農(nóng)業(yè)概論第十一章 作物與環(huán)境課件

第十一章作物與環(huán)境農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境

環(huán)境

在農(nóng)田作物栽培的生態(tài)系統(tǒng)中，環(huán)境是指作物生活空間的外界自然條件的總和，不僅包括對其有影響的種種自然環(huán)境條件，還包括生物有機體的影響和作用。自然環(huán)境環(huán)境

人工環(huán)境：所有為作物正常生長發(fā)育所創(chuàng)造的環(huán)境。農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境

措施所采取的措施中，

↙↘一部分直接作用于作物←環(huán)境作物體，但更多的

↓是用于改善作物的生理生化過程生物因子。

↓

產(chǎn)品產(chǎn)量、品質(zhì)環(huán)境與作物的關(guān)系農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境非生物因子氣候因子光能、溫度、空氣、水分等。如光照強度、日照長度、光譜成分、溫度、降水量、降水分布、蒸發(fā)量、空氣、風(fēng)速等土壤-地形因子土壤結(jié)構(gòu)、土壤營養(yǎng)地勢、地貌、坡向、坡度生物因子植物動物微生物環(huán)境因子分類人為因素：主要指栽培措施，直接作用于作物如整枝、打杈等，改善作物的環(huán)境條件，如耕作、施肥、灌水等，還包括環(huán)境污染的危害作用。農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境主要內(nèi)容

光照與作物生長發(fā)育

溫度與作物生長發(fā)育

水分與作物生長發(fā)育

空氣與作物生長發(fā)育

土壤與作物生長發(fā)育農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境光照與作物生長發(fā)育

太陽能是自然界中植物生產(chǎn)有機物質(zhì)的唯一能源。綠色植物吸收太陽光能并通過光合作用將CO2和水合成有機物質(zhì)，把光能轉(zhuǎn)變?yōu)橘A存于有機之中的化學(xué)能，實現(xiàn)能量的吸收、轉(zhuǎn)換和貯藏。栽培作物的目的在于獲取收獲物，作物產(chǎn)量的95%以上來自光合作用，而來自土壤中的無機鹽部分則不足5%。所以光照強度與作物生長發(fā)育和產(chǎn)量形成有密切的關(guān)系。農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境

日本特殊光照技術(shù)培育農(nóng)作物農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境（一）作物的光周期現(xiàn)象

光周期現(xiàn)象-----作物對于白天和黑夜的相對長度的反映。根據(jù)大多數(shù)作物對光周期的不同反應(yīng)，分為：分為長日照、短日照、中性作物和定日照作物。光周期現(xiàn)象在引種上的重要意義：緯度相近的地區(qū)，日照條件基本相同，引種成功的可能性大。農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境短日照作物南種（短日照、高溫）北引（長日照、低溫），生育期延長，甚至不能正常開花結(jié)實，北種南引則相反。長日照作物

南種北引，生育期縮短，應(yīng)選擇遲熟種，北種南引選擇早熟種。例如：小麥南種北引，其生育期縮短。農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境（二）光照強度與作物的生長發(fā)育

農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境

光照強度：指物體被可見光照明的程度，簡稱光強、照度，光照強度大小取決于可見光的強弱，單位勒克斯（Lux或Lx）。作物正常發(fā)育適宜的光照強度8000-12000lx.

1．光照強度與作物生長光照強度對作物生長及形態(tài)建成有重要的作用。如作物種植過密，株內(nèi)行間光照就不足，由于植株頂端的趨光性，莖稈的節(jié)間會過分拉長，這樣一來，不但影響分蘗或分枝，而且影響群體內(nèi)綠色器官的光合作用，導(dǎo)致莖稈細弱而倒伏，造成減產(chǎn)。農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境2.光照強度與作物發(fā)育

光照強度也影響作物的發(fā)育。如棉花在開花、結(jié)鈴期遇長期陰雨天氣，光照不足，影響碳水化合物的制造與積累，就會造成較多的落花落鈴。3.光照強度與光合作用

作物對光照強度的要求通常用“光補償點”和“光飽和點”表示。農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境

光補償點-----光合作用過程中吸收CO2和呼吸作用過程中放出的CO2等量時的光照強度。

光飽和點-----隨著光照強度的進一步增強，光合速率也逐漸上升，當(dāng)達到一定值之后，光合速率便再不受光照強度的影響而趨于穩(wěn)定，此時的光照強度叫做光飽和點。光補償點和光飽和點分別代表光合對光強度要求的低限與高限，也分別代表光合對于弱光和強光的利用能力，可作為作物需光特性的兩個重要指標(biāo)。

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幾種作物的需光特性農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境

在作物生產(chǎn)上，常根據(jù)作物對光照強度要求的特點，采取適當(dāng)措施，來提高產(chǎn)量和品質(zhì)。有些光飽和點較低的作物，在較低的光照強度下，仍能正常進行光合作用，形成較多光合產(chǎn)物，如大豆、馬鈴薯，便可在一些高稈作物(玉米、高粱等)行間間作。種植麻類作物時，一般要求種得密一些，使行、株間的枝葉相互遮蔭，促進植株往高生長，抑制分枝，這樣有利于多收麻皮，提高品質(zhì)。農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境（三）光譜成分與作物的生長發(fā)育

1.光合有效輻射：在光合作用中，作物只對可見光區(qū)(390—760nm)的大部分光波吸收，用于進行光合生產(chǎn)，這部分輻射稱為光合有效輻射。約占太陽總輻射量的40％—50％左右。

2.光譜帶：把太陽輻射對植物的效應(yīng)，按波長劃分為8個光譜帶，各個光譜帶對植物的影響大不相同。＞0.72μm的大致相當(dāng)于遠紅光，0.71—0.61μm為紅、橙光，0.6l—0.5lμm為綠光，0.5l—0.40μm為藍、紫光。農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境

3.光譜作用：紅光有利于碳水化合物的合成，藍光則對蛋白質(zhì)合成有利。紫外線照射對果實成熟起良好作用，并能增加果實的含糖量。高山、高原上栽培的作物，由于接受青、藍、紫等短波光和紫外線較多，一般植株矮，莖葉富含花青素，色澤較深。豐富的藍紫光是高原春小麥屢出高產(chǎn)紀(jì)錄的重要生態(tài)因素之一。

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不同的光譜成分對作物生育有不同的影響用淺藍色薄膜育秧與用無色薄膜相比，前者秧苗及根系都較粗壯，插后成活快，分蘗早而多，生長茁壯，葉色濃綠，鮮重和干重都有增加，這是因為淺藍色的薄膜可以大量透過光合作用所需要的380—760nm波長的光，因而有利于作物的光合過程和代謝過程。農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境

提高作物光能效率的途徑？

農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境提高作物光能效率的途徑1.選用高光效良種：應(yīng)選用株型、葉型合理且高光效的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)品種。株型緊湊、葉片挺直的品種。

2.間作套種:通過不同作物群體的合理配置，從時間和空間上更好的利用光能和地力。間作套種田可以利用高矮桿、寬窄葉作物進行間套。

3.合理密植：合理密植的增產(chǎn)機理主要是使葉面積指數(shù)處于最適宜的范圍內(nèi)、，使太陽光的截獲量增加，從而增加作物干物質(zhì)積累，提高產(chǎn)量和品質(zhì)。農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境溫度與作物生長發(fā)育

溫度是一個狀態(tài)函數(shù)，標(biāo)志著物質(zhì)分子平均動能水平。環(huán)境溫度包括大氣溫度和土壤溫度。農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境一、溫度的節(jié)奏性變化與作物生產(chǎn)二、溫度對作物的影響及作物生育的溫度范圍三、積溫及無霜期四、溫度逆境對作物的危害及防御措農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境(一）氣溫變化

1.周期性變化

非周期性變化溫周期：作物生育與溫度變化的同步現(xiàn)象。2.日變化及年變化一、溫度的節(jié)奏性變化與作物生產(chǎn)農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境(二）土壤溫度變化

1.土壤熱量特征熱容量導(dǎo)熱率重量熱容量（1g/度）容積熱容量（1cm3/度)

土壤的增熱程度也受土壤導(dǎo)熱性的影響。本身導(dǎo)熱性不大，主要由土壤顆粒間隙中的空氣與水分狀態(tài)決定。農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境二、溫度對作物的影響及作物生育的溫度范圍（一）溫度對作物的影響

1.溫度對作物生長的影響

2.溫度對發(fā)育的影響

A.溫度對成花的誘導(dǎo)效應(yīng)春化作用：經(jīng)過低溫誘導(dǎo)植物開花的作用。

B.作物的感溫性農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境（二）作物生育的溫度范圍1.三基點溫度：最低、最適、最高

2.溫度臨界期：對外界溫度最敏感的時期。農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境

作物維持生命的溫度范圍較寬，生育的溫度范圍窄些，最適發(fā)育的溫度范圍則更窄。作物對溫度的適應(yīng)范圍（Ф.Дрё，1976）農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境三基點溫度的特征：

不同作物三基點溫度不同，根據(jù)對溫度的不同要求，分為喜溫作物（生長起點>10℃)和耐寒作物(>3℃)。種子萌發(fā)的三基點低于營養(yǎng)生長期的，營養(yǎng)生長期又低于生殖器官發(fā)育期的。開花期對溫度最為敏感。一般最適應(yīng)溫度接近于最高溫度。最高溫度多在30-40℃之間,生產(chǎn)中也不常見.所以低溫造成的危害較多。農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境農(nóng)業(yè)界限溫度

標(biāo)志著某些重要物候現(xiàn)象或農(nóng)事活動的開始，終止或轉(zhuǎn)折，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有指示或臨界意義的日平均溫度，稱為農(nóng)業(yè)界限溫度。

0℃：土壤凍結(jié)或解凍，農(nóng)事活動終止或開始。常用日平均氣溫0℃以上持續(xù)時期表示農(nóng)耕期。

5℃：早春作物播種，小麥積極生長的界限溫度，5℃以上持續(xù)日數(shù)表示作物的生長期或生長季。

農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境10℃：喜溫作物（玉米、棉花）開始播種生長，10℃以上持續(xù)日數(shù)表示作物的生長活躍期。15℃：喜溫作物開始快速生長。15℃以上持續(xù)日數(shù)表示喜溫作物的積極生長期。20℃：熱帶作物開始積極生長期。農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境作物的溫周期現(xiàn)象

1.溫周期概念：作物生長發(fā)育與溫度變化的同步現(xiàn)象稱為溫周期。作物的溫周期包括年溫周期和日溫周期兩種。

2.為什么日夜變溫對作物生長有很大的影響？

這是因為白天溫度較高，有利于光合作用，夜間溫度較低，可減少呼吸消耗。晝夜溫差越大，有利于有機物質(zhì)的積累，作物產(chǎn)量越高，品質(zhì)越好。日夜溫差越大，籽粒蛋白質(zhì)含量越高。農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境（一）積溫

1.概念：指某一生育時期或某一時段內(nèi)，逐日平均氣溫累積之和。三、積溫及無霜期2.積溫兩種表達方式A活動積溫B有效積溫大于或等與生物學(xué)零度的日平均溫度逐日累加起來。將日平均溫度與生物學(xué)零度的差值累加。農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境3.積溫在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用可以估計作物的生育速度和各生育期到來的時間，并可確定作物安全播種期?？梢詫δ骋粋€地區(qū)某年產(chǎn)量進行預(yù)測，確定豐收年還是歉收年。一個地區(qū)的積溫代表了此地區(qū)的熱量資源，為正確制定農(nóng)業(yè)計劃、安排作物布局、確定種植制度提供了依據(jù)。

以棉花為例，早熟品種要求＞10℃的積溫3000—3300℃，中熟品種3400—3600℃，晚熟品種3700—4000℃。2024/1/235農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境

無霜期長短是衡量一個地區(qū)熱量資源的又一個指標(biāo)。春季最后一次霜凍——秋季最早一次霜凍。作物布局和確定種植制度的依據(jù)。（二）無霜期2024/1/236農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境四、溫度逆境對作物的危害及防御措施溫度逆境：對作物生長發(fā)育不利的溫度2024/1/237農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境（一）低溫對作物的危害

低溫:對作物的危害有冷害和霜凍1.寒害:0℃以上的低溫對作物的傷害。水分合成失調(diào)、蛋白質(zhì)合成受阻、碳水化合物減少、代謝紊亂。2.霜凍:指春秋季節(jié)氣溫下降到0℃以下，組織內(nèi)部發(fā)生冰凍而引起的傷害。原生質(zhì)失水、冰融速度、蛋白質(zhì)沉淀、原生質(zhì)的機械損傷。2024/1/238農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境

間接傷害：高溫使呼吸加強，蒸騰加速，水分平衡和物質(zhì)供需平衡被破壞，植株萎蔫。（二）高溫對作物的危害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、旱害蛋白質(zhì)變性、脂溶2024/1/239農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境（三）對逆境溫度的防御培育和選育抗寒或耐熱的品種。低溫鍛煉。甘薯育苗化學(xué)誘導(dǎo)。玉米、棉花種子福美雙處理合理肥料配比。磷肥、鉀肥提高抗寒力2024/1/240農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境水分與作物生長發(fā)育農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境第四節(jié)作物與水分

水分對生命的存在起起決定性的作用，他的多少在很大程度上決定了作物的種植制度。一、作物對水分的需求特點二、水分逆境對作物的影響2024/1/242農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境一、作物對水分的需求特點

（一）水對作物的生理生態(tài)作用

1.

生理作用：（1）原生質(zhì)的主要成分；（2）光合作用的基本原料；（3）代謝過程的反應(yīng)物質(zhì)；（4）作物生化反應(yīng)和物質(zhì)吸收、運輸?shù)娜軇?；?）維持細胞的膨脹狀態(tài)；（6）細胞分裂與伸長的必需因子。

2024/1/243農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境

生態(tài)作用：改善田間小氣候，如大氣濕度，土壤及其表面的空氣溫度，土壤空氣含量、微生物狀況、土壤養(yǎng)分利用率等。2024/1/244農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境（二）水與作物生長及產(chǎn)量的關(guān)系

缺水對作物形態(tài)、生理產(chǎn)生不良影響，最終導(dǎo)致產(chǎn)量降低。

作物光合作用和蒸騰作用與作物生產(chǎn)關(guān)系極大，水分缺乏對光合作用的影響是對葉綠素合成及氣孔影響的綜合結(jié)果。農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境

大田作物中比較抗旱的是糜子、粟、高粱、甘薯、綠豆等，但在水分充足時同樣生育更好并增產(chǎn)。農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境作物的水分平衡在正常的情況下，作物一方面蒸騰失水，同時又不斷地從土壤中吸收水分；這樣就在作物生命活動中形成了吸水與失水的連續(xù)運動過程。一般把作物吸水、用水、失水三者的動態(tài)關(guān)系叫做水分平衡。只有當(dāng)吸水、輸導(dǎo)和蒸騰三方面的比例適當(dāng)時，才能維持良好的水分平衡。

1.供應(yīng)不足→失衡→氣孔關(guān)閉→蒸騰減小→平衡

2.失水﹤吸水→吐水→陡長，倒伏

3.蒸騰﹥吸水→萎焉農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境（三）作物的需水量和需水臨界期作物的需水量作物的需水量通常用蒸騰系數(shù)來表示。蒸騰系數(shù)是指作物每形成l克干物質(zhì)所消耗水分的克數(shù)。它表示作物利用水生產(chǎn)干物質(zhì)的效率。

作物蒸騰系數(shù)水稻500-800

小麥450-600

玉米250-300

棉花300-600農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境各種作物的蒸騰系數(shù)50農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境2．需水臨界期

作物一生中對水分的需要量，一般前期和后期較少，中期較多。苗期耗水量占全生育期的1/4以下，生育中期50-60%，作物一生中對水分最為敏感的時期，稱為需水臨界期。所謂對水的敏感期，就是說在這一時期若水分過多或不足，對作物的生長發(fā)育和最終的產(chǎn)量和品質(zhì)有很不利的影響，以后即使水分供應(yīng)適宜了，損失也難以彌補。麥類作物在孕穗到抽穗，黍類作物在抽穗（或開花）至灌漿，其他作物也多在開花到產(chǎn)量形成的盛期。農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境

幾種作物的水分臨界期作物水分臨界期水稻孕穗—抽穗小麥孕穗—抽穗玉米開花—乳熟大豆開花棉花開花—成鈴花生開花農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境提高水分利用率的途徑？

農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境提高水分利用率的途徑

1.選好品種：

C4作物比C3作物具有較高的水分利用效率，在水源緊缺的地區(qū)宜種植C4作物，

2.地面覆蓋：利用地膜、秸稈、沙子等覆蓋農(nóng)田，可減少水分消耗而增加產(chǎn)量。

3.節(jié)水灌溉：采用噴灌、滴灌、渠道防滲等措施，合理用水，提高水分利用率。

4.栽培措施：精耕細作、增施肥料、合理灌溉等。農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境二、水分逆境對作物的影響（waterstress)（一）旱災(zāi)

1.干旱分大氣干旱、土壤干旱和生理干旱

土壤干旱：在長期無雨或少雨的情況下，土壤含水量少，土壤顆粒對水分的吸收力加大，植物根系難以從土壤中吸收到足夠的水分來補償蒸騰的消耗．造成植株體內(nèi)水分收支失去平衡，從而影響生理活動的正常進行，植物生長受抑制，甚至枯死。二、水分逆境對作物的影響2024/1/255農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境大氣干旱：空氣干燥、大氣蒸發(fā)力強促使植物蒸騰過快，根系從土壤吸收的水分難以補償，水分收支失衡而造成的危害。生理干旱：是由于土壤環(huán)境條件不良，使根系的生理活動遇到障礙，導(dǎo)致植物體內(nèi)水分失去平衡而發(fā)生的危害。例如作物被淹根系缺氧不能正常吸收水分而發(fā)生萎蔫；鹽堿地常因幼苗根系滲透壓低于土境溶液而不能吸收水分。農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境大氣干旱是空氣過度干燥，相對濕度低到20％以下；或因大氣干旱伴隨高溫，土壤中雖有一定水分，但因蒸騰強烈，造成體內(nèi)水分平衡失調(diào)，使作物生長近乎停止，產(chǎn)量降低。土壤干旱是指土壤中缺乏作物可利用的有效水分，對作物危害極大。我國北方春旱(3—5月)影響冬小麥拔節(jié)、抽穗、開花及棉花等春播作物的播種或育苗；伏旱易引起棉花蕾鈴脫落，造成玉米“曬花”；小麥生長后期如遇干熱風(fēng)為害，常常“青干”。這些干旱常造成生長停滯，產(chǎn)量降低。農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境2、危害(1)各部位間水分重新分配。(2)改變各種生理過程。(3)蛋白質(zhì)含量減少。干旱對作物的傷害，一般不會導(dǎo)致植株死亡，但是在高溫和迅速干旱時，可能對作物產(chǎn)生直接傷害導(dǎo)致作物死亡。農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境

干旱引起作物死亡的原因？農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境

干旱引起作物死亡的原因

第一，代謝作用紊亂。第二，干旱時細胞脫水變形，原生質(zhì)受到機械傷害而死亡。第三，干旱缺水，蒸騰減弱，植株不能降溫農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境如何進行抗旱鍛煉

①通過“蹲苗”進行抗旱鍛煉。所謂蹲苗，就是在作物苗期減少水分供應(yīng)，使之經(jīng)受適度缺水的鍛煉，促使根系發(fā)達下扎，根冠比增大，葉綠素含量增多，光合作用旺盛，干物質(zhì)積累加快。經(jīng)過鍛煉的作物如再次碰上干旱，植株體保水能力增強，抗旱能力顯著增加。

②通過種子處理進行抗旱鍛煉。

③增加作物抗旱性的其他措施。如增施磷、鉀肥，以提高植株的抗旱性；多施廄肥能增加土壤中腐殖質(zhì)含量，有利于增強土壤持水能力。農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境澇害：水分過多對作物的不利影響稱為澇害。水分過多一般有兩層含義：一是指土壤含水量超過了田間最大持水量，土壤水分處于飽和狀態(tài)（淹土），根系完全生長在沼澤化的泥漿中，這種澇害也叫濕害。

另一種含義是指水分不僅充滿土壤，而且田間地面積水，作物的局部或整株被淹沒（淹作物），這才是澇害。（二）澇害農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境水澇對作物的影響根系澇害

土壤孔隙被水充滿——通氣受阻——抑制有氧呼吸——阻止水分和礦物元素吸收高溫季節(jié)，積累H2S、Fe2+、M2+、及有機酸，直接毒害根系。2.地上部分澇害

光合停止；植株內(nèi)部含氧量降低——無氧呼吸增加——呼吸停止無氧呼吸產(chǎn)物酒精積累毒害細胞。2024/1/263農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境2、危害①水分過多，土壤缺氧，使植物根系的有氧代謝受阻，形成還原性有毒物質(zhì)，最終引起植物受害；②CO2積累，抑制好氧性細菌的活性，促進嫌氣性細菌的存活，造成有機質(zhì)不能徹底分解，產(chǎn)生甲酸、乙酸、硫化氫等有毒物質(zhì)，抑制根系呼吸代謝，最后導(dǎo)致死亡。③養(yǎng)分失效或流失。農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境3.作物對水澇的適應(yīng)根系逐漸木質(zhì)化耐澇作物：水稻、高粱、黑豆一般作物：小麥苗期耐澇，玉米后期耐澇。怕澇作物：棉花、甘薯、粟（孕穗期除外）、花生、芝麻。2024/1/265農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境

不同作物對水分的反應(yīng)大不相同。但總的看來，在大田作物中，除了水稻屬于濕生性作物外，多數(shù)都為中生性的。中生性作物根系和輸導(dǎo)系統(tǒng)比濕生性作物發(fā)達，以滿足植株對水分的需要。中生性作物沒有完整的通氣組織，不能在積水條件下發(fā)育。農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境作物的抗?jié)承宰魑锟節(jié)承缘膹娙鯖Q定于對氧的適應(yīng)能力。如果具有發(fā)達的通氣系統(tǒng)，地上部吸收的O2通過胞間空隙系統(tǒng)可輸送到根或者缺O(jiān)2部位。

防澇措施：搞好農(nóng)田排灌設(shè)施，加速排除地面水，降低地下水和耕層滯水，保證土壤水氣協(xié)調(diào)。采取開溝、增施有機肥料以及田間松土通氣等綜合措施，農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境一、作物與二氧化碳的關(guān)系二、作物與氧氣的關(guān)系三、空氣中其他氣體與作物的關(guān)系空氣與作物生長發(fā)育2024/1/268農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境

作物與空氣的關(guān)系，實際上主要是作物與二氧化碳的關(guān)系，因CO2是光合作用的原料；對于豆科作物來說，與空氣中的氮氣關(guān)系也很密切。

農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境（一）CO2濃度的變化規(guī)律（1）周年變化規(guī)律。一年之內(nèi)，在田間有作物生長的季節(jié)，由于光合作用固定CO2數(shù)量增加，空氣中的CO2濃度較低。群體下部供應(yīng)的CO2約占供應(yīng)總量的20%。作物群體上層光照充足，但CO2濃度相對較低；下層恰相反。因此，生產(chǎn)上十分重視田間的通風(fēng)透光。一、作物與二氧化碳的關(guān)系農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境

一年中，非作物生長季節(jié)，CO2濃度較高。（冬高夏低）

一天中以中午CO2濃度最低。

農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境（2）周日變化規(guī)律。在一天之內(nèi)，作物群體內(nèi)CO2濃度有明顯的規(guī)律性變化。午夜和凌晨，群體內(nèi)CO2濃度很高，這是由于在此期間CO2有補充而無消耗的緣故。清晨日出之后，光合作用逐漸加強，濃度逐漸下降；接近中午，光合作用旺盛，CO2濃度降至最低值；傍晚日落后，光合作用停止，CO2濃度又復(fù)上升。農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境（3）田間群體內(nèi)的CO2濃度變化及運動方向。作物進行光合作用所需要的CO2不但來自群體以上空間，而且也來自群體下部，其中包括土壤表面枯枝落葉分解、土壤中活著的根和微生物呼吸、已死的根系和有機質(zhì)腐爛等釋放出來的CO2

。農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境（4）CO2濃度的垂直分布在作物群體內(nèi)部，接近地面的CO2濃度經(jīng)常是比較高的。在一天之中，午夜和凌晨，越接近地表面，CO2濃度越高。白天，由于光合作用消耗，群體上部和中部的CO2濃度較小，下部稍大一些。作物群體上層光照充足，但CO2濃度相對較低，下層的CO2濃度較大，光照卻又較弱，各自都成了增加光合成的限制因子。這便是在作物生產(chǎn)上要十分重視通風(fēng)透光的原因所在。農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境

由于提高CO2濃度可以促使某些作物增加產(chǎn)量，于是也就出現(xiàn)了CO2施肥的問題。迄今為止，CO2施肥多半還是在溫室中或在塑料薄膜保護下進行的現(xiàn)實的提高CO2濃度的措施是增施有機肥。有機肥施入土壤后，能增加土壤中好氣性細菌的數(shù)量，增強其活力，釋放出更多的CO2

。農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境

空氣中CO2的富集雖然能促進作物增產(chǎn)，但其溫室效應(yīng)等帶來的氣候變化對作物生產(chǎn)的不良影響也是嚴(yán)重的。（二）、CO2體積分?jǐn)?shù)與作物產(chǎn)量

農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境圖為近1000年和近1萬年的大氣CO2含量變化。農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境CO2補償點：光合速率與呼吸速率相等時環(huán)境中的CO2體積分?jǐn)?shù)。CO2飽和點：開始達到最大光合速率時CO2體積分?jǐn)?shù)。農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境

在CO2—光合曲線的比例階段，CO2體積分?jǐn)?shù)是光合作用的限制因子。

C4植物CO2的補償點和飽和點均低于C3植物，說明其可利用較低濃度的CO2，但對于高濃度CO2利用效率較差。農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境CO2濃度的增加，作物的呼吸速率減弱，光補償點降低，蒸騰系數(shù)減小，水分利用率提高。CO2濃度對光合作用的影響也受溫度和風(fēng)速等其他條件的影響。農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境二、作物與氧氣的關(guān)系

（一）作物的呼吸作用有氧呼吸和無氧呼吸無氧呼吸在無氧條件下有機物進行不徹底的氧化分解，同時釋放出部分能量的過程。2024/1/282農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境（二）

氧氣與作物的呼吸作用1.長時間無氧呼吸會使作物死亡。（1）酒精引起蛋白質(zhì)變性；（2）產(chǎn)生能量少，物質(zhì)消耗多；（3）沒有丙酮酸氧化過程，許多中間產(chǎn)物不能合成。

2.過高的氧濃度反而對作物有毒。以不超過10%為宜。2024/1/283農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境三、空氣中其他氣體與作物的關(guān)系

（一）

氮氣

豆類作物通過與它們共生的根瘤菌，能固定并利用空氣中的氮，但固氮量一般只有其需氮量的1/4-1/2。因此，除綠肥外，其他豆類并無養(yǎng)地作用。因為其帶走的氮遠比固定的多。在作物栽培中，強光、稀植、單作、施有機肥都有助于根瘤菌固氮；相反，遮蔭、與高稈作物間作、密植、施無機氮，都抑制固氮。2024/1/284農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境（二）、有毒氣體：SO2、HF、O3等

SO2危害：（1）使細胞液PH降低，導(dǎo)致葉綠素失鎂而喪失功能；（2）形成有毒物質(zhì)羥基磺酸，破壞細胞結(jié)構(gòu)，抑制代謝。

HF：（1）較低濃度下發(fā)生慢性中毒；（2）高濃度下葉肉組織發(fā)生酸型傷害。

O3：使細胞膜喪失選擇半透性功能，內(nèi)含物外滲。

農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境2.共生固氮什么叫共生固氮？豆科作物通過與它們共生的根瘤菌能夠固定并利用空氣中的氮素。根瘤菌所固定的氮大約只占豆類作物需氮總量的l／4—1／2，并不能完全滿足要求。在栽培措施中，加強光照、稀植、單作、施有機肥，都有助于根瘤菌固氮；相反，遮蔭、與高稈作物間作、密植、施無機肥，都抑制根瘤菌固氮。農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境土壤與作物生長發(fā)育(一)土壤物理性質(zhì)與作物的生態(tài)關(guān)系

1.土壤質(zhì)地：按照土壤質(zhì)地進行分類，一般可以把土壤區(qū)分為3類9級，即砂土類(粗砂土、細砂土)、壤土類(砂壤土、輕壤土、中壤土、重壤土)、黏土類(輕黏土、中黏土、重黏土)。由于土壤質(zhì)地對水分的滲入和移動速度、持水量、通氣性、土壤溫度、土壤吸收能力、土壤微生物活動等各種物理、化學(xué)和生物性質(zhì)都有很大影響，因而又直接影響作物的生長和分布。農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境

2．土壤水分土壤水分主要來自降雨、降雪和灌水；如地下水位較高，地下水也可上升補充土壤水分。

3．土壤空氣土壤空氣的組成80％是氮，20％是氧和二氧化碳等。土壤通氣性程度影響土壤微生物的種類、數(shù)量和活動，并進而影響作物的營養(yǎng)狀況。農(nóng)業(yè)概論第十一章作物與環(huán)境4．土壤溫度一般說來，土溫比氣溫高，以年平均溫度而言，一般土溫約比氣溫高2—3℃左右，夏季明顯，冬季相差