水,是作物生長必不可少的因素之一,無水則作物不能成活,缺水或水分過多則作物處于亞健康狀態(tài)(表現(xiàn)葉片萎蔫或根系蛻皮等情況)。為此,適量的給予作物水分才能保證作物正常和健壯的生長。
首先讓我們來了解作物生長,根據(jù)不同生長階段,作物可分為營養(yǎng)生長和生殖生長:營養(yǎng)生長指首先由種子胚根長成植物的根,種子在萌發(fā)時,胚根的分生組織通過細(xì)胞分裂、生長,使根不斷增長,其中生長最快的是根的伸長區(qū)。而植物的莖和葉是由種子的胚芽長成的。胚芽頂端的細(xì)胞通過分裂和生長,長成莖。與此同時,部分細(xì)胞分化成幼葉,幼葉生長成植物的葉。其中雙子葉植物的莖有形成層,形成層經(jīng)過細(xì)胞分裂和長大,使莖逐漸加粗。簡單來講作物根、莖、葉形成和生長過程即為營養(yǎng)生長。生殖生長是當(dāng)植物生長到一定時期以后,便開始分化形成花芽,以后開花、授粉、受精、結(jié)果(實(shí)),從而形成種子。作物的花、果實(shí)、種子等生殖器官的形成過程即為生殖生長。
營養(yǎng)器官的生長是生殖器官生長的基礎(chǔ),即生殖器官的生長發(fā)育以營養(yǎng)器官的生長為先導(dǎo);營養(yǎng)器官為生殖器官的生長發(fā)育提供必要的碳水化合物,礦質(zhì)營養(yǎng)和水分等,但更多時候是制約和競爭的關(guān)系。生殖生長時若前期營養(yǎng)生長過旺,則會導(dǎo)致花量減少,掛果率降低,若營養(yǎng)生長不夠則光合作用不足以提供花及果實(shí)的營養(yǎng)需求,故應(yīng)保持樹體中庸以及正常的葉果比。
生殖器官圖
了解作物不同生長階段后,讓我們來了解不同生長情況下水分傳導(dǎo)機(jī)理:作物生長體內(nèi)水分的傳導(dǎo)主要由滲透作用和液流作用兩種途徑完成,滲透作用為短距離運(yùn)輸,即水分通過活細(xì)胞從根毛到導(dǎo)管及葉脈到葉肉細(xì)胞進(jìn)行傳導(dǎo)。液流作用為長距離運(yùn)輸,即水分通過導(dǎo)管和管胞從根導(dǎo)管經(jīng)莖、枝到葉脈的全部導(dǎo)管傳輸系統(tǒng)。水分傳導(dǎo)的動力是根壓和蒸騰拉力,作物體內(nèi)水分的傳導(dǎo)速度一般為0.2—2m/h。傳導(dǎo)途徑簡單表示如下:
營養(yǎng)生長期:營養(yǎng)生長階段以根、莖、葉主要在白天進(jìn)行水分及養(yǎng)分吸收進(jìn)行的生長,通過蒸騰拉力作用促進(jìn)植物體內(nèi)水分及物質(zhì)運(yùn)輸,故水分需求量較大。
生殖生長期:生殖生長階段以花、果實(shí)主要在夜里生長,通過白天光合作用產(chǎn)生有機(jī)物積累吸收進(jìn)行的生長,故生殖生長期夜里不建議施肥和澆水。生殖生長期水分含量不宜過大,水分過大則營養(yǎng)器官生長大于生殖器官生長,不利于花芽分化及果子形成。
水分含量判斷:水分含量影響作物生長健壯的程度,故對水分含量判斷應(yīng)給予高度重視,以設(shè)施滴灌為例,在實(shí)際滴水滴肥中如何控制時間和頻次是影響植株正常生長的重要參數(shù)。針對大田果樹類經(jīng)濟(jì)作物,受氣候因素影響較多,應(yīng)因地、因時、因農(nóng)事操作等進(jìn)行合理灌溉。
某基地水肥一體化實(shí)地勘測如下:
灌溉時應(yīng)了解作物根系主要分布層,避免灌溉時只給予土壤灌溉而不是給予根系灌溉:如下圖根系深度一般為10cm-----40cm,針對安裝滴帶的果園,滴頭流水量下滲深度、橫向滲透和縱向滲透范圍應(yīng)與根系分布集中區(qū)域一致。
根系分布范圍計算
若滴肥時間太短則容易導(dǎo)致肥料蒸發(fā)以及形成浮皮根,若滴肥時間太長則易使肥料下滲或流失。灌溉時是給作物根系給水給肥,而不是給土壤給水給肥。
滴頭數(shù)量計算:通過每株樹覆蓋的滴頭數(shù)量及單個滴頭流量確定每小時的澆水量。
縱向和橫向擴(kuò)散測量:通過縱向、橫向及深度測量判斷水分是否處于根系分布層。
縱向滲透測量
橫向滲透測量
不同滴灌時間測量變化情況如下圖所示:
通過作物生長特性闡述、水分傳導(dǎo)機(jī)理、以及水分含量判斷介紹,了解作物不同生長階段需水特性,從而掌握作物生長與含水量作用機(jī)理,對于大田果樹類作物在種植生產(chǎn)中具有重要指導(dǎo)意義:
通過水分含量判斷作物是否處于正常生長狀態(tài),根系水分含量過大容易造成厭氧呼吸導(dǎo)致根系蛻皮而壞死,水分含量過低致使植株萎蔫。
掌握水分含量判斷,在作物營養(yǎng)生長和生殖生長階段給予合理水分調(diào)控,如花前期適量控水以及花期合理給水保證花朵健壯,果實(shí)進(jìn)入采收期通過適當(dāng)控水增加果實(shí)糖度等。
不同土壤質(zhì)地(壤土、砂性土、粘性土等)采用不同灌溉方式,砂性土壤滲水性強(qiáng),為避免水分及養(yǎng)分沖淋和流失,應(yīng)采用少量多次方式進(jìn)行灌溉,粘性土壤保水性較強(qiáng),單次水量足夠情況下適當(dāng)延長灌溉間隔時間避免水量過剩造成糟根。
灌溉水量對作物生長環(huán)境也有重要影響,若灌溉量過大容易導(dǎo)致空氣中濕度增大從而導(dǎo)致病原菌滋生,如針對柑橘類作物,在空氣濕度較大情況下容易導(dǎo)致潰瘍病爆發(fā)。