第4章 水分条件与农业生产.ppt

第四章 水分条件与农业生产 主要内容 §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 实习3：作物水分关键期分析 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、农作物需水规律、土壤水分 特征曲线、土壤水分有效性分析，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 主要内容： ● 水分影响农作物生命活动的方面 ● 水分影响农作物生命活动的方式和形态 ● 水量时间分配对农作物生命活动的影响 一、水分从各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原料 2、水分的多少影响着作物光合作用的强度 3、水分作为介质还影响着作物光合作用过程中 所需的矿物质营养元素的传输及光合产物向根、 茎、花、果实等器官和组织的输送。 6、水分是植株的最大组成部分。据测定，一般植株的含水量为鲜重的75～90%，水生植物甚至高达98%。 7、水分的多少也影响着某些作物的授粉和病虫害的发生发展等。 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。大气中水汽含量不仅 对某些作物有直接影响，同时还影响土壤水分 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，如果水分的 季节性分配正好满足作物需要，就促进其生长 发育，获得高产；如果分配不均，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 主要内容： ● 定义 ● 水分平衡 ● 土壤水分的再分布 ● 土壤水分类型 ● 土壤水分常数 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。 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 ● 水分进入土壤的过程描述 水分进入土壤包括两个相互穿插的过程。当干燥的土壤遇水以后，首先进行的是不饱和流动。当水分增加到一定量时，水分在重力的作用下，经粗孔隙向下渗透即进行饱和流动。而由于土壤中孔隙的分布不均匀，这两个过程不是完全相互孤立而是相互穿插的。 ● 农业意义 径流量大不利，下渗量大有利。 ● 减少径流量、增加下渗量的措施 平整土地、翻耕、松土、种树种草等，都可减少径流量、增加下渗量，以防止水土流失，保护水土资源。 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干燥程度。 再分布速率与渗透速率一样，也是随着时间 的后延而减小。(见下图) 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