（一）作物與干旱

1．水在作物生長(zhǎng)中的作用

水是作物生長(zhǎng)的基本條件，又是調(diào)節(jié)土壤肥力的重要因素。水在作物生長(zhǎng)中具有基礎(chǔ)性和關(guān)鍵性的作用。

首先，水是作物有機(jī)體的重要組成部分。凡是生長(zhǎng)著的作物都含有大量水分，一般農(nóng)作物植株的含水率為60%～80%，蔬菜和塊根作物高達(dá)90%～95%以上。只有當(dāng)作物細(xì)胞貯存較多水分時(shí)，才會(huì)有旺盛的代謝作用。水能保持作物的固有形態(tài)，使植株挺直、葉面伸展，以發(fā)揮正常的生理機(jī)能。如水分虧缺，代謝作用減弱，作物就生長(zhǎng)不了，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使作物死亡。

其次，水是作物制造有機(jī)物質(zhì)不可缺少的原料。作物生長(zhǎng)的過(guò)程，就是體內(nèi)有機(jī)物不斷積累的過(guò)程，這個(gè)過(guò)程稱為光合作用，主要由葉片來(lái)完成。據(jù)測(cè)算，每生長(zhǎng)1克有機(jī)物質(zhì)，約需消耗水分500克左右。

同時(shí)，水也是作物營(yíng)養(yǎng)的良好溶劑和輸送載體。作物體內(nèi)的一切代謝作用，都必須在水中進(jìn)行。礦物鹽溶于水中，才能被作物根系吸收。作物體內(nèi)的養(yǎng)分也只有借助水的作用，才能進(jìn)行溶解和輸送到植物體內(nèi)的各個(gè)部分。

水對(duì)作物生長(zhǎng)環(huán)境的影響非常明顯，如對(duì)土壤空氣及熱狀況的影響。通過(guò)灌溉排水措施，可以以水調(diào)溫，適應(yīng)作物生長(zhǎng)的需要；還可以以水調(diào)肥，促進(jìn)養(yǎng)分分解和轉(zhuǎn)化。水與作物的關(guān)系，不僅表現(xiàn)在水量上，過(guò)多和缺少對(duì)作物生長(zhǎng)都不利，而且水的物理、化學(xué)性狀，含有的物質(zhì)成分和數(shù)量，也對(duì)作物生長(zhǎng)和發(fā)育有著不同程度的影響。

2．作物的生長(zhǎng)條件和需水規(guī)律

（1）作物生長(zhǎng)的氣象條件

作物生長(zhǎng)除與水、土壤有密切關(guān)系外，與氣象條件也有很大關(guān)系，氣溫高低、日照多少、無(wú)霜期長(zhǎng)短等，對(duì)作物生長(zhǎng)都有很大的影響。我國(guó)幾種作物萌發(fā)的適宜溫度和全生育期有利氣象條件見(jiàn)表1-1。

（2）作物需水規(guī)律

①影響作物需水量的因素

·作物種類(lèi)品種。不同作物有不同需水特性，因此對(duì)蒸騰會(huì)產(chǎn)生不同影響，一般生長(zhǎng)期長(zhǎng)、葉面面積大、生長(zhǎng)快、根系發(fā)達(dá)的作物，需水量較大，反之則較小。

·氣象條件。包括光照、氣溫、濕度、風(fēng)速、氣壓等。氣溫高、日照強(qiáng)、空氣干燥、風(fēng)速大時(shí)，作物需水量大，反之，需水量則小。

·土壤條件。土壤水分較多，作物蒸騰量就大，一般土壤越濕，蒸發(fā)就越大。土壤質(zhì)地和結(jié)構(gòu)等對(duì)作物需水量都會(huì)產(chǎn)生影響。

·灌水技術(shù)和方法不同，土壤濕潤(rùn)方式和周期不一樣，會(huì)使需水量不同。滴灌和地下滲灌與地面灌溉的需水量也不一樣。

·農(nóng)業(yè)技術(shù)措施。密植、施肥、松土等農(nóng)業(yè)技術(shù)措施，對(duì)作物需水量會(huì)有一定影響。

上述這些因素對(duì)作物需水量的影響是相互聯(lián)系和制約的，各種作物的需水量在不同的年份、不同的地區(qū)、不同的栽培條件下各有不同。我國(guó)幾種主要糧食作物全生育期需水量的大致范圍見(jiàn)表1-2。

注1 ：畝系非法定計(jì)量單位，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該用公頃（hm2）表示，但考慮到習(xí)慣用法，為了避免換算，方便使用，本書(shū)仍用畝，1公頃=15畝，下同。

②作物需水規(guī)律 作物的需水規(guī)律，決定于作物的特性、氣象條件、土壤條件和農(nóng)業(yè)技術(shù)措施等，作物日蒸騰量（日需水量）一般是前后期小、中期大。作物生長(zhǎng)中缺水最敏感期，一般也是需水量最多階段，稱需水期。如果這個(gè)時(shí)期缺水，對(duì)作物發(fā)育和產(chǎn)量影響極大。小麥在拔節(jié)～抽穗期，玉米在抽穗～灌漿期，棉花在盛花期，水稻在拔節(jié)～孕穗期，需水量最大，是灌水關(guān)鍵時(shí)期。

我國(guó)主要農(nóng)作物的需水量與抗旱特性見(jiàn)表1-3，

③灌溉制度 作物的灌溉制度包括作物全生育期內(nèi)的灌水次數(shù)，每次的灌水日期、灌水定額和灌溉定額。灌水定額是指每畝農(nóng)田一次灌水的凈灌水量，在作物全生育期要進(jìn)行多次灌水，各次灌水定額之和稱為灌溉定額。

灌溉制度的制定應(yīng)根據(jù)作物適宜含水率、土壤計(jì)劃濕潤(rùn)層、有效降水量、地下水可吸取量等因素綜合考慮。因各地區(qū)條件差異很大，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)亍?dāng)年生產(chǎn)實(shí)際制定相應(yīng)的灌溉制度。

3．干旱的產(chǎn)生及危害

農(nóng)田水分消耗主要是作物的葉面蒸騰、棵間蒸發(fā)和土壤滲漏。作物根系從土壤中吸取的水分，約有99%通過(guò)葉面蒸發(fā)散失到大氣中。葉面蒸發(fā)隨著綠色葉片面積的增加而增加，作物成熟到葉片枯黃期間則減少。葉面蒸發(fā)是作物生理活動(dòng)的基礎(chǔ)，是水的一種有效消耗過(guò)程。棵間蒸發(fā)，對(duì)旱田來(lái)說(shuō)就是土壤蒸發(fā)，對(duì)水田就是水面蒸發(fā)，這雖然是水的無(wú)效消耗，但對(duì)調(diào)節(jié)空氣溫度和濕度，改善田間小氣候也會(huì)起一定作用。而土壤滲漏是無(wú)價(jià)值的消耗，且會(huì)造成水肥流失，應(yīng)予防止。當(dāng)土壤中水分不能滿足作物需要時(shí)，作物便會(huì)呈現(xiàn)凋萎狀態(tài)，從凋萎到枯死要經(jīng)歷一個(gè)過(guò)程，在此過(guò)程中，不同作物的表現(xiàn)形態(tài)不同，因而有著不同的凋萎系數(shù)。所以有的作物耐旱，有的作物不耐旱。

過(guò)度缺水會(huì)出現(xiàn)干旱，干旱有大氣干旱、土壤干旱和生理干旱之分。

大氣干旱是由于干熱風(fēng)和高溫氣象條件引起的，相對(duì)濕度多在10%～20%之間，雖然土壤中尚有可供利用的水分，但氣溫高使作物蒸發(fā)加劇，一般情況下大氣干旱會(huì)影響作物生長(zhǎng)，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)斐芍仓晁劳龌虼竺娣e減產(chǎn)。

土壤干旱是由于久旱不雨，又缺乏灌溉條件引起的。土壤水分越來(lái)越少，作物吸水困難，會(huì)造成植株葉黃、萎蔫，甚至枯死。

生理干旱則是因作物本身的生理原因，不能吸收土壤水分而出現(xiàn)的干旱。如施肥過(guò)多，土壤滲液過(guò)濃而燒死等。

灌溉水量過(guò)多則會(huì)造成土壤缺乏氧氣，使土壤環(huán)境惡化，作物根系因缺氧而呼吸困難，造成生長(zhǎng)不良，甚至死亡。水稻雖是喜水作物，但稻田土壤同樣需要適宜的水、肥、氣、熱，因此，耕作層要有一定的滲漏量進(jìn)行調(diào)節(jié)。

土壤水分過(guò)多還會(huì)造成鹽堿危害，影響作物吸收水分，抑制種子發(fā)芽，破壞土壤結(jié)構(gòu)，影響透水性和通氣性能。土壤板結(jié)對(duì)作物生長(zhǎng)極為不利。