物營(yíng)養(yǎng)都能得到保證的條件下，植物最終構(gòu)成產(chǎn)量的光合有效輻射的能量利用率在10%左右，這是希望到達(dá)的實(shí)際數(shù)值，即能夠到達(dá)的產(chǎn)量上限。但在實(shí)踐消費(fèi)中，光能利用率離實(shí)際數(shù)值相差甚遠(yuǎn)，只需0.5%～1.0%，高的約達(dá)2%，闡明提高光能利用率以添加單位面積產(chǎn)量是大有潛力的。

2〕限制光能利用率的自然要素主要有：作物生長(zhǎng)初期覆蓋率??；作物群體內(nèi)光分布不合理；光能轉(zhuǎn)化率低；中、高緯度地域農(nóng)業(yè)受冬季低溫的限制；不良的水分供應(yīng)與大氣條件使氣孔封鎖，影響CO2的有效性與植物的其它功能；光協(xié)作用受空氣中CO2含量的限制；作物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的缺乏；自然災(zāi)禍〔氣候與病蟲(chóng)等〕的影響。3〕提高作物光能利用率的途徑(1)充分利用生長(zhǎng)季節(jié)，添加農(nóng)作物的生長(zhǎng)日數(shù)。(2)建立合理的群體構(gòu)造，呵斥群體中多層立體配置，以減少整個(gè)作物層的反射、透射和漏射光，添加作物對(duì)光能的吸收比例。(3)改善水、熱、氣等環(huán)境條件，添加作物光合才干。(4)培育高光效種類，提高作物的光飽和點(diǎn)。在培育作物種類時(shí)，要添加暗反響的速度，以充分利用光反響所吸收的光能，提高光飽和點(diǎn)和光能利用率。(5)減少呼吸等耗費(fèi)，添加凈光合消費(fèi)率。(6)提高經(jīng)濟(jì)系數(shù)即谷草比。經(jīng)過(guò)育種和先進(jìn)的栽培措施，使作物的經(jīng)濟(jì)系數(shù)提高。4、光照因子異常的農(nóng)業(yè)氣候?yàn)?zāi)禍1、日灼：樹(shù)木枝干、果實(shí)因受劇烈日射而引起的損傷。2、陰害：繼續(xù)陰天光照缺乏導(dǎo)致光協(xié)作用下降，營(yíng)養(yǎng)積累缺乏，莖稈細(xì)弱易倒折，授粉不良等景象。第三講熱量條件與農(nóng)業(yè)消費(fèi)主要內(nèi)容：1.溫度強(qiáng)度對(duì)作物的影響2.溫度累積對(duì)作物的影響3.溫度周期性變化對(duì)作物的影響4、溫度異常引起的農(nóng)業(yè)氣候?yàn)?zāi)禍熱量條件對(duì)農(nóng)業(yè)消費(fèi)的影響是經(jīng)過(guò)：溫度強(qiáng)度繼續(xù)時(shí)間變化規(guī)律等方面產(chǎn)生的。1.溫度強(qiáng)度對(duì)作物的影響適宜的溫度條件范圍內(nèi)，作物生命活動(dòng)順利進(jìn)展;過(guò)高或過(guò)低溫度，對(duì)作物生命活動(dòng)不利，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致其死亡。〔1〕作物的三基點(diǎn)溫度三基點(diǎn)溫度最適溫度最高溫度最低溫度下限溫度最適溫度上限溫度針對(duì)不同作物不同對(duì)大多數(shù)作物而言：維持生命的溫度普通都在-10～50℃之間，適宜生長(zhǎng)的溫度在5～40℃之間，保證發(fā)育的溫度在10～35℃之間。不同作物的三基點(diǎn)溫度不同；不同種類的三基點(diǎn)溫度不同〔同一種作物〕；不同生育期的三基點(diǎn)溫度也有差別〔同一種作物種類〕；不同生理過(guò)程和不同器官對(duì)溫度條件的要求也是不同〔同一種作物〕?！?〕農(nóng)業(yè)界限溫度農(nóng)業(yè)界限溫溫度重要物候景象農(nóng)事活動(dòng)開(kāi)場(chǎng)終止的溫度完全根據(jù)農(nóng)業(yè)消費(fèi)和氣候條件的關(guān)系來(lái)劃定具有普遍意義的，標(biāo)志某些重要物候景象或農(nóng)事活動(dòng)的開(kāi)場(chǎng)、終止或轉(zhuǎn)機(jī)的溫度叫農(nóng)業(yè)界限溫度，簡(jiǎn)稱界限溫度。

農(nóng)業(yè)上常用的界限溫度〔用日平均氣溫表示〕有：0℃、5℃、10℃、15℃和20℃。他們的農(nóng)業(yè)意義為：

0℃——土壤凍結(jié)和解凍；農(nóng)事活動(dòng)開(kāi)場(chǎng)或終止。冬小麥秋季停頓生長(zhǎng)和春季開(kāi)場(chǎng)生長(zhǎng)〔有人采用3℃〕，冷季牧草開(kāi)場(chǎng)生長(zhǎng)。0℃以上繼續(xù)日數(shù)為農(nóng)耕期。5℃——早春作物播種；喜涼作物開(kāi)場(chǎng)或停頓生長(zhǎng)，多數(shù)樹(shù)木開(kāi)場(chǎng)萌動(dòng)。冷季牧草積極生長(zhǎng)。5℃以上繼續(xù)日數(shù)稱生長(zhǎng)期或生長(zhǎng)季10℃——春季喜溫作物開(kāi)場(chǎng)播種與生長(zhǎng)，喜涼作物開(kāi)場(chǎng)迅速生長(zhǎng)。常稱10℃以上的繼續(xù)日數(shù)為喜溫作物的生長(zhǎng)期。

15℃——喜溫作物積極生長(zhǎng)，春季棉花、花生等進(jìn)入播種期，可開(kāi)場(chǎng)采摘茶葉。穩(wěn)定經(jīng)過(guò)15℃的整天為冬小麥適宜播種的日期；水稻此時(shí)已停頓灌漿；熱帶作物將停頓生長(zhǎng)。

20℃——水稻平安抽穗、開(kāi)花的目的，熱帶作物正常生長(zhǎng)。〔3〕溫度強(qiáng)度與作物的生長(zhǎng)發(fā)育溫度強(qiáng)度是經(jīng)過(guò)光協(xié)作用呼吸作用影響作物的生長(zhǎng)發(fā)育光協(xié)作用和呼吸作用都有它們的三基點(diǎn)溫度，但呼吸作用的最適溫度比光協(xié)作用的高。作物有機(jī)物質(zhì)的添加〔積累〕，取決于其光協(xié)作用所積累的有機(jī)物質(zhì)和呼吸作用所耗費(fèi)的有機(jī)物質(zhì)之差。溫度還經(jīng)過(guò)影響植物蒸騰作用來(lái)影響植物的光協(xié)作用。〔4〕溫度條件與作物引種作物引種有以下三條規(guī)律：一是：北種南引〔或高山引向平原〕比南種北引〔或平原引向高山〕容易勝利。二是：一年生植物要比多年生植物引種容易勝利，落葉植物要比常綠植物引種容易勝利，草本植物要比木本植物引種容易勝利，灌木要比喬木引種容易勝利。三是：在植物引種過(guò)程中，存在著氣候馴化景象。引種一定要遵照氣候類似原理。2.溫度累積對(duì)作物的影響積溫：某一時(shí)段內(nèi)逐日平均氣溫累積之和。它是研討作物生長(zhǎng)、發(fā)育對(duì)熱量的要求和評(píng)價(jià)熱量資源的一種目的。普通用單位為℃，有時(shí)用℃·d，兩者依計(jì)算方法而異。研討溫度對(duì)作物生長(zhǎng)、發(fā)育的影響，既要思索到溫度的強(qiáng)度，又要留意到溫度的作用時(shí)間?！?〕活動(dòng)積溫與有效積溫下限溫度〔生物學(xué)零度〕：作物開(kāi)場(chǎng)生長(zhǎng)發(fā)育要求一定的下限溫度，實(shí)踐上是作物生長(zhǎng)發(fā)育的起始溫度，又稱為生物學(xué)零度?；顒?dòng)積溫：把高于下限溫度的日平均氣溫稱為活動(dòng)溫度。作物在某一時(shí)段內(nèi)活動(dòng)溫度的總和稱為活動(dòng)積溫。活動(dòng)積溫多用于農(nóng)業(yè)氣候分析Y:活動(dòng)積溫，Ti:活動(dòng)溫度有效積溫：把活動(dòng)溫度與下限溫度之差稱為有效溫度。作物在某時(shí)段內(nèi)有效溫度的總和稱為有效積溫。有效積溫多用于研討作物的發(fā)育與熱量條件的定量關(guān)系、建立作物發(fā)育速度的農(nóng)業(yè)氣候方式和編制農(nóng)業(yè)氣候預(yù)告等。A:有效積溫，Ti:活動(dòng)溫度，B:下限溫度〔2〕積溫的求算方法給定上下限溫度求算積溫的方法比較簡(jiǎn)單，即按照積溫的定義求算即可。

沒(méi)有給定上下限溫度求算積溫的方法要復(fù)雜一些，關(guān)鍵是要確定上限溫度及下限溫度。

在實(shí)踐任務(wù)中常根據(jù)多年觀測(cè)資料、分期播種資料、地理播種資料或地理分期播種資料采用圖解法、最小二乘法及差值法求出。3.溫度周期性變化對(duì)作物的影響〔1〕作物的溫周期景象：作物的生長(zhǎng)發(fā)育對(duì)氣溫的周期性變化的反響，稱為作物的溫周期景象。溫周期景象是作物對(duì)溫度節(jié)律性變化規(guī)律的順應(yīng)?！?〕氣溫日變化對(duì)作物生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量構(gòu)成的影響日溫周期有效范圍內(nèi)生長(zhǎng)發(fā)育速度灌漿速度溫度的升高日較差的增大否那么會(huì)呵斥損傷，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致作物死亡〔3〕氣溫日變化對(duì)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的影響氣溫日較差大，作物的含糖量和蛋白質(zhì)含量都較高，產(chǎn)量也高。另外，氣溫日變化還常和其它氣候要平日變化〔尤其是光周期〕相結(jié)合共同對(duì)作物產(chǎn)生影響，即白天高氣溫、強(qiáng)光照有利于光協(xié)作用，而適當(dāng)?shù)臍鉁厝蛰^差可添加白天的光合積累而減少夜間的呼吸耗費(fèi)。4、溫度因子異常的農(nóng)業(yè)氣候?yàn)?zāi)禍1、冷害：作物在生長(zhǎng)季節(jié)內(nèi)，因溫度降到生育所能忍受的下限以下而受害。某些作物受害后形狀上無(wú)明顯病癥，不易發(fā)現(xiàn)，俗稱“啞巴災(zāi)〞。冷害發(fā)生時(shí)的日平均溫度都在0℃以上,有時(shí)甚至可達(dá)20℃左右，因作物及其所處的發(fā)育期而異。同一種冷害在不同地域有不同的稱謂。如水稻抽穗開(kāi)花期的冷害發(fā)生在中國(guó)長(zhǎng)江中下游地域的稱秋季低溫害，俗稱“翹穗頭〞；發(fā)生在廣東、廣西地域時(shí)因值寒露節(jié)氣，故稱寒露風(fēng)。冷害敏感的果蔬類型按發(fā)生時(shí)的天氣特點(diǎn),可分3種類型：①濕冷型。低溫伴隨陰雨,日照少,相對(duì)濕度大而氣溫日較差小。②干冷型。冷空氣入侵后，天氣晴朗，相對(duì)濕度小而氣溫日較差大。③霜冷型。前期低溫與來(lái)得特早的秋霜凍相結(jié)合所致。

按對(duì)作物為害的特點(diǎn)，那么可分為：①延遲型。較長(zhǎng)時(shí)期的低溫減弱植株生理活性，引起作物生育期顯著延遲,在生長(zhǎng)季節(jié)內(nèi)不能正常成熟，導(dǎo)致減產(chǎn)。②妨礙型。作物在生殖生長(zhǎng)階段，主要是孕穗期和抽穗開(kāi)花期遇短時(shí)間低溫,生殖器官的生理機(jī)能被破壞，呵斥空殼減產(chǎn)。③混合型。由上述兩類冷害相結(jié)合而成，比單一型為害更嚴(yán)重。2、凍害：即作物在0℃以下的低溫使作物體內(nèi)結(jié)冰，對(duì)作物呵斥的損傷。常發(fā)生的有越冬作物凍害、果樹(shù)凍害和經(jīng)濟(jì)林木凍害等。〔3〕、寒害：主要指熱帶、亞熱帶作物在冬季生育期間溫度不低于0℃時(shí)，因氣溫降低引起作物生理機(jī)能妨礙，導(dǎo)致減產(chǎn)甚至死亡的一種農(nóng)業(yè)氣候?yàn)?zāi)禍。寒害多發(fā)生在我國(guó)華南地域，該地域冬季常蒙受冷空氣影響，呵斥劇烈降溫，對(duì)香蕉、荔枝、龍眼、甘蔗、橡膠等華南主要熱帶、亞熱帶經(jīng)濟(jì)作物危害嚴(yán)重。熱帶植物遭低溫侵襲而受的損害主要發(fā)生于冬季。普通最低氣溫在10℃左右即已細(xì)微受害，4～5℃左右將嚴(yán)重受害。不同作物受害病癥不同：橡膠樹(shù)受害后頂芽葉片嫩梢焦枯，樹(shù)枝或樹(shù)干爆皮流膠、干枯，根部死亡；椰子那么出現(xiàn)葉枯、果凋甚至全株死亡。防御寒害的主要措施有：選擇避寒宜林地、營(yíng)造防護(hù)林、采用耐寒種類。苗圃可設(shè)置防霜棚、風(fēng)障等；對(duì)小苗可搭蓋防寒罩、培土；對(duì)幼樹(shù)可采用包扎塑料薄膜、稻草防寒筒以及主稈基部培土、修枝和樹(shù)腳涂封等措施〔4〕霜凍：是指空氣溫度忽然下降，地表溫度驟降到0℃以下，使農(nóng)作物遭到損害，甚至死亡。與霜不同。每年秋季第一次出現(xiàn)的霜凍叫初霜凍，翌年春季最后一次出現(xiàn)的霜凍叫終霜凍，初終霜凍對(duì)農(nóng)作物的影響都較大。霜凍我國(guó)地域?qū)拸V，初霜凍日出現(xiàn)日期也大不一樣。9月中旬：新疆北部、內(nèi)蒙古及東北北部地域；9月下旬到10月上旬：東北大部、華北北部、西部及西北地域；11月上旬：初霜線南移至秦淮一帶；11月下旬：西南及長(zhǎng)江中下游地域；12月上旬：南嶺；12月下旬到1月中旬之間：華南中北部霜凍的預(yù)防方法灌水法：灌水可添加近地面層空氣濕度，維護(hù)地面熱量，提高空氣溫度〔可使空氣升溫2℃左右〕。遮蓋法：就是用稻草、麥稈、草木灰、雜草、尼龍等覆蓋植物，既可防止外面冷空氣的襲擊，又能減少地面熱量向外散失，普通能提高氣溫1－2℃。熏煙法：是用可以產(chǎn)生大量煙霧的柴草、牛糞、鋸木、廢機(jī)油、赤磷或其它塵煙物質(zhì)，在霜凍降臨前半小時(shí)或1小時(shí)點(diǎn)燃。普通能提高氣溫1－2℃。施肥法：在寒潮降臨前早施有機(jī)肥，特別是用半腐熟的有機(jī)肥做基肥，可改善土壤構(gòu)造，加強(qiáng)其吸熱保暖的性能?！?〕高溫?zé)岷Γ汉?jiǎn)稱高溫害，是高溫對(duì)植物〔生物〕生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量構(gòu)成所呵斥的損害，普通是由于高溫超越植物〔生物〕生長(zhǎng)發(fā)育上限溫度呵斥的，主要包括高溫害和果樹(shù)林木日灼及畜、禽、水產(chǎn)漁類熱害等。水稻開(kāi)花-灌漿期受高溫危害的溫度目的：日最高氣溫繼續(xù)３天以上≥３５℃。盛花期３６℃～３７℃嚴(yán)重受害。玉米各生育階段的熱害目的：以中度熱害為規(guī)范，苗期為３６℃；生殖期為３２℃；成熟期為２８℃。高溫?zé)岷Φ姆烙鶎?duì)策：1、采取引種、育種等生物措施2、合理安排消費(fèi)規(guī)劃，減輕高溫?fù)p傷3、改善小氣候環(huán)境條件4、因地制宜采取科學(xué)管理措施。五．調(diào)理溫度的農(nóng)業(yè)措施1、灌溉：在暖和季節(jié)與時(shí)期的灌溉可起降溫的作用，冰冷季節(jié)可以起保溫作用。2、松土與鎮(zhèn)壓：〔1〕鋤地〔松土〕對(duì)土溫的影響鋤地的作用是綜合的，可有增溫、保墑、通氣及一系列生理生態(tài)效應(yīng)，僅就溫度效應(yīng)來(lái)說(shuō)，假設(shè)鋤地質(zhì)量高而條件適宜，可使暖季土壤表層〔3cm〕日平均溫度增高1℃，最高可添加2—3℃或更多?！?〕鎮(zhèn)壓對(duì)土溫的影響鎮(zhèn)壓的作用與鋤地相反，它能添加土壤容重，減少土壤孔隙，添加表層土壤水分，從而使土壤熱容量、熱導(dǎo)率都有添加。

3、壟作：在一年的暖和季節(jié)，壟作可以提高表層溫度，有利于種子發(fā)芽與幼苗生長(zhǎng)，普通可使壟背土壤〔5cm〕日平均溫度提高1—2℃，并可加大土溫日較差。4、染色劑與增溫劑對(duì)土溫的影響增溫劑：土壤增溫劑是一種覆蓋物，它具有保墑、增溫、壓堿和防止風(fēng)蝕、水蝕的多種作用。染色劑：噴灑或施用黑色物質(zhì)如草木灰、泥炭等，使土壤能更多吸收太陽(yáng)輻射而增溫，施用淡色物質(zhì)如石灰、高嶺土等，可反射太陽(yáng)輻射而降溫并緩和溫度日變化。

第四講水分條件與農(nóng)業(yè)消費(fèi)

主要內(nèi)容：1.土壤--植物--大氣水分循環(huán)系統(tǒng)2.土壤--植物--大氣水分傳輸3.水分對(duì)作物的影響4.農(nóng)田土壤水分調(diào)控1.土壤--植物--大氣水分循環(huán)系統(tǒng)〔1〕水分循環(huán)系統(tǒng)定義大氣水分以降水方式到達(dá)地面，經(jīng)分配后進(jìn)入土壤，大量的水分經(jīng)過(guò)植物根系吸收并經(jīng)植物體運(yùn)輸?shù)饺~面，再由葉片中的液態(tài)水變?yōu)槠麘B(tài)水而保送到空氣中。這種貫穿稱之為土壤--植物--大氣水分循環(huán)系統(tǒng)，或者土壤-植物-大氣延續(xù)體〔SPAC〕系統(tǒng)。67〔2〕土壤水分常數(shù)凋萎系數(shù)：植物產(chǎn)生永久凋萎時(shí)的土壤含水量。田間持水量：土壤中毛管懸著水到到達(dá)最大量時(shí)的土壤含水量。毛管斷裂含水量：土壤中的毛管懸著水延續(xù)形狀斷裂，停頓了毛管懸著水的運(yùn)動(dòng)，這時(shí)的土壤含水量稱為毛管斷裂含水量。約為田間持水量的65%。可作為灌水的下限目的毛管蓄水量：土壤毛管孔隙都充溢水分時(shí)的含水量。比田間持水量高1/4～1/3左右。全蓄水量：土壤中一切孔隙全部充溢水時(shí)的含水量。對(duì)作物生長(zhǎng)育不利。土壤有效水分可用下式計(jì)算：土壤有效水量土壤貯水量凋萎濕度時(shí)的土壤貯水量2.土壤--植物--大氣水分傳輸〔1〕土壤--植物--大氣水分傳輸在土壤--植物--大氣系統(tǒng)中，水流的各個(gè)過(guò)程和途徑是：土壤中的水分植物根表皮葉片的葉肉細(xì)胞氣孔大氣〔2〕農(nóng)田蒸散農(nóng)田蒸散植物的蒸騰棵間土壤蒸發(fā)蒸散是植物失水主要方式蒸騰：植物的葉面蒸發(fā)。影響蒸騰作用的因子：作物本身特征〔葉面積、根冠比、葉片方位、葉片大小、葉片外表特征、氣孔、生育期〕，氣候條件〔光、溫、空氣濕度、風(fēng)〕，土壤條件〔溫度、濕度和通氣情況〕。3.水分對(duì)作物的影響〔1〕作物的需水量蒸騰系數(shù)：是指作物在生育期內(nèi)，每合成一克干物質(zhì)所蒸騰的水分克數(shù)。蒸騰系數(shù)：蒸騰系數(shù)大小表征對(duì)水分利用率對(duì)水分的喜好蒸騰系數(shù)大，要求的水分多，利用率低。蒸騰效率低

作物需水量主要包括三個(gè)部分：作物需水量光協(xié)作用和植物含水蒸騰耗水〔占絕大部分〕棵間蒸發(fā)和田間滲漏生理需水生態(tài)需水作物各生育期的需水量:播種到生育盛期前生長(zhǎng)盛期開(kāi)花以后少30少10-20多50-60營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)植株體積不再增大營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)生殖生長(zhǎng)﹪﹪﹪〔2〕作物的水分臨界期和關(guān)鍵期水分臨界期：農(nóng)作物在不同生育期對(duì)水分最敏感的時(shí)期，即由于水分缺乏對(duì)產(chǎn)量影響最大的時(shí)期，稱之為某作物的水分臨界期。水分臨界期普通在作物的穗花期不一定就是作物需水量最多79水分關(guān)鍵期：在水分臨界期或?qū)λ忠蚕喈?dāng)敏感的另一個(gè)時(shí)期，正好遇上當(dāng)?shù)亟邓畻l件經(jīng)常缺乏，這一時(shí)期即當(dāng)?shù)厮謼l件影響產(chǎn)量的關(guān)鍵時(shí)期，稱為作物的水分關(guān)鍵期。水分臨界期和關(guān)鍵期是不同的概念：水分臨界期水分關(guān)鍵期從作物本身思索綜合思索作物的特性和當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件生理問(wèn)題農(nóng)業(yè)氣候問(wèn)題〔3〕降水對(duì)作物的影響降水強(qiáng)度和降水量對(duì)作物的影響透雨非常有利于作物短時(shí)雷陣雨對(duì)作物不利熱雷雨、夜雨對(duì)作物有利連陰雨對(duì)作物不利。降水比人工灌水更有利于添加大氣中水分含量降水的時(shí)間分配涉及到兩個(gè)方面：降水的時(shí)間分配對(duì)作物的影響與溫度條件能否配合與作物的水分需求能否一致積雪的農(nóng)業(yè)意義有：降雪對(duì)農(nóng)業(yè)消費(fèi)的影響保溫作用增墑作用飲水作用致災(zāi)作用4.農(nóng)田土壤水分調(diào)控農(nóng)田、土壤水分調(diào)控合理開(kāi)發(fā)和利用水資源節(jié)水技術(shù)措施節(jié)水農(nóng)藝措施節(jié)水農(nóng)業(yè)規(guī)劃①降水有效利用。②地下水和地表水的結(jié)合利用。③劣質(zhì)水開(kāi)發(fā)。①輸水工程。②節(jié)水灌溉技術(shù)。①農(nóng)業(yè)構(gòu)造調(diào)整。②種植制度。③作物規(guī)劃。①抗旱育種。②節(jié)水灌溉。③覆蓋技術(shù)。④保墑耕作。⑤培肥地力。⑥理化抗旱措施。四、提高水分利用效率的途徑灌溉

灌溉時(shí)間、灌溉水量和灌溉方式,對(duì)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)研討,噴灌用水經(jīng)濟(jì),水分有效利用率高,與溝灌相比較,普通可省水20-30%,增產(chǎn)10-20%。滴灌經(jīng)濟(jì)效益最正確，但本錢(qián)較高。溝灌淹灌噴灌滴灌風(fēng)障

在普通風(fēng)速下,風(fēng)障不改動(dòng)作物的水分有效利用率;在大風(fēng)和平流顯熱情況下,風(fēng)障可明顯提高作物的水分有效利用率,少耗水而增產(chǎn)。染色與覆蓋染色的作用在于改動(dòng)植物外表的光學(xué)性質(zhì),即增大反射率,減少輻射差額,從而減少水分耗費(fèi)。覆蓋在于減少農(nóng)田蒸散,特別在有風(fēng)的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。大量研討闡明，不同作物之間的水分利用效率存在很大差別。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。搞好農(nóng)田根本建立配套設(shè)備和合理施肥等均可提高水分有效利用率。

第五節(jié)與光、溫、水相關(guān)的農(nóng)業(yè)氣候目的例如設(shè)備農(nóng)業(yè)氣候?yàn)?zāi)禍目的病蟲(chóng)害目的設(shè)備水產(chǎn)養(yǎng)殖農(nóng)事活動(dòng)目的目的--設(shè)備農(nóng)業(yè)氣候?yàn)?zāi)禍目的及災(zāi)禍等級(jí)劃分災(zāi)害等級(jí)磚墻二代溫室土墻二代溫室指標(biāo)等級(jí)解釋低溫寡照輕級(jí)連續(xù)2天無(wú)日照；或連續(xù)3天中有2天無(wú)日照，另一天日照時(shí)數(shù)小于3小時(shí)；外界最低氣溫≤，且＞

連續(xù)2天無(wú)日照；或連續(xù)3天中有2天無(wú)日照，另一天日照時(shí)數(shù)小于3小時(shí)；外界最低氣溫≤，且＞

作物生長(zhǎng)發(fā)育速度減緩，開(kāi)始有落花、落果現(xiàn)象發(fā)生。后期若恢復(fù)日照，作物能正常生長(zhǎng)，對(duì)產(chǎn)量無(wú)影響。低溫寡照中級(jí)連續(xù)4-5天無(wú)日照；或逐日日照時(shí)數(shù)小于3小時(shí)連續(xù)5-7天；外界最低氣溫≤，且＞。連續(xù)4-5天無(wú)日照；或逐日日照時(shí)數(shù)小于3小時(shí)連續(xù)5-7天；外界最低氣溫≤，且＞。部分作物出現(xiàn)生理性干旱，部分作物落花落果，開(kāi)始出現(xiàn)停止生長(zhǎng)現(xiàn)象，葉片和植株開(kāi)始發(fā)生萎蔫。低溫寡照重級(jí)連續(xù)無(wú)日照日數(shù)大于7天；或逐日日照時(shí)數(shù)小于3小時(shí)連續(xù)8天以上；外界最低氣溫≤。連續(xù)無(wú)日照日數(shù)大于7天；或逐日日照時(shí)數(shù)小于3小時(shí)連續(xù)8天以上；外界最低氣溫≤。部分作物出現(xiàn)冷害，葉片嚴(yán)重脫水，嚴(yán)重的發(fā)生死亡，即使后期恢復(fù)日照，對(duì)產(chǎn)量也會(huì)產(chǎn)生一定影響。小麥白粉病發(fā)生開(kāi)展的氣候等級(jí)目的等級(jí)判斷標(biāo)準(zhǔn)氣象條件對(duì)小麥蚜蟲(chóng)發(fā)生利弊5月平均氣溫相對(duì)濕度115～20℃≥70%氣象條件有利于小麥白粉病大發(fā)生213～15℃，20～23℃60～70％氣象條件有利于小麥白粉病中等偏重發(fā)生310～13℃，23～25℃55～60％氣象條件有利于小麥白粉病中等發(fā)生40～10℃，25～28℃<55％氣象條件有利于小麥白粉病偏輕發(fā)生5≤0℃，≥28℃氣象條件不利于小麥白粉病的發(fā)生目的—病蟲(chóng)害目的—巴魚(yú)池塘〔上?！炒笈锎钆锖徒夷と掌骄鶜鉁胤€(wěn)定經(jīng)過(guò)10℃整天的前5天，是魚(yú)塘適宜搭棚的時(shí)間；從歷史資料分析，上海郊區(qū)12月上旬前期為大棚魚(yú)塘平均最晚覆膜的時(shí)間。日平均氣溫穩(wěn)定經(jīng)過(guò)10℃的初日，是揭除魚(yú)塘大棚膜的時(shí)間；從歷史資料分析，上海郊區(qū)3月下旬為大棚魚(yú)塘揭除塑料薄膜的時(shí)間。日最低氣溫穩(wěn)定≤4℃的前5天，是魚(yú)塘最晚搭棚的時(shí)間。假設(shè)再晚搭棚，那么巴魚(yú)蒙受凍害的機(jī)率明顯增大，會(huì)嚴(yán)重影響產(chǎn)量。94災(zāi)害名稱干旱洪澇漬害涵義地表層水不能滿足作物生長(zhǎng)的需要/特點(diǎn):影響作物生長(zhǎng)強(qiáng)降水形成洪水徑流沖毀設(shè)施、淹沒(méi)農(nóng)田，或強(qiáng)降水后農(nóng)田產(chǎn)生積水，無(wú)法及時(shí)排出，造成作物受淹，當(dāng)持續(xù)時(shí)間超過(guò)作物的耐淹能力后所形成的危害。由于降水集中，農(nóng)田地下水位過(guò)高，作物根層土壤持續(xù)處在過(guò)濕狀態(tài)，使作物根系長(zhǎng)期被水浸泡缺氧，影響正常生長(zhǎng)發(fā)育而形成的危害。主要發(fā)生區(qū)域各區(qū)域均可能發(fā)生沿海、江、湖、庫(kù)的地區(qū)排水不好，降雨集中的地區(qū)主要影響作物各個(gè)作物生長(zhǎng)季節(jié)降雨集中的季節(jié)連陰雨持續(xù)的季節(jié)五、水分異常的主要農(nóng)業(yè)氣候?yàn)?zāi)禍第五講二氧化碳、風(fēng)與農(nóng)業(yè)消費(fèi)1.二氧化碳對(duì)作物的影響〔1〕植物對(duì)CO2的吸收和利用CO2從大氣到葉綠體中要經(jīng)過(guò)三段路程：大氣葉肉細(xì)胞外表葉片附近葉綠體內(nèi)〔2〕CO2飽和點(diǎn)與補(bǔ)償點(diǎn)CO2飽和點(diǎn)：在輻射能充分滿足的條件下，植物的光和速率不再隨CO2濃度添加而增大時(shí)的CO2濃度稱為CO2飽和點(diǎn)。在5～10lx光強(qiáng)時(shí)，大多數(shù)植物的CO2飽和點(diǎn)在800～1800μL/L左右。CO2補(bǔ)償點(diǎn)：植物光協(xié)作用所耗費(fèi)的CO2與呼吸作用所釋放的CO2到達(dá)平衡時(shí)，環(huán)境中的CO2濃度稱為CO2補(bǔ)償點(diǎn)。CO2補(bǔ)償點(diǎn)是了解和衡量光協(xié)作用與呼吸作用兩者關(guān)系的一個(gè)重要生理目的。另外，CO2補(bǔ)償點(diǎn)還與作物發(fā)育和環(huán)境條件有關(guān)。此時(shí)的光合速率等于零?！?〕土壤和近地層CO2調(diào)控技術(shù)土壤和近地層CO2調(diào)控技術(shù)土壤CO2釋放的調(diào)理田間CO2濃度調(diào)控。CO2施肥。土壤CO2釋放的調(diào)理：

松土、增濕、施肥。田間CO2濃度調(diào)控：a.合理密植，改善田間通風(fēng)條件；b.種植行向要與當(dāng)?shù)厥⑿酗L(fēng)向一致，改善田間通風(fēng)條件。c.栽培時(shí)要寬行窄株距，改善群體通風(fēng)條件。CO2施肥最正確時(shí)間CO2施肥：CO2氣源主要有：干冰CO2發(fā)生劑工業(yè)尾氣燃料。CO2臨界期〔生殖生長(zhǎng)期〕最大需求期〔營(yíng)養(yǎng)、生殖生長(zhǎng)兩旺時(shí)期〕CO2限制期〔光照強(qiáng)、氣溫較高、供水充分時(shí)〕正常CO2濃度2～3倍效果較好，不宜超越10倍。2.風(fēng)對(duì)作物的影響〔1〕有利影響使群體內(nèi)外熱量相平衡，加快葉片的蒸騰，降低葉溫；是植物被動(dòng)吸水、礦物質(zhì)運(yùn)輸?shù)脑瓌?dòng)力；使葉片邊境層變薄，減小二氧化碳進(jìn)入到植物體內(nèi)的阻力；使群體內(nèi)外、上下層得二氧化碳相平衡；傳播花粉、孢子、種子、果實(shí)等?！?〕不利影響呵斥植物機(jī)械損傷；為病原菌從傷口侵入植物體提供了條件；引起植物落花、落果、落鈴、落莢、落?；虼笃狗龋患又馗珊?、低溫、暴雨、暴雪、污染等傳播病蟲(chóng)害；風(fēng)蝕?！?〕防風(fēng)措施營(yíng)造防風(fēng)林，設(shè)置防風(fēng)籬；選擇背風(fēng)點(diǎn)；選擇抗風(fēng)作物與種類；改善栽培措施；支撐等。第六講現(xiàn)代農(nóng)業(yè)氣候業(yè)務(wù)方法和技術(shù)根底

1.觀測(cè)與實(shí)驗(yàn)技術(shù)2.統(tǒng)計(jì)分析與統(tǒng)計(jì)模型構(gòu)建技術(shù)3.作物模型4.其他效力技術(shù)資料獲取：地面觀測(cè)遙感觀測(cè)

實(shí)驗(yàn)〔人工環(huán)境模擬、自然環(huán)境實(shí)驗(yàn)、野外調(diào)查〕1.觀測(cè)與實(shí)驗(yàn)技術(shù)資料獲取地面觀測(cè)107遙感觀測(cè)

利用光電傳感器接受并記錄被測(cè)對(duì)象所發(fā)射〔或反射〕的不同電磁波并攝成圖象，然后進(jìn)展處置，判讀所獲得的資料。按運(yùn)載工具的高度，可分為地面遙感〔如雷達(dá)探測(cè)〕、低空遙感(如飛機(jī)探測(cè))和高空遙感〔如衛(wèi)星探測(cè)〕。108

實(shí)驗(yàn)中獲取資料的方法包括：人工環(huán)境模擬、自然環(huán)境實(shí)驗(yàn)、野外調(diào)查。109人工環(huán)境模擬法-資料獲取方法1

全環(huán)境控制部分環(huán)境控制110自然環(huán)境實(shí)驗(yàn)法-資料獲取方法2

包括：①分期播種。按一定的時(shí)間間隔反復(fù)播種實(shí)驗(yàn)植物，利用氣候條件隨時(shí)間的變化來(lái)研討各類農(nóng)業(yè)氣候問(wèn)題。運(yùn)用這種方法，使植物在同終身長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期遇到不同氣候條件，或在同一氣候條件下又遇到植物的不同生育時(shí)期，可以到達(dá)縮短實(shí)驗(yàn)周期、提早獲得結(jié)果的目的。此法如在不同地域進(jìn)展，稱地理分期播種法。②地理播種。利用地域間氣候條件的差別來(lái)研討某一農(nóng)業(yè)氣候問(wèn)題。可在不同緯度的地域間進(jìn)展播種〔程度地理播種〕