第4章水分含量對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響20151110

1、水分條件與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水分條件與農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 1 1 水的農(nóng)業(yè)意義水的農(nóng)業(yè)意義 2 2 土壤土壤植物植物大氣水分循環(huán)系統(tǒng)大氣水分循環(huán)系統(tǒng) 3 3 土壤土壤植物植物大氣系統(tǒng)水分傳輸大氣系統(tǒng)水分傳輸 4 4 水分與作物生長發(fā)育及產(chǎn)量形成水分與作物生長發(fā)育及產(chǎn)量形成 5 5 土壤水分調(diào)控技術(shù)土壤水分調(diào)控技術(shù) 本章重點(diǎn)：本章重點(diǎn)： 土壤水分常數(shù)、土壤水勢、作物需水量、土壤水分常數(shù)、土壤水勢、作物需水量、蒸散、作物水分臨界期與關(guān)鍵期、土壤水分蒸散、作物水分臨界期與關(guān)鍵期、土壤水分滯后現(xiàn)象等基本概念，滯后現(xiàn)象等基本概念，“土壤土壤植物植物大氣大氣”系統(tǒng)水分傳輸、農(nóng)作物需水規(guī)律、土壤水分系統(tǒng)水分傳輸、農(nóng)作物需水規(guī)律

2、、土壤水分特征曲線、土壤水分有效性分析，土壤水分特征曲線、土壤水分有效性分析，土壤水分調(diào)控技術(shù)。調(diào)控技術(shù)。本章難點(diǎn)：本章難點(diǎn)： 土壤水分常數(shù)、土壤水勢、蒸散、作物土壤水分常數(shù)、土壤水勢、蒸散、作物水分臨界期與關(guān)鍵期。水分臨界期與關(guān)鍵期。 1 1 水的農(nóng)業(yè)意義水的農(nóng)業(yè)意義 2 2 土壤土壤植物植物大氣水分循環(huán)系統(tǒng)大氣水分循環(huán)系統(tǒng) 3 3 土壤土壤植物植物大氣系統(tǒng)水分傳輸大氣系統(tǒng)水分傳輸 4 4 水分與作物生長發(fā)育及產(chǎn)量形成水分與作物生長發(fā)育及產(chǎn)量形成 5 5 土壤水分調(diào)控技術(shù)土壤水分調(diào)控技術(shù) (A) 水分對農(nóng)業(yè)的重要性水分對農(nóng)業(yè)的重要性(i) 全球只有全球只有1%的淡水資源，其中的淡水資源，其中

3、98%的淡水是地下水，的淡水是地下水，只有只有2%存在于江河、湖泊。人口與降水的分布不均，導(dǎo)存在于江河、湖泊。人口與降水的分布不均，導(dǎo)致了水資源短缺。致了水資源短缺。(ii) 降水對全球糧食生產(chǎn)的貢獻(xiàn)約為降水對全球糧食生產(chǎn)的貢獻(xiàn)約為65%，剩下的，剩下的35%糧食糧食來源于灌溉水的貢獻(xiàn)。在全球大部分地區(qū)，來源于灌溉水的貢獻(xiàn)。在全球大部分地區(qū)， 降水不能滿足降水不能滿足作物生產(chǎn)的需要，至少在某些年是這樣，所以雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)收作物生產(chǎn)的需要，至少在某些年是這樣，所以雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)收到降水年際變動(dòng)的嚴(yán)重制約。到降水年際變動(dòng)的嚴(yán)重制約?！坝惺諢o收在于水有收無收在于水”一、水的重要性與特性一、水的重要性與特性(A)

4、 水分對農(nóng)業(yè)的重要性水分對農(nóng)業(yè)的重要性(i) 全球只有全球只有1%的淡水資源，其中的淡水資源，其中98%的淡水是地下水，的淡水是地下水，只有只有2%存在于江河、湖泊。人口與降水的分布不均，導(dǎo)存在于江河、湖泊。人口與降水的分布不均，導(dǎo)致了水資源短缺。致了水資源短缺。(ii) 降水對全球糧食生產(chǎn)的貢獻(xiàn)約為降水對全球糧食生產(chǎn)的貢獻(xiàn)約為65%，剩下的，剩下的35%糧食糧食來源于灌溉水的貢獻(xiàn)。在全球大部分地區(qū)，來源于灌溉水的貢獻(xiàn)。在全球大部分地區(qū)， 降水不能滿足降水不能滿足作物生產(chǎn)的需要，至少在某些年是這樣，所以雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)收作物生產(chǎn)的需要，至少在某些年是這樣，所以雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)收到降水年際變動(dòng)的嚴(yán)重制約。到降水

5、年際變動(dòng)的嚴(yán)重制約?！坝惺諢o收在于水有收無收在于水”一、水的重要性與特性一、水的重要性與特性圖圖1 玉米的產(chǎn)量與可用水之間的關(guān)系玉米的產(chǎn)量與可用水之間的關(guān)系圖圖2 生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力與年降水量的關(guān)系生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力與年降水量的關(guān)系(iv) 灌溉是確保作物增產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)的一種明顯的選擇。灌溉是確保作物增產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)的一種明顯的選擇。 在過去在過去30年來，全球的灌溉面積在不斷增加，地年來，全球的灌溉面積在不斷增加，地 下水被過度地開采了。下水被過度地開采了。 (v) 隨著水資源的短缺，劣質(zhì)水的使用不斷增加。農(nóng)隨著水資源的短缺，劣質(zhì)水的使用不斷增加。農(nóng)業(yè)水資源的科學(xué)管理和應(yīng)用成為國家和全球的優(yōu)先考業(yè)水資源的科學(xué)

6、管理和應(yīng)用成為國家和全球的優(yōu)先考慮的方面。慮的方面。(iii) 在多數(shù)國家，在多數(shù)國家，60-80%的總開發(fā)水量用于農(nóng)業(yè)，在的總開發(fā)水量用于農(nóng)業(yè)，在干旱和半干旱地區(qū)的國家高達(dá)干旱和半干旱地區(qū)的國家高達(dá)80%。(B) 植物體內(nèi)水分含量和狀態(tài)植物體內(nèi)水分含量和狀態(tài) 植物類型：水生植物類型：水生 90% 90% 陸生陸生 40-90% 40-90% 旱生旱生 6%6% 生長環(huán)境：生長環(huán)境： 陰生植物陰生植物 陽生植物陽生植物 不同的器官不同的器官： 幼嫩幼嫩的莖尖和根尖的莖尖和根尖 90%, 90%, 功能功能葉葉70-70-90%,90%,樹干樹干40-50%, 40-50%, 休眠芽休眠芽 40

7、%, 40%, 風(fēng)干的種子風(fēng)干的種子 8-14% 8-14%。(i) 植物體內(nèi)的含水量植物體內(nèi)的含水量植物生長活力越高的部分，含水量越高植物生長活力越高的部分，含水量越高。(ii) 植株體內(nèi)水分的狀植株體內(nèi)水分的狀態(tài)態(tài)自由水自由水:植物細(xì)胞內(nèi)可以自由流動(dòng)的水植物細(xì)胞內(nèi)可以自由流動(dòng)的水束縛水：緊緊地束縛在細(xì)胞內(nèi)，在植物體內(nèi)不能自由移動(dòng)束縛水：緊緊地束縛在細(xì)胞內(nèi)，在植物體內(nèi)不能自由移動(dòng)，不能參與代謝，不能作為溶質(zhì)，也不容易凍結(jié)。，不能參與代謝，不能作為溶質(zhì)，也不容易凍結(jié)。在植株的代謝活動(dòng)、生長狀況和運(yùn)輸阻力與自由在植株的代謝活動(dòng)、生長狀況和運(yùn)輸阻力與自由水和束縛水的比例有關(guān)。水和束縛水的比例有關(guān)。

8、自由水和束縛水的比例越高，代謝越高，生長越自由水和束縛水的比例越高，代謝越高，生長越快，阻力越低?？?，阻力越低。(C) 水在植物生命中的作用水在植物生命中的作用 原生質(zhì)原生質(zhì) 的組成成分的組成成分 水約占原生質(zhì)的水約占原生質(zhì)的 70-90%70-90%。 植物代謝活動(dòng)的底物植物代謝活動(dòng)的底物 光合作用、呼吸作用、有機(jī)質(zhì)的生物合成和降解都光合作用、呼吸作用、有機(jī)質(zhì)的生物合成和降解都有水參加。有水參加。 植物吸收和運(yùn)轉(zhuǎn)物質(zhì)的溶劑植物吸收和運(yùn)轉(zhuǎn)物質(zhì)的溶劑 保持植株形狀，維持膨壓保持植株形狀，維持膨壓 調(diào)節(jié)和平衡植物與周圍環(huán)境的溫度調(diào)節(jié)和平衡植物與周圍環(huán)境的溫度 極性極性 極好的溶劑極好的溶劑 熱容量

9、高熱容量高 高的汽化潛熱高的汽化潛熱 凝聚性凝聚性 粘附性粘附性 毛管現(xiàn)象毛管現(xiàn)象 表面張力表面張力 抗張強(qiáng)度抗張強(qiáng)度(D) 水的獨(dú)有特性水的獨(dú)有特性 二、水分從各方面對農(nóng)作物生命活動(dòng)產(chǎn)生影響二、水分從各方面對農(nóng)作物生命活動(dòng)產(chǎn)生影響 1 1、水分是作物光合作用合成有機(jī)物質(zhì)原料、水分是作物光合作用合成有機(jī)物質(zhì)原料 2 2、水分的多少影響著作物光合作用的強(qiáng)度、水分的多少影響著作物光合作用的強(qiáng)度 3 3、水分作為水分作為介質(zhì)介質(zhì)還影響著作物光合作用過程中還影響著作物光合作用過程中所需的礦物質(zhì)營養(yǎng)元素的傳輸及光合產(chǎn)物向根、所需的礦物質(zhì)營養(yǎng)元素的傳輸及光合產(chǎn)物向根、莖、花、果實(shí)等器官和組織的輸送。莖、花

10、、果實(shí)等器官和組織的輸送。 4 4、水分供應(yīng)作物蒸騰的需要，而蒸騰則水分供應(yīng)作物蒸騰的需要，而蒸騰則調(diào)節(jié)著作物體溫，還是植物根系從土壤中吸收調(diào)節(jié)著作物體溫，還是植物根系從土壤中吸收水分和養(yǎng)分的動(dòng)力之一，也在作物的整個(gè)生理水分和養(yǎng)分的動(dòng)力之一，也在作物的整個(gè)生理過程中起著平衡作用。過程中起著平衡作用。 5 5、水分是植物組成的主要因素之一。水分是植物組成的主要因素之一。充足充足的水分可保持作物細(xì)胞組織的緊張度，使植株的水分可保持作物細(xì)胞組織的緊張度，使植株莖葉挺直，并可保證植株有相當(dāng)?shù)谋砻鎭磉M(jìn)行莖葉挺直，并可保證植株有相當(dāng)?shù)谋砻鎭磉M(jìn)行光合作用。光合作用。 1、從方式上看，有、從方式上看，有大氣水

11、分和土壤水分大氣水分和土壤水分。 大氣降水是土壤水分的主要來源，而土壤大氣降水是土壤水分的主要來源，而土壤水分是水分供應(yīng)的基礎(chǔ)。大氣中水汽含量不僅水分是水分供應(yīng)的基礎(chǔ)。大氣中水汽含量不僅對某些作物有直接影響，同時(shí)還影響土壤水分對某些作物有直接影響，同時(shí)還影響土壤水分消耗的狀況，進(jìn)而對作物產(chǎn)生影響。消耗的狀況，進(jìn)而對作物產(chǎn)生影響。 不同作物在不同生育期對水分條件的要求不同作物在不同生育期對水分條件的要求不同，我國降水的季節(jié)分配不均，如果水分的不同，我國降水的季節(jié)分配不均，如果水分的季節(jié)性分配正好滿足作物需要，就促進(jìn)其生長季節(jié)性分配正好滿足作物需要，就促進(jìn)其生長發(fā)育，獲得高產(chǎn)；如果分配不均，發(fā)生旱

12、澇，發(fā)育，獲得高產(chǎn)；如果分配不均，發(fā)生旱澇，便會抑制作物的生長發(fā)育，導(dǎo)致減產(chǎn)。便會抑制作物的生長發(fā)育，導(dǎo)致減產(chǎn)。 1 1 水的農(nóng)業(yè)意義水的農(nóng)業(yè)意義 2 2 土壤土壤植物植物大氣水分循環(huán)系統(tǒng)大氣水分循環(huán)系統(tǒng) 3 3 土壤土壤植物植物大氣系統(tǒng)水分傳輸大氣系統(tǒng)水分傳輸 4 4 水分與作物生長發(fā)育及產(chǎn)量形成水分與作物生長發(fā)育及產(chǎn)量形成 5 5 土壤水分調(diào)控技術(shù)土壤水分調(diào)控技術(shù) 主要內(nèi)容：主要內(nèi)容： 定義定義 水分平衡水分平衡 土壤水分的再分布土壤水分的再分布 土壤水分類型土壤水分類型 土壤水分常數(shù)土壤水分常數(shù) 大氣水分以降水形式到達(dá)地面，經(jīng)分配后大氣水分以降水形式到達(dá)地面，經(jīng)分配后進(jìn)入土壤，大量的水分

13、通過植物根系吸水經(jīng)植進(jìn)入土壤，大量的水分通過植物根系吸水經(jīng)植物體運(yùn)輸?shù)饺~片，再由葉片中的液態(tài)水變?yōu)槠矬w運(yùn)輸?shù)饺~片，再由葉片中的液態(tài)水變?yōu)槠麘B(tài)水而輸送到空氣中。這種貫通土壤態(tài)水而輸送到空氣中。這種貫通土壤植物植物大氣連續(xù)的水流可以直觀的理解，稱為大氣連續(xù)的水流可以直觀的理解，稱為土壤土壤植物植物大氣水分循環(huán)系統(tǒng)大氣水分循環(huán)系統(tǒng)。 土壤土壤植物植物大氣水分循環(huán)系統(tǒng)水分循環(huán)大氣水分循環(huán)系統(tǒng)水分循環(huán)的動(dòng)力，是的動(dòng)力，是植物的蒸騰作用植物的蒸騰作用。 1 1、自然植被地水分平衡自然植被地水分平衡 在土壤在土壤植物植物大氣系統(tǒng)中，自然植被地的大氣系統(tǒng)中，自然植被地的土壤水分平衡方程中主要包括輸入項(xiàng)、輸出

14、項(xiàng)和土壤水分平衡方程中主要包括輸入項(xiàng)、輸出項(xiàng)和貯存項(xiàng)。貯存項(xiàng)。 輸入項(xiàng)：降水輸入項(xiàng)：降水R 毛管上升水毛管上升水Sg Sg 植物截留植物截留IrIr 輸出項(xiàng)：植物蒸騰輸出項(xiàng)：植物蒸騰Ep Ep 土壤蒸發(fā)土壤蒸發(fā)EsEs 徑流與排徑流與排 水水q q 貯存項(xiàng)：植物體蓄水貯存項(xiàng)：植物體蓄水SpSp、土壤蓄水土壤蓄水SsSs 因此，自然植被地水分平衡方程可寫為：因此，自然植被地水分平衡方程可寫為： （R R+SgSg+IrIr）- -（EpEp+EsEs+q q）= =SpSp+SsSs式中，從宏觀的空間和時(shí)間來考慮，降水項(xiàng)非常式中，從宏觀的空間和時(shí)間來考慮，降水項(xiàng)非常重要。但在較短的時(shí)間和有限的范

15、圍內(nèi)，非降水重要。但在較短的時(shí)間和有限的范圍內(nèi)，非降水的作用就較為顯著。而對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)而言，重點(diǎn)應(yīng)的作用就較為顯著。而對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)而言，重點(diǎn)應(yīng)考慮考慮降水降水R、植被截留、植被截留Ir 、植物蒸騰、植物蒸騰Ep 、土壤蒸、土壤蒸發(fā)發(fā)Es以及土壤蓄水量以及土壤蓄水量Ss 。 2 2、農(nóng)田土壤水分平衡、農(nóng)田土壤水分平衡 計(jì)算和分析田間作物系統(tǒng)水分收支的目的是要計(jì)算和分析田間作物系統(tǒng)水分收支的目的是要弄清作物全生育期內(nèi)或某一生育期水分供應(yīng)條件，弄清作物全生育期內(nèi)或某一生育期水分供應(yīng)條件，以確定作物灌溉量和生育期間土壤水分變化特點(diǎn)。以確定作物灌溉量和生育期間土壤水分變化特點(diǎn)。 土壤土壤植物植物大氣系統(tǒng)的水

16、分循環(huán)狀況見圖大氣系統(tǒng)的水分循環(huán)狀況見圖4.4.1 1，該圖確定了整個(gè)系統(tǒng)的水分輸入量、輸出量，該圖確定了整個(gè)系統(tǒng)的水分輸入量、輸出量及狀態(tài)變量，而田間作物系統(tǒng)的輸入量還應(yīng)考慮及狀態(tài)變量，而田間作物系統(tǒng)的輸入量還應(yīng)考慮灌溉量。灌溉量。 蒸發(fā)蒸發(fā) 降水降水 截留截留 表面貯存表面貯存 徑流徑流 入滲入滲 蒸騰蒸騰 土壤水分貯存土壤水分貯存 潛流潛流 河道河道 深層下滲深層下滲 地下水貯存地下水貯存 地下水流動(dòng)地下水流動(dòng)圖圖4.4.1 1 土壤土壤植物植物大氣系統(tǒng)水分循環(huán)示意圖大氣系統(tǒng)水分循環(huán)示意圖 灌 溉 農(nóng)田土壤水分平衡方程：農(nóng)田土壤水分平衡方程： （R R+SgSg+ K K）- -（EsE

17、s+EpEp+ q q1 1+q+q2 2）+ W+ Wh h- W- Wk k= =0式中，式中，R R為某時(shí)期內(nèi)的降水量，為某時(shí)期內(nèi)的降水量，SgSg為毛管水上升量，為毛管水上升量，K K為該時(shí)期內(nèi)的灌溉量為該時(shí)期內(nèi)的灌溉量，EsEs為土壤蒸發(fā)量，為土壤蒸發(fā)量，EpEp為植為植物蒸騰量，物蒸騰量，q q1 1為地表徑流量，為地表徑流量，q q2 2為地下徑流量，為地下徑流量，W Wh h、W Wk k分別為該時(shí)期開始和終止時(shí)的土壤水分貯存量。分別為該時(shí)期開始和終止時(shí)的土壤水分貯存量。Es+EpEs+Ep稱為植物的蒸騰量。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，有些項(xiàng)可稱為植物的蒸騰量。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，有些項(xiàng)可根據(jù)當(dāng)?shù)禺?dāng)時(shí)

18、的具體情況略去。根據(jù)當(dāng)?shù)禺?dāng)時(shí)的具體情況略去。 蒸發(fā)蒸發(fā) 降水降水 截留截留 表面貯存表面貯存 徑流徑流 入滲入滲 蒸騰蒸騰 土壤水分貯存土壤水分貯存 潛流潛流 河道河道 深層下滲深層下滲 地下水貯存地下水貯存 地下水流動(dòng)地下水流動(dòng)圖圖4.4.1 1 土壤土壤植物植物大氣系統(tǒng)水分循環(huán)示意圖大氣系統(tǒng)水分循環(huán)示意圖 灌 溉 3 3、降水后的分配降水后的分配 （1 1）截留）截留 定義定義 降水落到地面之前，首先被植物冠層截去降水落到地面之前，首先被植物冠層截去的那部分降水。的那部分降水。 影響因子影響因子 植被類型和植被覆蓋度；植被類型和植被覆蓋度； 降水的強(qiáng)度和時(shí)間（教材降水的強(qiáng)度和時(shí)間（教材P1

19、57圖圖）。）。 不同植物及同一種植物不同密度，截留量不同。計(jì)不同植物及同一種植物不同密度，截留量不同。計(jì)算時(shí)目前多大致估計(jì)，如農(nóng)作物約算時(shí)目前多大致估計(jì)，如農(nóng)作物約5，森林則相當(dāng)于，森林則相當(dāng)于20一一30%，降水量，降水量5mm時(shí)，一般全部被截留。時(shí)，一般全部被截留。圖圖6 6 截留量與降水量及降水持續(xù)時(shí)間的關(guān)系截留量與降水量及降水持續(xù)時(shí)間的關(guān)系 （2 2）下滲（滲透和滲漏）下滲（滲透和滲漏） 定義定義 降水經(jīng)植物截留后剩余的水透過地表滲入降水經(jīng)植物截留后剩余的水透過地表滲入到土壤中的過程稱為滲透。到土壤中的過程稱為滲透。 滲透系數(shù)滲透系數(shù) 下滲量（下滲量（） 滲透系數(shù)（滲透系數(shù)（）= 降

20、水量（降水量（R） 入滲速率入滲速率式中，式中，i i為入滲速率；為入滲速率；s s為吸水率；為吸水率；t t為時(shí)間；為時(shí)間；A A為為常數(shù)。常數(shù)。 影響入滲速率的因子影響入滲速率的因子 降水開始后的時(shí)間降水開始后的時(shí)間 土壤初始含水量土壤初始含水量 土壤性質(zhì)土壤性質(zhì) 土壤表面狀況土壤表面狀況Asti2121影響入滲速率的因子影響入滲速率的因子:圖圖8 土壤初始含水量對入滲速率的影響土壤初始含水量對入滲速率的影響包括降水開始后的時(shí)間、土壤初始含水量、土壤性質(zhì)、土包括降水開始后的時(shí)間、土壤初始含水量、土壤性質(zhì)、土壤表面狀況等。壤表面狀況等。圖圖9 土壤初始含水量對入滲速率的影響土壤初始含水量對入

21、滲速率的影響圖圖10 土壤質(zhì)土壤質(zhì)地地對入滲速率對入滲速率的影響的影響圖圖11 土壤土壤分層狀況對入滲速率的影響分層狀況對入滲速率的影響 （3 3）地表徑流）地表徑流 定義定義 降水落到地面，沒有滲入土壤而從地表流走降水落到地面，沒有滲入土壤而從地表流走的那部分水量，稱為地表徑流。的那部分水量，稱為地表徑流。 影響因子影響因子 降水強(qiáng)度降水強(qiáng)度 坡度坡度 土壤表面狀況土壤表面狀況 徑流系數(shù)徑流系數(shù) 徑流量（徑流量（q） 徑流系數(shù)（徑流系數(shù)（ ）= 降水量（降水量（R） （4 4）滲透、徑流和降水的關(guān)系）滲透、徑流和降水的關(guān)系 滲透、徑流和降水的關(guān)系滲透、徑流和降水的關(guān)系 從一次降水過程來看，滲

22、透在降水之初就從一次降水過程來看，滲透在降水之初就發(fā)生了，當(dāng)入滲達(dá)到高峰之后，有徑流產(chǎn)生，發(fā)生了，當(dāng)入滲達(dá)到高峰之后，有徑流產(chǎn)生，然后逐漸增大，在降水停止后，徑流還將延續(xù)然后逐漸增大，在降水停止后，徑流還將延續(xù)一段時(shí)間。一段時(shí)間。 具體見教材具體見教材P P159159圖。圖。 入滲作用結(jié)束后，水分在重力、吸力和溫度入滲作用結(jié)束后，水分在重力、吸力和溫度梯度作用下，繼續(xù)向較干的下層移動(dòng)，這個(gè)過程梯度作用下，繼續(xù)向較干的下層移動(dòng)，這個(gè)過程稱為土壤水分的再分布過程。稱為土壤水分的再分布過程。 土壤水分再分布的速率主要取決于再分布開土壤水分再分布的速率主要取決于再分布開始時(shí)土壤上層的濕潤程度和下層土

23、壤干燥程度。始時(shí)土壤上層的濕潤程度和下層土壤干燥程度。 再分布速率與滲透速率一樣，也是隨著時(shí)間再分布速率與滲透速率一樣，也是隨著時(shí)間的后延而減小。的后延而減小。( (教材教材P P162162圖圖) )7/3/2022 1 1、土壤中水分的受力情況、土壤中水分的受力情況 重力。方向指向地心。重力。方向指向地心。 吸附力。方向指向土壤顆粒內(nèi)部。吸附力。方向指向土壤顆粒內(nèi)部。 水分子之間的相互吸引力。水分子之間的相互吸引力。 可分為兩種情況：可分為兩種情況：1 1、位于水體內(nèi)部的水分子，受到四周水分子平均、位于水體內(nèi)部的水分子，受到四周水分子平均 的吸引力，平均合力為零；的吸引力，平均合力為零；2

24、 2、位于某一水體表層上的水分子要受到方向朝著、位于某一水體表層上的水分子要受到方向朝著 水體內(nèi)部單方面的吸引力，形成表面張力。水體內(nèi)部單方面的吸引力，形成表面張力。 毛管力毛管力 毛管壁與水分子之間的吸持力和毛管水面凹曲毛管壁與水分子之間的吸持力和毛管水面凹曲產(chǎn)生的表面張力。產(chǎn)生的表面張力。 滲透壓力滲透壓力 土壤中礦物質(zhì)溶解于水形成溶液而產(chǎn)生的力。土壤中礦物質(zhì)溶解于水形成溶液而產(chǎn)生的力。 水分在土壤中主要受到這水分在土壤中主要受到這5種力的作用，使其種力的作用，使其能夠保持在土壤中。能夠保持在土壤中。 2 2、土壤水分類型、土壤水分類型 （1 1）吸濕水）吸濕水 定義定義 指烘干的土壤從含

25、有飽和水蒸氣的空氣中由指烘干的土壤從含有飽和水蒸氣的空氣中由吸附力吸附于土粒表面的水分。吸附力吸附于土粒表面的水分。 影響因子影響因子 空氣相對濕度空氣相對濕度( (最大吸濕量最大吸濕量) ) 土壤性質(zhì)土壤性質(zhì) 性質(zhì)性質(zhì) 具有固態(tài)水的性質(zhì)，對植物來說是無效水。具有固態(tài)水的性質(zhì)，對植物來說是無效水。 （2 2）毛管水）毛管水 毛管水是被表面張力以水膜形式吸附于毛管水是被表面張力以水膜形式吸附于土粒周圍，由毛管水面凹曲產(chǎn)生的力所保持土粒周圍，由毛管水面凹曲產(chǎn)生的力所保持的水分。的水分。 毛管水又分為毛管水又分為薄膜水和毛管懸著水薄膜水和毛管懸著水。毛管作用示意圖毛管作用示意圖 （810p3141

26、kPa）（0.001mmdW 5555W 4545W 40W Dp-40-40Dp -60-60Dp -80Dp Dp -50-50Dp -65-65Dp -75Dp Dp -35-35Dp -45-45Dp -55Dp 75II-215303150517575III-215252645467070IV-210202145466060V-210202145466060VI-210202145466060夏季夏季(68月月)I-210202135365050II-210202135365050III-210202130314545IV-25101120213030V-25101120213030

27、VI-25101120213030冬季冬季(122月月)I-2-II-220303160619090III-215303150518080IV-215252645467070V-215252645467070VI-215252645467070(四四) Palmer干旱指數(shù)干旱指數(shù) PDSIi = 0.897PDSIi1 + Zi/3PDSI= a*D+b*ZD=P - PmD: Moisture anomaly 干旱的危害干旱的危害春旱影響作物適時(shí)播種或播種后不出苗，造成春旱影響作物適時(shí)播種或播種后不出苗，造成缺苗斷壟。同時(shí)影響小苗生長。缺苗斷壟。同時(shí)影響小苗生長。夏旱影響谷類作物生殖器官的

28、形成（因此時(shí)為夏旱影響谷類作物生殖器官的形成（因此時(shí)為植物需水臨界期）。如玉米在水分臨界期，干旱會植物需水臨界期）。如玉米在水分臨界期，干旱會影響抽雄，群眾稱為影響抽雄，群眾稱為“卡脖旱卡脖旱”。秋旱影響谷類作物灌漿和秋菜的生長及冬小麥秋旱影響谷類作物灌漿和秋菜的生長及冬小麥的播種和生長。農(nóng)民稱為的播種和生長。農(nóng)民稱為“秋吊秋吊”。干旱的防御措施干旱的防御措施. .建設(shè)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)農(nóng)田建設(shè)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)農(nóng)田. . 合理耕作蓄水保墑合理耕作蓄水保墑. .興修水利節(jié)水灌溉興修水利節(jié)水灌溉. .地面覆蓋栽培，抑制蒸發(fā)地面覆蓋栽培，抑制蒸發(fā). .選育抗旱品種選育抗旱品種. .抗旱播種抗旱播種. .化學(xué)控制措施化

29、學(xué)控制措施. .人工降雨人工降雨 （2 2）干熱風(fēng)）干熱風(fēng) 定義定義 干熱風(fēng)是出現(xiàn)在溫暖季節(jié)的一種高溫、干熱風(fēng)是出現(xiàn)在溫暖季節(jié)的一種高溫、低濕并伴有一定風(fēng)力的農(nóng)業(yè)災(zāi)害性天氣。低濕并伴有一定風(fēng)力的農(nóng)業(yè)災(zāi)害性天氣。 類型類型 高溫低濕型高溫低濕型 雨后熱枯型雨后熱枯型 旱風(fēng)型旱風(fēng)型最高氣溫最高氣溫（）最小相對濕度最小相對濕度（）（）風(fēng)力風(fēng)力（米秒）（米秒）蒸發(fā)量蒸發(fā)量（毫米）（毫米）強(qiáng)強(qiáng)33333636持續(xù)持續(xù)4 4小時(shí)，小時(shí)，影響產(chǎn)量影響產(chǎn)量2020持續(xù)持續(xù)1 11010小時(shí)小時(shí)，影響產(chǎn)量，影響產(chǎn)量4 45 515152020中等中等 30303232持續(xù)持續(xù)5 5小時(shí)，小時(shí)，影響產(chǎn)量影響產(chǎn)量

30、20-2520-25持續(xù)持續(xù)8 8小時(shí)以上小時(shí)以上，影響產(chǎn)量，影響產(chǎn)量3-3-4 41313-15-15弱弱 28283030持續(xù)持續(xù)5 57 7小小時(shí)，影響產(chǎn)時(shí)，影響產(chǎn)量量 25-3025-302 23 31010-13-13干干 熱熱 風(fēng)風(fēng) 指指 標(biāo)標(biāo)受干熱風(fēng)危害的小麥?zhǔn)芨蔁犸L(fēng)危害的小麥正常成熟的小麥正常成熟的小麥 2 2、水分過多的危害水分過多的危害 （1 1）洪水）洪水 是指由于大雨、暴雨引起山洪暴發(fā)、是指由于大雨、暴雨引起山洪暴發(fā)、河水泛濫，淹沒大片農(nóng)田園林，毀壞農(nóng)業(yè)河水泛濫，淹沒大片農(nóng)田園林，毀壞農(nóng)業(yè)設(shè)施的一種災(zāi)害。設(shè)施的一種災(zāi)害。 （2 2）澇害）澇害 定義定義 澇害是由于雨量過

31、大或過于集中，或者澇害是由于雨量過大或過于集中，或者農(nóng)田排水不暢，造成農(nóng)田積水，使旱田作物農(nóng)田排水不暢，造成農(nóng)田積水，使旱田作物受害的一種農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害。受害的一種農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害。 分類分類 按照中國洪澇災(zāi)害的成因、發(fā)生季節(jié)及按照中國洪澇災(zāi)害的成因、發(fā)生季節(jié)及危害特點(diǎn)，可將洪澇災(zāi)害分為：危害特點(diǎn)，可將洪澇災(zāi)害分為： 春澇春澇 夏澇夏澇 秋澇秋澇洪澇的防御措施洪澇的防御措施)治理江河，修筑水庫治理江河，修筑水庫)加強(qiáng)農(nóng)田基本建設(shè)加強(qiáng)農(nóng)田基本建設(shè))改良土壤結(jié)構(gòu)，降低澇災(zāi)危害程度改良土壤結(jié)構(gòu)，降低澇災(zāi)危害程度)調(diào)整種植結(jié)構(gòu)，實(shí)行防澇栽培調(diào)整種植結(jié)構(gòu)，實(shí)行防澇栽培)封山育林，增加植被覆蓋封山育林，增加植被覆蓋)加強(qiáng)澇后管理，減輕澇災(zāi)危害加強(qiáng)澇后管理，減輕澇災(zāi)危害1、修建各種水利工程，提高防洪力，、修建各種水利工程，提高防洪力，營造防護(hù)林營造防護(hù)林2、植樹造林，涵養(yǎng)水源、水旱兼治、植樹造林，涵養(yǎng)水源、水旱兼治。3、加強(qiáng)氣象衛(wèi)星監(jiān)測和預(yù)報(bào)，提高、加強(qiáng)氣象衛(wèi)星監(jiān)測和預(yù)報(bào)，提高預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率。預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率。4、普及有關(guān)科學(xué)知識，提高全民素、普及有關(guān)科學(xué)知識，提高全民素質(zhì)；摸清洪水發(fā)生規(guī)律，長期，短期質(zhì)；摸清洪水發(fā)生規(guī)律，長期，短期和應(yīng)急措施相結(jié)合。和應(yīng)急措施相結(jié)合。 （3 3）濕