作物生长的基本条件质的与产量品质的关系

研究作物与环境之间的关系，不仅要了解作物的生长发育规律、作物产量和产品品质形成的特点，还要研究作物生活环境方面的特性，以及它们之间的相互关系。在此基础上，探讨实现作物持续高产、优质、高效的栽培理论和制定栽培技术措施，才能达到促进作物生产持续发展的目的。作物产品的形成，正是作物一环境一措施3方面共同作用的结果。一、土壤肥力

土壤肥力是指植物在其生长过程中，土壤能够及时、不断地满足植物对水、肥、气、热等外境条件要求的能力。

通常地，土壤肥力越高，作物产量越高，产品品质也越好，土壤质地和肥力状况均会影响作物品质。

土壤质地一般分为沙质土、粘质土和壤质土。作物生产的环境条件与产量品质的关系土壤类型及其特征特性组成：沙粒含量50%~70%

粗沙土含量70%以上特性：土壤颗粒粘大，性小，孔隙大，透水性和通气性良好，耕作时阻力小，但机械磨损大，土壤有机质分解快，保水保肥力弱，不耐旱，不肥沃，

适于种薯类、花生等作物。1、沙土2、粘土组成：粘土含量在30%~40%

重粘土含量在40%以上特性:颗粒小，粘结性强，耕作阻力大，机械磨损小透水性、通气性差，保水保肥力强，不易干燥，地凉，适于种水稻等作物。土壤类型及其特征特性3、壤土组成：沙粒含量在20%左右粗粒含量在40%左右粘粒一般少于30%特性：性质介于沙土与粘土之间，保水保肥性好、透水性好、耕性好，是最理想的农业土壤。适于种植多种作物。土壤类型及其特征特性

近年来，由于大量盲目使用化肥的等不合理耕作措施，破坏了部分土壤肥力，造成农产品质量低品质差。

1、施肥多，产量低，品质差；

2、作物出现各种病状；

解决途径：

1、合理施肥

①②③④⑤

2、科学轮作作物生产的环境条件

一、光能因素(一)太阳辐射太阳辐射主要包括光合作用直接利用的可见光，具有间接作用的红外光和紫外光。它们对作物的作用，分别表现为可见光的光合效应、红外光的热效应、紫外光的光形态效应。(二)光照强度光对作物的影响，最主要的是光合效应及制造光合产物的多少。绿色植物进行光合作用，光合有效辐射的波长为400—760nm(即可见光谱区)。(三)光质光质是指太阳辐射的不同光谱成分。不同波长的光谱对作物有不同的作用。

可见光是光合作用的主要能源，为光合有效辐射。可见光为有色光。波长0.6～0.7um为红、橙色，被叶绿素大量吸收，能促进碳水化合物的合成；波长0.5～0.6um为绿色和黄色，很少被叶绿素利用；波长0.4～0.5um为蓝、紫光，被叶绿素强烈吸收，促进蛋白质的合成，具有造型作用。

3、粘质土颗粒小，黏结性强，耕作阻力大，机械磨损小透水性、通气性差，保水保肥力强，不易干燥，地凉，适于种水稻等作物。0.6-0.7um为红、橙色，被叶绿素大量吸收，是光合作用的重要能源，能促进碳水化合物的合成，对作物具有光周期效应0.5-0.6um为绿和黄色，很少被叶绿素利用，光合作用意义不大0.4-0.5为蓝、紫光，被叶绿素强烈吸收，但促进蛋白质的合成，具有造型作用0.3-0.4um，有明显造型作用，是植株变矮，叶片变厚，叶色变深，0.28-0.31um的光对作物有杀伤作用，0.28um以下的则具致死作用不同波长的光谱对作物有不同的作用红色薄膜

该膜红光透过率可达到75%～90%，可阻挡不利于农作物生长发育的色光透射，利用它能最大限度地满足某些作物对红光的需求，促进作物的生长。如甜菜含糖量增加；胡萝卜直根长得更大；韭菜叶宽肉厚，收获早，产量高。

黄色薄膜

据试验，用黄色膜覆盖黄瓜，可促进现蕾开花，增加产量0.5～1倍；覆盖芹菜、莴苣，可使植株生长高大，抽苔推迟；覆盖矮秆扁豆，可使植株节间增长，豆类生长壮实。

绿色薄膜

该膜主要特点是植物进行光合作用的可见光(橙红色)透过率减少。增温效果介于普通膜和黑色膜之间。多用于草莓、菜豆、茄子、甜椒、番茄及瓜类等蔬菜和其他经济作物上。二、温度因素(一)温度的作用一般讲温度，就是指气温，它通过影响作物的光合、呼吸、蒸腾、有机物合成和分解、输运等生理过程，进而影响着种子萌发、根系活动、营养器官和生殖器官形成，最后决定作物的生长发育、产量和品质形成。(二)温度三基点温度三基点是指作物生命活动过程中最适温度、最低温度和最高温度的总称。

(三)积温积温是指某一生育时期内或某一时段内逐日平均温度累积之和。1．有效积温指作物某生育时期内逐日有效温度(即日平均温度减去生物学零度的差值)的总和。生物学零度，一般为温度三基点的最低温度

2．活动积温指作物某生育时期内逐日活动温度(即高于或等于生物学零度的日平均温度)的总和。它表示只要日平均温度高于生物学零度就对作物生命活动起作用。温度三基点最适温度最低温度最高温度主要农作物种子发芽的最低、最适和最高温度作物最低（℃）最适（℃）最高（℃）水稻8～1430～3538～42玉米5～1032～3540～45豌豆1～225～3035～37葱蒜类5～716～2122～24萝卜4～615～3535积温的意义1、它是衡量和分析某地区热量资源的重要方法，以此作为编制农业气候区划、规划种植制度和作物合理分布的重要依据。2、积温是作物和品种对热量要求的指标，它是对作物和品种的引进、推广、作物前后茬选用、搭配的依据。他对作物安全播种期的决定，预测作物的发育进度，及对灾害天气低温、霜冻的预报和防御都有重要的作用。问题讨论：12、对于植物来讲，水的生理功能是什么？13、沙土、壤土、黏土的特性是什么？14、有机质的作用作用是什么？光是植物进行光合作用的能量来源。光合作用主要是依靠植物的叶绿素这一器官完成的。在较弱的光照条件下比在强光条件下生长良好的植物。但这并不是说阴性植物对光的要求是越弱越好，因为当光照过弱，达不到阴性植物的补偿点时，它也就不能得到正常地生长，所以阴性植物要求较弱的光也仅仅是相对于阳性植物而言的。阴性植物多生长在潮湿、背阴的地方或者生于密林内，如连钱草、人参、天南星、黄连等。但是，同一种植物在不同哦那个的发育阶段对光的要求也不一样。如厚朴、杜仲等木本植物，幼苗期也需遮阴，怕强光。当参幼苗喜阴，成株则喜阳。黄连虽为阴性植物，生长不同阶段，耐阴程度都不同。幼苗期最耐阴，但栽后第四年则可除去遮阴物，在强光下生长，利于根部生长。一般情况下，植物在开花结实阶段或块茎等贮藏器官形成阶段，需要较多的养分，对光的要求也更高。了解植物对光照度的生态类型，在药用植物合理栽培、兼做套种、引种驯化等方面，都是非常重要的。三、水分因素㈠水的作用水是作物生命存在的必要条件，水的生理功能在于：(1)水是植物体的重要组成部分。细胞原生质的含水量在80％以上(2)水是作物进行光合作用生产光合产物时的重要原料(3)水是优良的溶剂，是作物进行代谢作用的介质。

(4)植物的细胞和组织靠充足水分才能维持紧张度。

(5)水分可调节植株的体温。

(6)供应适当的水分，是获得作物高产、优质的前提。(二)作物的蒸腾作用水分通过作物活体表面的散失称为蒸腾作用(三)生理需水和生态需求1．生理需水是直接用于作物生理生化过程的水分

2．生态需水是为作物创造适宜的生态环境所需要的水分。

(四)作物需水量和需水临界期1．作物需水量有两种表示方法：一是用蒸腾系数表示；二是用田间耗水量表示。2．需水临界期作物一生中有一个对水分最敏感的时期，称为需水临界期

资料证明，在白天温度较高，夜晚温度较低的周期变化中，植物的营养生长最好。如番茄植株在日温为26℃、夜温为20℃的昼高夜低的温差下，比昼夜25℃恒温条件下生长得更快。在自然条件下，也具有日温较高和夜温较低的周期变化。植物对这种昼夜温度周期性变化的反应，称为生长的温周期现象。日温较高夜温较低能促进植物营养生长的原因，主要是白天温度较高，在强光下有利于光合速率的提高，为生长提供了充分的物质;夜温降低，可减少呼吸作用对有机物的消耗。此外，较低的夜温有利于根的生长和细胞分裂素的合成，因而也提高了整株植物的生长速率。在温室或大棚栽培中，要注意改变昼夜温度，使植物在自然条件下，水分、矿质、光照、温度等因素对植物生长的影响是交叉、综合的影响。首先各环境因子之间有相互影响。植物中水的生理作用1.水是植物体的重要组成部分。细胞中含水在80%以上，蔬菜水果水分含量更高，都在90%以上。即便是成熟的种子其水分含量也在10%以上。2.水是作物进行光合作用的重要原料。同时，许多有机物的合成也需要水的参与。3.水是优良的溶剂,是作物进行代谢作用的介质。各种酶类必须在有水条件下才具催化性；离子交换必须在水中进行；根系对矿物质的吸收必须在水的条件下才能进行，而各种物质也要在水溶液状态下才能运输。光合呼吸作用、有机物合成

和分解过程，都必须有水分子参与叶绿体在阳光的作用下，把经有气孔进入叶子内部的二氧化碳和由根部吸收的水转变成为葡萄糖，同时释放氧气：

CO2+H2O→C(H2O)n+O2+H2O4.植物的细胞和组织靠充足水分才能维持紧张度。充足水分可使植株、叶片和幼茎保持一定形状，以利于光合作用、细胞分裂生长和气孔开放，缺水植株将萎蔫。5.水分可以调节植株的体温。通过蒸腾降低体温避免灼伤；寒冷条件下可保持可使体温不致降低过快，避免冷害。6.供应适当的水分，是获得作物高产、优质的前提。谷物在少雨条件下蛋白质含量高，多雨有利于淀粉的形成；水分充足有利于提高油料作物的含油量、甜菜的含糖量、纤维作物的纤维长度。根对矿质元素的吸收四、空气因素空气是许多气体的混合体，由氮气(占78％)、氧气（占21%）、二氧化碳(约占0.33％，320ppm)和极少量的氢气，以及一些惰性气体和不固定的成分如氨气、二氧化硫、水汽、烟尘等。(一)二氧化碳二氧化碳（CO2）是作物进行光合作用的原料。

据测定，农作物的干物质中90%—95%是由空气中的二氧化碳和水合成的，只有5%—10%是来自土壤的营养物质。

农作物生长最适宜的CO2浓度是1000一1500ppm，是空气中CO2平均浓度的3—5倍。因此，适当地增加CO2的含量，能够提高光合作用的速率，积累更多的有机物质，显著地提高作物的产量。

(二)氧气作物需要不断地吸收氧气，进行呼吸作用。作物的每个活细胞，时刻那从空气中吸收氧气，在酶的作用下，把体内的有机物氧化分解为二氧化碳和水，同时释放出能量，这个过程就是作物的呼吸作用。据研究，作物的呼吸作用，一般要消耗其所制造有机物的20％—30％。2、壤质土性质介于沙土与黏土之间，适于种植多种作物。壤质土耕性好，保水保肥，透水透气性好，是最理想的农业土壤。土壤肥力是土壤为植物生长提供和协调营养条件和环境条件的能力。是土壤各种基本性质的综合表现，土壤肥力是土壤物理、化学、生物化学和物理化学特性的综合表现，土壤肥力按成因可分为自然肥力和人为肥力。前者指在五大成土因素(气候、生物、母质、地形和年龄)影响下形成的肥力，主要存在于未开垦的自然土壤；后者指长期在人为的耕作、施肥、灌溉和其他各种农事活动影响下表现出的肥力，主要存在于耕作（农田）土壤。

土壤肥力经常处于动态变化之中，土壤肥力变好变坏既受自然气候等条件影响，也受栽培作物、耕作管理、灌溉施肥等农业技术措施以及社会经济制度和科学技术水平的制约。有些变化对植物生长发育有利，有些变化则不利。掌握土壤肥力因子的动态变化，及时预测和调控，可使土壤肥力的发展与作物的需求经常处于协调状态，以取得作物高产稳产的效果。

沙土、壤土和粘土生长作物的比较示意图(三)土壤有机质1．概念和类型有机质是土壤的重要组成成分。包括各种植物残体，微生物体及其分解和合成的有机物质。

土壤中的有机物质可分为两大类：一类是未分解或部分分解的动植物残体组织，另一类是腐殖质，它是土壤中的有机质通过微生物的作用。在土壤中新形成的一类复杂的有机化合物。2，土镶有机质的转化(1)土壤有机质的矿质化过程是指土壤有机质在良好通气条件下，经过一系列好气微生物的作用，彻底分解为简单无机化合物的过程。(2)土壤有机质的腐殖化过程土壤有机质在微生物的作用下，不仅可以分解成为简单的无机化合物，同时，经过生物化学作用，又可以重新合成新的、更为复杂的而且较稳定的有机化合物，即腐殖质。

3．有机质的作用(1)土壤有机质是作物养料的主要给源(2)有机质能提高土壤的保水保肥能力(3)有机质能改善土壤的理化性质土壤中有机质的转化

有机质的作用(四)土壤水、气、热状况1．土壤水分状况(1)土壤水分类型①吸湿水干燥的土壤颗粒因吸收气态水而保持在土粒表面的水分

②膜状水土粒在吸持吸湿水以后，当它与液态水相接触时，土粒依靠吸湿水以后剩余的分子引力，吸收液态水中的水分子，并在吸湿水的外围形成一层薄薄的水膜，这种水称为膜状水。

③毛管水依靠毛细管吸引力而保持在土壤中的水流称为毛管水(2)土壤含水量的表示方法土壤含水量是指土壤吸持水分的数量，又称土壤湿度或土壤墒情。

土壤含水量(％)＝水分重量(克)÷烘干土重(克)×100％(3)土壤水分的来源和去向土壤水分收入的主要来源是降雨、灌溉、地下水补给、径流流入和水汽凝结。

土壤水分消耗的主要途径是蒸发、蒸腾和渗漏等。

(4)土壤水分渗漏渗漏是指土壤水分超过田间持水量以后受重力作用向下移动的现象。(四)土壤水、气