灌溉理论研究与进展

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1、灌溉理论研究与进展灌溉理论研究与进展提提 纲纲 一、作物与水分的关系一、作物与水分的关系 二、我国灌溉农业发展的历程二、我国灌溉农业发展的历程 三、节水农业的基本概念与节水途径三、节水农业的基本概念与节水途径 四、灌溉管理的节水潜力四、灌溉管理的节水潜力 五、作物非充分灌溉理论五、作物非充分灌溉理论 六、调亏灌溉理论六、调亏灌溉理论 七、控制性交替灌溉理论七、控制性交替灌溉理论一、作物与水分的关系一、作物与水分的关系 生产实践证明，农作物从播种到收获，生产实践证明，农作物从播种到收获，每时每刻都离不开水。因此，水对农作物每时每刻都离不开水。因此，水对农作物生长发育至关重要。生长发育至关重要。

2、无论是旱作农业还是灌溉农业，都必无论是旱作农业还是灌溉农业，都必须解决好须解决好“水水”这个举足轻重的大问题。这个举足轻重的大问题。 一、作物与水分的关系一、作物与水分的关系 水是农作物的命脉水是农作物的命脉 作物生命活动的维持及其生长发育都离不开水作物生命活动的维持及其生长发育都离不开水 作物干物质形成与积累的过程就是水分大量消耗的过作物干物质形成与积累的过程就是水分大量消耗的过 程，如玉米每形成一单位重量的干物质要利用或消耗程，如玉米每形成一单位重量的干物质要利用或消耗 10001000单位重量的水单位重量的水 从构成植物干物质的化学成分上看，植物只利用通过从构成植物干物质的化学成分上看，

3、植物只利用通过 植物体的水分的植物体的水分的0.2%0.2%左右，其余左右，其余99.8%99.8%的水分则是通过的水分则是通过 叶片被植物蒸腾而散失到大气中叶片被植物蒸腾而散失到大气中 作物缺水时，轻则减产，严重时可能造成绝产作物缺水时，轻则减产，严重时可能造成绝产（一）水分与作物生长发育的关系（一）水分与作物生长发育的关系 1.1. 水是构成作物有机体的主要成分水是构成作物有机体的主要成分 作作物物的的含含水水量量 叶片含水量可达叶重的叶片含水量可达叶重的 80809595 根部的含水量可占根部重量的根部的含水量可占根部重量的70709090 干燥种子的含水量占种子重量的干燥种子的含水量占

4、种子重量的10101515 蔬菜作物其产品均是柔嫩多汁的器官，含水蔬菜作物其产品均是柔嫩多汁的器官，含水 量都在量都在9090以上，其中白菜、甘蓝、芹菜等以上，其中白菜、甘蓝、芹菜等 的含水量达到的含水量达到93939696 （一）水分与作物生长发育的关系（一）水分与作物生长发育的关系 作作物物体体内内水水分分存存在在的的状状态态水分在作物细胞内通常呈水分在作物细胞内通常呈束缚水束缚水和和自由水自由水两种状态两种状态束束缚缚水水自自由由水水靠近原生质胶体微粒而被胶体吸附不易自由靠近原生质胶体微粒而被胶体吸附不易自由流动的水分。不参与代谢作用，其数量多少流动的水分。不参与代谢作用，其数量多少与作

5、物的抗性大小有密切的关系。与作物的抗性大小有密切的关系。距离胶体较远且可以自由流动的水分。自距离胶体较远且可以自由流动的水分。自由水参与各种代谢作用，它的数量制约着由水参与各种代谢作用，它的数量制约着作物的代谢强度，如光合速率、呼吸速率、作物的代谢强度，如光合速率、呼吸速率、生长速率等。生长速率等。（一）水分与作物生长发育的关系（一）水分与作物生长发育的关系 水水分分在在作作物物生生命命活活动动中中的的作作用用水分能保持作物的固有状态水分能保持作物的固有状态水分是原生质的主要成分水分是原生质的主要成分水分是作物代谢过程的反应物质水分是作物代谢过程的反应物质水分是作物对物质吸收和运输的溶剂水分是

6、作物对物质吸收和运输的溶剂（一）水分与作物生长发育的关系（一）水分与作物生长发育的关系 2. 2. 水是制造养分的原料水是制造养分的原料 叶绿素6CO26H2O C6H12O6 2 707千焦 6O2光能（一）水分与作物生长发育的关系（一）水分与作物生长发育的关系 3. 3. 水是作物体内运输养料的载体水是作物体内运输养料的载体 作物体内所需的各种矿质营养元素是通过根系从土壤作物体内所需的各种矿质营养元素是通过根系从土壤 中吸取的中吸取的 经过根系吸收进来的矿物质营养元素，除少量就地参经过根系吸收进来的矿物质营养元素，除少量就地参 与新陈代谢活动外，大部分元素离子由导管向地上各与新陈代谢活动外

7、，大部分元素离子由导管向地上各 部分的组织运送，在向顶部运输的同时，还进行横向部分的组织运送，在向顶部运输的同时，还进行横向 运转，养分输送的动力来自于蒸腾作用运转，养分输送的动力来自于蒸腾作用 作物叶片进行光合作用所制造的有机物也要在水溶液作物叶片进行光合作用所制造的有机物也要在水溶液 状态下，借助于体内的输导组织，将养分运送到茎、状态下，借助于体内的输导组织，将养分运送到茎、 花、根、种子等器官中积累供作物生长需要。花、根、种子等器官中积累供作物生长需要。（一）水分与作物生长发育的关系（一）水分与作物生长发育的关系 4. 4. 水是调节作物生长环境的媒介水是调节作物生长环境的媒介 农作物的

8、生长发育及产品器官的形成，都需要在一定的环农作物的生长发育及产品器官的形成，都需要在一定的环境条件下才能进行。其主要的环境条件包括：境条件下才能进行。其主要的环境条件包括： 温度：空气温度和土壤温度；温度：空气温度和土壤温度； 水分：土壤含水量和空气相对湿度；水分：土壤含水量和空气相对湿度； 光照：光的组成、光的强度及光周期；光照：光的组成、光的强度及光周期； 土壤：土壤中的理化性状及土壤肥力等；土壤：土壤中的理化性状及土壤肥力等； 空气：大气、土壤中的空气；空气：大气、土壤中的空气； 生物条件：土壤微生物、杂草、病虫害等。生物条件：土壤微生物、杂草、病虫害等。（二）水分亏缺对作物的三种重要影

9、响（二）水分亏缺对作物的三种重要影响 从使用管理水分的角度出发，作物体内的水分亏缺到什从使用管理水分的角度出发，作物体内的水分亏缺到什么程度，产量才会急剧降低，这是人们较为关心的问题。通么程度，产量才会急剧降低，这是人们较为关心的问题。通过考察水分亏缺对作物的三种主要影响，即可得到较为深刻过考察水分亏缺对作物的三种主要影响，即可得到较为深刻的认识。的认识。 1. 水分亏缺对细胞扩张（延伸）生长的影响；水分亏缺对细胞扩张（延伸）生长的影响；2. 水分亏缺对植株叶片光合作用的影响；水分亏缺对植株叶片光合作用的影响；3. 水分亏缺对受粉、受精和结实的影响。水分亏缺对受粉、受精和结实的影响。（三）作物

10、对水分亏缺的适应性（三）作物对水分亏缺的适应性1. 逃旱：以严重牺牲产量为代价；逃旱：以严重牺牲产量为代价；2. 避旱：适水生长；避旱：适水生长；3. 御旱：充分发挥自身的渗透调节功能，维持作物御旱：充分发挥自身的渗透调节功能，维持作物 水分状况收支平衡。水分状况收支平衡。（四）作物所需水分的来源（四）作物所需水分的来源1. 天然降水；天然降水；2. 人工浇灌的水；人工浇灌的水；3. 地下水。地下水。土土壤壤水水（五）作物需水临界期（五）作物需水临界期几种主要作物的需水临界期几种主要作物的需水临界期 二、我国灌溉农业的发展历程二、我国灌溉农业的发展历程 灌溉农业灌溉农业是指种植业在土壤水分不足

11、的情况下，通是指种植业在土壤水分不足的情况下，通过人工对土壤进行有节制的灌水，以补充水分的不足，过人工对土壤进行有节制的灌水，以补充水分的不足，保持作物容根层水分有一个最优状态，从而满足作物保持作物容根层水分有一个最优状态，从而满足作物生长发育对水分的需要，以获得农作物高产高效栽培生长发育对水分的需要，以获得农作物高产高效栽培目的的农业。反之，只靠自然界降水补给，不进行人目的的农业。反之，只靠自然界降水补给，不进行人工灌溉的农业，称为工灌溉的农业，称为旱作农业旱作农业，也称，也称“雨养农业雨养农业”。二、我国灌溉农业的发展历程二、我国灌溉农业的发展历程灌溉农业灌溉农业水源水源输水工程输水工程灌