灌溉的生理基础

1、灌溉的生理基础植物从土壤中吸收的水量和由于蒸腾作用所散失的水量保持在一种代谢动态的平衡状态，这是植物生命过程中的一种矛盾统一。植物水分代谢一旦失去平衡，便会扰乱植物的正常生理活动，轻则使植物发生暂时萎蔫，重则导致叶片、花和果实脱落，甚至整个植株死亡。农业上用灌溉来保证作物的水分供应。要进行合理灌溉，必须掌握土壤的含水状况和作物的需水规律。这样才能适时适量进行灌溉，满足作物的需要。一、作物的需水规律作物由于种类、栽培条件和生长情况等不同，对水分的需要量存在很大差别。例如，水稻需要的水量较多，小麦需要的水量较少。一般可根据作物的蒸腾系数计算作物的需水量。在计算时要考虑到谷粒秸秆比，也就是说要按生物

2、产量来计算需水量。例如，设小麦的谷粒产量为1/15公顷（1亩）900kg，谷粒秸秆比为12，则每1/15公顷实产的干物质为2700kg，此数值乘以蒸腾系数（534）便是小麦的最低需要水量。在考虑灌溉量时，还要把降水、气候干旱、土地渗漏和土壤保水能力等因素考虑进去。同一种作物在不同的生育时期，由于蒸腾面积和吸水能力不同，对水分的需要也不同。植物对水分不足特别敏感的时期，称为水分临界期（critical period of water），也叫做水分关键时期。作物一生中常有一个或一个以上的水分临界期，一般在生殖器官形成与发育的时期缺水最敏感。例如小麦有两个需水临界期，一是在分蘖末期到抽穗期，二是在灌

3、浆到乳熟末期。其它一些作物的水分临界期是：玉米在开花至乳熟期；高梁在抽花序到灌浆期；大豆、花生在开花期；棉花在开花结铃期。现以小麦为例，说明水分临界期缺水对其生育的影响。第一个水分临界期是孕穗期，是从四分孢子体到花粉粒形成的阶段，小穗开始分化，茎叶开始迅速生长，叶面积增大，要消耗大量水分。此时如果缺水，小穗分化不良，茎生长受阻，结果植株矮小，严重影响产量。第二个水分临界期，是物质运输的关键时期，如缺水，会影响有机物质的正常运输和合成，造成灌浆困难，籽粒瘦小，产量下降。在种子萌发及幼苗期，植株的蒸腾面积小，需要的水分不多。随着幼苗的长大，叶面积不断扩大，水分的需要量逐渐增加。作物在成熟期，需要的

4、水分很少。我们必须根据作物栽培特点与耗水规律，及时进行灌溉，特别要注意确保作物在临界期的水分需要。二、合理灌溉的指标作物是否需要灌溉，可根据土壤含水量以及作物的形态指标和生理指标来判断。（一）土壤含水量在生产中，人们往往根据土壤湿度来决定灌溉时期，即根据土壤含水量来确定是否要灌溉，这是一个比较简便的参考指标。一般作物生长较好的土壤含水量为田间最大持水量的6080。如团粒结构良好的粉砂壤土，田间最大持水量为20左右，适合植物生长的这种土壤的含水量应为1216。土壤含水量指标的数值因不同作物、生长阶段和土壤条件等因素而异。只考虑土壤的水分情况而对灌溉的对象农作物的情况不予考虑，就会存在片面性。因此

5、，还应该根据作物本身的变化来确定灌溉的适宜时期。（二）形态指标人们在长期的生产实践中，已总结出作物缺水时茎叶的形态发生变化的经验。1幼嫩的茎叶易发生凋萎 这是由于土壤水分供应不上，发生水分亏缺所造成。2茎叶颜色转为暗绿 这可能是由于缺水，细胞生长缓慢，叶绿素浓度相对增加所致。3茎叶颜色有时变红 这是由于干旱，碳水化合物的分解大于合成，细胞中积累较多的可溶性糖，形成较多红色的花青素。4植株生长速度下降 由于缺水，影响植株的各种代谢，生长缓慢。灌溉的形态指标易观察，不用什么仪器设备。但是，当作物出现上述形态变化时，往往缺水情况已经比较严重，此时才进行灌溉就迟了。因此，形态指标的观察应及时，使在出现

6、轻微的形态变化时就能采取措施。由于形态指标没有一定的量的要求，所以要经过不断实践，总结经验，用不同作物比较敏感的形态变化来判断。例如，花生的心尾叶呈暗绿色；黄麻尾梢直，叶面粗糙，叶脉明显；表示缺水。（三）生理指标生理指标是合理灌溉的良好根据，因为它能较早地反映植株内部的水分状况。常用的生理指标有：1叶片的水势当植株缺水时，叶片水势下降，但不同部位以及同一部位在不同时间的叶片，其水势是有差别的。一般以上午九时左右测定一定部位的叶片水势为宜。不同作物叶片水势指标不一样。例如，棉花叶片水势为-1.4-1.5MPa时；春小麦在拔节至抽穗时，叶片水势为-0.9-1.0MPa时，就要灌溉。2细胞汁液浓度在

7、植株缺水时，其细胞汁液浓度较高，当超过一定限度后，就会阻碍植物的生长。例如，冬小麦功能叶的汁液浓度，拔节到抽穗期以6.58为宜，9以上表示缺水；抽穗后以1011为宜，超过11即应灌溉。3气孔开闭状况白天，水分充足时气孔开放，随着水分供应的减少，气孔开度逐渐变小。当严重缺水时，气孔完全关闭。因此，可根据气孔的开闭程度来判断是否要进行灌溉。例如，小麦气孔开度达5.56.5m；甜菜气孔开度达57m时，则应进行灌溉。生理指标的测定，虽然需要一定的仪器设备，但它有一定的数量要求，比较客观可靠，准确。在应用各种生理指标时，要根据不同的作物和当地的实际情况，摸索总结出合适的临界值。合理灌溉，就是要在作物生长的整个时期，根据其需要，及时、经济地利用水分，以夺得作物的高产。合理灌溉能改善作物的生理状况，如生长加快，光合作用的叶面积增加；光合速率升高；保证了水分和营养物质的运输以及改善光合产物的分配利用等。灌溉不仅能直接满足作物正常生理活动，而且能改变栽培环境，特别是土壤条件，从而间接地对作物发生影响。