現(xiàn)代農(nóng)業(yè)氣象

業(yè)務(wù)理論與技術(shù)基礎(chǔ)湖南氣象培訓(xùn)分中心2012年11月23日第一講農(nóng)業(yè)氣象業(yè)務(wù)基礎(chǔ)的一些相關(guān)概念農(nóng)業(yè)生物、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與氣象的關(guān)系農(nóng)業(yè)氣象學(xué)的研究內(nèi)容、對象農(nóng)業(yè)：通過培育動植物生產(chǎn)食品及工業(yè)原料的產(chǎn)業(yè)。農(nóng)業(yè)屬于第一產(chǎn)業(yè)，研究農(nóng)業(yè)的科學(xué)是農(nóng)學(xué)。一.農(nóng)業(yè)生物、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與氣象的關(guān)系大氣給農(nóng)業(yè)生物提供了重要生存環(huán)境和物質(zhì)、能量基礎(chǔ)。農(nóng)業(yè)生物對大氣環(huán)境又有直接的影響。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也反過來影響氣象條件。人們的生產(chǎn)活動是形成農(nóng)業(yè)小氣候的重要因子之一。大氣給農(nóng)業(yè)生物提供了重要生存環(huán)境和物質(zhì)、能量基礎(chǔ)。農(nóng)業(yè)生物對大氣環(huán)境又有直接的影響。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也反過來影響氣象條件。人們的生產(chǎn)活動是形成農(nóng)業(yè)小氣候的重要因子之一。農(nóng)業(yè)氣象學(xué)的定義：農(nóng)業(yè)氣象學(xué)是研究農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與氣象條件相互關(guān)系及其規(guī)律以求農(nóng)業(yè)趨利避害、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效的科學(xué)。林業(yè)氣象作物氣象畜牧氣象漁業(yè)氣象農(nóng)業(yè)氣象學(xué)的分支農(nóng)業(yè)氣象系統(tǒng)：“土壤--植物--大氣”系統(tǒng)（SPAS），或可稱之為“農(nóng)業(yè)氣象系統(tǒng)”。大氣土壤植物20—30米30—50厘米農(nóng)業(yè)氣象學(xué)的主要內(nèi)容：農(nóng)業(yè)氣象基本方法與理論研究；農(nóng)業(yè)氣候資源分析及其合理開發(fā)利用研究與服務(wù)；農(nóng)業(yè)氣象情報預(yù)報方法研究與服務(wù)；農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害規(guī)律及防御措施研究與服務(wù)；農(nóng)業(yè)微氣象條件研究與服務(wù)。第二講

光照條件與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主要內(nèi)容：光照長度對作物的影響光照強度對作物的影響光能利用率及其提高途徑

光照異常的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害1.光照長度對作物的影響（1）植物的光周期現(xiàn)象：白天光照和夜晚黑暗的交替及其持續(xù)時間對植物的開花有很大的影響，這種現(xiàn)象稱之為光周期現(xiàn)象。根據(jù)作物開花對光長的反應(yīng)，可分為：a.長日性植物。光照長度超過一個臨界光長（如小麥、大麥、黑麥、油菜、天仙子等）

b.短日性植物。光照長度短于一定臨界值（大豆、蒼耳、菊花、晚稻、美洲煙草等）c.中日性植物。晝夜長短接近于相等時d.中間型植物。開花受光長影響較小的植物

光周期反應(yīng)與光強無關(guān)（2）光周期對植物生長發(fā)育的影響光周期主要是對植物開花的誘導(dǎo)效應(yīng)。光周期對植物營養(yǎng)生長的影響不大。（3）光周期學(xué)說在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用作物引種。作物育種。防御農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害，（主要是躲）。延長生育期，提高產(chǎn)量。2．光照強度對作物的影響（1）光強與光合作用光飽和點：在一定的光照強度范圍內(nèi)，光合作用強度隨著光照強度的增強而增強。當(dāng)光照強度達(dá)到一定強度后，光合作用強度不再相應(yīng)地增強，我們把這種現(xiàn)象稱為光飽和現(xiàn)象。這個光的臨界點稱為光飽和點。光補償點：

在光合作用進(jìn)行的同時，植物的呼吸過程也在進(jìn)行。把植物的光合強度和呼吸強度達(dá)到相等時的光強值稱為光補償點。喜陽植物和耐蔭植物

根據(jù)植物對光照強度的反應(yīng)，可分為喜陽植物和耐蔭植物。最喜陽植物的光合作用水平隨光照強度可一直增加到等于全部太陽光照時（即不存在光飽和現(xiàn)象）。而耐蔭植物在光照強度僅及晴天時的1/10時，光合作用就不再增加了。喜陽植物光飽合點較高，所以植物對太陽能的利用率也較高，生產(chǎn)潛力較大。另外強光有利于作物果實和籽粒的生長，產(chǎn)品中的蛋白質(zhì)、含糖量等都比較高。栽培的農(nóng)作物多屬喜陽植物。耐蔭植物雖然要求一定強度的陽光，但可忍耐不同程度的蔭蔽。相對較弱的光照條件有利于植物營養(yǎng)器官的生長，一般植物生長較細(xì)長、嫩弱，蛋白質(zhì)含量較少，水分含量較高。這對于以植物營養(yǎng)部分為收獲對象的作物很有利。（2）光在群體中的分布：反射吸收透射3．光能利用率及其提高途徑1.光能利用率

我們把單位面積上作物收獲物中包含的能量（eh）與投射到該單位面積上的光合有效輻射（可見光）能量（RPAR）的比值叫做光能利用率，并用U表示：

(U=eh/RPAR×100%)

如果計算某段時期的光能利用率，則上式可寫成：

(U=Hm×ΔWm/∑RPAR)即：生成能量與投射年能量之比2.提高光能利用率的途徑1）光能利用率的理論值：研究表明，在水、熱、礦物營養(yǎng)都能得到保證的條件下，植物最終形成產(chǎn)量的光合有效輻射的能量利用率在10%左右，這是希望達(dá)到的理論數(shù)值，即可能達(dá)到的產(chǎn)量上限。但在實際生產(chǎn)中，光能利用率離理論數(shù)值相差甚遠(yuǎn)，只有0.5%～1.0%，高的約達(dá)2%，說明提高光能利用率以增加單位面積產(chǎn)量是大有潛力的。

2）限制光能利用率的自然因素主要有：作物生長初期覆蓋率小；作物群體內(nèi)光分布不合理；光能轉(zhuǎn)化率低；中、高緯度地區(qū)農(nóng)業(yè)受冬季低溫的限制；不良的水分供應(yīng)與大氣條件使氣孔關(guān)閉，影響CO2的有效性與植物的其它功能；光合作用受空氣中CO2含量的限制；作物營養(yǎng)物質(zhì)的缺乏；自然災(zāi)害（氣象與病蟲等）的影響。3）提高作物光能利用率的途徑(1)充分利用生長季節(jié)，增加農(nóng)作物的生長日數(shù)。(2)建立合理的群體結(jié)構(gòu)，造成群體中多層立體配置，以減少整個作物層的反射、透射和漏射光，增加作物對光能的吸收比例。(3)改善水、熱、氣等環(huán)境條件，增加作物光合能力。(4)培育高光效品種，提高作物的光飽和點。在培育作物品種時，要增加暗反應(yīng)的速度，以充分利用光反應(yīng)所吸收的光能，提高光飽和點和光能利用率。(5)減少呼吸等消耗，增加凈光合生產(chǎn)率。(6)提高經(jīng)濟系數(shù)即谷草比。通過育種和先進(jìn)的栽培措施，使作物的經(jīng)濟系數(shù)提高。4、光照因子異常的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害1、日灼：樹木枝干、果實因受強烈日射而引起的傷害。2、陰害：持續(xù)陰天光照不足導(dǎo)致光合作用下降，養(yǎng)分積累不足，莖稈細(xì)弱易倒折，授粉不良等現(xiàn)象。第三講熱量條件與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主要內(nèi)容：1.溫度強度對作物的影響2.溫度累積對作物的影響3.溫度周期性變化對作物的影響4、溫度異常引起的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害熱量條件對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響是通過：溫度強度持續(xù)時間變化規(guī)律等方面產(chǎn)生的。1.溫度強度對作物的影響適宜的溫度條件范圍內(nèi)，作物生命活動順利進(jìn)行;過高或過低溫度，對作物生命活動不利，嚴(yán)重時甚至?xí)?dǎo)致其死亡。（1）作物的三基點溫度三基點溫度最適溫度最高溫度最低溫度下限溫度最適溫度上限溫度針對不同作物不同對大多數(shù)作物而言：維持生命的溫度一般都在-10～50℃之間，適宜生長的溫度在5～40℃之間，保證發(fā)育的溫度在10～35℃之間。不同作物的三基點溫度不同；不同品種的三基點溫度不同（同一種作物）；不同生育期的三基點溫度也有差異（同一種作物品種）；不同生理過程和不同器官對溫度條件的要求也是不同（同一種作物）。（2）農(nóng)業(yè)界限溫度農(nóng)業(yè)界限溫溫度重要物候現(xiàn)象農(nóng)事活動開始終止的溫度完全根據(jù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和氣象條件的關(guān)系來劃定具有普遍意義的，標(biāo)志某些重要物候現(xiàn)象或農(nóng)事活動的開始、終止或轉(zhuǎn)折的溫度叫農(nóng)業(yè)界限溫度，簡稱界限溫度。

農(nóng)業(yè)上常用的界限溫度（用日平均氣溫表示）有：0℃、5℃、10℃、15℃和20℃。他們的農(nóng)業(yè)意義為：

0℃——土壤凍結(jié)和解凍；農(nóng)事活動開始或終止。冬小麥秋季停止生長和春季開始生長（有人采用3℃），冷季牧草開始生長。0℃以上持續(xù)日數(shù)為農(nóng)耕期。

5℃——早春作物播種；喜涼作物開始或停止生長，多數(shù)樹木開始萌動。冷季牧草積極生長。5℃以上持續(xù)日數(shù)稱生長期或生長季

10℃——春季喜溫作物開始播種與生長，喜涼作物開始迅速生長。常稱10℃以上的持續(xù)日數(shù)為喜溫作物的生長期。

15℃——喜溫作物積極生長，春季棉花、花生等進(jìn)入播種期，可開始采摘茶葉。穩(wěn)定通過15℃的終日為冬小麥適宜播種的日期；水稻此時已停止灌漿；熱帶作物將停止生長。

20℃——水稻安全抽穗、開花的指標(biāo)，熱帶作物正常生長。（3）溫度強度與作物的生長發(fā)育溫度強度是通過光合作用呼吸作用影響作物的生長發(fā)育

光合作用和呼吸作用都有它們的三基點溫度，但呼吸作用的最適溫度比光合作用的高。作物有機物質(zhì)的增加（積累），取決于其光合作用所積累的有機物質(zhì)和呼吸作用所消耗的有機物質(zhì)之差。溫度還通過影響植物蒸騰作用來影響植物的光合作用。（4）溫度條件與作物引種作物引種有下列三條規(guī)律：一是：北種南引（或高山引向平原）比南種北引（或平原引向高山）容易成功。二是：一年生植物要比多年生植物引種容易成功，落葉植物要比常綠植物引種容易成功，草本植物要比木本植物引種容易成功，灌木要比喬木引種容易成功。三是：在植物引種過程中，存在著氣候馴化現(xiàn)象。引種一定要遵循氣候相似原理。2.溫度累積對作物的影響積溫：某一時段內(nèi)逐日平均氣溫累積之和。它是研究作物生長、發(fā)育對熱量的要求和評價熱量資源的一種指標(biāo)。一般用單位為℃，有時用℃·d，兩者依計算方法而異。研究溫度對作物生長、發(fā)育的影響，既要考慮到溫度的強度，又要注意到溫度的作用時間。（1）活動積溫與有效積溫下限溫度（生物學(xué)零度）：作物開始生長發(fā)育要求一定的下限溫度，實際上是作物生長發(fā)育的起始溫度，又稱為生物學(xué)零度。活動積溫：把高于下限溫度的日平均氣溫稱為活動溫度。作物在某一時段內(nèi)活動溫度的總和稱為活動積溫?；顒臃e溫多用于農(nóng)業(yè)氣候分析Y:活動積溫，Ti:活動溫度有效積溫：把活動溫度與下限溫度之差稱為有效溫度。作物在某時段內(nèi)有效溫度的總和稱為有效積溫。有效積溫多用于研究作物的發(fā)育與熱量條件的定量關(guān)系、建立作物發(fā)育速度的農(nóng)業(yè)氣象模式和編制農(nóng)業(yè)氣象預(yù)報等。A:有效積溫，Ti:活動溫度，B:下限溫度（2）積溫的求算方法

給定上下限溫度求算積溫的方法比較簡單，即按照積溫的定義求算即可。

沒有給定上下限溫度求算積溫的方法要復(fù)雜一些，關(guān)鍵是要確定上限溫度及下限溫度。

在實際工作中常根據(jù)多年觀測資料、分期播種資料、地理播種資料或地理分期播種資料采用圖解法、最小二乘法及差值法求出。3.溫度周期性變化對作物的影響（1）作物的溫周期現(xiàn)象：作物的生長發(fā)育對氣溫的周期性變化的反應(yīng)，稱為作物的溫周期現(xiàn)象。溫周期現(xiàn)象是作物對溫度節(jié)律性變化規(guī)律的適應(yīng)。（2）氣溫日變化對作物生長發(fā)育及產(chǎn)量形成的影響日溫周期有效范圍內(nèi)生長發(fā)育速度灌漿速度溫度的升高日較差的增大否則會造成傷害，嚴(yán)重時會導(dǎo)致作物死亡（3）氣溫日變化對農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的影響

氣溫日較差大，作物的含糖量和蛋白質(zhì)含量都較高，產(chǎn)量也高。另外，氣溫日變化還常和其它氣象要素日變化（尤其是光周期）相結(jié)合共同對作物產(chǎn)生影響，即白天高氣溫、強光照有利于光合作用，而適當(dāng)?shù)臍鉁厝蛰^差可增加白天的光合積累而減少夜間的呼吸消耗。4、溫度因子異常的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害1、冷害：作物在生長季節(jié)內(nèi)，因溫度降到生育所能忍受的下限以下而受害。某些作物受害后形態(tài)上無明顯癥狀，不易發(fā)現(xiàn)，俗稱“啞巴災(zāi)”。

冷害發(fā)生時的日平均溫度都在0℃以上,有時甚至可達(dá)20℃左右，因作物及其所處的發(fā)育期而異。同一種冷害在不同地區(qū)有不同的稱謂。如水稻抽穗開花期的冷害發(fā)生在中國長江中下游地區(qū)的稱秋季低溫害，俗稱“翹穗頭”；發(fā)生在廣東、廣西地區(qū)時因值寒露節(jié)氣，故稱寒露風(fēng)。冷害敏感的果蔬類型

按發(fā)生時的天氣特點,可分3種類型：①濕冷型。低溫伴隨陰雨,日照少,相對濕度大而氣溫日較差小。②干冷型。冷空氣入侵后，天氣晴朗，相對濕度小而氣溫日較差大。③霜冷型。前期低溫與來得特早的秋霜凍相結(jié)合所致。

按對作物為害的特點，則可分為：①延遲型。較長時期的低溫削弱植株生理活性，引起作物生育期顯著延遲,在生長季節(jié)內(nèi)不能正常成熟，導(dǎo)致減產(chǎn)。②障礙型。作物在生殖生長階段，主要是孕穗期和抽穗開花期遇短時間低溫,生殖器官的生理機能被破壞，造成空殼減產(chǎn)。③混合型。由上述兩類冷害相結(jié)合而成，比單一型為害更嚴(yán)重。

2、凍害：即作物在0℃以下的低溫使作物體內(nèi)結(jié)冰，對作物造成的傷害。常發(fā)生的有越冬作物凍害、果樹凍害和經(jīng)濟林木凍害等。（3）、寒害：主要指熱帶、亞熱帶作物在冬季生育期間溫度不低于0℃時，因氣溫降低引起作物生理機能障礙，導(dǎo)致減產(chǎn)甚至死亡的一種農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害。

寒害多發(fā)生在我國華南地區(qū)，該地區(qū)冬季常遭受冷空氣影響，造成強烈降溫，對香蕉、荔枝、龍眼、甘蔗、橡膠等華南主要熱帶、亞熱帶經(jīng)濟作物危害嚴(yán)重。熱帶植物遭低溫侵襲而受的損害主要發(fā)生于冬季。一般最低氣溫在10℃左右即已輕微受害，4～5℃左右將嚴(yán)重受害。不同作物受害癥狀不同：橡膠樹受害后頂芽葉片嫩梢焦枯，樹枝或樹干爆皮流膠、干枯，根部死亡；椰子則出現(xiàn)葉枯、果凋甚至全株死亡。防御寒害的主要措施有：選擇避寒宜林地、營造防護林、采用耐寒品種。苗圃可設(shè)置防霜棚、風(fēng)障等；對小苗可搭蓋防寒罩、培土；對幼樹可采用包扎塑料薄膜、稻草防寒筒以及主稈基部培土、修枝和樹腳涂封等措施（4）霜凍：是指空氣溫度突然下降，地表溫度驟降到0℃以下，使農(nóng)作物受到損害，甚至死亡。與霜不同。

每年秋季第一次出現(xiàn)的霜凍叫初霜凍，翌年春季最后一次出現(xiàn)的霜凍叫終霜凍，初終霜凍對農(nóng)作物的影響都較大。霜凍我國地域廣闊，初霜凍日出現(xiàn)日期也大不相同。9月中旬：新疆北部、內(nèi)蒙古及東北北部地區(qū)；9月下旬到10月上旬：東北大部、華北北部、西部及西北地區(qū)；11月上旬：初霜線南移至秦淮一帶；11月下旬：西南及長江中下游地區(qū)；12月上旬：南嶺；12月下旬到1月中旬之間：華南中北部霜凍的預(yù)防方法

灌水法：灌水可增加近地面層空氣濕度，保護地面熱量，提高空氣溫度（可使空氣升溫2℃左右）。

遮蓋法：就是用稻草、麥稈、草木灰、雜草、尼龍等覆蓋植物，既可防止外面冷空氣的襲擊，又能減少地面熱量向外散失，一般能提高氣溫1－2℃。

熏煙法：是用能夠產(chǎn)生大量煙霧的柴草、牛糞、鋸木、廢機油、赤磷或其它塵煙物質(zhì)，在霜凍來臨前半小時或1小時點燃。一般能提高氣溫1－2℃。

施肥法：在寒潮來臨前早施有機肥，特別是用半腐熟的有機肥做基肥，可改善土壤結(jié)構(gòu)，增強其吸熱保暖的性能。（5）高溫?zé)岷Γ汉喎Q高溫害，是高溫對植物（生物）生長發(fā)育和產(chǎn)量形成所造成的損害，一般是由于高溫超過植物（生物）生長發(fā)育上限溫度造成的，主要包括高溫害和果樹林木日灼及畜、禽、水產(chǎn)漁類熱害等。水稻開花-灌漿期受高溫危害的溫度指標(biāo)：

日最高氣溫持續(xù)３天以上≥３５℃。盛花期３６℃～３７℃嚴(yán)重受害。玉米各生育階段的熱害指標(biāo)：

以中度熱害為標(biāo)準(zhǔn)，苗期為３６℃；生殖期為３２℃；成熟期為２８℃。高溫?zé)岷Φ姆烙鶎Σ撸?、采取引種、育種等生物措施2、合理安排生產(chǎn)布局，減輕高溫傷害3、改善小氣候環(huán)境條件4、因地制宜采取科學(xué)管理措施。五．調(diào)節(jié)溫度的農(nóng)業(yè)措施1、灌溉：在溫暖季節(jié)與時期的灌溉可起降溫的作用，寒冷季節(jié)可以起保溫作用。2、松土與鎮(zhèn)壓：（1）鋤地（松土）對土溫的影響鋤地的作用是綜合的，可有增溫、保墑、通氣及一系列生理生態(tài)效應(yīng)，僅就溫度效應(yīng)來說，如果鋤地質(zhì)量高而條件適宜，可使暖季土壤表層（3cm）日平均溫度增高1℃，最高可增加2—3℃或更多。（2）鎮(zhèn)壓對土溫的影響鎮(zhèn)壓的作用與鋤地相反，它能增加土壤容重，減少土壤孔隙，增加表層土壤水分，從而使土壤熱容量、熱導(dǎo)率都有增加。

3、壟作：在一年的溫暖季節(jié)，壟作可以提高表層溫度，有利于種子發(fā)芽與幼苗生長，一般可使壟背土壤（5cm）日平均溫度提高1—2℃，并可加大土溫日較差。4、染色劑與增溫劑對土溫的影響

增溫劑：土壤增溫劑是一種覆蓋物，它具有保墑、增溫、壓堿和防止風(fēng)蝕、水蝕的多種作用。染色劑：噴灑或施用黑色物質(zhì)如草木灰、泥炭等，使土壤能更多吸收太陽輻射而增溫，施用淺色物質(zhì)如石灰、高嶺土等，可反射太陽輻射而降溫并緩和溫度日變化。

第四講水分條件與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

主要內(nèi)容：1.土壤--植物--大氣水分循環(huán)系統(tǒng)2.土壤--植物--大氣水分傳輸3.水分對作物的影響4.農(nóng)田土壤水分調(diào)控1.土壤--植物--大氣水分循環(huán)系統(tǒng)（1）水分循環(huán)系統(tǒng)定義大氣水分以降水形式到達(dá)地面，經(jīng)分配后進(jìn)入土壤，大量的水分通過植物根系吸收并經(jīng)植物體運輸?shù)饺~面，再由葉片中的液態(tài)水變?yōu)槠麘B(tài)水而輸送到空氣中。這種貫通稱之為土壤--植物--大氣水分循環(huán)系統(tǒng)，或者土壤-植物-大氣連續(xù)體（SPAC）系統(tǒng)。67（2）土壤水分常數(shù)凋萎系數(shù)：植物產(chǎn)生永久凋萎時的土壤含水量。田間持水量：土壤中毛管懸著水達(dá)到到最大量時的土壤含水量。毛管斷裂含水量：土壤中的毛管懸著水連續(xù)狀態(tài)斷裂，停止了毛管懸著水的運動，這時的土壤含水量稱為毛管斷裂含水量。約為田間持水量的65%?？勺鳛楣嗨南孪拗笜?biāo)毛管蓄水量：土壤毛管孔隙都充滿水分時的含水量。比田間持水量高1/4～1/3左右。全蓄水量：土壤中所有孔隙全部充滿水時的含水量。對作物生長育不利。土壤有效水分可用下式計算：土壤有效水量土壤貯水量凋萎濕度時的土壤貯水量2.土壤--植物--大氣水分傳輸（1）土壤--植物--大氣水分傳輸在土壤--植物--大氣系統(tǒng)中，水流的各個過程和途徑是：土壤中的水分植物根表皮葉片的葉肉細(xì)胞氣孔大氣（2）農(nóng)田蒸散農(nóng)田蒸散植物的蒸騰棵間土壤蒸發(fā)蒸散是植物失水主要方式蒸騰：植物的葉面蒸發(fā)。影響蒸騰作用的因子：作物本身特征（葉面積、根冠比、葉片方位、葉片大小、葉片表面特征、氣孔、生育期），氣象條件（光、溫、空氣濕度、風(fēng)），土壤條件（溫度、濕度和通氣狀況）。3.水分對作物的影響（1）作物的需水量蒸騰系數(shù)：是指作物在生育期內(nèi)，每合成一克干物質(zhì)所蒸騰的水分克數(shù)。蒸騰系數(shù)：蒸騰系數(shù)大小表征對水分利用率對水分的喜好蒸騰系數(shù)大，要求的水分多，利用率低。蒸騰效率低

作物需水量主要包括三個部分：作物需水量光合作用和植物含水蒸騰耗水（占絕大部分）棵間蒸發(fā)和田間滲漏生理需水生態(tài)需水作物各生育期的需水量:播種到生育盛期前生長盛期開花以后少30少10-20多50-60營養(yǎng)生長植株體積不再增大營養(yǎng)生長生殖生長﹪﹪﹪（2）作物的水分臨界期和關(guān)鍵期水分臨界期：農(nóng)作物在不同生育期對水分最敏感的時期，即由于水分缺乏對產(chǎn)量影響最大的時期，稱之為某作物的水分臨界期。水分臨界期一般在作物的穗花期不一定就是作物需水量最多79水分關(guān)鍵期：在水分臨界期或?qū)λ忠蚕喈?dāng)敏感的另一個時期，正好遇上當(dāng)?shù)亟邓畻l件經(jīng)常不足，這一時期即當(dāng)?shù)厮謼l件影響產(chǎn)量的關(guān)鍵時期，稱為作物的水分關(guān)鍵期。水分臨界期和關(guān)鍵期是不同的概念：水分臨界期水分關(guān)鍵期從作物本身考慮綜合考慮作物的特性和當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件生理問題農(nóng)業(yè)氣象問題（3）降水對作物的影響降水強度和降水量對作物的影響透雨

十分有利于作物短時雷陣雨

對作物不利熱雷雨、夜雨

對作物有利連陰雨

對作物不利。降水比人工灌水更有利于增加大氣中水分含量降水的時間分配涉及到兩個方面：降水的時間分配對作物的影響與溫度條件是否配合與作物的水分需求是否一致積雪的農(nóng)業(yè)意義有：降雪對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響保溫作用增墑作用飲水作用致災(zāi)作用4.農(nóng)田土壤水分調(diào)控農(nóng)田、土壤水分調(diào)控合理開發(fā)和利用水資源節(jié)水技術(shù)措施節(jié)水農(nóng)藝措施節(jié)水農(nóng)業(yè)布局①降水有效利用。②地下水和地表水的聯(lián)合利用。③劣質(zhì)水開發(fā)。①輸水工程。②節(jié)水灌溉技術(shù)。①農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。②種植制度。③作物布局。①抗旱育種。②節(jié)水灌溉。③覆蓋技術(shù)。④保墑耕作。⑤培肥地力。⑥理化抗旱措施。四、提高水分利用效率的途徑灌溉

灌溉時間、灌溉水量和灌溉方式,對于提高水分有效利用率很重要。

在作物需水臨界期,灌溉適量水分收益最高。常用灌溉方式有:溝灌：適用于寬行距中耕作物,如棉花、玉米、薯類及有些蔬菜。淹灌：是一種滿足水稻喜溫好濕作物的灌溉方式。噴灌、滴灌：據(jù)研究,噴灌用水經(jīng)濟,水分有效利用率高,與溝灌相比較,一般可省水20-30%,增產(chǎn)10-20%。滴灌經(jīng)濟效益最佳，但成本較高。溝灌淹灌噴灌滴灌

風(fēng)障

在一般風(fēng)速下,風(fēng)障不改變作物的水分有效利用率;在大風(fēng)和平流顯熱情況下,風(fēng)障可明顯提高作物的水分有效利用率,少耗水而增產(chǎn)。

染色與覆蓋

染色的作用在于改變植物表面的光學(xué)性質(zhì),即增大反射率,減少輻射差額,從而減少水分消耗。

覆蓋在于減少農(nóng)田蒸散,特別在有風(fēng)的情況下效果尤其顯著。

作物種類的選配

根據(jù)各地水分條件,選配適宜作物可提高水分有效利用率。大量研究表明，不同作物之間的水分利用效率存在很大差異。比如高粱地蒸散率小,土壤中貯水量比大豆地多。高粱水分有效利用率為大豆的近三倍。搞好農(nóng)田基本建設(shè)配套設(shè)施和合理施肥等均可提高水分有效利用率。

第五節(jié)與光、溫、水相關(guān)的農(nóng)業(yè)氣象指標(biāo)示例設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害指標(biāo)病蟲害指標(biāo)設(shè)施水產(chǎn)養(yǎng)殖農(nóng)事活動指標(biāo)指標(biāo)--設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害指標(biāo)及災(zāi)害等級劃分災(zāi)害等級磚墻二代溫室土墻二代溫室指標(biāo)等級解釋低溫寡照輕級連續(xù)2天無日照；或連續(xù)3天中有2天無日照，另一天日照時數(shù)小于3小時；外界最低氣溫≤，且＞

連續(xù)2天無日照；或連續(xù)3天中有2天無日照，另一天日照時數(shù)小于3小時；外界最低氣溫≤，且＞

作物生長發(fā)育速度減緩，開始有落花、落果現(xiàn)象發(fā)生。后期若恢復(fù)日照，作物能正常生長，對產(chǎn)量無影響。低溫寡照中級連續(xù)4-5天無日照；或逐日日照時數(shù)小于3小時連續(xù)5-7天；外界最低氣溫≤，且＞。連續(xù)4-5天無日照；或逐日日照時數(shù)小于3小時連續(xù)5-7天；外界最低氣溫≤，且＞。部分作物出現(xiàn)生理性干旱，部分作物落花落果，開始出現(xiàn)停止生長現(xiàn)象，葉片和植株開始發(fā)生萎蔫。低溫寡照重級連續(xù)無日照日數(shù)大于7天；或逐日日照時數(shù)小于3小時連續(xù)8天以上；外界最低氣溫≤。連續(xù)無日照日數(shù)大于7天；或逐日日照時數(shù)小于3小時連續(xù)8天以上；外界最低氣溫≤。部分作物出現(xiàn)冷害，葉片嚴(yán)重脫水，嚴(yán)重的發(fā)生死亡，即使后期恢復(fù)日照，對產(chǎn)量也會產(chǎn)生一定影響。小麥白粉病發(fā)生發(fā)展的氣象等級指標(biāo)等級判斷標(biāo)準(zhǔn)氣象條件對小麥蚜蟲發(fā)生利弊5月平均氣溫相對濕度115～20℃≥70%氣象條件有利于小麥白粉病大發(fā)生213～15℃，20～23℃60～70％氣象條件有利于小麥白粉病中等偏重發(fā)生310～13℃，23～25℃55～60％氣象條件有利于小麥白粉病中等發(fā)生40～10℃，25～28℃<55％氣象條件有利于小麥白粉病偏輕發(fā)生5≤0℃，≥28℃氣象條件不利于小麥白粉病的發(fā)生指標(biāo)—病蟲害指標(biāo)—巴魚池塘（上海）大棚搭棚和揭膜日平均氣溫穩(wěn)定通過10℃終日的前5天，是魚塘適宜搭棚的時間；從歷史資料分析，上海郊區(qū)12月上旬前期為大棚魚塘平均最晚覆膜的時間。日平均氣溫穩(wěn)定通過10℃的初日，是揭除魚塘大棚膜的時間；從歷史資料分析，上海郊區(qū)3月下旬為大棚魚塘揭除塑料薄膜的時間。日最低氣溫穩(wěn)定≤4℃的前5天，是魚塘最晚搭棚的時間。如果再晚搭棚，那么巴魚遭受凍害的機率明顯增大，會嚴(yán)重影響產(chǎn)量。94災(zāi)害名稱干旱洪澇漬害涵義地表層水不能滿足作物生長的需要/特點:影響作物生長強降水形成洪水徑流沖毀設(shè)施、淹沒農(nóng)田，或強降水后農(nóng)田產(chǎn)生積水，無法及時排出，造成作物受淹，當(dāng)持續(xù)時間超過作物的耐淹能力后所形成的危害。由于降水集中，農(nóng)田地下水位過高，作物根層土壤持續(xù)處在過濕狀態(tài)，使作物根系長期被水浸泡缺氧，影響正常生長發(fā)育而形成的危害。主要發(fā)生區(qū)域各區(qū)域均可能發(fā)生沿海、江、湖、庫的地區(qū)排水不好，降雨集中的地區(qū)主要影響作物各個作物生長季節(jié)降雨集中的季節(jié)連陰雨持續(xù)的季節(jié)五、水分異常的主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害第五講二氧化碳、風(fēng)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)1.二氧化碳對作物的影響（1）植物對CO2的吸收和利用CO2從大氣到葉綠體中要經(jīng)過三段路程：大氣葉肉細(xì)胞表面葉片附近葉綠體內(nèi)（2）CO2飽和點與補償點CO2飽和點：在輻射能充分滿足的條件下，植物的光和速率不再隨CO2濃度增加而增大時的CO2濃度稱為CO2飽和點。在5～10lx光強時，大多數(shù)植物的CO2飽和點在800～1800μL/L左右。CO2補償點：植物光合作用所消耗的CO2與呼吸作用所釋放的CO2達(dá)到平衡時，環(huán)境中的CO2濃度稱為CO2補償點。CO2補償點是了解和衡量光合作用與呼吸作用兩者關(guān)系的一個重要生理指標(biāo)。另外，CO2補償點還與作物發(fā)育和環(huán)境條件有關(guān)。此時的光合速率等于零。（3）土壤和近地層CO2調(diào)控技術(shù)土壤和近地層CO2調(diào)控技術(shù)土壤CO2釋放的調(diào)節(jié)田間CO2濃度調(diào)控。CO2施肥。土壤CO2釋放的調(diào)節(jié)：

松土、增濕、施肥。田間CO2濃度調(diào)控：a.合理密植，改善田間通風(fēng)條件；b.種植行向要與當(dāng)?shù)厥⑿酗L(fēng)向一致，改善田間通風(fēng)條件。c.栽培時要寬行窄株距，改善群體通風(fēng)條件。CO2施肥最佳時間CO2施肥：

CO2氣源主要有：干冰CO2發(fā)生劑工業(yè)尾氣燃料。CO2臨界期（生殖生長期）最大需要期（營養(yǎng)、生殖生長兩旺時期）CO2限制期（光照強、氣溫較高、供水充分時）正常CO2濃度2～3倍效果較好，不宜超過10倍。2.風(fēng)對作物的影響（1）有利影響

使群體內(nèi)外熱量相平衡，加快葉片的蒸騰，降低葉溫；是植物被動吸水、礦物質(zhì)運輸?shù)脑瓌恿Γ皇谷~片邊界層變薄，減小二氧化碳進(jìn)入到植物體內(nèi)的阻力；使群體內(nèi)外、上下層得二氧化碳相平衡；傳播花粉、孢子、種子、果實等。（2）不利影響造成植物機械損傷；為病原菌從傷口侵入植物體提供了條件；引起植物落花、落果、落鈴、落莢、落粒或大片倒伏等；加重干旱、低溫、暴雨、暴雪、污染等傳播病蟲害；風(fēng)蝕。（3）防風(fēng)措施營造防風(fēng)林，設(shè)置防風(fēng)籬；選擇背風(fēng)點；選擇抗風(fēng)作物與品種；改善栽培措施；支撐等。第六講現(xiàn)代農(nóng)業(yè)氣象業(yè)務(wù)方法和技術(shù)基礎(chǔ)

1.觀測與試驗技術(shù)

2.統(tǒng)計分析與統(tǒng)計模型構(gòu)建技術(shù)

3.作物模型

4.其他服務(wù)技術(shù)資料獲?。旱孛嬗^測遙感觀測

試驗（人工環(huán)境模擬、自然環(huán)境試驗、野外考察）1.觀測與試驗技術(shù)資料獲取地面觀測107遙感觀測

利用光電傳感器接受并記錄被測對象所發(fā)射（或反射）的不同電磁波并攝成圖象，然后進(jìn)行處理，判讀所獲得的資料。按運載工具的高度，可分為地面遙感（如雷達(dá)探測）、低空遙感(如飛機探測)和高空遙感（如衛(wèi)星探測）。108

試驗中獲取資料的方法包括：人工環(huán)境模擬、自然環(huán)境試驗、野外考察。109人工環(huán)境模擬法-資料獲取方法1

全環(huán)境控制部分環(huán)境控制110自然環(huán)境試驗法-資料獲取方法2

包括：①分期播種。按一定的時間間隔重復(fù)播種試驗植物，利用氣象條件隨時間的變化來研究各類農(nóng)業(yè)氣象問題。應(yīng)用這種方法，使植物在同一生長發(fā)育時期遇到不同氣象條件，或在同一氣象條件下又遇到植物的不同生育時期，可以達(dá)到縮短試驗周期、提早獲得結(jié)果的目的。此法如在不同地區(qū)進(jìn)行，稱地理分期播種法。②地理播種。利用地區(qū)間氣象條件的差異來研究某一農(nóng)業(yè)氣象問題?？稍诓煌暥鹊牡貐^(qū)間進(jìn)行播種（水平地理播種），也可在不同高度的地區(qū)（垂直地理播種）或不同地形的地區(qū)進(jìn)行播種（小氣候播種）。111③地理移置。

根據(jù)不同目的，將在同一地點和時間、統(tǒng)一栽培管理的相同盆栽試驗材料，于試驗階段分別移送至山區(qū)不同高度（或不同地形）的各試驗點，進(jìn)行某類農(nóng)業(yè)氣象問題的試驗研究。④對比試驗。

對各種試驗處理直接進(jìn)行對比平行觀測。應(yīng)用此法時，作物品種、土壤類型以及栽培管理應(yīng)盡量一致，以排除非氣象因子對作物生育的影響，突出氣象條件的作用。

112野外考察法-資料獲取方法3

實地調(diào)查：

根據(jù)生產(chǎn)實踐提出的農(nóng)業(yè)氣象問題，利用儀器在事先擬定的考察路線上進(jìn)行定點觀測或流動觀測或訪問調(diào)查等方法取得資料數(shù)據(jù)。按調(diào)查目的不同分農(nóng)業(yè)氣候普查、農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害調(diào)查和農(nóng)業(yè)小氣候調(diào)查等類型。113一、田間試驗和數(shù)據(jù)處理

平均值法、差異顯著性檢驗、方差分析二、農(nóng)業(yè)氣候資源分析和區(qū)劃

回歸分析、判別分析、差異顯著性檢驗（t檢驗）、方差分析三、農(nóng)作物產(chǎn)量氣象預(yù)報

特征數(shù)的尋找、相關(guān)分析、回歸模型等四、農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的反演和預(yù)測

韻律分析、回歸我們現(xiàn)在常用的統(tǒng)計分析軟件：SPSS13.0(SPSSInc.,Chicago,USA)、OfficeExcel2003等