葡萄栽培学-第五章-空气湿度.ppt

1、第五章 空气湿度与大气降水,主要内容: 1 空气湿度 2 蒸发和降水 3 水分平衡 4 降水对葡萄生长发育的影响,葡萄生态学,1 空气湿度及其表示方法 1.1 概念 1.2 空气湿度的表示方法 1、水汽压（e） 2、绝对湿度（a） 3、相对湿度（r） 4、饱和差（d） 5、露点（td）,1 空气湿度及其表示方法,1.1 概念 空气湿度：表示空气湿润程度或水汽含量的物理量，是描述大气状态的物理参数之一。,1.2 空气湿度的表示方法 1、水汽压（e） 概念 空气是由多种气体成分组成的混合气体，大气压强是各种气体的分压强之和。 大气压强=分压1+分压2+分压. 空气中水汽所产生的分压强称为水汽压（e

2、）。 单位：hpa(百帕)、mmHg, 影响因素 （1）空气中水汽含量 （2）温度 （3）饱和水汽压(E),在一定温度下，一定体积的空气所能容纳的水汽含量达到最大限度时，称为饱和湿空气，这时的水汽压称为饱和水汽压（E）。,不同温度下的饱和水汽压,2 、绝对湿度（a）, 概念：单位容积空气中所含的水汽质量。 即水汽密度。 用水汽的状态方程表示：,a=e/RwT,a=1.06e/(1+t),还可表示为：,a：绝对湿度（克/米3）； Rw：比气体常数（焦/千克.开）； 461 T：热力学温度； ：空气体胀系数，1/273 t：气温( ) e: 水汽压,（克/米3）,说明：也可规定为大气中所含水汽的压

3、强，用符号D表示，mmHg。, 计算,3、相对湿度（r，Rh） 概念 空气的实际水汽压与同温度下饱和水汽压 的百分比。, 意义 表示空气湿度距离饱和空气的相对程度。,e=E（t）？ （ Rh =?） eE（t）？,（1）当气温不变时，水汽含量愈多，空气的相对湿度愈大，空气愈潮湿。 （2）当气温不变时，水汽含量愈少，空气的相对湿度愈小，空气愈干燥。 （3）当空气中水汽含量不变时，相对湿度随气温降低而增大，随气温升高而减少。, 影响因素,相对湿度由空气温度和水汽含量共同决定。, 意义 表示空气中的水汽含量距离饱和的绝对差值。,4、饱和差（d） 概念 同一温度下的饱和水汽压与空气的实际水汽压之差。,

4、 计算,d = E(t) - e,当空气温度不变时，水汽压愈大，空气愈接近饱和，即空气也愈潮湿；当空气实际水汽压与饱和水汽压相等时，饱和差为零，空气达饱和。, 意义 （1）气温高于露点，表示空气未达饱和状态； （2）气温等于露点，表示空气已达饱和状态； （3）气温低于露点，表示空气达过饱和状态。,5、露点（td） 概念,在空气水汽含量和气压保持不变的条件下，降低温度使空气中所含水汽达饱和时的温度，称为露点温度，简称露点。,未饱和 饱和,在饱和空气中，t-td0；在未饱和空气中，t-td0；t-td 差值愈大，说明相对湿度愈小。气温降低到露点，是水汽凝结的必要条件。,2 空气湿度的年变化和日变化

5、 2.1 绝对湿度的日变化 2.2 绝对湿度的年变化 2.3 相对湿度的日变化 2.4 相对湿度的年变化,2.1 绝对湿度的日变化 主要影响因子 （1）蒸发强度 （2）乱流交换 它们都与温度有关，温度升高，蒸发和乱流也增强。,5-6 14 5-6,时间（h）,温度 绝对湿度,绝对湿度,温度, 日变化（1）单波型变化,当乱流作用不十分旺盛时，蒸发的水汽多停留在低空，这时绝对湿度与蒸发强度成正相关，即和温度成正相关。绝对湿度的变化与温度的变化一致，呈单波型变化。 最大值：14-15时 最小值：日出前,温度 绝对湿度,时间（h）,5-6 14 20-22,绝对湿度,温度, 日变化（2）双波型变化,最

6、大值：8-9时，20-22时最小值：日出前后; 14-15时,当乱流交换旺盛时，空气中的水汽被乱流作用带至高空，使低空的绝对湿度减小，出现绝对湿度与温度成负相关的情况。如大陆暖季中午绝对湿度反而下降，早晚温度低，乱流弱，绝对湿度较高。, 影响因素 中纬度地区： 气温年较差大，绝对湿度年变幅也大； 低纬度地区： 气温年较差小，绝对湿度年变幅也小。,2.2 绝对湿度的年变化 年变化规律,一般与气温的年变化一致。,大陆：最高值：7月，最小值：1月沿海：最高值：8月，最小值：2月,相对湿度的日变化与温度的日变化相反。 最大值：清晨 最小值：午后 （图示）,2.3 相对湿度的日变化 由公式可知：,2 空

7、气湿度与大气降水,中国大部分地区 最大值：夏季或秋季 最小值：冬季或春季,2.4 相对湿度的年变化,一般与气温的年变化相反。,最大值：冬季最小值：夏季,2 空气湿度与大气降水,2 蒸发与降水 2.1 蒸发与蒸腾 2.2 降水,类型： 1、水面蒸发 水分子从液态或固态水的自由面逸出，以水汽形式进入空气 的过程。蒸发速度与蒸发面上的饱和差、气压相关。 2、土壤蒸发 土壤水分以气态形式进入大气的过程。 3、植物蒸腾 植物体 表面 汽化 大气,2.1 蒸发与蒸腾 概念：,蒸发：水由液态或固态变为水汽进入空气的过程。,蒸腾：植物体内水分通过植物体表面汽化进入大气的过程。,2.2 降水 降水表示方法 （1

8、）降水量（2）降水强度（3）降水变率（4）降水保证率,(1)从空气中降落的液态或固态水，未经蒸发、渗透、流失和流 入，在水平面上积聚的水层的厚度（mm）。,(2)单位时间内的降水量，mm/h，mm/日，mm/y。,(3)某地实际降水量与同期多年平均降水量之差，也称降水距平。 (+),(-) (绝对变率),(3)降水距平值与多年平均降水量的百分比。 (相对变率) (实际降水量-年平均降水量)年平均降水100%,(4)降水量高于(或低于)某一界限的频率总和。, 降水种类,（1）按降水性质分为：连续性降水、阵性降水和毛毛状降水。 雨滴半径小于0.25mm （2）按降水的物态形态分为：雨、雪、雾、雹。

9、,雨：？ 雪：水滴水气冰晶凝华雪花 雾：白色不透明的小冰球（0.5-2.5mm） 雹：从积雨云中降落的较大的冰球，5-50mm,（3）按降水强度分为： 小雨 中雨 大雨 暴雨 特大暴雨 小雪 中雪 大雪,降水强度分级表,3、水分平衡,3.1 水分吸收 3.2 水在植物体内的运输 3.3 蒸腾作用,3.1 水分吸收,3.1.1土壤中水分的状态 3.1.2根的吸水,3.1.1 土壤中水分的状态,按物理状态可分为 毛细管水(capillary water) 束缚水（bound water） 重力水（gravitational water）,毛细管水：当土壤水分含量达到最大持水量时土壤水分就不再受土粒

10、吸附力的束缚，成为可以移动的自由水，这时靠土壤毛管孔隙的毛管引力而保持的水分称为毛管水。,束缚水: 指土壤颗粒或胶粒的亲水表面所吸附的水分。,重力水：土壤含水量超过田间持水量时，多余的水分受到重力的作用能自上而下渗漏出来的水分。,3.1.2根的吸水,（1）根吸水的部位,分生区 伸长区 根毛区（吸水能力较强）,根毛吸收水分较强的原因如下：,1 根毛多，增大吸水面积 2 根毛外壁，果胶质覆盖，亲水性好,3 根毛区输导组织发达，阻力小，水分移动速度快,3.2水分进入葡萄植物的途径,渗透 土壤中的水分 根表面 扩散 （质外体途径 、共体途径 ） 内皮层的径向迁移,根毛,皮层,内皮层,中柱薄壁细胞,导

11、管,质外体途径：由细胞壁、细胞间隙、胞间层以及导管的空腔组成的质外体部分的移动过程,特点：不跨膜,移动阻力小，移动速度快,共质体途径：水分依次从一个细胞的细胞质经过胞间连丝进入另一个细胞的胞质的移动过程。,特点：要跨膜，水分运输阻力较大。,影响根系吸水的因素,（1） 土壤中可用水分 （2） 温度 （3） 空气（氧气和CO2） （4） 土壤溶液浓度,(1)土壤中可用水分,根部吸水能力 土壤保水能力，吸水 根部吸水能力 土壤保水能力，不吸水,植物可利用的土壤水势范围为-0.05 -0.03MPa,（2） 温度,低温能降低根系的吸水速率 原因： 水分本身的黏性增大，扩散速率降低； 细胞质黏性增大，水

12、分不易通过细胞质； 呼吸作用减弱，影响根压； 根系生长缓慢，有碍吸水表面的增加 土壤温度过高对根系吸水也不利。 原因： 高温加速根的老化过程，吸收面积减少，吸收速率也下降。 温度过高使酶钝化，影响根系主动吸水,（3） 空气（氧气和CO2）,土壤通气不良使根系吸水量减少。 原因：,土壤缺氧和CO2 浓度过高,1、短期内可使细胞呼吸减弱，影响根压，继而阻碍吸水；,2、时间较长，就形成无氧呼吸，产生和累积较多酒精，根系中毒受伤，吸水更少。,（4） 土壤溶液浓度,根系要从土壤中吸水，根部细胞的水势必须 低于 土壤溶液的水势。,（1）在一般情况下，土壤溶液浓度较低，水势较高，根系吸水； （2)盐碱土则相

13、反 (3)施用化学肥料时不宜过量，否则“烧苗”,3.3 蒸腾作用,3.3.1 蒸腾作用的概念 3.3.2 植物蒸腾的方式 3.3.3蒸腾的指标 3.3.4 气孔蒸腾 3.3.5蒸腾的意义,3.3.1 蒸腾作用的概念,蒸腾作用（transpiration） 水从植物地上部分以水蒸汽状态向外界散失的过程。,与一般的蒸发不同，蒸腾作用是一个生理过程，受到植物体结构和气孔行为的调节。,3.3.2 植物蒸腾的方式,皮孔蒸腾（0.1） 叶片蒸（叶片中水的蒸腾途径：（A）水和CO2通过气孔的扩散（B）用电路方式表示的气孔扩散阻力。） 角质层蒸腾（5到10） 气孔蒸腾,3.3.3蒸腾的指标,(一) 蒸腾速率

14、定义：指植物在单位时间内单位面积通过蒸腾作用所散失的水量，又称蒸腾强度。一般用g/(m2h)表示。 蒸腾速率水蒸汽浓度差/水蒸汽扩散阻力 （二） 蒸腾系数 定义：指植物光合作用固定每摩尔的CO2所需蒸腾散失的水的摩尔数的比值。 蒸腾系数蒸腾散失的水分的量/光合作用固定的CO2的量,3.3.4 气孔蒸腾,气孔是植物进行体内外气体交换的重要门户。水蒸气、CO2、O2 都要共用气孔这个通道，对光合、 呼吸、蒸腾均有重要调控作用。,3.3.5蒸腾的意义,蒸腾作用是植物本身调节的生理过程。水分运输的主要动力，并带动物质运输分配；降低体温；调节膨压和气体交换。,4 降水与葡萄生长的关系 4.1 葡萄的需水

15、量 4.2 葡萄生长年周期与水分 4.3 梅雨期,4 降水与葡萄生长的关系,4.1 葡萄需水量 概念 需水量：生产1克干物质所需的水量，即葡萄在整个生长期或某一发育阶段所吸收的水分总量与该时期所产生的总干物质的比值。,葡萄需水量测定实验,4.2 葡萄生长年周期与水分 萌 芽 期：？ 开 花 期：？ 新梢旺长期：？ 果实膨大期：？ 花芽分化期：？ 果实成熟期：？,果树新梢停止生长与开始凋萎的土壤湿度,4.2.1 萌芽期,新梢将迅速生长，花序发育，根系也处在旺盛活动阶段，是葡萄需水的临界期之一。北方春季干旱，葡萄长期处于潮湿土壤覆盖下，出土后，不立即浇水，易受干风影响，造成萌芽不好，甚至枝条抽干。

16、,4.2.2 开 花 期,在此时期新梢和花序迅速生长，根系也开始大量发生新根，同化作用旺盛，蒸腾量逐渐增大，需水较多。开花期，一般则控制水分，因浇水会降低地温，同时土壤湿度过大，新梢生长过旺，对葡萄受精坐果不利。在透水性强的沙土地区，如天气干旱，在花期适当浇水有时能提高坐果率。,4.2.3新梢旺长期,在此期内，新梢迅速加粗生长，基部开始木质化，叶片迅速增大，新的花序原始体迅速形成，根系大量发生新侧根，根系在土壤中吸水达到最旺盛的程度，同时浆果第一个生长高峰来临，是关键的需肥需水时期,在此时期葡萄的需水量较大。,4.2.4果实膨大期,此时浆果生长极快，浆果内开始积累糖分。 新梢加粗生长和开始木质

17、化，花序迅速发育，这个时期供给适宜肥水，不但可以提高当年的产量与品质，还对下一年的产量起良好效果。,4.2.5花芽分化期,水分对花的形成过程是十分必要的 。雌雄蕊分化期和花粉母细胞、胚囊细胞减数分裂期对水分十分敏感，如果水分缺少了，将会造成花芽分化延迟或者分化不良，葡萄花芽分化期适度的水分可以促进花芽的分化，适当干旱使营养生长受抑制，碳水化合物易于积累，有利于花芽的分化。,4.2.6果实成熟期,一般情况下在灌溉或水分保持较好的地区，土壤水分是够用的。如若降雨量不足，土壤保水性差，或施肥大的情况下则需灌水。浆果成熟期土壤水分适当，果粒发育好，产量高，含糖量也高。如水分大，浆果也能成熟好，但含糖量

18、降低，香味减少，易裂果，不耐贮藏,4.3 梅雨对葡萄生长发育的影响 阴雨连绵： 光照不足； 葡萄易徒长； 花芽形成差； 果实着色差，含糖量低，含酸量高，品质差； 土壤通气不畅，根系吸收能力低。,降水对葡萄生长的影响,按时足量的降雨，对葡萄的生长来说非常重要。但是，如果在葡萄开花或坐果时降雨量过大，就有可能会破坏果实的生长。潮湿的环境很容易滋生各种真菌。采收前如果遇到倾盆大雨，会让葡萄果实迅速膨胀，因此稀释葡萄酒中的芳香，甚至在有些恶劣的条件下，葡萄果粒会开裂并感染细菌。,水分过多或过少对葡萄的危害,缺水的葡萄植株会暂时停止蒸腾作用，以维持植株的生存。如果长期缺水或者干旱，葡萄藤就会产生水分胁迫

19、，其光合作用会停止，叶子会枯萎，葡萄也不能成熟。最终葡萄藤的生命力会越来越弱，直至植株死亡。 如果生长期葡萄藤获得的水分过多，就会促进枝叶过分生长，将原本用于果实成熟的葡萄糖消耗掉。过多的枝叶还会遮挡阳光，再次影响葡萄果粒的成熟。 生长末期，过高的降雨量会使葡萄园过于潮湿，增加葡萄果实腐烂的可能性。此外，还会造成果实膨大，风味物质被稀释，以及滋生更多的霉菌及真菌。,对种植者来说，夏季的冰雹也是一大危害。因为它不仅会破坏葡萄的果实，还有可能会毁坏葡萄植株；最严重时甚至会毁掉整片葡萄园。有些地区很容易出现冰雹天气，如阿根廷的门多萨（mendoza）。所以，一些葡萄园主会设置专门的防护网来保护葡萄，

20、有些地方甚至会利用飞机或火箭，将化学物喷洒在可能造成暴风雨的云层上，以便降到葡萄园的是雨水，而不是冰雹。,我国葡萄产区的分布情况,1 东北产地 包括45以南的长白山麓和东北平原。这里冬季严寒，温度3040，年活动积温(10。)25672779，降水量635679mm，土壤为黑钙土，较肥沃在冬季寒冷条件下，欧洲种葡萄(Vvinifera)不能生存，而野生的山葡萄(Vamurensis)因抗寒力极强，已成为这里栽培的主要品种。据1960年资料的统计当时东北采摘野生山葡萄的总量已达15万吨，主要用于酿酒。,2. 渤海湾产地 包括华北北半部的昌黎、蓟县丘陵山地、天津滨海区、山东半岛北部丘陵和大泽山。这

21、里由于近渤海湾，受海洋的影响，热量丰富，雨量充沛，年活动积温3756-4174，年降水量5560-670mm，土壤类型复杂，有砂壤，海滨盐碱土和棕壤。优越的自然条件使这里成为我国最著名的酿酒葡萄产地，其中昌黎的赤霞珠，天津滨海区的玫瑰香，山东半岛的霞多丽，贵人香，赤霞珠，品丽珠，蛇龙珠，梅鹿辄、佳利酿，白玉霓等葡萄，都在国内负有盛名。 渤海湾产地是我国目前酿酒葡萄种植面积最大，品种最优良的产地。葡萄酒的产量占全国总产量的12。,3.沙城产地 包括宣化，涿鹿，怀来。这里地处长城以北，光照充足，热量适中。昼夜温差大，夏季凉爽，气候干燥，雨量偏少，年活动积温3532，年降水量413mm，土壤为褐土，质地偏沙，多丘陵山地，十分适于葡萄的生长。龙眼和牛奶葡萄是这里的特产，近年来已推广赤霞珠，梅鹿辄等世界酿酒名种 。 4. 清徐产地 包括汾阳，榆次和清徐的翼西北山区，这里气候温凉，光照充足，年活动积温30003500，降水量445mm，土壤为壤土，砂壤土，含砾石。葡萄栽培在山区，着色极深。清徐的龙眼是当地的特产。近年赤霞珠、梅鹿辄也开始用于酿酒,5. 银川产地 包括沿贺兰山东麓广阔的冲积平原，这里天气干旱，昼夜温差大，年活动积温32983351，年降水量1802