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文档简介

现代农业气象

业务理论与技术基础湖南气象培训分中心2012年11月23日第一讲农业气象业务基础的一些相关概念农业生物、农业生产与气象的关系农业气象学的研究内容、对象农业:通过培育动植物生产食品及工业原料的产业。农业属于第一产业,研究农业的科学是农学。一.农业生物、农业生产与气象的关系大气给农业生物提供了重要生存环境和物质、能量基础。农业生物对大气环境又有直接的影响。农业生产也反过来影响气象条件。人们的生产活动是形成农业小气候的重要因子之一。大气给农业生物提供了重要生存环境和物质、能量基础。农业生物对大气环境又有直接的影响。农业生产也反过来影响气象条件。人们的生产活动是形成农业小气候的重要因子之一。农业气象学的定义:农业气象学是研究农业生产与气象条件相互关系及其规律以求农业趋利避害、高产、优质、高效的科学。林业气象作物气象畜牧气象渔业气象农业气象学的分支农业气象系统:“土壤--植物--大气”系统(SPAS),或可称之为“农业气象系统”。大气土壤植物20—30米30—50厘米农业气象学的主要内容:农业气象基本方法与理论研究;农业气候资源分析及其合理开发利用研究与服务;农业气象情报预报方法研究与服务;农业气象灾害规律及防御措施研究与服务;农业微气象条件研究与服务。第二讲

光照条件与农业生产主要内容:光照长度对作物的影响光照强度对作物的影响光能利用率及其提高途径

光照异常的农业气象灾害1.光照长度对作物的影响(1)植物的光周期现象:白天光照和夜晚黑暗的交替及其持续时间对植物的开花有很大的影响,这种现象称之为光周期现象。根据作物开花对光长的反应,可分为:a.长日性植物。光照长度超过一个临界光长(如小麦、大麦、黑麦、油菜、天仙子等)

b.短日性植物。光照长度短于一定临界值(大豆、苍耳、菊花、晚稻、美洲烟草等)c.中日性植物。昼夜长短接近于相等时d.中间型植物。开花受光长影响较小的植物

光周期反应与光强无关(2)光周期对植物生长发育的影响光周期主要是对植物开花的诱导效应。光周期对植物营养生长的影响不大。(3)光周期学说在农业生产中的应用作物引种。作物育种。防御农业气象灾害,(主要是躲)。延长生育期,提高产量。2.光照强度对作物的影响(1)光强与光合作用光饱和点:在一定的光照强度范围内,光合作用强度随着光照强度的增强而增强。当光照强度达到一定强度后,光合作用强度不再相应地增强,我们把这种现象称为光饱和现象。这个光的临界点称为光饱和点。光补偿点:

在光合作用进行的同时,植物的呼吸过程也在进行。把植物的光合强度和呼吸强度达到相等时的光强值称为光补偿点。喜阳植物和耐荫植物

根据植物对光照强度的反应,可分为喜阳植物和耐荫植物。最喜阳植物的光合作用水平随光照强度可一直增加到等于全部太阳光照时(即不存在光饱和现象)。而耐荫植物在光照强度仅及晴天时的1/10时,光合作用就不再增加了。喜阳植物光饱合点较高,所以植物对太阳能的利用率也较高,生产潜力较大。另外强光有利于作物果实和籽粒的生长,产品中的蛋白质、含糖量等都比较高。栽培的农作物多属喜阳植物。耐荫植物虽然要求一定强度的阳光,但可忍耐不同程度的荫蔽。相对较弱的光照条件有利于植物营养器官的生长,一般植物生长较细长、嫩弱,蛋白质含量较少,水分含量较高。这对于以植物营养部分为收获对象的作物很有利。(2)光在群体中的分布:反射吸收透射3.光能利用率及其提高途径1.光能利用率

我们把单位面积上作物收获物中包含的能量(eh)与投射到该单位面积上的光合有效辐射(可见光)能量(RPAR)的比值叫做光能利用率,并用U表示:

(U=eh/RPAR×100%)

如果计算某段时期的光能利用率,则上式可写成:

(U=Hm×ΔWm/∑RPAR)即:生成能量与投射年能量之比2.提高光能利用率的途径1)光能利用率的理论值:研究表明,在水、热、矿物营养都能得到保证的条件下,植物最终形成产量的光合有效辐射的能量利用率在10%左右,这是希望达到的理论数值,即可能达到的产量上限。但在实际生产中,光能利用率离理论数值相差甚远,只有0.5%~1.0%,高的约达2%,说明提高光能利用率以增加单位面积产量是大有潜力的。

2)限制光能利用率的自然因素主要有:作物生长初期覆盖率小;作物群体内光分布不合理;光能转化率低;中、高纬度地区农业受冬季低温的限制;不良的水分供应与大气条件使气孔关闭,影响CO2的有效性与植物的其它功能;光合作用受空气中CO2含量的限制;作物营养物质的缺乏;自然灾害(气象与病虫等)的影响。3)提高作物光能利用率的途径(1)充分利用生长季节,增加农作物的生长日数。(2)建立合理的群体结构,造成群体中多层立体配置,以减少整个作物层的反射、透射和漏射光,增加作物对光能的吸收比例。(3)改善水、热、气等环境条件,增加作物光合能力。(4)培育高光效品种,提高作物的光饱和点。在培育作物品种时,要增加暗反应的速度,以充分利用光反应所吸收的光能,提高光饱和点和光能利用率。(5)减少呼吸等消耗,增加净光合生产率。(6)提高经济系数即谷草比。通过育种和先进的栽培措施,使作物的经济系数提高。4、光照因子异常的农业气象灾害1、日灼:树木枝干、果实因受强烈日射而引起的伤害。2、阴害:持续阴天光照不足导致光合作用下降,养分积累不足,茎秆细弱易倒折,授粉不良等现象。第三讲热量条件与农业生产主要内容:1.温度强度对作物的影响2.温度累积对作物的影响3.温度周期性变化对作物的影响4、温度异常引起的农业气象灾害热量条件对农业生产的影响是通过:温度强度持续时间变化规律等方面产生的。1.温度强度对作物的影响适宜的温度条件范围内,作物生命活动顺利进行;过高或过低温度,对作物生命活动不利,严重时甚至会导致其死亡。(1)作物的三基点温度三基点温度最适温度最高温度最低温度下限温度最适温度上限温度针对不同作物不同对大多数作物而言:维持生命的温度一般都在-10~50℃之间,适宜生长的温度在5~40℃之间,保证发育的温度在10~35℃之间。不同作物的三基点温度不同;不同品种的三基点温度不同(同一种作物);不同生育期的三基点温度也有差异(同一种作物品种);不同生理过程和不同器官对温度条件的要求也是不同(同一种作物)。(2)农业界限温度农业界限温温度重要物候现象农事活动开始终止的温度完全根据农业生产和气象条件的关系来划定具有普遍意义的,标志某些重要物候现象或农事活动的开始、终止或转折的温度叫农业界限温度,简称界限温度。

农业上常用的界限温度(用日平均气温表示)有:0℃、5℃、10℃、15℃和20℃。他们的农业意义为:

0℃——土壤冻结和解冻;农事活动开始或终止。冬小麦秋季停止生长和春季开始生长(有人采用3℃),冷季牧草开始生长。0℃以上持续日数为农耕期。

5℃——早春作物播种;喜凉作物开始或停止生长,多数树木开始萌动。冷季牧草积极生长。5℃以上持续日数称生长期或生长季

10℃——春季喜温作物开始播种与生长,喜凉作物开始迅速生长。常称10℃以上的持续日数为喜温作物的生长期。

15℃——喜温作物积极生长,春季棉花、花生等进入播种期,可开始采摘茶叶。稳定通过15℃的终日为冬小麦适宜播种的日期;水稻此时已停止灌浆;热带作物将停止生长。

20℃——水稻安全抽穗、开花的指标,热带作物正常生长。(3)温度强度与作物的生长发育温度强度是通过光合作用呼吸作用影响作物的生长发育

光合作用和呼吸作用都有它们的三基点温度,但呼吸作用的最适温度比光合作用的高。作物有机物质的增加(积累),取决于其光合作用所积累的有机物质和呼吸作用所消耗的有机物质之差。温度还通过影响植物蒸腾作用来影响植物的光合作用。(4)温度条件与作物引种作物引种有下列三条规律:一是:北种南引(或高山引向平原)比南种北引(或平原引向高山)容易成功。二是:一年生植物要比多年生植物引种容易成功,落叶植物要比常绿植物引种容易成功,草本植物要比木本植物引种容易成功,灌木要比乔木引种容易成功。三是:在植物引种过程中,存在着气候驯化现象。引种一定要遵循气候相似原理。2.温度累积对作物的影响积温:某一时段内逐日平均气温累积之和。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。一般用单位为℃,有时用℃·d,两者依计算方法而异。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。(1)活动积温与有效积温下限温度(生物学零度):作物开始生长发育要求一定的下限温度,实际上是作物生长发育的起始温度,又称为生物学零度。活动积温:把高于下限温度的日平均气温称为活动温度。作物在某一时段内活动温度的总和称为活动积温。活动积温多用于农业气候分析Y:活动积温,Ti:活动温度有效积温:把活动温度与下限温度之差称为有效温度。作物在某时段内有效温度的总和称为有效积温。有效积温多用于研究作物的发育与热量条件的定量关系、建立作物发育速度的农业气象模式和编制农业气象预报等。A:有效积温,Ti:活动温度,B:下限温度(2)积温的求算方法

给定上下限温度求算积温的方法比较简单,即按照积温的定义求算即可。

没有给定上下限温度求算积温的方法要复杂一些,关键是要确定上限温度及下限温度。

在实际工作中常根据多年观测资料、分期播种资料、地理播种资料或地理分期播种资料采用图解法、最小二乘法及差值法求出。3.温度周期性变化对作物的影响(1)作物的温周期现象:作物的生长发育对气温的周期性变化的反应,称为作物的温周期现象。温周期现象是作物对温度节律性变化规律的适应。(2)气温日变化对作物生长发育及产量形成的影响日温周期有效范围内生长发育速度灌浆速度温度的升高日较差的增大否则会造成伤害,严重时会导致作物死亡(3)气温日变化对农产品品质的影响

气温日较差大,作物的含糖量和蛋白质含量都较高,产量也高。另外,气温日变化还常和其它气象要素日变化(尤其是光周期)相结合共同对作物产生影响,即白天高气温、强光照有利于光合作用,而适当的气温日较差可增加白天的光合积累而减少夜间的呼吸消耗。4、温度因子异常的农业气象灾害1、冷害:作物在生长季节内,因温度降到生育所能忍受的下限以下而受害。某些作物受害后形态上无明显症状,不易发现,俗称“哑巴灾”。

冷害发生时的日平均温度都在0℃以上,有时甚至可达20℃左右,因作物及其所处的发育期而异。同一种冷害在不同地区有不同的称谓。如水稻抽穗开花期的冷害发生在中国长江中下游地区的称秋季低温害,俗称“翘穗头”;发生在广东、广西地区时因值寒露节气,故称寒露风。冷害敏感的果蔬类型

按发生时的天气特点,可分3种类型:①湿冷型。低温伴随阴雨,日照少,相对湿度大而气温日较差小。②干冷型。冷空气入侵后,天气晴朗,相对湿度小而气温日较差大。③霜冷型。前期低温与来得特早的秋霜冻相结合所致。

按对作物为害的特点,则可分为:①延迟型。较长时期的低温削弱植株生理活性,引起作物生育期显著延迟,在生长季节内不能正常成熟,导致减产。②障碍型。作物在生殖生长阶段,主要是孕穗期和抽穗开花期遇短时间低温,生殖器官的生理机能被破坏,造成空壳减产。③混合型。由上述两类冷害相结合而成,比单一型为害更严重。

2、冻害:即作物在0℃以下的低温使作物体内结冰,对作物造成的伤害。常发生的有越冬作物冻害、果树冻害和经济林木冻害等。(3)、寒害:主要指热带、亚热带作物在冬季生育期间温度不低于0℃时,因气温降低引起作物生理机能障碍,导致减产甚至死亡的一种农业气象灾害。

寒害多发生在我国华南地区,该地区冬季常遭受冷空气影响,造成强烈降温,对香蕉、荔枝、龙眼、甘蔗、橡胶等华南主要热带、亚热带经济作物危害严重。热带植物遭低温侵袭而受的损害主要发生于冬季。一般最低气温在10℃左右即已轻微受害,4~5℃左右将严重受害。不同作物受害症状不同:橡胶树受害后顶芽叶片嫩梢焦枯,树枝或树干爆皮流胶、干枯,根部死亡;椰子则出现叶枯、果凋甚至全株死亡。防御寒害的主要措施有:选择避寒宜林地、营造防护林、采用耐寒品种。苗圃可设置防霜棚、风障等;对小苗可搭盖防寒罩、培土;对幼树可采用包扎塑料薄膜、稻草防寒筒以及主秆基部培土、修枝和树脚涂封等措施(4)霜冻:是指空气温度突然下降,地表温度骤降到0℃以下,使农作物受到损害,甚至死亡。与霜不同。

每年秋季第一次出现的霜冻叫初霜冻,翌年春季最后一次出现的霜冻叫终霜冻,初终霜冻对农作物的影响都较大。霜冻我国地域广阔,初霜冻日出现日期也大不相同。9月中旬:新疆北部、内蒙古及东北北部地区;9月下旬到10月上旬:东北大部、华北北部、西部及西北地区;11月上旬:初霜线南移至秦淮一带;11月下旬:西南及长江中下游地区;12月上旬:南岭;12月下旬到1月中旬之间:华南中北部霜冻的预防方法

灌水法:灌水可增加近地面层空气湿度,保护地面热量,提高空气温度(可使空气升温2℃左右)。

遮盖法:就是用稻草、麦秆、草木灰、杂草、尼龙等覆盖植物,既可防止外面冷空气的袭击,又能减少地面热量向外散失,一般能提高气温1-2℃。

熏烟法:是用能够产生大量烟雾的柴草、牛粪、锯木、废机油、赤磷或其它尘烟物质,在霜冻来临前半小时或1小时点燃。一般能提高气温1-2℃。

施肥法:在寒潮来临前早施有机肥,特别是用半腐熟的有机肥做基肥,可改善土壤结构,增强其吸热保暖的性能。(5)高温热害:简称高温害,是高温对植物(生物)生长发育和产量形成所造成的损害,一般是由于高温超过植物(生物)生长发育上限温度造成的,主要包括高温害和果树林木日灼及畜、禽、水产渔类热害等。水稻开花-灌浆期受高温危害的温度指标:

日最高气温持续3天以上≥35℃。盛花期36℃~37℃严重受害。玉米各生育阶段的热害指标:

以中度热害为标准,苗期为36℃;生殖期为32℃;成熟期为28℃。高温热害的防御对策:1、采取引种、育种等生物措施2、合理安排生产布局,减轻高温伤害3、改善小气候环境条件4、因地制宜采取科学管理措施。五.调节温度的农业措施1、灌溉:在温暖季节与时期的灌溉可起降温的作用,寒冷季节可以起保温作用。2、松土与镇压:(1)锄地(松土)对土温的影响锄地的作用是综合的,可有增温、保墒、通气及一系列生理生态效应,仅就温度效应来说,如果锄地质量高而条件适宜,可使暖季土壤表层(3cm)日平均温度增高1℃,最高可增加2—3℃或更多。(2)镇压对土温的影响镇压的作用与锄地相反,它能增加土壤容重,减少土壤孔隙,增加表层土壤水分,从而使土壤热容量、热导率都有增加。

3、垄作:在一年的温暖季节,垄作可以提高表层温度,有利于种子发芽与幼苗生长,一般可使垄背土壤(5cm)日平均温度提高1—2℃,并可加大土温日较差。4、染色剂与增温剂对土温的影响

增温剂:土壤增温剂是一种覆盖物,它具有保墒、增温、压碱和防止风蚀、水蚀的多种作用。染色剂:喷洒或施用黑色物质如草木灰、泥炭等,使土壤能更多吸收太阳辐射而增温,施用浅色物质如石灰、高岭土等,可反射太阳辐射而降温并缓和温度日变化。

第四讲水分条件与农业生产

主要内容:1.土壤--植物--大气水分循环系统2.土壤--植物--大气水分传输3.水分对作物的影响4.农田土壤水分调控1.土壤--植物--大气水分循环系统(1)水分循环系统定义大气水分以降水形式到达地面,经分配后进入土壤,大量的水分通过植物根系吸收并经植物体运输到叶面,再由叶片中的液态水变为汽态水而输送到空气中。这种贯通称之为土壤--植物--大气水分循环系统,或者土壤-植物-大气连续体(SPAC)系统。67(2)土壤水分常数凋萎系数:植物产生永久凋萎时的土壤含水量。田间持水量:土壤中毛管悬着水达到到最大量时的土壤含水量。毛管断裂含水量:土壤中的毛管悬着水连续状态断裂,停止了毛管悬着水的运动,这时的土壤含水量称为毛管断裂含水量。约为田间持水量的65%。可作为灌水的下限指标毛管蓄水量:土壤毛管孔隙都充满水分时的含水量。比田间持水量高1/4~1/3左右。全蓄水量:土壤中所有孔隙全部充满水时的含水量。对作物生长育不利。土壤有效水分可用下式计算:土壤有效水量土壤贮水量凋萎湿度时的土壤贮水量2.土壤--植物--大气水分传输(1)土壤--植物--大气水分传输在土壤--植物--大气系统中,水流的各个过程和途径是:土壤中的水分植物根表皮叶片的叶肉细胞气孔大气(2)农田蒸散农田蒸散植物的蒸腾棵间土壤蒸发蒸散是植物失水主要方式蒸腾:植物的叶面蒸发。影响蒸腾作用的因子:作物本身特征(叶面积、根冠比、叶片方位、叶片大小、叶片表面特征、气孔、生育期),气象条件(光、温、空气湿度、风),土壤条件(温度、湿度和通气状况)。3.水分对作物的影响(1)作物的需水量蒸腾系数:是指作物在生育期内,每合成一克干物质所蒸腾的水分克数。蒸腾系数:蒸腾系数大小表征对水分利用率对水分的喜好蒸腾系数大,要求的水分多,利用率低。蒸腾效率低

作物需水量主要包括三个部分:作物需水量光合作用和植物含水蒸腾耗水(占绝大部分)棵间蒸发和田间渗漏生理需水生态需水作物各生育期的需水量:播种到生育盛期前生长盛期开花以后少30少10-20多50-60营养生长植株体积不再增大营养生长生殖生长﹪﹪﹪(2)作物的水分临界期和关键期水分临界期:农作物在不同生育期对水分最敏感的时期,即由于水分缺乏对产量影响最大的时期,称之为某作物的水分临界期。水分临界期一般在作物的穗花期不一定就是作物需水量最多79水分关键期:在水分临界期或对水分也相当敏感的另一个时期,正好遇上当地降水条件经常不足,这一时期即当地水分条件影响产量的关键时期,称为作物的水分关键期。水分临界期和关键期是不同的概念:水分临界期水分关键期从作物本身考虑综合考虑作物的特性和当地的气候条件生理问题农业气象问题(3)降水对作物的影响降水强度和降水量对作物的影响透雨

十分有利于作物短时雷阵雨

对作物不利热雷雨、夜雨

对作物有利连阴雨

对作物不利。降水比人工灌水更有利于增加大气中水分含量降水的时间分配涉及到两个方面:降水的时间分配对作物的影响与温度条件是否配合与作物的水分需求是否一致积雪的农业意义有:降雪对农业生产的影响保温作用增墒作用饮水作用致灾作用4.农田土壤水分调控农田、土壤水分调控合理开发和利用水资源节水技术措施节水农艺措施节水农业布局①降水有效利用。②地下水和地表水的联合利用。③劣质水开发。①输水工程。②节水灌溉技术。①农业结构调整。②种植制度。③作物布局。①抗旱育种。②节水灌溉。③覆盖技术。④保墒耕作。⑤培肥地力。⑥理化抗旱措施。四、提高水分利用效率的途径灌溉

灌溉时间、灌溉水量和灌溉方式,对于提高水分有效利用率很重要。

在作物需水临界期,灌溉适量水分收益最高。常用灌溉方式有:沟灌:适用于宽行距中耕作物,如棉花、玉米、薯类及有些蔬菜。淹灌:是一种满足水稻喜温好湿作物的灌溉方式。喷灌、滴灌:据研究,喷灌用水经济,水分有效利用率高,与沟灌相比较,一般可省水20-30%,增产10-20%。滴灌经济效益最佳,但成本较高。沟灌淹灌喷灌滴灌

风障

在一般风速下,风障不改变作物的水分有效利用率;在大风和平流显热情况下,风障可明显提高作物的水分有效利用率,少耗水而增产。

染色与覆盖

染色的作用在于改变植物表面的光学性质,即增大反射率,减少辐射差额,从而减少水分消耗。

覆盖在于减少农田蒸散,特别在有风的情况下效果尤其显著。

作物种类的选配

根据各地水分条件,选配适宜作物可提高水分有效利用率。大量研究表明,不同作物之间的水分利用效率存在很大差异。比如高粱地蒸散率小,土壤中贮水量比大豆地多。高粱水分有效利用率为大豆的近三倍。搞好农田基本建设配套设施和合理施肥等均可提高水分有效利用率。

第五节与光、温、水相关的农业气象指标示例设施农业气象灾害指标病虫害指标设施水产养殖农事活动指标指标--设施农业气象灾害指标及灾害等级划分灾害等级砖墙二代温室土墙二代温室指标等级解释低温寡照轻级连续2天无日照;或连续3天中有2天无日照,另一天日照时数小于3小时;外界最低气温≤,且>

连续2天无日照;或连续3天中有2天无日照,另一天日照时数小于3小时;外界最低气温≤,且>

作物生长发育速度减缓,开始有落花、落果现象发生。后期若恢复日照,作物能正常生长,对产量无影响。低温寡照中级连续4-5天无日照;或逐日日照时数小于3小时连续5-7天;外界最低气温≤,且>。连续4-5天无日照;或逐日日照时数小于3小时连续5-7天;外界最低气温≤,且>。部分作物出现生理性干旱,部分作物落花落果,开始出现停止生长现象,叶片和植株开始发生萎蔫。低温寡照重级连续无日照日数大于7天;或逐日日照时数小于3小时连续8天以上;外界最低气温≤。连续无日照日数大于7天;或逐日日照时数小于3小时连续8天以上;外界最低气温≤。部分作物出现冷害,叶片严重脱水,严重的发生死亡,即使后期恢复日照,对产量也会产生一定影响。小麦白粉病发生发展的气象等级指标等级判断标准气象条件对小麦蚜虫发生利弊5月平均气温相对湿度115~20℃≥70%气象条件有利于小麦白粉病大发生213~15℃,20~23℃60~70%气象条件有利于小麦白粉病中等偏重发生310~13℃,23~25℃55~60%气象条件有利于小麦白粉病中等发生40~10℃,25~28℃<55%气象条件有利于小麦白粉病偏轻发生5≤0℃,≥28℃气象条件不利于小麦白粉病的发生指标—病虫害指标—巴鱼池塘(上海)大棚搭棚和揭膜日平均气温稳定通过10℃终日的前5天,是鱼塘适宜搭棚的时间;从历史资料分析,上海郊区12月上旬前期为大棚鱼塘平均最晚覆膜的时间。日平均气温稳定通过10℃的初日,是揭除鱼塘大棚膜的时间;从历史资料分析,上海郊区3月下旬为大棚鱼塘揭除塑料薄膜的时间。日最低气温稳定≤4℃的前5天,是鱼塘最晚搭棚的时间。如果再晚搭棚,那么巴鱼遭受冻害的机率明显增大,会严重影响产量。94灾害名称干旱洪涝渍害涵义地表层水不能满足作物生长的需要/特点:影响作物生长强降水形成洪水径流冲毁设施、淹没农田,或强降水后农田产生积水,无法及时排出,造成作物受淹,当持续时间超过作物的耐淹能力后所形成的危害。由于降水集中,农田地下水位过高,作物根层土壤持续处在过湿状态,使作物根系长期被水浸泡缺氧,影响正常生长发育而形成的危害。主要发生区域各区域均可能发生沿海、江、湖、库的地区排水不好,降雨集中的地区主要影响作物各个作物生长季节降雨集中的季节连阴雨持续的季节五、水分异常的主要农业气象灾害第五讲二氧化碳、风与农业生产1.二氧化碳对作物的影响(1)植物对CO2的吸收和利用CO2从大气到叶绿体中要经过三段路程:大气叶肉细胞表面叶片附近叶绿体内(2)CO2饱和点与补偿点CO2饱和点:在辐射能充分满足的条件下,植物的光和速率不再随CO2浓度增加而增大时的CO2浓度称为CO2饱和点。在5~10lx光强时,大多数植物的CO2饱和点在800~1800μL/L左右。CO2补偿点:植物光合作用所消耗的CO2与呼吸作用所释放的CO2达到平衡时,环境中的CO2浓度称为CO2补偿点。CO2补偿点是了解和衡量光合作用与呼吸作用两者关系的一个重要生理指标。另外,CO2补偿点还与作物发育和环境条件有关。此时的光合速率等于零。(3)土壤和近地层CO2调控技术土壤和近地层CO2调控技术土壤CO2释放的调节田间CO2浓度调控。CO2施肥。土壤CO2释放的调节:

松土、增湿、施肥。田间CO2浓度调控:a.合理密植,改善田间通风条件;b.种植行向要与当地盛行风向一致,改善田间通风条件。c.栽培时要宽行窄株距,改善群体通风条件。CO2施肥最佳时间CO2施肥:

CO2气源主要有:干冰CO2发生剂工业尾气燃料。CO2临界期(生殖生长期)最大需要期(营养、生殖生长两旺时期)CO2限制期(光照强、气温较高、供水充分时)正常CO2浓度2~3倍效果较好,不宜超过10倍。2.风对作物的影响(1)有利影响

使群体内外热量相平衡,加快叶片的蒸腾,降低叶温;是植物被动吸水、矿物质运输的原动力;使叶片边界层变薄,减小二氧化碳进入到植物体内的阻力;使群体内外、上下层得二氧化碳相平衡;传播花粉、孢子、种子、果实等。(2)不利影响造成植物机械损伤;为病原菌从伤口侵入植物体提供了条件;引起植物落花、落果、落铃、落荚、落粒或大片倒伏等;加重干旱、低温、暴雨、暴雪、污染等传播病虫害;风蚀。(3)防风措施营造防风林,设置防风篱;选择背风点;选择抗风作物与品种;改善栽培措施;支撑等。第六讲现代农业气象业务方法和技术基础

1.观测与试验技术

2.统计分析与统计模型构建技术

3.作物模型

4.其他服务技术资料获取:地面观测遥感观测

试验(人工环境模拟、自然环境试验、野外考察)1.观测与试验技术资料获取地面观测107遥感观测

利用光电传感器接受并记录被测对象所发射(或反射)的不同电磁波并摄成图象,然后进行处理,判读所获得的资料。按运载工具的高度,可分为地面遥感(如雷达探测)、低空遥感(如飞机探测)和高空遥感(如卫星探测)。108

试验中获取资料的方法包括:人工环境模拟、自然环境试验、野外考察。109人工环境模拟法-资料获取方法1

全环境控制部分环境控制110自然环境试验法-资料获取方法2

包括:①分期播种。按一定的时间间隔重复播种试验植物,利用气象条件随时间的变化来研究各类农业气象问题。应用这种方法,使植物在同一生长发育时期遇到不同气象条件,或在同一气象条件下又遇到植物的不同生育时期,可以达到缩短试验周期、提早获得结果的目的。此法如在不同地区进行,称地理分期播种法。②地理播种。利用地区间气象条件的差异来研究某一农业气象问题。可在不同纬度的地区间进行播种(水平地理播种),也可在不同高度的地区(垂直地理播种)或不同地形的地区进行播种(小气候播种)。111③地理移置。

根据不同目的,将在同一地点和时间、统一栽培管理的相同盆栽试验材料,于试验阶段分别移送至山区不同高度(或不同地形)的各试验点,进行某类农业气象问题的试验研究。④对比试验。

对各种试验处理直接进行对比平行观测。应用此法时,作物品种、土壤类型以及栽培管理应尽量一致,以排除非气象因子对作物生育的影响,突出气象条件的作用。

112野外考察法-资料获取方法3

实地调查:

根据生产实践提出的农业气象问题,利用仪器在事先拟定的考察路线上进行定点观测或流动观测或访问调查等方法取得资料数据。按调查目的不同分农业气候普查、农业气象灾害调查和农业小气候调查等类型。113一、田间试验和数据处理

平均值法、差异显著性检验、方差分析二、农业气候资源分析和区划

回归分析、判别分析、差异显著性检验(t检验)、方差分析三、农作物产量气象预报

特征数的寻找、相关分析、回归模型等四、农业气象灾害的反演和预测

韵律分析、回归我们现在常用的统计分析软件:SPSS13.0(SPSSInc.,Chicago,USA)、OfficeExcel2003等

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