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农业气象小词典 ( 2003-3-10 12:29:59 ) 春化现象 指一、二年生种子作物在苗期需要经受一段低温时期，才能开花结实的现象。这个发育时段称为春化阶段。中国农民早已注意到春化现象,并应用于实践。当因自然灾害冬前未能按季节播种小麦时，采用“闷罐法”，把湿种子闷在罐里放在冷处天（人工春化），春暖后播种，当年仍可以收获。 1927年苏联.李森科利用分期播种进行作物春化问题的研究,其后苏联在生产上大面积进行冬小麦春化处理,冬麦春播获得成功。他根据这些工作提出植物阶段发育假说，认为第一个发育阶段是以温度为主要因素的，叫春化阶段。春化是一诱导现象，它并不直接引起开花；有春化现象的作物，包括一年生作物、大多数二年生作物和某些多年生作物。这些作物中，髭表现出对低温的绝对需要，没有适当的低温便不形成花原基。很多种冬性一年生作物，对春化有数量上的反应，延长春化时期，可缩短这些作物到达开花的日数。 有许多作物，在种子吸水膨胀后开始萌动时被春化，以萌发早期最有效。也有些作物需要以营养体状态经受寒冷；还有些作物，茎尖分生组织是感受部位。虽然感受低温的部位随作物而异，但春化作用只发生在能分裂的细胞内。在春化过程中，如把作物放回到较高温度下，春化效应将解除。解除春化只发生在短时期的春化处理过程中,春化状态一旦完全建立,便很稳定,高温已不起作用。春化处理在生产中的应用，除为了冬麦春播外,在小麦育种、引种以及小麦夏播中也得到了应用。光饱和点 在一定的光强范围内，植物的光合强度随光照度的上升而增加，当光照度上升到某一数值之后，光合强度不再继续提高时的光照度值。 1883年德国.赖因克首先发现植物的光饱和现象，并指出：光饱和点取决于所研究的对象。喜阴植物（深水藻或阴生叶片）在海平面全光照的十分之一或更低时即达光饱和；喜阳植物，尤其是荒漠植物或高山植物，在中午直射光下还未达到光饱和。对于水稻、小麦等3植物，光饱和点为万勒克斯。4植物的光饱和点一般比3植物高，有的4植物在自然光强下甚至测不到光饱和点（如玉米的嫩叶）。作物群体的光饱和点较单叶为高，小麦单叶光饱和点为万勒克斯，而群体在万勒克斯下尚未达到饱和。这因为光照度增加时，群体的上层叶片虽已饱和，但下层叶片的光合强度仍随光照度的增加而提高，所以群体的总光合强度还在上升。光补偿点 植物的光合强度和呼吸强度达到相等时的光照度值。在光补偿点以上，植物的光合作用超过呼吸作用，可以积累有机物质。光补偿点以下，植物的呼吸作用超过光合作用，此时非但不能积累有机物质，反而要消耗贮存的有机物质。如长时间在光补偿点以下，植株逐渐枯黄以致死亡。当温度升高时，呼吸作用增强，光补偿点就上升。因此，在温室中栽培植物，在光照不足时要避免温度过高，以降低光补偿点，利于有机物质的积累。植物群体的光补偿点也较单叶为高，因为群体内叶子多，相互遮荫，当光照度弱时，上层叶片还能进行光合作用，但下层叶片呼吸作用强，光合作用弱，所以整个群体的光补偿点上升。 光补偿点对光合作用量子效率的测定有重要意义，因为从光合作用的光曲线可知，量子效率数值必须在“光限制”状态光照度接近于零时才进行测量。所以，在实际操作中，是在补偿点附近的光照度下，测定植物的量子效率。 光合作用 绿色植物利用光能将其所吸收的二氧化碳和水同化为有机物，并释放氧的过程。其机理可概括为：植物叶片中各种色素吸收并传递光能。在作用中心光能转变为化学能。利用光能所形成的同化力，同化二氧化碳，制造碳水化合物。 20世纪50年代，M卡尔文发现了光合碳循环途径。在这条途径中，二氧化碳的接受体是1，5-二磷酸核酮糖（RUDP），RUDP接受二氧化碳后形成两个克分子的3-磷酸甘油酸（PGA），PGA在光反应及光合电子传递链中所形成的ATP及还原辅酶的作用下，还原成3-磷酸甘油醛。由于二氧化碳固定后形成的3-磷酸甘油酸为三碳化合物，称碳3途径。60年代中期，发现有些植物在光合作用中二氧化碳固定的初产物是碳4二羧酸，这些都是四碳化合物，故称碳4途径。碳3途径的植物，称为碳3植物（如水稻、大豆、小麦等），碳4途径的植物，称为碳4植物（如玉米、高梁、甘蔗等）。 光周期 昼夜光照与黑暗的交替及其对植物发育，特别是开花有显著影响的现象，又称光周期现象、光周期效应。光周期对地下贮藏器官的形成、叶片形态、落叶和休眠等也有很大影响。 植物通常要达到一定生理年龄才能发生光周期反应。如大豆在子叶伸展期，水稻在接近 7 叶期，洋麻在接近 6 叶期才开始对光照长度反应敏感。光周期对植物发育的影响，主要表现在开花以前，但也有一些在开花后。通过调节光照时间，可将生育期缩短。对光周期最敏感的时期称感光期。植物在经受一定量的适宜光暗期处理后，再移到不利的日照条件下仍能正常开花，这表明光周期有明显的后效应。 根据开花对光照长度的要求，可将植物分为短日性植物、长日性植物和光期钝感植物三类。使植物通过光周期而能开花的最长或最短的光照长度临界值称临界光长，对于短日照植物是指其所需光照长度的上限，对长日照植物是指其所需光照长度的下限。此外，还有一些植物属于几种特殊类型：1、中日照植物：只在一定范围的光照长度下开花，光照长度再延长或缩短都将抑制花芽形成和开花。2、长、短日照植物：先要求长光照，后要求短光照才能开花。3、短、长日照植物：先要求短日照，后要求长日照才能开花。 植物所需光周期影响的天数随植物种类、年龄、光照长度、光照度以及外界温度而变化，在自然条件下，光周期反应所需光照度是很微弱的。但强光的光周期效应要比弱光大得多。温度对光周期效应也有影响。某些植物在不同温度下光周期效应完全不同，如草莓在15以下为长日照植物，在较高温度下却成为短日照植物。 光周期对植物的生长和形态形成、变化也明显影响，如有的晚熟马铃薯品种在长日照条件下不能形成块茎；长日照可促进洋葱鳞茎形成，短日照则能抑制它；洋麻叶片在长日照下呈掌状且凹陷很深，在短日照下凹陷很少；大豆在短日照条件下形成层活动明显减退。短日照还有促进乔木落叶和进入休眠的作用。光周期学说在农业上已得到广泛应用：1、引种：纬度相近地区引种易成功。短日照植物北移因生长季日照延长，长日照植物南移因生长季日照缩短，都有延迟发育的作用；反之，短日照植物南移，或长日照植物北移有促进发育的作用。短日照植物引种时，温度和光照长度的效应是相互叠加的，对发育期提早或推迟的影响较为突出，南北距离较远时，则不易成功。长日照植物南北引种，光温影响是补偿的，一般较易成功。但在热量条件较差地区，从高纬度引种短日照植物，往往有利于避霜早熟。但对收获营养体为主的作物，则要防止过早向生殖生长转化。2、育种工作中利用光周期调节花期实现品种间杂交。利用光周期效应使作物提早发育，还可以实现加代繁殖缩短育种年限。3、调节播栽期。选择适宜的播种期和移栽期，使自然日照、温度与作物的要求相一致，是提高产量的主要条件。4、花卉栽培。利用光周期现象进行人工调节花期，能使短日照植物的菊类在任何季节开花。 活动积温 活动积温：指作物某生育时期内日活动温度（即高于或等于生物学零度的日平均温度）的总和。主要用来反映作物发育速度与温度条件的关系，及表示某一地区的热量资源。积温 积温是某一时段内逐日平均气温之和。它是研究作物生长、发育对热量的要求和评价热量资源的一种指标。单位为。研究温度对作物生长、发育的影响，既要考虑到温度的强度，又要注意到温度的作用时间。在一定的温度范围内，当其它环境条件基本满足的情况下，作物发育速度主要受温度的影响。常分为活动积温和有效积温两种。此外，有人把小于 0的日平均气温累加称为负积温，把某一深度的土壤温度日平均值累加，称为某一土层的地积温。 计算作物所需要的积温应注意两点：一是计算时段不宜按旬、月、季、年来划分，一般按作物生长、发育时期划分；二是作物发育的起始温度（又称生物学零度）不一定和相一致，因作物种类、品种而异，而且同一作物，不同发育期也不相同。多数都在以上，冬小麦春季恢复生长的温度是，玉米发芽的温度是，水稻、棉花在左右开始出苗，番茄、黄瓜的出苗温度是。计算各种作物不同发育期的积温时，应当从日平均温度高于生物学零度时累积，只有当日平均温度高于生物学零度时，温度因子才对作物的发育期起作用。 积温可为农业气候热量资源的分析和区划以及为农业气象预报、情报服务。分析热量资源，编制农业气候区划，规划种植制度。积温是作物与品种特性的重要指标之一，分析引进或推广地区的温度条件能否满足作物生育所要求的积温，为作物引种服务。利用作物发育速度与温度的相关关系，可以用积温预报作物的发育期。负积温的多少，有时做为低温灾害的指标之一；日积温的可用来分析一天内作物生长发育与温度的动态关系。 农业界限温度 是热量资源的一种表达形式，是对农业生产有特定意义的几个日平均温度。农业气候上常用的界限温度有日平均温度0、5、10、15、20等。界限温度的出现日期、持续日数对确定地区的作物布局、耕作制度、品种搭配等都具有十分重要的意义。计算农业界限温度的初、终日期的常用方法有直方图法、两倍偏差法和五日滑动平均法等。如：常用10作为喜温作物生长的起始温度，20作为水稻安全抽穗、开花的指标。三基点温度 三基点温度是作物生命活动过程的最适温度，最低温度和最高温度的总称。在最适温度下，作物生长发育迅速而良好；在最高和最低温度下，作物停止生长发育，但仍能维持生命。如果继续升高或降低，就会对作物产生不同程度的危害，直至死亡。三基点温度是最基本的温度指标，它在确定温度的有效性、作物种植季节与分布区域，计算作物生长发育速度、光合潜力与产量潜力等方面，都得到广泛应用。生理需水 直接用于作物生理过程的水分。水分作为作物生命活动基本要素，首先是生理代谢过程的原料，如光合作用中的碳水化合物，需要由水和二氧化碳合成，水解反应、呼吸作用等生物化学过程，也需要水分直接参加；水也是代谢过程的介质，各种生化反应，包括酶的活动在内，都是在水溶液或水溶胶状态下进行的。由于水具有特殊的理化性质，它对稳定植物体温，以及对吸附和运输物质有重要意义。蒸腾是根系吸收水分养分和通过茎秆向上输送的主要动力，它占生理需水的绝大部分。在一般情况下，作物的水分供应，主要是从生理需水考虑的，这是保证作物正常生长发育的必要条件。但有时也要从作物的生态条件安排农田灌溉。 无霜冻期 是热量资源的一种表达形式，是一年内终霜冻日至初霜冻日之间的持续日数。通常用地面最低温度大于0终、初日期间的天数来表示。由于百叶箱气温一般比地面高出2左右，因此也有用日最低气温大于2的持续期近似地作为无霜冻期。 无霜冻期与气象学上所称的无霜期不同。无霜期是根据地面出现白霜的终、初日期确定的，但白霜的出现并不完全取决于温度。当空气特别干燥或夜间有风时，尽管地面温度已降至0或以下，作物已受冻害，而地面仍不见霜；或者，地面虽已出现白霜，作物却未受害。有效积温 作物某生育时期内日有效温度（即日平均温度减去生物学零度的差值的）总和。与活动积温相比，有效积温变化小，且较为稳定，多应用于作物生育速度的计算和发育时期的预报。此外，有些作物还存在上限温度，即当温度上升到一定界限以后，温度再升高，并不能使作物的发育速度明显加快，甚至会起抑制作用。在适宜温度范围内(在上、下限温度之间），作物发育速度与温度成线性关系，如有效积温表达式所示，此时温度为实际有效温度，其累积值为实际有效积温。 作物需水量 在正常生育状况和最佳水、肥条件下，作物整个生育期中，农田消耗于蒸散的水量。一般以可能蒸散量表示，即为植株蒸腾量与株间土壤蒸发量之和，以毫米或立方米/亩计。作物需水量是研究农田水分变化规律、水分资源开发利用、农田水利工程规划和设计、分析和计算灌溉用水量等的依据之一。 影响田间作物需水量的主要因素有：气象条件、作物种类、土壤性质和农业措施等。气温高，空气干燥，风速大，作物需水量就大；生长期长、叶面积大、生长速度快、根系发达以及蛋白质或油脂含量高的作物需水量就大；就生产等量的干物质而言，多数碳3作物需水量大于碳4作物。 作物不同发育期的需水量差别很大。一般在整个生育期中，前期小，中期达最高峰，后期又减少。生殖生长时期，往往是需水临界期。如禾谷类作物的孕穗期，对缺水最为敏感，此期缺水，对生长发育极为不利，常造成大幅度减产。确定作物需水量的基本方法有水量平衡法和能量平衡法。前者简便易行，用简测法、坑测法和田测法即可测定；后者测定项目有净辐射量、乱流热通量、土壤吸收或放出的热量等。在资料短缺时常采用彭曼公式等经验或半经验方法估计可能蒸散量。 生长期 包括两个概念，一为气候生长期，一为作物生长期。前者指农作物可能生长的时期，后者指某种作物从播种到成熟的时期。气候生长期依农事活动、农业类型等不同要求采用日平均气温0、5或10期间的日数表示，也可用无霜冻期表示。作物生长期因作物种类、品种而异并受环境条件的综合作用。对比分析地区的气候生长期和不同作物或不同作物组合所需生长期资料，以便选取适当的作物、品种搭配和某种种植制度。 土壤水势 土壤水所具有的势能，即可逆地和等温地，在大气压下从特定高度的纯水池移极少量的水到土壤水中，单位数量纯水所须做的功。作用于土壤水的力主要有重力、土壤颗粒的吸力和土壤水所含溶质的渗透力，因此土壤的总水势通常表示为以上各种力构成的分势的总和。土壤水势一般表示为负的压力，因此也称为土壤水分张力。土壤饱和时土壤水势的绝对值小，土壤含水量低时土壤水势的绝对值大。因此土壤水势绝对值的大小反映了土壤水分运动和植物吸水的