谈作物与空气、土壤、环境之间的关系

分类：论文范文 发表时间：2022-01-07 08:56

　　摘要：我国战国时代问世的《吕氏春秋》中就曾指出，种庄稼要“正其行，通其风”。意思是说，作物植株要纵横有序，使株行间空气流畅。现在已经明确了，作物与空气的关系，实际上主要是作物与二氧化碳的关系。当然，对于豆类作物来说，与氮的关系也很密切。土壤条件也是影响到作物生长和产量的一个不可忽视的方面。另外，在作物产量形成的过程中，作物与环境之间的能量流和物质流更是相当大的。

　　关键词：作物；空气；土壤；环境；关系

　　1田间二氧化碳浓度的变化和作物的二氧化碳平衡

　　绿色植物和某些微生物通过光合作用固定空气中的二氧化碳，同时又通过呼吸作用和分解作用向空气中释放二氧化碳。一年之内，在田间有作物生长的季节，由于光合作用固定二氧化碳数量增加，空气中的二氧化碳浓度较低，而非生长季节，二氧化碳浓度较高。在一天内，作物群体内的二氧化碳浓度有明显的规律性变化。午夜和凌晨，群体内二氧化碳浓度很高，这是由于在此期间二氧化碳有补充而无消耗的缘故。清晨日出之后，光合作用，逐渐加强，二氧化碳浓度逐渐下降；直至中午，光合作用旺盛，二氧化碳浓度降至最低值；傍晚日落后，光合作用停止，二氧化碳浓度又复上升。作物进行光合作用所需要的二氧化碳不但来自群体以上空间，而且也来自群体下部，其中包括土壤表面枯枝落叶分解、土壤中活着的根和微生物呼吸、已死的根和有机质腐烂等所释放出来的二氧化碳。从二氧化碳的垂直分布来看，在作物群体内部，近地面层的二氧化碳浓度经常是比较高的。在一天之中，午夜和凌晨，越接近地表面，二氧化碳浓度越高。白天，由于光合作用消耗，群体上部和中部的二氧化碳浓度较小，下部稍大一些。作物群体上层光照充足，但二氧化碳浓度相对较低，下层二氧化碳浓度较大，光照却又较弱，各自都成了增加光合成的限制因子。这便是在作物生产上要十分重视通风透光的原因所在。

　　2氮素与作物营养

　　关于共生固氮，豆类作物通过与它们共生的根瘤菌能够固定并利用空气中的氮素。关于豆类作物在一生中固氮数量的报道很多。同一种豆类作物固氮数量相差如此悬殊的原因主要在于：第一，共生固氮菌株不同，固氮活性各异；第二，栽培条件特别是肥水供应不一；第三，豆类作物自身长势强弱不同。根瘤菌所固定的氮大约只占豆类作物需氮总量的1/4～1/2，并不能完全满足要求。在轮作中安排豆类作物对于缓和土壤肥力的减退有一定的好处；但是，除了绿肥能够增强肥力而外，其他豆类作物并没有“养地”作用。以收籽粒为目的的豆类作物从土壤中带走了氮素远比它们遗留给土壤的要多。

　　3作物与土壤酸碱度、土壤养分

　　各种作物对土壤酸碱度都有一定的要求。多数作物适于在中性土壤上生长，典型的“嗜酸性”或“嗜碱性”作物是没有的。不过有些作物及品种比较耐酸，另一些则比较耐碱。可以在酸性土壤上生长的作物有荞麦、甘薯、烟草、花生等；能够忍耐轻度盐碱的作物有甜菜、高粱、棉花、向日葵、紫花苜蓿等。紫花苜蓿被称作盐碱土的“先锋作物”。种植水稻也是改良盐碱地的一项措施。作物生长和形成产量需要有完全营养的保证。不过，从施肥和作物对营养元素反应的角度，常常把作物分作喜氮、喜磷、喜钾三大类。所说的分类只是有相对意义，其实在作物的生产上，缺乏任何一种营养元素都势必造成减产。作物通过光合作用合成含有碳、氢、氧的碳水化合物，又通过吸收作用积累氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、氯、锰、锌、硼、铜、钼等无机元素，共同组成作物的植株。不同品种的养分需要主要决定于产量的高低和植株的各个器官在生物产量之中所占的比例，因为不同器官的氮、磷、钾含量有很大的差别。不同作物对微量元素的需要量不同。水稻需硅较多，被称作硅酸盐作物；油菜对硼反应敏感；豆科和茄科作物则需要较多的钙。

　　4作物与太阳之间的能量流和物质流

　　作物生产的过程是作物群体将太阳辐射能转化为化学能，将无机物转化为有机物的过程。要形成高额的产量，必须使作物群体最大限度地利用外界中的太阳辐射能、空气中的二氧化碳、土壤中的水分、矿物质等。在作物产量形成的过程中，作物群体与环境之间的能量流和物质流是相当大的。作物群体通过光合和吸收作用所同化的直接产物在运输、呼吸和新陈代谢过程中用于作物的生育、器官的建成，最终形成生物产量——其中的一部分是经济产量。人们从事作物栽培，就是通过选择适宜的作物品种，确定适宜的密度和植株配置方式，采取耕作、灌水、施肥、管理等项措施，使作物群体处于最佳状态，使能量流和物质流通畅。能量积累的多，物质转化的多，作物群体的产量也就高了。如前所述，在作物生产过程中，作物与周围环境发生密切的关系，各种生态因子对作物产生影响，正确认识这些因子对作物生长发育和产量形成的作用规律是至关重要的。在处理作物与环境之间关系时，我们要运用一些定律。现代的研究进一步证明，在作物生产上，应当十分重视各种生态因子的综合作用。作物生活环境中的各种生态因子都是相互联系、彼此制约的。它们不是孤立地对作物起作用，而是在与其他生态因子的复杂互作中对作物产生影响的。例如，在干旱条件下，灌水可以满足作物对水分的要求，促进作物的生育，同时，灌水也能提高作物对养分的要求。随着水分条件的改善，杂草又会滋生，助长其与作物的竞争。再如土壤中镁的含量本来可能是够用的；可是由于施钾过多则会造成缺镁现象。锌和磷之间也有类似的拮抗关系。

　　董云松1，张凤珍2

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