作物生产与环境.pptx

第四章 作物生产与环境 措施 所采取的措施中，一部分直接作用于 作物 环境 作物体，但更多的 是用于改善作物的 生理生化过程 生活因子。产品产量、品质 环境与作物的基本关系非生物因子气候因子光照强度、光照时间、光质、温度、温度变化、降水量、蒸发量、风速、相对湿度土壤-地形因子土壤结构、土壤营养破向、坡度生物因子植物动物微生物环境因子分类环境因素的生态分析n环境因素相互联系的综合作用 土壤水分土温、通气 N肥病虫 N肥高温受害n主要因素 春化低温 水稻花期高温受害：T、RH、WV 光周期日长n环境因素的不可替代和可调性 光、温、水、空气等不可替代。可调：CO2浓度，降低光照不足导致的光合作用下降n环境因素不同的阶段性 不同生育阶段对不同环境因子的影响度不同。n直接作用和间接作用 直接：干热风、低温 间接：坡向、地形等 光照强度影响n与生长：促进器官分化、形态按比例建成，顶端趋光性；n与发育：特别与花芽分化量有关；n与光合作用：补偿点、饱和点。光强的光合作用曲线及其意义日照长度对植物开花诱导的作用 纬度调节 播期调节与品质：对大豆脂肪油酸：软脂肪酸亚油酸：亚麻酸和应脂肪酸开花后生育期延长日照长度影响 光合有效辐射390760nm可见光占太阳总辐射4050%。根据波长，将光质对作物的作用划分为8个波谱带：红光CH2O合成蓝光Pr作物群上部：全面作物群下部：远红光、绿光过密群体，下部紫外光少，纤维素等合成少。光质（光谱成分）影响光质对植物的作用光质对作物影响研究UV-A 300-400nmUV-B 280-320nm（影响光合作用）UV-C 200-280nm（地表少）应用：蓝色塑料薄膜覆盖育苗光合性能面积，能力，时间，产物消耗，产物分配一般大田主攻：LAI，防止后期早衰、延时丰产栽培主攻：NAR，产物分配作物与温度n温度的节律性变化与作物生产（机理有待阐明）n耐寒作物与喜温作物n作物的“播性”与春化处理n作物的温度三基点n积温与有效积温n极端温度的影响温度三基点温度与干物生产光合作用Q10=1（1417之间）呼吸作用Q10=2因此P/R比随气温升高而下降Peng等最近研究，全球气温变暖时，夜温升高明显，夜温每升高1，水稻减产10%。节律性变化节律性变化主要指一年四季和1日内昼夜温差变化。水 稻 昼 2426 昼 1416西红柿 昼 26.5 昼 17 小 麦 昼 20 昼 17 青海小麦 昼夜温差大（1314 ，日温2223，1500斤/亩，灌浆期长5560日）温度的节律性变化温度的节律性变化播性与春化作用以小麦为例 冬性 半冬性 春性 03 07 012 35d 1 535d 515d 地温与作物根系生长：1015 范围内，气 温越高，地上部分生 长越快。低温有利于根系生长，如春秋等。强调早春地膜覆盖与锄草。积温与作物生产积温有两种：活动积温和有效积温。冬土豆冬季下限温3.0，某日10 时，因10 3.0 ，当日活动温度为10 ，有效温度为7。作用：安排耕作制度与气候区划作物品种选择：棉花 早熟10有效积温30003300 中熟10有效积温34003600 晚熟10有效积温37004000 水作用水形态：冷、固、液水表现：降水、大气湿度、土壤水分含 量水指标：数量与持续时间 降水：mm d大气湿度：%，绝对土壤含水量：体积含水量，%，PF值作物水分平衡作物吸水、用水、失水称水分平衡。当吸水、输导和蒸腾三者比例恰当时平衡。供应不足失衡气孔关闭蒸腾减小平衡失水吸水吐水陡长，倒伏蒸腾吸水萎焉作物与水干旱的概念：环境中水分低到不足以满足作物正常生命活动的需要时，出现干旱。空气干旱：相对湿度20%土壤干旱：土壤水势-1.5MPa干旱的危害n代谢作用 紊 乱。气孔关闭，蒸发量降低，呼吸增强，光合减弱，物质合成减少。酶促反应破坏，植物凋亡。n细胞变形，原生质受害。n体温上升使原生质凝聚变性，引起死亡。作物抗旱强：糜（黍、稷）、谷子、高粱等中：甘薯、小麦弱：棉花、甜菜抗性作物特点：（1）原生质黏性和弹性较大（2）根系较深，叶片上细胞小，气孔多，输导组织发达，茸毛多，角质层或蜡质层厚（3）各种机能保持一定限度的协调性。措施：抗性锻炼；增施P、K湿害湿害 涝害 渍害 湿害的主要影响来自于根系部位缺氧以及植物无氧呼吸的后果。缺O2的后果可能导致作物营养不良，土壤中大量有毒还原物质的积累（H2S、CH4、FeO等）。作物的整体代谢活动和抗性也会降低。作物抗涝性及治涝方略n作物抗涝决定于作物对O2的适应能力。部分作物可形成气生根，部分可在其根、茎部形成特化的通气组织，部分作物可以迅速改变代谢途径等加强对多水的抗性。n不同作物和不同品种，不同生育期表现不同的抗性，原理尚不明。n治涝：排水。作物与CO2 CO2是作物生产中一个十分重要的资源CO2施肥：不同作物对CO2反应不同作物的土壤环境1、土壤质地：3类9级2、土壤水分：来源：降雨、雪、灌水、地下水去向：排水、地下渗透、蒸腾（土壤水分与土温关系密切）3、土壤空气：N2 80%O2+CO2 20%（O21012%，CO2：0.1%）4、土壤温度：年平均 土温气温23 涝渍土 春季土温气温秋季土温气温旱田土与水田土对作物意义的比较作物与pH、营养的喜好举例pH：耐酸：荞麦、甘薯、烟草、花生 耐碱：棉花、向日葵、紫花苜蓿营养：喜N：水稻、玉米、小麦、高粱 喜P：油菜、大豆、花生、蚕豆 喜K：糖料、淀粉、纤维他感作用：作物相互之间的影响n植物之间通过生物化学物质所产生的相互影响。主要化合物：碳水化合物、醇类、酚类、酮类、酯类、有机酸、氨基酸等。作物生产与气象要素的宏观关系最主要因素不是光照，而是气温和水分!Y=HI(RUE F I)利用率 截获值 太阳能总值 世界产量高值，不是出现在典型农业区，而是部分低温、高海拔地区d大，f大，I大。作物产量阶梯图CO2倍增与作物产量模拟气候变动与作物的稳产性作物生产对环境的影响