教学目标：；?掌握：植物生产在农业生产中的重要地位和作用；植；?植物生产在我国农业及国民经济中的地位和作用；一、植物生产在我国农业及国民经济中的地位和作用(；人们生活消耗的粮食、水果、蔬菜几乎全部来自于植物；（二）工业原料的重要来源；植物生产为工业生产提供原料；（三）农业的基础产业；畜牧业、渔业、林业等很大程度上依赖于植物生产；植物生产是农业的基础，没有现代
教学目标：
? 掌握：植物生产在农业生产中的重要地位和作用；植物生产的特点。 ? 理解：环境条件对植物生产的重要性。 ? 了解：植物生产与环境课程的学习方法。 ? 教学重点：
? 植物生产在我国农业及国民经济中的地位和作用。 ? 植物生产的特点。 教学时数：2学时 教学方法：理论讲授 教学内容：
一、植物生产在我国农业及国民经济中的地位和作用 (一)人民生活资料的重要来源
人们生活消耗的粮食、水果、蔬菜几乎全部来自于植物生产；服装原料80%来自于植物生产。
（二）工业原料的重要来源
植物生产为工业生产提供原料。我国40%的工业原料、70%的轻工业原料来源于植物生产。
（三）农业的基础产业
畜牧业、渔业、林业等很大程度上依赖于植物生产。 （四）农业现代化的组成部门
植物生产是农业的基础，没有现代化的植物生产，就没有现代化的农业。
二、植物生产的特点
植物生产是以植物为对象，以自然环境条件为基础，以人工调控为手段，以社会经济效益为目标的社会性产业。与其他社会物质生产相比，具有以下几个鲜明的特点。
（一）系统的复杂性
植物生产是一个有序列、有结构的系统，受自然和人为的多种因素的影响和制约。它是由各个生产环节所组成的一个统一的整体。
（二）技术的实用性
植物生产是把生命科学、农业科学的基础理论转化为实际的生产技术和生产力。主要研究解决植物生产中的实际问题，其技术必须具有适用性和可操作性，力争做到简便易行，省时省工，经济安全。
（三）生产的连续性
植物生产的每个周期内，各个环节之间相互联系，互不分离；前者是后者的基础，后者是前者的延续，是一个不断循环的周年性产业。
（四）植物生长的个体生命周期性
植物生长发育过程形成了显著的季节性、有序性和周期性。 （五）明显的季节性
植物生产依赖于大自然的周期变化，不可避免地受到季节的强烈影响。
（六）严格的地域性
地区不同，其纬度、地形、地貌、气候、土壤、水利等自然条件不同，其社会经济、生产条件、技术水平等也有差异，从而构成了植物生产的地域性。
三、环境条件对植物生产的重要性 （一）光对植物生产的重要性
光在植物生产中的重要性体现在：直接作用是对植物形态器官建成；间接作用是植物利用光提供的能量进行光合作用，合成有机物质，为植物生长发育提供物质基础。
（二）温度对植物生产的重要性
植物生长发育要求一定的温度。在植物生产中，温度的昼夜和季节性变化影响植物的干物质积累甚至产品的质量，而且也影响植物正常的生长发育；植物的正常生长发育及其过程必须在一定的温度范围内才能完成。
（三）水分对植物生产的重要性
水是生命起源的先决条件，没有水就没有生命。植物的一切正常生命活动都必须在细胞含有水分的状况下才能发生。植物对水分的依赖性往往超过了任何其他因素。
（四）土壤对植物生产的重要性
一个良好的土壤应该使植物能“吃得饱（养料供应充足）”、“喝得足（水分充足供应）”、“住得好（空气流通、温度适宜）”、“站得稳（根系伸展开、机械支撑牢固）。
（五）肥料对植物生产的重要性
肥料是植物的粮食，在植物生产中起着重要作用：改良土壤，提高土壤肥力；肥料不仅可以促进植物整株生长，也可促进植株某一部位生长；肥料还在改善植物的商业品质、营养品质和观赏品质等方面有着重要意义。
四、植物生产与环境课程的学习方法
作为一门综合性较强的种植专业通用必修课程新教材，在学习过程中应当注意以下几个方面的问题。
（一）整体地把握教材内容
（二）注意坚持理论与实践的紧密结合
植物生产与环境课程是一门理论性较强的课程，但学习理论的目的在于指导实践。因此，对本课程的学习一定要注意将所学的理论与农业生产的实践紧密结合。
（三）从实际出发，因地制宜，灵活运用
在学习过程中，一定要结合本地区的实际情况，从实际出发，灵活运用教材内容。 （四）加强实践性教学环节和基本技能的培养 复习思考：
1. 简述植物生产在我国农业及国民经济中的地位和作用。 2. 与其他物质生产相比，植物生产的特点有哪些？ 3. 简述环境条件对植物生产的重要性。 4. 如何才能学好植物生产与环境课程？
教学目标：
? 使学员了解植物生长发育的过程，以及环境条件如何影响植物的生长发育，并为学
员控制植物生长发育的途径打好基础。
? 使学员了解植物遗传变异的基本原理，为学好《种子生产与应用》打好基础。 ? 使学员认识到各种农业技术措施的最终目的在于控制植物的生长发育，以使其符合
人类的需求。
教学内容与要求：
◆掌握：植物的繁殖与授精方式、生态因素与引种、良种良法相结合、应用生长调节剂。
◆理解：植物生长大周期、受精与种子形成、温度和光照对植物生殖生长的影响、基因型、表现型与环境条件的关系。
◆了解：种子萌发的外界条件、变异的类型。
教学方法：理论讲授4学时、技能训练3学时
植物的生长发育与环境
教学重点：
◆种子的萌发过程及影响条件。 ◆植物生长的相关性。 教学难点：
◆温度与光照对开花的影响，成花原理在农业生产中的应用。
一、植物的生长发育 （一）生长和发育的概念
在植物的一生中，有两种基本生命现象，即生长和发育。生长是指植物在体积和重量上的增加，是一个不可逆的量变过程。生长是通过细胞分裂、伸长来体现的。发育是指植物的形态、结构和机能上发生的质的变化过程。发育表现为细胞、组织和器官的分化形成。
（二）生长和发育的关系
区别：生长是植物生命过程的量变过程；而发育是植物生命过程的质变过程。 联系：在植物生活周期中，生长和发育是交织在一起的，二者互相依存不可分割，具有密切的“互为基础”关系。
（三）植物的营养生长和生殖生长：
植物的生长发育又可分为营养生长和生殖生长，一般以花芽分化为界限。 营养生长：植物的营养器官根、茎、叶等的生长称为营养生长，它是指以分化、形成营养器官为主的生长。
生殖生长：植物的生殖器官花、果实、种子等的生长称为生殖生长，它是指以分化、形成生殖器官为主的生长。
2．营养生长和生殖生长的关系
营养生长和生殖生长具有密切关系。营养生长是植物转向生殖生长的必要准备。二者也存在矛盾，即如果营养生长过旺，必然影响生殖生长，造成植物生长不协调；反之，营养生长不良也会影响生殖生长。只有营养生长和生殖生长协调，植物生长发育才最理想。
二、种子的萌发与环境
植物学中的种子是指由胚珠受精后发育而成的有性生殖器官。作物生产中所说的种子则泛指用来繁殖下一代作物的播种材料，通常包括：（1）由胚珠发育而成的种子；（2）由子房发育而成的果实；（3）进行无性繁殖的根或茎等营养器官。
（一）种子萌发的过程
种子吸水后逐渐变为溶胶状态，种子便慢慢膨胀。
种子胚乳和子叶中贮藏的养料分解转化，用于构成新细胞，使胚生长，出现萌动。当胚根突破种皮，露出白嫩的根尖时，即称萌动（露白）。
种子萌动后，胚根伸长扎入土中形成根，胚轴伸长生长将胚芽推出地面，当根与种子等长，胚芽等于种子一半时，称发芽。
（二）种子的萌发的条件
1．种子萌发的内部条件
具有生活力的种子或具有完整而健康的胚的种子。
2．种子萌发的环境条件
种子萌发所需要的外界条件是：适当的水分、适宜的温度和足够的氧气。
三、植物营养生长与环境
（一）植物生长的周期性
1．植物生长大周期
植物生长所呈现的“慢―快―慢”的规律，叫生长大周期。用坐标表示呈S曲线。
2．昼夜周期
昼夜周期是指植物的生长速率随昼夜温度变化而发生有规律变化的现象。 3．季节周期 季节周期是指植物在一年中的生长随季节的变化而呈现一定的周期性规律。
（二）植物的衰老
衰老是指一个器官或整个植株生理功能逐渐恶化，最终自然死亡的过程，是生长界一个普遍规律。
对整株植物来说，衰老首先表现在叶片和根系。
3．影响因素
植物衰老受内在因素的影响。除了遗传原因之外，许多试验证明植株体内脱落酸和乙烯含量的增多，可促使叶片衰老。另外，环境因素如高温、干旱、缺少氮肥、短日照等都能促进衰老。尤其是短日照，它是引起自然衰老的主要因素。 （三）植物生长的相关性
1．地上部分与地下部分的相关性
地上部分与地下部分相互交流；地上部分与地下部分重量保持一定的比例，植物才能正常生长，即根冠比。环境条件、栽培技术对地下部分与地上部分的影响。
2．主茎与侧枝的相关性（顶端优势）顶端优势是指由于植物的顶端生长占优势而
抑制侧芽生长的现象。主根和侧根也存在顶端优势现象。 第二节 控制植物生长发育的途径
3．营养生长和生殖生长的相关性
营养生长是生殖生长的基础，一般营养生长适教学重点： 度，生殖生长才较好。营养生长和生殖生长并进阶段两者矛盾大，要促使其协调发展。
植物激素及应用。
若营养生长过旺，则生殖生长不良；营养生长不良则会影响生殖生长。在生殖生长期，营养生长仍在进行，要注意控制，促进作物高产。 （四）植物的极性与再生 1．极性现象
是指植物某一器官的上下两端，在形态和生理上有明显差异，通常是上端生芽下端生根的现象。 2．植物再生现象
是指植物失去某一部分后，在适宜环境条件下，能逐渐恢复所失去的部分，再形成一个完整的新个体的现象。 （五）环境因素对植物营养生长的影响 影响植物营养生长的环境条件主要有：温度（三基点温度）、光、水分、矿质营养等。
四、植物的生殖生长与环境 （一）春化作用 许多秋播植物在其营养生长期必须经过一段低温诱导，才能转为生殖生长（开花结实）的现象，称为春化作用。根据其对低温范围和时间要求不同，可将其分为冬性类型、半冬性类型和春性类型三种。 （二）光周期现象 许多植物在开花之前的一段时间，要求每天有一定的昼夜相对长度的交替影响才能开花的现象，称为光周期相现象。根据对光周期反应的不同，可将植物分成三种类型，即短日照植物、长日照植物、日中性植物。 （三）植物成花原理在农业生产上的应用 1．引种
短日照植物南种北引时，生育期延长；北种南引时，生育期会缩短。长日照植物则相反。因此，对于长日照植物，如果要南种北引，应引种中、晚熟品种；北种南引时，应引早熟品种。对于短日照植物则相反。 2．育种
通过人工光周期诱导，可以加速良种繁育、缩短育种年限。还可通过人工控制温度和光照时间，促进或延迟植物开花，使花期相遇，进行杂交。 3．控制花期
利用低温处理，促进植物开花；利用解除春化控制某些植物开花。也可利用人工控制光周期的办法来提前或推迟花卉植物开花。
复习思考： 1. 种子萌发的过程包括哪三个阶段？影响种子萌发的环境条件有那些？ 2. 植物生长的相关性包括哪些内容？如何利用植物相关性原理来指导农业生产实践？ 3. 如何运用植物的极性与再生现象来指导农业生产实践？
教学难点： ◆植物激素的作用。
一、合理利用环境资源 1．选择适宜的生态区
植物的生长发育规律是长期在一定的光、温、水、肥、土等生态条件下形成的，因此，必须选择适宜的生态区进行种植才能使其正常发育，获得
最好产品和品质。 2．选择适宜的土壤
不同植物对土壤的质地、酸碱度、肥力水平等要求不同。
3．选择适宜的生长季节
在种植时应考虑到植物对温、光、水等生态因素的要求，并根据栽培目的选择适宜的生长季节，使植物的生长发育符合人们的愿望。 4．合理间作、套种和轮作
将不同种类的作物，根据其生育特点和对营养需求的差异，进行合理的间作、套种和轮作，可以更充分地利用土壤肥力和光能。
二、人工控制环境条件 （一）改善植物的光照条件 植物的光照条件主要是指光照度、光照时间、光照质量和光的分布四个方面。改善
植物的光照条件主要包括三方面内容：一是增强和完善光照条件，二是遮光，三是人工补光。 1．增强和完善光照条件
栽培植物的合理密植，确定栽培植物适宜的行向、行距，改进栽培管理措施；采用地膜覆盖；选择合适棚址。
利用间套作物荫蔽；林下栽培；覆盖各种遮阳物。 3．人工补光
人工补光的光源主要有白炽灯、荧光灯、金属卤化物灯等。 （二）温度条件的调控 温度条件调控的原则是：春季提高温度，以利适时播种或促苗早发；夏季适当降温，
防止干旱和热害；秋冬季节保温和增温，使植物及时成熟或安全越冬。具体措施有： 1．升温
主要措施有：排水；增施有机肥料；覆盖；向阳作垄；中耕松土等。
主要措施有：灌水；覆盖；中耕松土；通风换气。
主要措施有：灌水；增施保温肥；营造防护林带，设置人工屏障，留茬
播种、熏烟、盖草等措施也有保温作用。
（三）土壤水分的调控 土壤水分的调节控制主要包括三方面的内容：一是土壤水分的保持，二是增加土壤水分（增湿），三是降低土壤水分（降湿）。 1．土壤水分的保持
改良土壤，增强土壤的保水能力；合理的土壤耕作：耙地、耢地、镇压、中耕（锄地、耪地）；地表覆盖。
2．增加土壤水分
主要依靠降雨和人工灌溉补充水分。 3．降低土壤水分
主要是搞好农田基本建设，完善农田灌水、排水系统，一旦田间发生积水（特别是雨季），及时排出。 （四）气体条件的调控
1．二氧化碳（CO2） 加强栽培管理，如合理做畦、合理密植、合理搭架、合理进行植株调整，改善栽培植物群体内部的CO2供应状况；进行CO2施肥是最根本的方法；施用有机肥料也可增加田间的CO2浓度。
2．氧气（O2）
选择地势较高、疏松、透气性良好的地块；增施有机肥料，改善土壤透气状况；合理灌溉，忌大水漫灌，防止地面积水；雨季注意田间排水；灌水（雨）后墒情适宜时及时中耕松土，防止土壤板结；采用地膜覆盖，避免践踏，保持土壤疏松等等。
三、调整植株
1．整枝修剪
整技修剪可调节植物体内营养分配，保证生殖器官的生长发育；提高植物的光合作用效率，有利于合理密植，提高产量。
2．摘心打杈
棉花栽培中，到生育中期通常要摘心、打杈，保证部分果枝蕾铃正常成熟；有些玉米品种常发生分蘖，与主茎争夺营养，也需及时打杈。
3．摘蕾摘叶
根茎类作物及时摘去花蕾，以提高产量和改善品质；而对一些如番茄、茄子、菜豆等植物，通过摘除下部的病叶、老叶，可减少养分消耗，通风透光，促使上部茎叶良好发育。
4．支架压蔓
对于蔓生或不能直立的植物如黄瓜、番茄等可采用支架栽培以增加栽植密度，充分利用空间，增加产量；一些匍匐生长的植物如西瓜、南瓜等可采用压蔓来调节植株生长和促生不定根的作用。
5．疏花疏果
果树上通过疏花疏果，减少养分消耗，培育大果优果，提高果实商品价值。疏花疏果对培育优质种子具有重要作用。
四、植物激素及应用 （一）植物激素
（二）植物生长调节剂的应用
植物生长调节剂根据对生长的效应可分为三类：一是生长促进剂，如吲哚丙酸（IPA）、吲哚丁酸（IHA）、萘乙酸（NAA）、激动素、6-苄基腺嘌呤（6-BA）、二苯基脲（DPU）等；二是生长抑制剂，如三碘苯甲酸（TIHA）、青鲜素（MA）、水杨酸、整形素等；三是生长延缓剂，如矮壮素（CCC）、多效唑（PP333）、比久（B9）、烯效唑等。另外还有2，4-D、乙烯利等。
1. 控制植物生长发育的主要途径有哪些？
2. 植株调整的主要措施有哪些？如何应用植株调整来指导农业生产实践？
3. 目前已发现的植物激素有哪五大类？各有何主要生理作用？如何来指导农业生产实践？
教学目标：
? 掌握：土壤、土壤肥力、土壤质地、土壤有机质、土壤通气性、土壤胶体、土
壤保肥性、土壤供肥性、土壤缓冲性、土壤空隙性、土壤结构、土壤耕性等基本概念；土壤的基本组成及各组分的特性。
? 理解：不同质地的农业生产特性；土壤有机质的转化及作用；土壤基本性质及
对肥力的影响。
? 了解：土壤退化、污染和低产田的改良与开发。 ? 学会：土壤样品的采集；土壤含水量与田间技术。 教学时数：18学时
教学方法：理论讲授12学时、技能训练6学时 教学内容：
土壤的基本组成
教学重点：
? 土壤的基本组成。
? 土壤质地的类型及质地与土壤肥力的关系。 ? 土壤有机质的转化及作用。
? 土壤通气性对植物生长发育的影响。 教学难点：
? 土壤有机质的转化及作用。 ? 土壤矿物质。
一、土壤、土壤肥力概念
1．土壤概念
土壤即指覆盖在地球陆地表面上的，能够生长绿色植物的疏松表层。自然土壤：自然界尚未开垦种植的土壤。
农业土壤：而在自然土壤基础上，人类开垦耕种和培育的土壤。
2．土壤肥力的概念
土壤肥力是指在植物生长发育过程中，土壤不断地供给和调节植物所必需的水、肥、气、热等物质和能量的能力。
3．土壤的组成
自然界土壤由矿物质、有机质（土壤固相）、土壤水分（液相）和土壤空气（气相）三相物质组成的。
二、土壤矿物质
（一）土壤矿物质的组成
土壤矿物质是岩石矿物质的风化产物，其颗粒大小差别很大。通常肉眼可见的大颗粒多是破碎的原生矿物，而细小的土粒则是经过化学风化作用改造形成的次生黏土矿物。
原生矿物是在风化过程中没有改变化学组成而遗留在土壤中的一类矿物，
主要有石英、长石、云母、辉石、角闪石、橄榄石等。
次生矿物是原生矿物在风化和成土作用下，重新形成的一类矿物，主要有高岭石、蒙脱石、伊利石等次生铝硅酸盐矿物和铁、铝、硅等氧化物或含水氧化物（如三水铝石）。
（二）土壤质地
土壤中各种粒级的配合和组合状况称为土壤质地，即土壤沙黏程度。土壤质地可划三、土壤生物和有机质 （一）土壤生物
土壤生物包括土壤动物、植物和微生物。 1．土壤动物
种类：土壤中有许多小动物，如蚯蚓、线虫、蚂蚁、蜗牛、蠕虫、螨类等。
三亿文库包含各类专业文献、中学教育、幼儿教育、小学教育、高等教育、各类资格考试、10植物生产与环境教案_图文等内容。　
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植物生产与环境教案
绪论教学目标： ? 掌握：植物生产在农业生产中的重要地位和作用；植物生产的特点。 ? 理解：环境条件对植物生产的重要性。 ? 了解：植物生产与环境课程的学习方法。 ? 教学重点： ? 植物生产在我国农业及国民经济中的地位和作用。 ? 植物生产的特点。 教学时数：2 学时 教学方法：理论讲授 教学内容： 一、植物生产在我国农业及国民经济中的地位和作用 (一)人民生活资料的重要来源 人们生活消耗的粮食、水果、蔬菜几乎全部来自于植物生产；服装原料 80%来自于 植物生产。 （二）工业原料的重要来源 植物生产为工业生产提供原料。我国 40%的工业原料、70%的轻工业原料来源于植 物生产。 （三）农业的基础产业 畜牧业、渔业、林业等很大程度上依赖于植物生产。 （四）农业现代化的组成部门 植物生产是农业的基础，没有现代化的植物生产，就没有现代化的农业。 二、植物生产的特点 植物生产是以植物为对象，以自然环境条件为基础，以人工调控为手段，以社会经 济效益为目标的社会性产业。与其他社会物质生产相比，具有以下几个鲜明的特点。 （一）系统的复杂性 植物生产是一个有序列、有结构的系统，受自然和人为的多种因素的影响和制约。 它是由各个生产环节所组成的一个统一的整体。 （二）技术的实用性 植物生产是把生命科学、农业科学的基础理论转化为实际的生产技术和生产力。主 要研究解决植物生产中的实际问题，其技术必须具有适用性和可操作性，力争做到简便 易行，省时省工，经济安全。 （三）生产的连续性 植物生产的每个周期内，各个环节之间相互联系，互不分离；前者是后者的基础， 后者是前者的延续，是一个不断循环的周年性产业。 （四）植物生长的个体生命周期性 植物生长发育过程形成了显著的季节性、有序性和周期性。 （五）明显的季节性 植物生产依赖于大自然的周期变化，不可避免地受到季节的强烈影响。（六）严格的地域性 地区不同，其纬度、地形、地貌、气候、土壤、水利等自然条件不同，其社会经济、 生产条件、技术水平等也有差异，从而构成了植物生产的地域性。 三、环境条件对植物生产的重要性 （一）光对植物生产的重要性 光在植物生产中的重要性体现在：直接作用是对植物形态器官建成；间接作用是植 物利用光提供的能量进行光合作用，合成有机物质，为植物生长发育提供物质基础。 （二）温度对植物生产的重要性 植物生长发育要求一定的温度。在植物生产中，温度的昼夜和季节性变化影响植物 的干物质积累甚至产品的质量，而且也影响植物正常的生长发育；植物的正常生长发育 及其过程必须在一定的温度范围内才能完成。 （三）水分对植物生产的重要性 水是生命起源的先决条件，没有水就没有生命。植物的一切正常生命活动都必须在 细胞含有水分的状况下才能发生。植物对水分的依赖性往往超过了任何其他因素。 （四）土壤对植物生产的重要性 一个良好的土壤应该使植物能“吃得饱（养料供应充足）、 ”“喝得足（水分充足供 应）、 ”“住得好（空气流通、温度适宜）、 ”“站得稳（根系伸展开、机械支撑牢固） 。 （五）肥料对植物生产的重要性 肥料是植物的粮食，在植物生产中起着重要作用：改良土壤，提高土壤肥力；肥 料不仅可以促进植物整株生长，也可促进植株某一部位生长；肥料还在改善植物的商业 品质、营养品质和观赏品质等方面有着重要意义。 四、植物生产与环境课程的学习方法 作为一门综合性较强的种植专业通用必修课程新教材， 在学习过程中应当注意以下 几个方面的问题。 （一）整体地把握教材内容 （二）注意坚持理论与实践的紧密结合 植物生产与环境课程是一门理论性较强的课程，但学习理论的目的在于指导实践。 因此，对本课程的学习一定要注意将所学的理论与农业生产的实践紧密结合。 （三）从实际出发，因地制宜，灵活运用 在学习过程中，一定要结合本地区的实际情况，从实际出发，灵活运用教材内容。 （四）加强实践性教学环节和基本技能的培养 复习思考： 1. 简述植物生产在我国农业及国民经济中的地位和作用。 2. 与其他物质生产相比，植物生产的特点有哪些？ 3. 简述环境条件对植物生产的重要性。 4. 如何才能学好植物生产与环境课程？1第二章 环境因素对植物的影响教学目标： ? 使学员了解植物生长发育的过程，以及环境条件如何影响植物的生长发育，并为学 员控制植物生长发育的途径打好基础。 ? 使学员了解植物遗传变异的基本原理，为学好《种子生产与应用》打好基础。 ? 使学员认识到各种农业技术措施的最终目的在于控制植物的生长发育，以使其符合 人类的需求。 教学内容与要求： ◆掌握：植物的繁殖与授精方式、生态因素与引种、良种良法相结合、应用生长调 节剂。 ◆理解：植物生长大周期、受精与种子形成、温度和光照对植物生殖生长的影响、 基因型、表现型与环境条件的关系。 ◆了解：种子萌发的外界条件、变异的类型。 教学方法：理论讲授 4 学时、技能训练 3 学时 第一节 植物的生长发育与环境2．营养生长和生殖生长的关系 营养生长和生殖生长具有密切关系。营养生长是 植物转向生殖生长的必要准备。二者也存在矛盾，即如果营养生长过旺，必然影响生殖 生长，造成植物生长不协调；反之，营养生长不良也会影响生殖生长。只有营养生长和 生殖生长协调，植物生长发育才最理想。 二、种子的萌发与环境 植物学中的种子是指由胚珠受精后发育而成的有性生殖器官。 作物生产中所说的种 子则泛指用来繁殖下一代作物的播种材料，通常包括： （1）由胚珠发育而成的种子； （2） 由子房发育而成的果实； （3）进行无性繁殖的根或茎等营养器官。 （一）种子萌发的过程 1．吸胀 种子吸水后逐渐变为溶胶状态，种子便慢慢膨胀。 2．萌动 种子胚乳和子叶中贮藏的养料分解转化，用于构成新细胞，使胚生长， 出现萌动。当胚根突破种皮，露出白嫩的根尖时，即称萌动（露白） 。 3．发芽 种子萌动后，胚根伸长扎入土中形成根，胚轴伸长生长将胚芽推出地面， 当根与种子等长，胚芽等于种子一半时，称发芽。 （二）种子的萌发的条件 1．种子萌发的内部条件 具有生活力的种子或具有完整而健康的胚的种子。 2．种子萌发的环境条件 种子萌发所需要的外界条件是：适当的水分、适宜的温 度和足够的氧气。 三、植物营养生长与环境 （一）植物生长的周期性 1．植物生长大周期 植物生长所呈现的“慢―快―慢”的规律，叫生长大周期。 用坐标表示呈 S 曲线。 2． 昼夜周期 昼夜周期是指植物的生长速率随昼夜温度变化而发生有规律变化的现 象。 3． 季节周期 季节周期是指植物在一年中的生长随季节的变化而呈现一定的周期性 规律。 （二）植物的衰老 1．概念 衰老是指一个器官或整个植株生理功能逐渐恶化，最终自然死亡的过程， 是生长界一个普遍规律。 2．特征 对整株植物来说，衰老首先表现在叶片和根系。 3．影响因素 植物衰老受内在因素的影响。除了遗传原因之外，许多试验证明植 株体内脱落酸和乙烯含量的增多，可促使叶片衰老。另外，环境因素如高温、干旱、缺 少氮肥、短日照等都能促进衰老。尤其是短日照，它是引起自然衰老的主要因素。 （三）植物生长的相关性 1．地上部分与地下部分的相关性 地上部分与地下部分相互交流；地上部分与地 下部分重量保持一定的比例，植物才能正常生长，即根冠比。环境条件、栽培技术对地 下部分与地上部分的影响。 2．主茎与侧枝的相关性（顶端优势）顶端优势是指由于植物的顶端生长占优势而教学重点： ◆种子的萌发过程及影响条件。 ◆植物生长的相关性。 教学难点： ◆温度与光照对开花的影响，成花原理在农业生产中的应用。 一、植物的生长发育 （一）生长和发育的概念 在植物的一生中，有两种基本生命现象，即生长和发育。生长是指植物在体积和重 量上的增加，是一个不可逆的量变过程。生长是通过细胞分裂、伸长来体现的。发育是 指植物的形态、结构和机能上发生的质的变化过程。发育表现为细胞、组织和器官的分 化形成。 （二）生长和发育的关系 区别：生长是植物生命过程的量变过程；而发育是植物生命过程的质变过程。 联系：在植物生活周期中，生长和发育是交织在一起的，二者互相依存不可分割， 具有密切的“互为基础”关系。 （三）植物的营养生长和生殖生长： 1．概念 植物的生长发育又可分为营养生长和生殖生长，一般以花芽分化为界限。 营养生长：植物的营养器官根、茎、叶等的生长称为营养生长，它是指以分化、形 成营养器官为主的生长。 生殖生长：植物的生殖器官花、果实、种子等的生长称为生殖生长，它是指以分化、 形成生殖器官为主的生长。2抑制侧芽生长的现象。主根和侧根也存在顶端优势现象。 3．营养生长和生殖生长的相关性 营养生长是生殖生长的基础，一般营养生长适 度，生殖生长才较好。营养生长和生殖生长并进阶段两者矛盾大，要促使其协调发展。 若营养生长过旺，则生殖生长不良；营养生长不良则会影响生殖生长。在生殖生长期， 营养生长仍在进行，要注意控制，促进作物高产。 （四）植物的极性与再生 1．极性现象 是指植物某一器官的上下两端，在形态和生理上有明显差异，通常 是上端生芽下端生根的现象。 2．植物再生现象 是指植物失去某一部分后，在适宜环境条件下，能逐渐恢复所 失去的部分，再形成一个完整的新个体的现象。 （五）环境因素对植物营养生长的影响 影响植物营养生长的环境条件主要有：温度（三基点温度） 、光、水分、矿质营养等。 四、植物的生殖生长与环境 （一）春化作用 许多秋播植物在其营养生长期必须经过一段低温诱导，才能转为生殖生长（开花结 实）的现象，称为春化作用。根据其对低温范围和时间要求不同，可将其分为冬性类型、 半冬性类型和春性类型三种。 （二）光周期现象 许多植物在开花之前的一段时间， 要求每天有一定的昼夜相对长度的交替影响才能 开花的现象，称为光周期相现象。根据对光周期反应的不同，可将植物分成三种类型， 即短日照植物、长日照植物、日中性植物。 （三）植物成花原理在农业生产上的应用 1．引种 短日照植物南种北引时，生育期延长；北种南引时，生育期会缩短。长 日照植物则相反。因此，对于长日照植物，如果要南种北引，应引种中、晚熟品种；北 种南引时，应引早熟品种。对于短日照植物则相反。 2．育种 通过人工光周期诱导，可以加速良种繁育、缩短育种年限。还可通过人 工控制温度和光照时间，促进或延迟植物开花，使花期相遇，进行杂交。 3．控制花期 利用低温处理，促进植物开花；利用解除春化控制某些植物开花。 也可利用人工控制光周期的办法来提前或推迟花卉植物开花。 复习思考： 1. 种子萌发的过程包括哪三个阶段？影响种子萌发的环境条件有那些？ 2. 植物生长的相关性包括哪些内容？如何利用植物相关性原理来指导农业生产实践？ 3. 如何运用植物的极性与再生现象来指导农业生产实践？第二节 控制植物生长发育的途径 教学重点： ◆植物激素及应用。 教学难点： ◆植物激素的作用。 一、合理利用环境资源 1．选择适宜的生态区 植物的生长发育规律是长期在一定的光、温、水、肥、土 等生态条件下形成的，因此，必须选择适宜的生态区进行种植才能使其正常发育，获得 最好产品和品质。 2．选择适宜的土壤 不同植物对土壤的质地、酸碱度、肥力水平等要求不同。 3．选择适宜的生长季节 在种植时应考虑到植物对温、光、水等生态因素的要求， 并根据栽培目的选择适宜的生长季节，使植物的生长发育符合人们的愿望。 4．合理间作、套种和轮作 将不同种类的作物，根据其生育特点和对营养需求的 差异，进行合理的间作、套种和轮作，可以更充分地利用土壤肥力和光能。 二、人工控制环境条件 （一）改善植物的光照条件 植物的光照条件主要是指光照度、光照时间、光照质量和光的分布四个方面。改善 植物的光照条件主要包括三方面内容：一是增强和完善光照条件，二是遮光，三是人工 补光。 1．增强和完善光照条件 栽培植物的合理密植，确定栽培植物适宜的行向、行距， 改进栽培管理措施；采用地膜覆盖；选择合适棚址。 2．遮光 利用间套作物荫蔽；林下栽培；覆盖各种遮阳物。 3．人工补光 人工补光的光源主要有白炽灯、荧光灯、金属卤化物灯等。 （二）温度条件的调控 温度条件调控的原则是： 春季提高温度， 以利适时播种或促苗早发； 夏季适当降温， 防止干旱和热害；秋冬季节保温和增温，使植物及时成熟或安全越冬。具体措施有： 1．升温 主要措施有：排水；增施有机肥料；覆盖；向阳作垄；中耕松土等。 2．降温 主要措施有：灌水；覆盖；中耕松土；通风换气。 3．保温 主要措施有：灌水；增施保温肥；营造防护林带，设置人工屏障，留茬 播种、熏烟、盖草等措施也有保温作用。 （三）土壤水分的调控 土壤水分的调节控制主要包括三方面的内容：一是土壤水分的保持，二是增加土壤 水分（增湿） ，三是降低土壤水分（降湿） 。 1．土壤水分的保持 改良土壤，增强土壤的保水能力；合理的土壤耕作：耙地、 耢地、镇压、中耕（锄地、耪地） ；地表覆盖。 2．增加土壤水分 主要依靠降雨和人工灌溉补充水分。 3．降低土壤水分 主要是搞好农田基本建设，完善农田灌水、排水系统，一旦田 间发生积水（特别是雨季） ，及时排出。 （四）气体条件的调控31．二氧化碳（CO2） 加强栽培管理，如合理做畦、合理密植、合理搭架、合理进行 植株调整，改善栽培植物群体内部的 CO2 供应状况；进行 CO2 施肥是最根本的方法； 施用有机肥料也可增加田间的 CO2 浓度。 2．氧气（O2） 选择地势较高、疏松、透气性良好的地块；增施有机肥料，改善土 壤透气状况；合理灌溉，忌大水漫灌，防止地面积水；雨季注意田间排水；灌水（雨） 后墒情适宜时及时中耕松土，防止土壤板结；采用地膜覆盖，避免践踏，保持土壤疏松 等等。 三、调整植株 1．整枝修剪 整技修剪可调节植物体内营养分配，保证生殖器官的生长发育；提 高植物的光合作用效率，有利于合理密植，提高产量。 2．摘心打杈 棉花栽培中，到生育中期通常要摘心、打杈，保证部分果枝蕾铃正 常成熟；有些玉米品种常发生分蘖，与主茎争夺营养，也需及时打杈。 3．摘蕾摘叶 根茎类作物及时摘去花蕾，以提高产量和改善品质；而对一些如番 茄、茄子、菜豆等植物，通过摘除下部的病叶、老叶，可减少养分消耗，通风透光，促 使上部茎叶良好发育。 4．支架压蔓 对于蔓生或不能直立的植物如黄瓜、番茄等可采用支架栽培以增加 栽植密度，充分利用空间，增加产量；一些匍匐生长的植物如西瓜、南瓜等可采用压蔓 来调节植株生长和促生不定根的作用。 5．疏花疏果 果树上通过疏花疏果，减少养分消耗，培育大果优果，提高果实商 品价值。疏花疏果对培育优质种子具有重要作用。 四、植物激素及应用 （一）植物激素 目前已发现的有五大类激素：生长素、赤霉素、细胞分裂素、乙烯和脱落酸等。激素 生 长 素 （IAA） 赤 霉 素 （GA） 细胞分裂 素 脱 落 酸 （ABA） 乙烯 分布 根、茎、胚芽鞘尖端，正在 展开的叶尖，生长的果实和 种子内 果实、种子、芽、幼叶及根 部 茎尖、 根尖、 未成熟的种子， 萌发的种子和生长着的果 实 休眠的器官和部位 植物所有组织 作用 促进生长；促进插条生根；对养分的调运作用； 生长素可促进菠萝开花，诱导雌花分化。 促进生长；诱导开花；打破休眠，促进发芽；促 进雄花分化；防止果实脱落。 促进细胞分裂和扩大；促进芽的分化；促进侧芽 发育，消除顶端优势;；打破种子休眠；延缓叶片 衰老。 促进休眠；促进气孔关闭；抑制生长；促进脱落。 改变生长习性；促进成熟；促进脱落；促进开花 和雌花分化；诱导插枝不定根的形成；打破种子 和芽的休眠，诱导次生物质的分泌等。（二）植物生长调节剂的应用 植物生长调节剂根据对生长的效应可分为三类：一是生长促进剂，如吲哚丙酸 （IPA） 、吲哚丁酸（IHA） 、萘乙酸（NAA） 、激动素、6-苄基腺嘌呤（6-BA） 、二苯基 脲（DPU）等；二是生长抑制剂，如三碘苯甲酸（TIHA） 、青鲜素（MA） 、水杨酸、整 形素等；三是生长延缓剂，如矮壮素（CCC） 、多效唑（PP333） 、比久（B9） 、烯效唑等。 另外还有 2，4-D、乙烯利等。 植物生长调节剂在农业上应用目的 促进结实 插条生根 延长休眠 破除休眠 药剂 2，4-D NAA NAA 酯 GA NAA 盐 乙烯利 NAA 6-BA 2，4-D 保鲜保绿耐 贮藏 2，4-D 6-BA 甲 对象 番茄、茄子 桑、茶 甘薯 马铃薯块茎 桃种子 钠 鸭梨 梨 苹果 棉花 柑橘 番茄 辣椒 萝卜、胡萝 卜 莴苣、甘蓝 菠萝 菠萝 使用方法及效果 局部喷施，10～15mg? -1 ，防止落果，产生无籽 L 果实 50～100mg? -1， L ，浸基部 12～24h 粉剂，500mg? -1，定植前蘸根 L 0.4%～1%粉剂 100～200 mg? -1，浸 24h L 局部喷施，40 mg?L-1， 240～480 mg? -1，盛花、末花期喷施 L -1 250 mg? ，盛花前 20d、10d 各喷一次 L 10 mg? -1，开花盛期 L 400 mg? -1，处理幼果 L 10～20 mg? -1，开花后 1～2d 浸花 1s L 25～25 mg.L-1，毛笔点花 100 mg.L-1，采收前 20d 200 mg.L-1，浸渍 5～10 mg? -1，50ml? -1，营养生长成熟后，从株 L 株 心灌 15～20 mg? -1，50ml? -1，营养生长成熟后，从 L 株 株心灌 1～4 叶期喷液，100～200 mg? -1 L 1000 mg? -1，浸果一下 L 500 mg? -1，浸果 0.5～1min L 1000 mg? -1，浸果一下 L 125 mg? -1，开花期喷施 L 3000 mg? -1，喷施 L 10～50 mg? -1，喷施 L 500～ 1000mg? -1，始花后 30d L蔬花疏果保花保果促进开花2，4-D NAA促进雌花发 育 果实催熟乙烯利黄瓜、南瓜 香蕉 柿子 番茄 大豆 小麦、玉米 棉花 花生乙烯利 TIHA植株矮化CCC B94PP333花生 水稻秧苗 油菜 大豆 水稻 油菜 桃 辣椒提高抗性PP333250～300 mg? -1，始花后 25～30 d 喷施 L 250～300 mg? -1，一叶一心期喷施 L 100～200 mg? -1，二叶一心期喷施 L 200～250 mg? -1，4～6 叶期喷施 L -1 100 mg? ，浸种；300 mg? -1，拔节期喷，抗倒 L L 伏 100～200 mg? -1，三叶期喷施，抗倒伏 L 1000 ～2000 mg? -1，叶面喷施，抗寒 L -1 10～20 mg? ，叶面喷施，抗寒抗病 L2．土壤肥力的概念 土壤肥力是指在植物生长发育过程中，土壤不断地供给和调 节植物所必需的水、肥、气、热等物质和能量的能力。 3．土壤的组成 自然界土壤由矿物质、有机质（土壤固相） 、土壤水分（液相）和 土壤空气（气相）三相物质组成的。 二、土壤矿物质 （一）土壤矿物质的组成 土壤矿物质是岩石矿物质的风化产物，其颗粒大小差别很大。通常肉眼可见的大颗 粒多是破碎的原生矿物，而细小的土粒则是经过化学风化作用改造形成的次生黏土矿 物。 原生矿物是在风化过程中没有改变化学组成而遗留在土壤中的一类矿物， 主要有石 英、长石、云母、辉石、角闪石、橄榄石等。 次生矿物是原生矿物在风化和成土作用下，重新形成的一类矿物，主要有高岭石、 蒙脱石、 伊利石等次生铝硅酸盐矿物和铁、 硅等氧化物或含水氧化物 铝、 （如三水铝石） 。 （二）土壤质地 土壤中各种粒级的配合和组合状况称为土壤质地，即土壤沙黏程度。土壤质地可划 分为沙土、壤土和黏土三类。几种主要质地土壤的生产特性为：质地 沙质土 肥力特征 土壤砂粒多，大空隙多，小空隙少，故透 水透气性强而保水保肥性差；砂土含养分 少，有机质分解快，易脱肥，施用速效肥 料往往肥力猛而不长，俗称“一烘头” ； 砂土因水少气多，土温升降速度快，昼夜 温差大，称“热性土” 。 黏粒含量较多，其粒间孔隙小而总孔隙度 大，毛管作用强烈，透水透气性差，但保 水保肥性强；黏质土矿质养分丰富，加之 通气不良，有机质分解缓慢，肥效稳长后 劲足；黏土水多气少，土温升降速度慢， 昼夜温差小，称“冷性土” 。 兼有沙土与黏土的优点，通气透水性良 好，保水保肥力强；有机质分解较快，供 肥性能好；土温较稳定，耕性良好。 生产特性 种子出苗快，发小苗不发老苗；易于 耕作，但泡水后会淀浆板结，俗称闭 沙；这类土壤宜种植生育期短、耐贫 瘠、 要求土壤疏松、 排水良好的作物， 如薯类、花生、芝麻、西瓜、果树等 作物。 湿时泥泞， “天晴一把刀，落雨 一团糟” ，耕后大坷垃多，作物不易 做到全苗齐苗；土性冷，肥效稳长， 发老苗不发小苗；这类土壤宜种植水 稻、小麦、玉米、高梁、豆类等生育 期长、需肥量大的作物。 水、肥、气、热状况比较协调，适宜 种植各种作物，发小苗也发老苗― “壮子送老” 。复习思考： 1. 控制植物生长发育的主要途径有哪些？ 2. 植株调整的主要措施有哪些？如何应用植株调整来指导农业生产实践？ 3. 目前已发现的植物激素有哪五大类？各有何主要生理作用？如何来指导农业生 产实践？第3章植物生产与土壤培肥教学目标： ? 掌握：土壤、土壤肥力、土壤质地、土壤有机质、土壤通气性、土壤胶体、土 壤保肥性、土壤供肥性、土壤缓冲性、土壤空隙性、土壤结构、土壤耕性等基 本概念；土壤的基本组成及各组分的特性。 ? 理解：不同质地的农业生产特性；土壤有机质的转化及作用；土壤基本性质及 对肥力的影响。 ? 了解：土壤退化、污染和低产田的改良与开发。 ? 学会：土壤样品的采集；土壤含水量与田间技术。 教学时数：18 学时 教学方法：理论讲授 12 学时、技能训练 6 学时 教学内容： 第一节 土壤的基本组成 教学重点： ? 土壤的基本组成。 ? 土壤质地的类型及质地与土壤肥力的关系。 ? 土壤有机质的转化及作用。 ? 土壤通气性对植物生长发育的影响。 教学难点： ? 土壤有机质的转化及作用。 ? 土壤矿物质。 一、土壤、土壤肥力概念 1．土壤概念 土壤即指覆盖在地球陆地表面上的，能够生长绿色植物的疏松表层。 自然土壤：自然界尚未开垦种植的土壤。 农业土壤：而在自然土壤基础上，人类开垦耕种和培育的土壤。黏质土壤质土三、土壤生物和有机质 （一）土壤生物 土壤生物包括土壤动物、植物和微生物。 1．土壤动物 种类：土壤中有许多小动物，如蚯蚓、线虫、蚂蚁、蜗牛、蠕虫、螨类等。5作用：粉碎土壤中的有机物残体，促进了微生物的分解作用。粪便排入土壤，提高 土壤肥力。蚯蚓和蚂蚁在形成团粒结构方面有重要作用，常作为土壤肥力的标志之一。 但有些动物对植物有害。 2．土壤微生物 种类：重要的类群有细菌、放线菌、真菌、藻类和原生动物及病毒等。 作用：①分解有机质，释放养分；分解农药等对环境有害的有机物质。②分解矿物 养分，③固定大气氮素，增加土壤氮素养分。④利用磷、钾细菌制成生物肥料，施入土 壤促进土壤磷、钾的释放；⑤合成土壤腐殖质，培肥土壤；⑥分泌大量的酶，促进土壤 养分的转化；⑦其代谢产物刺激作物生长，抑制某些病原菌活动。 （二）土壤有机质 土壤有机质是指来源于生物 （主要指植物和微生物） 且经过土壤改造的有机化合物。 1．土壤有机质的来源与组成 来源：施用的有机肥料、作物的秸秆以及残留的根茬等，此外，土壤动物残体和微 生物、一些生物制品的废弃物、工业废水、废渣及污泥等也是土壤有机质的重要来源。 元素组成：C、O、H、N，分别占 52%～58%、34%～39%、3.3%～4.8%和 3.7%～ 4.1%，其次是 P 和 S。 物质组成：碳水化合物（单糖、多糖、淀粉、纤维素、果胶物质等） 、木质素、蛋 白质、树脂、蜡质等占 10%～15%。腐殖质占土壤有机质的 85%～90%，是土壤有机质 的主体。 转化过程：矿质化过程是将有机质分解为简单的物质，释放出大量的能量，是释放 养分和消耗有机质的过程；腐殖化过程是微生物作用于有机物质，使之转变为复杂的腐 殖质，是积累有机质、贮存养分的过程。 2．土壤有机质的作用及管理 作用：①提供作物需要的养分。②增加土壤保水、保肥能力。③形成良好的土壤结 构，改善土壤物理性质。④促进微生物活动，活跃土壤中养分代谢。⑤其他作用。腐殖 质有助于消除土壤中的农药残毒和重金属污染，起到净化土壤作用。腐殖质中某些物质 如胡敏酸、维生素、激素等还可刺激植物生长。 管理：增施厩肥、堆肥、种植绿肥、水田放养绿藻、秸秆还田等措施来进行。同时 结合耕作、排灌等措施，调节土壤水、气、热等状况。 四、土壤水分和空气 土壤水分和空气存在于土壤孔隙中，二者彼此消长，即水多气少，水少气多。 （一） 土壤水分 土壤水并不是纯水，而是含有多种无机盐与有机物的稀薄溶液。具体内容第五章有 详细阐述。 （二）土壤空气 1．组成特点：①土壤空气中 CO2 含量高于大气；②土壤空气中的 O2 低于大气；③ 土壤空气中的水汽含量高于大气；④土壤空气中还原性气体高于大气；⑤土壤空气成分 随时、空而变化。2．土壤通气性 概念：土壤空气与大气之间常通过扩散作用和整体交换形式不断地进行气体交换， 这种性能称之为土壤通气性。 作用： ①影响种子萌发。 ②影响植物根系的发育与吸收功能。 ③影响土壤养分状况。 ④影响作物的抗病性。 调节：通过深耕结合施用有机肥料、合理排灌、适时中耕等措施来调节土壤的通气 状况，改善土壤水、肥、气、热条件，给植物生长创造适宜的环境条件。 复习思考： 1. 土壤由哪几部分组成？ 2. 各质地土壤的农业生产特性如何？ 3. 土壤生物有哪些作用？ 4. 土壤有机质的转化有哪些方面？有何作用？ 5. 什么叫土壤通气性？对植物生长发育有哪些重要作用？ 第二节 土壤的基本性质教学重点： ◆土壤结构的类型。 ◆土壤团粒结构在土壤肥力上的作用及创造土壤团粒结构的农业措施。 ◆土壤酸碱性及其在土壤肥力上的作用。 ◆土壤耕性的判断与改良。 教学难点： ◆ 土壤结构的类型与特点。 ◆ 土壤胶体。 土壤物理性质包括土壤孔隙性、土壤结构性、土壤物理机械性和土壤耕性等，土 壤化学性质包括土壤保肥性、土壤供肥性、土壤酸碱性、土壤缓冲性等。 一、土壤孔隙性与结构性 （一）土壤孔隙性 1．概念 土壤孔隙性是指土壤孔隙的数量、大小、比例和性质的总称。 2．土壤密度 土壤密度是指单位体积土粒（不包括粒间孔隙）的烘干土重量，单 位是 gcm-3 或 tm-3。一般情况下，把土壤的密度视为常数，即为 2.65 gcm-3。 3．土壤容重 土壤容重是指在田间自然状态下，单位体积土壤（包括粒间孔隙） 的烘干土重量，单位也是 gcm-3 或 tm-3。 4． 土壤孔隙度 土壤孔隙度是指单位体积土壤中孔隙体积占土壤总体积的百分数。 实际工作中，可根据土壤密度和容重计算得出。土壤孔隙度的变幅一般在 30%~60%之 间，适宜的孔隙度为 50%~60%。 容重 土壤孔隙度（%）= （ 1 ? ） ? 100 密度 5．土壤孔隙类型 根据土壤孔隙的通透性和持水能力，将其分为三种类型，如表 所示。6土壤孔隙类型及性质孔隙类型 当量孔径 土壤水吸力 主要作用 通气孔隙 &0.02mm &15kPa 此孔隙起通气透 水作用， 常被空气 占据 毛管孔隙 0.02~0.002mm 15~150kPa 此孔隙内的水分受毛管力 影响， 能够移动, 可被植物 吸收利用， 起到保水蓄水作 用 无效孔隙（非活性孔隙） &0.002mm &150 kPa 此孔隙内的水分移动困 难，不能被作物吸收利 用， 空气及根系不能进入纤维素黏胶等土壤结构改良剂来促进团粒结构的形成。 二、土壤耕性 （一）土壤耕性的含义 土壤耕性是指耕作土壤中土壤所表现的各种性质以及在耕作后土壤的生产性能。 它 是土壤各种理化性质， 特别是物理机械性在耕作时的表现； 同时也反映土壤的熟化程度。 （二）土壤耕性的表现 1．耕作的难易程度。群众常将省工省劲易耕的土壤称为“土轻”“口松”“绵软” 、 、 ， 而将费工费劲难耕土壤称为“土重”“口紧”“僵硬” 、 、 。 2．耕作质量的好坏。耕性良好的土壤，耕作时阻力小，耕后疏松、细碎、平整， 有利于作物的出苗和根系的发育。 3．宜耕期的长短。宜耕期是指保持适宜耕作的土壤含水量的时间。如沙质土宜耕 期长，表现为“干好耕，湿好耕，不干不湿更好耕” ；黏质土则相反，宜耕期很短，表 现为“早上软，晌午硬，到了下午锄不动” 。 （三）宜耕期的选择 1．看土验墒。雨后或灌溉后，地表呈“喜鹊斑”状态，外白（干） 、里灰（湿） ， 外黄里黑，半干半湿，水分正相当，此时可耕。 2．手摸验墒。用手抓起二指深处的土壤紧握手中能成团，稍有湿印但不黏手心， 不成土饼，呈松软状态。松开土团自由落地，能散开即宜耕。 3．试耕，耕后土壤不黏农具，可为犁抛散，即可耕。 （四）土壤耕性的改良 改良耕性措施是：①增施有机肥料。因为有机质可降低黏土的黏结性和黏着性，减 少耕作阻力；②通过掺沙掺黏，改良土壤质地；③创造良好的土壤结构；④掌握宜耕含 水量和宜耕时期。 三、土壤保肥性与供肥性 （一）土壤胶体 1．概念 土壤胶体是指 1~1000 nm 之间（长、宽、高三个方向上至少有一个方向 在此范围内）的土壤颗粒。 2．种类 根据微粒核的组成物质不同，可以将土壤胶体分为三大类：无机胶体、 有机胶体、有机-无机复合胶体。 3．土壤胶体特性（1）有巨大的比表面和表面能。 （2）带有一定的电荷，根据电荷 产生机制不同，可将土壤胶体产生电荷，分为永久电荷和可变电荷。 （3）具有一定的凝 聚性和分散性。 4．土壤吸收性能 根据土壤对不同形态物质吸收、保持方式的不同，可分为以下 六种类型： （1） 机械吸收作用 机械吸收作用是指土壤对进入土体的固体颗粒的机械阻留作 用。 （2）物理吸收作用 物理吸收作用是指土壤对分子态物质的吸附保持作用。 （3）化学吸收作用 化学吸收作用是指易溶性盐在土壤中转变为难溶性盐而保存6．土壤孔隙性与植物生长的关系 适宜于植物生长发育的耕作层土壤孔隙状况为：总孔隙度为 50%~56%，通气孔隙 度在 10%以上， 如能达到 15%~20%更好， 毛管孔隙度与非毛管孔隙度之比为 2： 为宜， 1 无效孔隙度要求尽量低。 对于植物生长发育而言， 在同一土体内孔隙的垂直分布应为 “上 虚下实” 。 （二）土壤结构性 1．概念 土壤中的土粒，一般不呈单粒状态存在（沙土例外） ，而是相互胶结成各 种形状和大小不一的土团存在于土壤中，这种土团称为结构体或团聚体。土壤结构性是 指土壤结构体的种类、数量及其在土壤中的排列方式等状况。 2．土壤结构体的类型及特性 按照结构体的大小、形状和发育程度可分为以下几 类。 （1） 团粒与粒状结构 团粒结构是指近似球形且直径大小在 0.25~10 mm 之间的土 壤结构体，俗称“蚂蚁蛋”“米糁子”等，常出现在有机质含量较高、质地适中的土壤 、 中。 （2）块状与核状结构 这两种结构近似立方体形状。一般块状结构大小不一，边 面不明显，结构体内部较紧实，俗称“坷垃” 。而核状结构的直径一般小于 3cm，棱角 多，内部紧实坚硬，泡水不散，俗称“蒜瓣土” ，多出现在有机质缺乏的黏土中。 （3）柱状与棱柱状结构 是指近似直立、体形较大的长方体结构，俗称“立土” 。 如果顶端平圆而少棱的称柱状结构，多出现在典型碱土的下层；如果边面棱角明显的称 棱柱状结构，多出现在质地黏重而水分又经常变化的下层土壤中。 （4）片状结构 是指形状扁平、成层排列的结构体，俗称“卧土” 。如果地表在遇 雨或灌溉后出现的结皮、结壳，称为“板结”现象。 3．团粒结构 形成：团粒结构一般要经过多次（多级）的复合、团聚而形成，可概括如下几步： 单粒→复粒（初级微团聚体）→微团粒（二级、三级微团聚体）→团粒（大团聚体） 。 作用：①团粒结构土壤的大小孔隙兼备。②能够协调水分和空气的矛盾。③能协调 保肥与供肥性能④具有良好的物理性和耕性。 培育：①通过深耕，使土体破裂松散，适时适当耕、锄、耱、镇压等耕作措施，结 合施用有机肥料促进团粒结构的形成；②通过种植绿肥或牧草，实行合理轮作倒茬增加 团粒结构；③采用沟灌、喷灌、滴灌和地下灌溉等节水灌溉技术，并结合深耕进行晒垡、 冻垡，可充分利用干湿交替、冻融交替作用，有利于团粒形成；④施用胡敏酸、树脂胶、7在土壤中的过程，也称化学固定。 （4）离子交换吸收作用 离子交换吸收作用是指土壤溶液中的阳离子或阴离子与 土壤胶粒表面扩散层中的阳离子或阴离子进行交换后而保存在土壤中的作用， 又称物理 化学吸收作用。离子交换吸收作用是土壤保肥供肥最重要的方式。 （5）生物吸收作用 生物吸收作用是指土壤中的微生物、植物根系以及一些小动 物可将土壤中的速效养分吸收保留在体内的过程。 （二）土壤保肥性 土壤保肥性是指土壤吸持各种离子、分子、气体和粗悬浮物质的能力。阳离子交换 吸收作用是土壤保肥的主要机理。 1．阳离子交换吸收作用 概念： 阳离子交换吸收作用是指土壤溶液中的阳离子与土壤胶粒表面扩散层中的 阳离子进行交换后而保存在土壤中的作用。 特点 ：①可逆反应 ；②等电荷交换；③反应迅速；④受质量作用定律支配。 2．阴离子交换吸收作用 概念： 阴离子交换作用是指土壤中带正电荷胶体所吸收的阴离子与土壤溶液中的阴 离子相互交换的作用。 类型：根据被土壤吸收的难易程度可分为三类： （1）易被土壤吸收的阴离子，如磷酸根离子(H2PO4-、HPO42- 、PO43-)，硅酸根离子 (HSiO3-、SiO32-)及某些有机酸的阴离子。 （2）很少被吸收甚至不能被吸收的阴离子，如 Cl－、NO3－、NO2－等。 （3）介于上述二者之间的阴离子，如 SO42－、CO32－、HCO3－以及某些有机酸的阴离子。 3．离子交换作用对土壤肥力影响：①影响土壤保肥性与供肥性。②影响土壤酸碱 性。③影响土壤物理性质和耕性。④影响土壤缓冲性和稳肥性。 （三）土壤的供肥性 1．概念 土壤在作物整个生育期内，持续不断地供应作物生长发育所必需的各种速 效养分的能力和特性，称为土壤供肥性。 2．土壤供肥性表现 ①作物长相。②土壤形态。③施肥效应。④室内化验结果。 3．原理 土壤供肥性常与土壤中速效养分含量、迟效养分转化成速效养分的速率、 交换性离子有效度等有关。 迟效养分的有效化：迟效养分包括矿物态养分和有机态养分，矿物态养分经过风化 释放多种可溶性矿质养分，层状硅酸盐中养分有效化主要来自层间离子释放；有机态养 分主要依靠微生物分解而释放使其有效化。 交换性离子有效度：交换性离子对植物的有效性，主要取决于饱和度效应、陪补离 子效应和阳离子非交换吸附的有效性。 （四）土壤保肥性与供肥性的调节 1．增加肥料投入，调节土壤胶体状况。增施有机肥料、秸秆还田和种植绿肥，提 高有机质含量；翻淤压砂或掺黏改沙，增加沙土中胶体含量；适当增施化肥，以无机促有机，均可改善土壤保肥性与供肥性。 2．科学耕作，合理排灌。合理耕作，以耕促肥；合理灌排，以水促肥，也可改善 土壤保肥性和供肥性。 3．调节交换性阳离子组成，改善养分供应状况。酸性土壤施用适量石灰、草木灰； 碱性土壤，施用石膏，可调节其阳离子组成，改善土壤保肥性与供肥性。 四、土壤酸碱性及缓冲性 土壤酸性或碱性通常用土壤溶液的 pH 值来表示。我国一般土壤的 pH 值变动范围在 4～9 之间，多数土壤的 pH 值在 4.5～8.5 范围内,极少有低于 4 或高于 10 的。 （一）土壤酸碱性 1．概念 土壤酸碱性是指土壤溶液中的 H+和 OH-浓度比例不同所表现的酸碱性， 常用 pH 值表示，pH 是土壤溶液中氢离子浓度的负对数，即 pH=-log[H+]。 2．分级 土壤 PH 值和酸碱性反应的分级土壤 pH 级 别 & 4.5 极强酸 4.5～5.5 强酸性 5.5～6.5 微酸性 6.5～7.5 中性 7.5～8.5 微碱性 & 8.5 强碱性3．与土壤肥力关系 见下表。 4．调节 ①因土选种适宜的作物。②化学改良。酸性土壤通常通过施用石灰质肥 料、碱性土壤一般通过施用石膏、磷石膏、明矾等进行改良。 （二）土壤缓冲性 1．概念 土壤具有抵抗外来物质引起酸碱反应剧烈变化的性能，称为土壤缓冲性。 2，机理 ①土壤胶体的缓冲作用。②弱酸及其盐类的缓冲作用。③土壤中的两性物 质作用。如胡敏酸、氨基酸、蛋白质等物质，既能中和酸，又能中和碱，从而起到缓冲 作用。 3．影响因素 土壤缓冲性大小取决于黏粒含量、无机胶体类型、有机质含量等。 4．调节 在农业生产上，可通过沙土掺淤，增施有机肥料和种植绿肥，提高土壤 有机质含量，增强土壤的缓冲性能。 壤酸碱度与土壤肥力的关系土壤酸碱度 pH 主要分布区 域或土壤 极强 强酸性 酸性 中性 酸性 3.0 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 8.5 9.0 9.5 华南 华南黄壤、红壤 长江中下 沿海 游水稻土 的泛 酸田 碱性 6.5 西北和北 方石灰性 土壤 强碱性 7.0 7.5 极强碱性 8.0含碳酸钙的碱土8指示植物 土壤 红黄壤 分布 热带、亚 热带地区 特点 质地黏重而耕性差、酸性强（pH≤ 5.5）而易产生铝毒、氧化物矿物多 易产生磷的固定、养分贫瘠而作物 生产受到限制。 土层深厚、疏松、质地细匀，透水 性强，耕性良好，微碱性，含较多 石灰质，但土壤结构性差，有机质 含量低， 养分贫瘠易发生水土流失。 土壤盐碱化、干旱 利用 山地上部宜造水土保持林和用材林， 山地中部宜发展油茶、茶叶、板栗等 经济林，下部则易发展农作物。 一般以种植牧草、植树造林、防治水 土流失，并以种植耐旱作物，如谷子 为主。酸性土；铁芒箕、映山红、石 松等 宜施用碱性肥料化肥施用钙质土：蜈蚣草、铁丝蕨、南天竺等 盐土：虾须草、盐蒿、扁竹叶、柽柳等 碱土：剪刀股、碱蓬、牛毛草、麻陆等 宜施用酸性肥料黄土性土黄土高原 和华北地 区 干旱和半 干旱地区 东北地区干旱区土 壤 东北森林 草原土壤 水稻土秦岭、淮 河以南一般为种草种树，防治水土流失；种 植绿肥，合理轮作，采取旱耕技术； 农、牧结合，适当种植耐旱作物。 土层深厚，有机质含量高，颜色油 在低山丘陵区发展林果业，山前平原 黑，疏松而富有团粒结构，极为肥 和坡地易种植农作物，在土质瘠薄山 沃。 地则发展林牧业。 独特的剖面特征，耕作层通常厚 应发展粮饲、粮经集约经营，长江中 12～18cm， 多锈斑， 犁底层青灰色， 下游实行小麦-玉米-水稻三熟制有发 厚度仅 10cm 左右， 也多锈斑， 渗育 展前途。 层可见明显灰色胶膜与铁锰淀积。复习思考： 1. 土壤胶体有哪些类型？它的基本性质表现在哪些方面？ 2. 简要回答土壤吸收作用的五种形式？ 3. 简述土壤结构的类型有哪些？ 4. 团粒结构在土壤肥力上的作用有哪些？农业生产上如何促进土壤团粒结构的 形成？ 5. 什么叫土壤耕性？它的内容有哪些？ 6. 土壤酸碱性与土壤肥力及植物生长有和关系？ 第三节 土壤资源的开发与保护土壤物 理性质 肥 力 状 况 微生物 氮素磷素 钾钙镁 铁 硼锰铜 锌 钼 有毒物 质越酸因钙、镁离子减少，氢离子增多，土 盐碱土中由于钠离子的作用，土 壤结构易破坏，妨碍土壤中水分和空气的 粒分散，湿时泥泞不透水，干时 调节 坚硬 越酸有益细菌活动越弱，而真 适宜于有益细菌的生 越碱有益细菌活动越 菌的活动越强 长 弱 硝态氮的有效性降低 氨化作用、 硝化作用、 越碱氮的有效性越低 固氮作用最为适宜， 氮的有效性高 越酸磷易被固定，磷的有效性 磷的有效 磷的有效性降低 磷的有效 降低 性最高 性增加 越酸有效性含量越低 有效性含量随 pH 增 钙镁的有效性降低 加而增加 越酸铁越多，作物易受害 越碱有效性越低 越酸有效性越高 越碱有效性越低 （但 pH8.5 以上,硼的有效性 最高） 越酸有效性越低 越碱有效性越高 越酸铝离子、有机酸等有毒物 盐土中过多的可溶性盐类以及碱土中的碳酸 质越多 钠对植物有毒害教学重点： ◆土壤剖面。 ◆高产肥沃土壤培肥措施。 ◆低产田的改良与开发。 教学难点： ◆土壤退化、水土流失的危害及水土保持的措施。 一、土壤剖面 从地表向下所挖出的垂直切面叫土壤剖面。 1．自然土壤剖面 自然土壤剖面一般可分为四个基本层次：腐殖质层、淋溶层、 淀积层和母质层。 2．旱地耕作土壤的剖面 旱地耕作土壤剖面一般也分为四层：即耕作层(表土层)、 犁底层(亚表土层)、心土层及底土层。 耕作层：指经常被耕翻到的土壤表层，厚约 15～20cm。 犁底层：是受农具耕犁压实，在耕作层下形成的紧实亚表层。厚约 l0cm。 心土层：是介于犁底层和底土层之间的土层，也叫半熟化土层。一般厚度为 20～ 30cm。 底土层：位于心土层以下的土层。一般在地表 50～60cm 以下。 3．水田土壤的剖面 耕作层：通常厚 12~18cm，多锈斑。 犁底层：厚 10cm 左右，青灰色，也多锈斑，可防止水分渗漏过快。 渗育层：是受灌溉水侵润或淋洗影响而形成的层次，厚 10~20cm，颜色灰白，夹有 少量锈纹、锈斑或铁结核。 潴育层：是受水分侵润，含铁矿物水化而显黄和灰颜色的层次，有大量的锈纹、锈 斑或铁锰结核。 潜育层：是由于水温、土温过低，通透性不良，还原性物质积聚的层次。 母质层。9二、我国主要农业区土壤 （一）我国的土壤资源特点 我国的土壤资源综合起来有以下特点： 1．土壤类型多 我国最新土壤分类系统（1995 年）将我国土壤分为 14 个土纲、39 个亚纲、141 个土类、595 个亚类，足以说明这一点。 2．山地面积大 我国山地占国土面积 66%。 3．人均占有量低，低产土壤面积大 人均占有耕地约为 0.0934 公顷，是世界平均 数的 26%，耕地中存在各种障碍因素的低产田约占三分之一，这是开发中的一个不利因 素。 4．土壤资源的不合理利用 如耕地不断减少，土壤肥力减退，土壤沙化、污染、 侵蚀、盐渍化等土壤退化问题越来越严重。 （二）我国主要农业区土壤与植物生长 三、高产肥沃土壤的培育 （一）高产肥沃土壤的特征 1．良好的土体构造 高产肥沃的旱地土壤一般都具有上虚下实的土体构造。高产 肥沃的水稻土一般都具有松软肥厚的耕作层，既滞水又透水发育良好的犁底层。 2．适量协调的土壤养分 有机质含量、全氮含量、速效磷、速效钾（K）含量、阳 离子交换量高。 3．良好的物理性质 肥沃土壤一般都具有良好的物理性质。 （二）高产肥沃土壤培肥措施 1．增施有机肥料，培育土壤肥力 应每年向土壤中输入一定数量的有机肥料，不 断更新与活化土壤腐殖质。 2．发展旱作农业，建设灌溉农业 从农业技术方面考虑，建设灌溉农业应注意： 重视灌水与其他增产措施的配合；改进灌溉技术，节约用水；保护地下水资源，防止次 生盐渍化；防止次生潜育化。 3．合理轮作倒茬，用地养地结合 根据作物茬口特性，实行粮食作物与绿肥作物轮 作、经济作物与绿肥作物轮作、豆科作物与粮棉作物轮作、水旱轮作等。 4．合理耕作改土，加速土壤熟化 深耕结合施用有机肥料。 5．防止土壤侵蚀，保护土壤资源 应运用合理的农、林、牧、水利等综合措施， 防止土壤侵蚀、土壤沙化、土壤退化、土壤污染，保护土壤资源。 四、低产土壤的改良和农业开发 （一） 盐碱土的改良和利用 改良盐碱地，要采取综合治理措施，以水利为基础，改土培肥为中心，改良与利用 相结合，实行农、林、水、牧综合治理。 1．水利措施 主要有：①排水降盐。②灌水压盐。③引洪放淤。④种稻改良。⑤ 蓄淡养鱼。 2．农业措施 主要有：①平整土地，深耕深翻。②培肥改土。③选种耐盐作物、 躲盐巧种。④植树造林，营造农用防护林。3．化学改良 在水利、农业改良的基础上，施用石膏、硫酸亚铁、硫磺等化学改 良剂也能起到改碱效果。 （二）障碍层土壤的改良和开发 1．紫色土 改良和开发途径是：①水土保持。②合理施肥，培育土壤。③因地制 宜，合理利用。 2．白浆土 主要改良措施为：①深耕打破白浆层；②秸秆还田，种植绿肥，补充 有机质；③有机-无机-生物复合施肥和多元素配方施肥；④因土种植，对草甸白浆土和 潜育白浆土，种植水稻可有效发挥土壤潜力。 3．风沙土 改良利用的基本途径为：①封沙育草，造林固沙。②林果结合，大力 发展果树生产。③调整作物布局，发挥沙区优势。④增施有机肥料，种植绿肥，秸秆直 接还田，提高土壤肥力。⑤引洪灌淤，客土压沙，改良土质，提高风沙土蓄水、保肥、 抗风能力。 （三）低产水稻田改良和开发 水稻田中有许多低产田，如冷浸田、沤田、沙土田等。 1．冷浸田 根治的途径是：排除水害。犁冬晒白、熏田、掺沙入泥、施用热性肥 和磷肥等进行改良培肥。 2．沤田 改良措施有：①掺沙改善质地。②增施有机肥料，翻压绿肥。③适时晒 垡和冻垡。④适时耕作。 3．沙土田 主要改良措施有：①沙土掺黏。②加深耕层厚度，增施有机肥料特。 ③搞好农田基本建设，改善农业生产基本条件，如修塘蓄水、开辟水源、改善灌排等措 施。 五、土壤退化污染与防治 （一）土壤沙化与防治 1．概念 土壤沙化是指在沙漠周边地区，由于植被破坏，或草地过渡放牧，或开 垦为农田，土壤中水分状况变得干燥，土粒分散缺乏凝聚，被风吹蚀，而在风力过后或 减弱的地段，风沙颗粒逐渐堆积于土壤表层而使土壤沙化。 2．危害 ①使大面积土壤失去农、牧生产能力。②使大气环境恶化。③土壤沙化 的发展，造成土地贫瘠，环境恶劣，威胁人类生存。 3．防治途径 ①营造防沙林带。②实施生态工程。③建立生态复合经营模式。④合 理开发水资源。⑤完善法制，严格控制农垦和破坏草地。 （二）土壤流失与防治 1．危害 ①土壤薄层化。②土壤质量下降。③生态环境进一步恶化。 2．防治 ①树立保护土壤，保护生态环境的全民意识。②植物措施，选择耐旱、 耐瘠薄、适应性强而且生长快的树种，营造乔木林、灌木林、乔灌混交林等。 ；③土壤 保持耕作法。④先保护后利用。 （三）土壤潜育化与防治 1．概念 土壤潜育化是土壤处于地下水分饱和、过饱和，长期浸润状态下，在 1m 内土体中某些层次因还原而生成灰色斑纹层，或腐泥层，或青泥层，或泥炭层的土壤形 成过程。102．危害 土壤中还原性有害物质较多，土性冷，养分转化慢，不利于水稻生长。 3．防治 ①开沟排水，消除渍害。②多种经营，综合利用。③合理施肥。④开发 种植耐渍水稻品种。 （四）土壤污染与防治 1． 危害 土壤污染不但直接表现在土壤生产力的下降，而且还通过土壤-植物-动物 -人体之间的生物链，使有害物质富集起来，从而对人类产生严重危害；土壤污染由于 得不到及时防治，已成为水和大气污染的来源。 2．来源 土壤中污染物的来源具有多源性，主要是工业“三废” ，即废气、废水、 废渣，以及化肥农药、城市污泥、垃圾等。 3．预防 采取“先防后治，防重于治” ，首先要严格按照国家有关污染物排放标准； 建立土壤污染监测、预测与评价系统；发展清洁生产工艺，加强“三废”治理，有效地 消除、削减控制重金属污染源。 4．治理 对于已污染的土壤要根据实际情况进行治理： （1）重金属污染土壤的治理措施 通过农田的水分调控，调节土壤 Eh 值控制土壤 重金属的毒性；施用石灰、有机物质等改良剂；客土、换土法；生物修复。 （2）有机物（农药）污染土壤的防治措施 主要治理措施有：增施有机肥料， 提高土壤对农药的吸附量，减轻污染；调控土壤 pH 和 Eh，加速农药降解。 复习思考： 1. 改良盐碱地的农业措施有哪些？ 2. 低产水稻田中沤田的改良措施有哪些？ 3. 土壤沙化的危害有哪些？如何防治？ 4. 土壤流失对农业生产及生态环境有什么不良影响？如何防治？ 5. 重金属污染的土壤如何治理？◆植物的需水规律及合理灌溉的指标。 教学难点： ◆气孔对蒸腾作用的调节及影响蒸腾作用的条件； ◆影响根系吸水的主要因素； 一、植物对水分的吸收 （一）水对植物的生理作用 水是植物的重要组成成分，水利是农业的命脉，水对植物的生命具有决定性作用： 水是细胞原生质的重要成分；水是代谢过程的重要物质；水是各种生理生化反应和 运输物质的介质；水分使植物保持固有的姿态；水分具有重要的生态作用。 （二）植物细胞吸水 一切生命活动都是在细胞内进行的，吸水也不例外。植物细胞吸水有三种方式： 1．渗透吸水 含有液泡的细胞吸水，如根系吸水、气孔开闭时保卫细胞的吸水为 渗透吸水，主要是由于溶质势的下降而引起的细胞吸水过程。 2．吸胀吸水 对于无液泡的分生组织和干燥种子来说，其细胞吸水依赖于低的衬 质势而引起的吸水过程。 3．降压吸水 主要是指因压力势的降低而引发的细胞吸水。 （三）植物根系的吸水 1． 植物对水的吸收和运输 植物根系吸收土壤水分后，便进行运输，其运输途径 为： 土壤中的水→根毛→根的皮层→根的内皮层→根的中柱鞘→根的导管或管胞→茎的 导管→叶柄导管→叶脉导管→叶肉细胞→叶细胞间隙→气孔下腔→气孔→大气。 2．植物根系吸水的动力 根系吸水的动力主要有根压和蒸腾拉力两种。 （1）根压 根压是指由于植物根系生理活动而促使液流从根部上升的压力。伤流 和吐水是证明根压存在的两种生理现象。 （2）蒸腾拉力 蒸腾拉力是指因叶片蒸腾作用而产生的使导管中水分上升的力 量。蒸腾拉力是植物吸水的主要动力。 3．植物根系吸水的途径 水分在根内的径向运转有途径：质外体途径和共质体途 径。 4．影响根系吸水的主要因素 植物根系吸水一方面取决于根系的生长状况，另一 方面又受土壤状况影响， 并且土壤状况对根系吸水的影响很大。 主要因素有： 土壤水分、 土壤温度、土壤通气状况、土壤溶液浓度。 二、植物的蒸腾作用 （一）蒸腾作用的生理意义 蒸腾作用是指植物体内的水分以气态散失到大气中去的过程。 对植物的生命活动具 有一定意义：蒸腾作用能产生蒸腾拉力；促进矿物质营养的运输和合理分配；降低植物 体的温度；有利于 CO2 的同化。 （二）蒸腾作用的方式 叶片的蒸腾作用方式有两种：一是角质蒸腾，是指植物体内的水分通过角质层而蒸 腾的过程；二是气孔蒸腾，是指植物体内的水分通过气孔而蒸腾的过程。植物以气孔蒸11第4章植物生产与科学用水教学目标： ? 掌握：水对植物的生理作用；植物吸水的原理、根系吸水的动力和蒸腾作用的概念 及生理意义；土壤水分的类型及有效性。 ? 理解：降水、空气湿度的表示方法；影响根系吸水的主要因素；提高水分利用率的 途径。 ? 了解：气孔对蒸腾作用的调节及影响蒸腾作用的条件。 ? 学会：降水量与空气湿度的观测方法。 教学时数：16 学时 教学方法：理论讲授 4 学时、技能训练 3 学时 教学内容： 第一节 植物生长发育与水 教学重点： ◆水对植物的生理作用。 ◆植物细胞与根系对水分的吸收。 ◆蒸腾作用的概念及生理意义。腾为主。 （三）蒸腾作用的指标 蒸腾作用的强弱常用蒸腾速率、蒸腾效率和蒸腾系数来表示。蒸腾系数越小，则表 示该植物利用水分的效率越高。 （四）蒸腾作用的调节与影响因素 1．蒸腾作用的调节 在植物生产上，采取有效措施适当减少蒸腾消耗：一是减少 蒸腾面积。移栽植物时，可去掉一些枝叶。二是降低蒸腾速率。在午后或阴天移栽植物， 或栽后搭棚遮荫，或实行设施栽培。三是使用抗蒸腾剂。 2．影响蒸腾作用的因素 主要有光照、空气湿度、风速、温度、土壤条件等。 三、植物的需水规律 （一）植物的需水规律 在植物生活的全过程中，需要大量的水分，不同植物或同一植物不同品种，其需水 量不同。同一植物不同生长时期，需水量也存在很大差异。 植物有两个关键需水时期：一是植物需水临界期。二是植物最大需水期。 （二）合理灌溉的指标 作物是否需要灌溉可依据气候特点、土壤墒情、作物形态、生理指标等加以判断。 1．土壤指标 植物根系活动层土壤含水量低于田间持水量的 60%～80%，应及时 灌溉。 2．形态指标 植物幼嫩的茎叶在中午前后易发生萎蔫；生长速度下降；叶、茎颜 色呈绿色或有时变红等情况下，要及时进行灌溉。 3．生理指标 常用植物叶片的细胞液浓度、渗透势、水势和气孔开度等作为灌溉 的生理指标。 复习思考： 1. 植物细胞吸水的方式有哪些？有什么主要区别？ 2. 什么叫质壁分离现象？如何设计一个实验来验证这一现象的存在？ 3. 气孔是如何调节蒸腾作用的？ 4. 在栽培作物时，如何才能做到合理灌溉？ 第二节 植物生产与水环境水汽凝结而形成的降水。 2．地形降水 在山区，暖湿空气受山地阻挡，被迫抬升到一定高度，因水汽饱和而 形成的降水。 3．锋面降水 当暖湿空气沿锋面上升，因绝热冷却，水汽凝结而形成的降水。 4．台风降水 在台风影响下，因空气绝热上升，水汽凝结后而产生的降水。 （二）降水类型 1．按降水性质降水分类 连续性降水、间歇性降水、阵性降水、毛毛状降水。 2．按降水物态形式分类 雨、雪、霰、雹。 3．按降水强度分类 小雨、中雨、大雨、暴雨、大暴雨、特大暴雨、小雪、中雪、 大雪等。 （三）降水的表示方法 1．降水量 降水量是指一定时段内从大气中降落到地面未经蒸发、渗透和流失而 在水平面上积聚的水层厚度。通常以日为最小单位，进行降水日总量、旬总量、月总量 和年总量的统计。 2．降水强度 降水强度是指单位时间内的降水量。根据降水强度大小，可将降水 划分为若干等级。 3．降水变率 有绝对降水变率和相对降水变率两种。 4． 降水保证率 降水保证率是指降水量高于或低于某一界限降水量的频率的总和。 二、空气湿度 （一）空气湿度的表示方法 空气湿度是指表示空气中所含水汽量和空气潮湿程度的物理量。常用水汽压、绝对 湿度、相对湿度、饱和差和露点温度来表示。 （二）空气湿度的时间变化 近地面空气湿度有一定的日变化和年变化规律，尤以水汽压和相对湿度最为明显。 1．水汽压的时间变化 水汽压的日变化有两种基本形式，一种是单峰型，另一种 是双峰型。 单峰型的日变化与气温日变化相似，一日中水汽压最大值出现在 14～15 时，最低 值出现在日出之前。单峰型日变化主要发生在海洋上、潮湿的陆地上及乱流交换较弱的 季节。 双峰型有两个极小值和两个极大值。一个极小值出现在日出之前气温最低的时候； 另一个出现在 15～16 时。第一个极大值出现在 8～9 时；第二个极大值出现在 20～21 时。双峰型日变化多发生在内陆暖季和沙漠地区。 水汽压的年变化与气温年变化相似，在陆地上，最大值出现在 7 月,最小值出现在 1 月；在海洋上，最大值出现在 8 月，最小值出现在 2 月。 2．相对湿度的时间变化 在大陆内部，其日变化与气温日变化相反，最大值出现 在日出前后气温最低的时候；最小值出现在气温最高的 14～15 时。沿海地区相对湿度 的日变化表现为日高夜低，与气温日变化一致。 相对湿度年变化的位相，一般与气温年变化的位相相反，温暖季节相对湿度较小， 寒冷季节相对湿度较大。教学重点： ◆降水、空气湿度的表示方法。 ◆土壤水分的类型及有效性。 教学难点： ◆空气湿度的表示方法。 一、降水 （一）降水形成的原因 大气降水的形成，就是云层中水滴或冰晶增长到一定程度，在不断下降的过程中， 不因蒸发而导致水分耗尽，降落到地面以后即成为降水。 1．对流降水 地面空气受热以后，因体积增大而不断上升，到一定高度又冷却，12三、土壤水分 （一）土壤水分的存在形态 1．吸湿水 吸湿水是指土粒表面靠分子引力从空气中吸附的气态水并保持在土粒 表面的水分。属无效水。 2．膜状水 膜状水是指土粒靠吸湿水外层剩余的分子引力从液态水中吸附一层极 薄的水膜。吸湿水和膜状水又合称为束缚水。 3． 毛管水 毛管水是指土壤依靠毛管引力的作用将水分保持在毛管孔隙中的水分。 分为毛管悬着水和毛管上升水两种。 4．重力水 重力水是指存在于土壤大孔隙中，受到重力作用又能向下移动的水分。 （二）土壤水分的有效性 1．水分常数 土壤吸湿系数、萎蔫系数、毛管持水量、田间持水量、全蓄水量等 土壤水分常数。 2．水分有效性 通常情况下将萎蔫系数看作土壤有效水的下限，将田间持水量看 作土壤有效水的上限，二者的差值称为土壤有效最大含水量。 （三）土壤含水量的表示方法 1．质量含水量（三）微集水面积种植 我国的鱼鳞坑就是其中之一；在一小片植物，或一棵树周围，筑高 15～20cm 的土 埂，坑深 40cm，坑内土壤疏松，覆盖杂草，以减少蒸腾。 二、节水灌溉技术 （一）喷灌技术 喷灌是利用专门的设备将水加压， 或利用水的自然落差将高位水通过压力管道送到 田间，再经喷头喷射到空中散成细小水滴，均匀散布在农田上，达到灌溉目的。 （二）地下灌技术 把灌溉水输入地下铺设的透水管道或采用其他工程措施普遍抬高地下水位， 依靠土 壤的毛细管作用浸润根层土壤，供给植物所需水分的灌溉技术。 （三）微灌技术 微灌技术是一种新型的节水灌溉工程技术，包括滴灌、微喷灌和涌泉灌等。 （四）膜上灌技术 这是在地膜栽培的基础上，把以往的地膜旁侧改为膜上灌水，水沿放苗孔和膜旁侧 灌水渗入进行灌溉。 （五）植物调亏灌溉技术 调亏灌溉是从植物生理角度出发，在一定时期内主动施加一定程度的有益的亏水 度，使作物经历有益的亏水锻炼后，达到节水增产，改善品质的目的，通过调亏可控制 地上部分的生长量，实现矮化密植，减少整枝等工作量。 三、少耕免耕技术 （一）少耕 少耕的方法主要有以深松代翻耕，以旋耕代翻耕、间隔带状耕种等。 （二）免耕 国外免耕法一般由三个环节组成：利用前作残茬或播种牧草作为覆盖物；采用联合 作业的免耕播种机开沟、喷药、施肥、播种、覆土、镇压一次完成作业；采用农药防治 病虫、杂草。 四、地面覆盖技术 （一）沙田覆盖 沙田覆盖是由细沙甚至砾石覆盖于土壤表面，起到抑制蒸发，减少地表径流，促进 自然降水充分渗入土壤中，从而起到增墒、保墒作用。此外沙田还有压碱，提高土温， 防御冷害作用。 （二）秸秆覆盖 利用麦秸、玉米秸、稻草、绿肥等覆盖于已翻耕过或免耕的土壤表面；在两茬植物 间的休闲期覆盖，或在植物生育期覆盖；可以将秸秆粉碎后覆盖，也可整株秸秆直接覆 盖，播种时将秸秆扒开，形成半覆盖形式。 （三）地膜覆盖 有提高地温，防止蒸发，湿润土壤，稳定耕层含水量，起到保墒作用，从而有显著2．容积含水量3．相对含水量 复习思考： 1. 降水形成的原因有哪些？ 2. 降水有哪些类型？其表示方法有哪些？ 3. 什么叫空气湿度？常用的表示方法有哪些？ 4. 试述土壤水分的存在形态有哪些？土壤含水量的表示方法有哪些？ 第三节 提高水分利用率的途径 教学重点： ◆节水灌溉技术；保墒技术；水土保持技术。 教学难点： ◆节水灌溉技术。 一、集水蓄水技术 （一）沟垄覆盖集中保墒技术 基本方法是平地（或坡地沿等高线）起垄，农田呈沟、垄相间状态，垄作后拍实， 紧贴垄面覆盖塑料薄膜，降雨时雨水顺薄膜集中于沟内，渗入土壤深层。 （二）等高耕作种植，截水增墒 基本方法是沿等高线筑埂，改顺坡种植为等高种植，埂高和带宽的设置既要有效地 拦截径流。13增产作用。 （四）化学覆盖 利用高分子化学物质制成乳状液，喷洒到土壤表面，形成一层覆 盖膜，抑制土壤蒸发，并有增湿保墒作用。 五、保墒技术 （一）适当深耕 深耕再结合施用有机肥， 还能有效地提高土壤肥力， 改善植物生活的土壤环境条件。 （二）中耕松土 通过适期中耕松土，疏松土壤，可以破坏土壤浅层的毛管孔隙，使得耕作层的土壤 水分不容易从表土层蒸发，减少了土壤水分消耗，同时又可消除杂草。 （三）表土镇压 对含水量较低的沙土或疏松土壤，适时镇压，能减少土壤表层的空气孔隙数量，减 少水分蒸发，增加土壤耕作层及耕作层以下的毛管孔隙数量，吸引地下水，从而起到保 墒和提墒的作用。 （四）创造团粒结构体 在植物生产活动中，通过增施有机肥料，种植绿肥，建立合理的轮作套作等措施， 提高土壤有机质含量，再结合少耕、免耕等合理的耕作方法。 （五）植树种草 植树造林，能涵养水分，保持水土。 六、水土保持技术 （一）水土保持耕作技术 主要有两大类：一是以改变小地形为主的耕作法，包括等高耕种、等高带状间作、 沟垄种植（如水平沟、垄作区田、等高沟垄、等高垄作、蓄水聚肥耕作、抽槽聚肥耕作 等） 、坑田、半旱式耕作、水平犁沟等。二是以增加地面覆盖为主的耕作法，包括草田 带轮作、覆盖耕作（如留茬覆盖、秸秆覆盖、地膜覆盖、青草覆盖等） 、少耕（如少耕 深松、少耕覆盖等） 、免耕、草田轮作、深耕密植、间作套种、增施有机肥料等。 （二）工程措施 主要措施有山坡防护工程（梯田、拦水沟埂、水平沟等） 、山沟治理工程（沟头防 护工程、谷坊等） 、山洪排导工程（排洪沟、导流堤等） 、小型蓄水工程（小水库、蓄水 塘坝等） 。 （三）林草措施 主要措施用封山育林，荒坡造林（水平沟造林、鱼鳞坑造林） ，护沟造林，种草等。 复习思考： 提高水分利用率的途径有哪些？第5章植物生产与温度调控教学目标： ◆掌握：土壤热特性、土壤温度与空气温度的变化规律；三基点温度、农业界限温 度、积温和有效积温等的概念。 ◆理解：土壤、空气温度的调控技术。 ◆了解：温度与植物生长发育的关系。 ◆学会：土壤温度、空气温度的测定。 教学时数：8 学时 教学方法：理论讲授 6 学时、技能训练 2 学时 教学内容： 第一节 植物生产的温度环境 教学重点： ◆土壤热特性。 ◆土壤温度、空气温度的变化规律。 教学难点： ◆大气中的逆温。 一、土壤温度 （一）土壤的热特性 1．土壤热容量 土壤热容量可分为质量热容量和容积热容量。当不同的土壤吸收 或放出相同热量时，热容量越大的土壤，其升温或降温的数值越小；反之，热容量越小 的土壤，其温度变化就越大。 2．土壤导热率 土壤导热率高的土壤，热量易于在上下层间传导，地表土温的变 化较小；相反，导热率低的土壤，地表土温的变化较大。 土壤中的土粒、水和空气的热特性土壤成分 土粒 水 空气 土壤容积热容量 ― ― ― /10 6J?m 3?℃ 1 2.06～2.44 4.2 0.0013 土壤导热率 ― ― ― /J?m 1?s 1?℃ 1 0.8～2.5 0.59 0.02（二）土壤温度的变化 1．土壤温度的日变化 温度日较差是指一日内最高温度与最低温度之差。在正常 天气条件下，一日内土壤表面最高温度出现在 13：00 时左右，最低温度出现在日出之 前，土壤表面温度的日较差较大。 2．土壤温度的年变化 一年中，土壤表面月平均温度最高值出现在 7～8 月，最低 值出现在 1～2 月。 3．土壤温度的垂直分布 一天中土壤温度的垂直分布一般分为日射型、辐射型、 上午转变型和傍晚转变型等 4 种类型。 一年中土壤温度的垂直变化可分为放热型 （冬季， 相当于辐射型） ，受热型（夏季，相当于日射型）和过渡型（春季和秋季，相当于上午14转变型和傍晚转变型） 。 （三）影响土壤温度变化的因素 影响土壤温度变化的主要因素是太阳辐射，除此之外，土壤湿度等因素也影响着土 壤温度变化。 1．土壤湿度 潮湿土壤与干燥土壤相比，地面土壤温度的日变幅和年变幅较小， 最高、最低温度出现时间较迟。 2．土壤颜色 土壤颜色可改变地面辐射差额，故深色土壤白天温度高，日较差大， 浅色土壤白天温度较低，日较差较小。 3．土壤质地 土壤温度的变化幅度以沙土最大，壤土次之，黏土最小。 4．覆盖 植被、积雪或其他地面覆盖物，可截留一部分太阳辐射能，土温不易升 高；还可防止土壤热量散失，起保温作用。 5．地形和天气条件 坡向、坡度和地平屏蔽角大等地形因素及阴、晴、干、湿、 风力大小等天气条件，或者使到达地面的辐射量发生改变，或者影响地面热量收支，影 响土壤温度变化。 6．纬度和海拔高度 土壤温度随着纬度增加、海拔增高而逐渐降低。 二、空气温度 （一）空气温度的日变化规律 空气温度的日变化与土壤温度的日变化一样， 只是最高、 最低温度出现的时间推迟， 通常最高温度出现在 14～15 时，最低温度出现在日出前后的 05～06 时。 （二）空气温度的年变化 气温的年变化与土温的年变化十分相似。大陆性气候区和季风性气候区，一年中最 热月和最冷月分别出现在 7 月和 1 月，海洋性气候区落后 1 个月左右，分别在 8 月和 2 月。 （三）气温的非周期性变化 气温除