(农业气象学原理)第四章水分条件与农业生产.ppt

第四章 水分条件与农业生产 §1 水的农业意义 §2 土壤—植物—大气水分循环系统 §3 土壤—植物—大气系统水分传输 §4 水分与作物生长发育及产量形成 §5 土壤水分调控技术 本章重点与难点 本章重点： 土壤水分常数、土壤水势、作物需水量、 蒸散、作物水分临界期与关键期、土壤水分 滞后现象等基本概念，“土壤―植物―大气” 系统水分传输、作物需水规律、土壤水分特 征曲线、土壤水分有效性等分析，土壤水分 调控技术。 本章难点： 土壤水分常数、土壤水势、蒸散、作物 水分临界期与关键期。 §1 水的农业意义 一、水分从各个方面对农作物生命活动产生影响 1、水分是作物光合作用合成有机物质的原料。 2、水分的多少影响着作物光合作用的强度。 3、茎、叶、花、果实等器官和组织的输送。 4、水分供应作物蒸腾的需要，而蒸腾则调节着 作物的体温，还是植物根系从土壤中吸收水分和养 分的动力之一，也在作物整个生理过程中起着平衡 作用。 二、水分通过不同方式和形态对农作物的生命活动产生影响 1、从方式上看，有大气水分和土壤水分。 大气降水是土壤水分的主要来源，而土壤水 分是水分供应的基础。大气中的水汽含量不仅对 某些作物有直接影响，同时还影响着土壤水分消 耗的状况，进而对作物产生影响。 2、从形态上看，主要有液态水和固态水。 液态水前面已作介绍。固态水除雪外，其它 多给作物带来危害。但雪量过多也会对草地家畜 带来十分不利的影响，有时甚至是致命的。 三、水分通过水量的时间分配对农作物的生命活动产生影响 不同作物在不同生育期对水分条件的要求不 同，我国降水的季节分配不均，如水分的季节性 分配正好满足作物的需要，就促进其生长发育， 获得高产；如分配不均，发生旱涝，便会抑制作 物的生长发育，导致减产。 §2 土壤—植物—大气水分循环系统 一、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水经植 物体运输到叶片，再由叶片中的液态水变为汽 态水而输送到空气中。这种贯通土壤—植物— 大气连续的水流可以直观的理解，称为土壤— 植物—大气水分循环系统。 土壤—植物—大气水分循环系统水分循环的 动力，是植物的蒸腾作用。 二、水分平衡 1、自然植被地水分平衡 在土壤—植物—大气系统中，自然植被地的 土壤水分平衡方程中主要包括输入项、输出项和 贮存项。 输入项：降水R 毛管上升水Sg 植物截留Ir 输出项：植物蒸腾Ep 土壤蒸发Es 径流与排 水q 贮存项：植物体蓄水△Sp、土壤蓄水△Ss 三、土壤水分的再分布 入渗作用结束后，水分在重力、吸力和温度 梯度的作用下，继续向较干的下层移动，这个过 程称为土壤水分的再分布过程。 土壤水分再分布的速率主要取决于再分布开 始时土壤上层的湿润程度和下层土壤的干燥程度。 四、土壤水分类型 1、土壤中水分的受力情况 ● 重力。方向指向地心。 ● 吸附力。方向指向土壤颗粒内部。 ● 水分子之间的相互吸引力。 可分为两种情况：位于水体内部的水分子， 受到四周水分子平均的吸引力，平均合力为零； 位于某一水体表层上的水分子要受到方向朝着 水体内部单方面的吸引力，形成表面张力。 五、土壤水分常数 1、定义 土壤中水分从受一种力的作用转到受另一种力 的作用时的土壤水分含量。 2、常用的土壤水分常数 （1）吸湿系数（最大吸湿量） 土壤吸湿水达到最大数量时的土壤含水量。 吸湿系数以下的土壤水被土粒牢固吸持，不能 被植物吸收利用。 §3 土壤—植物—大气系统水分传输 一、土壤水势 1、土壤水势的基本概念与意义 （1）土壤水分类型传统划分方法的缺陷 a.土壤水分常数的确定缺乏严格的理论依据。 b. 土壤中不同形态的水是因各种力的大小不同 而依次出现的，这种划分太理想化。 c.土壤水分常数可把土壤中水分的质量状态表 示出来，但土壤水分常数的人为性比较强。 d.土壤形态学考虑的是土壤和水的作用力，没 有把土壤、植物、大气作为一个系统来考虑。 二、土壤—植物—大气水分传输 1、水势的计算 （1）液相（如糖液、盐溶液）的水势