（一）作物与干旱

1．水在作物生长中的作用

水是作物生长的基本条件，又是调节土壤肥力的重要因素。水在作物生长中具有基础性和关键性的作用。

首先，水是作物有机体的重要组成部分。凡是生长着的作物都含有大量水分，一般农作物植株的含水率为60%～80%，蔬菜和块根作物高达90%～95%以上。只有当作物细胞贮存较多水分时，才会有旺盛的代谢作用。水能保持作物的固有形态，使植株挺直、叶面伸展，以发挥正常的生理机能。如水分亏缺，代谢作用减弱，作物就生长不了，严重时会使作物死亡。

其次，水是作物制造有机物质不可缺少的原料。作物生长的过程，就是体内有机物不断积累的过程，这个过程称为光合作用，主要由叶片来完成。据测算，每生长1克有机物质，约需消耗水分500克左右。

同时，水也是作物营养的良好溶剂和输送载体。作物体内的一切代谢作用，都必须在水中进行。矿物盐溶于水中，才能被作物根系吸收。作物体内的养分也只有借助水的作用，才能进行溶解和输送到植物体内的各个部分。

水对作物生长环境的影响非常明显，如对土壤空气及热状况的影响。通过灌溉排水措施，可以以水调温，适应作物生长的需要；还可以以水调肥，促进养分分解和转化。水与作物的关系，不仅表现在水量上，过多和缺少对作物生长都不利，而且水的物理、化学性状，含有的物质成分和数量，也对作物生长和发育有着不同程度的影响。

2．作物的生长条件和需水规律

（1）作物生长的气象条件

作物生长除与水、土壤有密切关系外，与气象条件也有很大关系，气温高低、日照多少、无霜期长短等，对作物生长都有很大的影响。我国几种作物萌发的适宜温度和全生育期有利气象条件见表1-1。

（2）作物需水规律

①影响作物需水量的因素

·作物种类品种。不同作物有不同需水特性，因此对蒸腾会产生不同影响，一般生长期长、叶面面积大、生长快、根系发达的作物，需水量较大，反之则较小。

·气象条件。包括光照、气温、湿度、风速、气压等。气温高、日照强、空气干燥、风速大时，作物需水量大，反之，需水量则小。

·土壤条件。土壤水分较多，作物蒸腾量就大，一般土壤越湿，蒸发就越大。土壤质地和结构等对作物需水量都会产生影响。

·灌水技术和方法不同，土壤湿润方式和周期不一样，会使需水量不同。滴灌和地下渗灌与地面灌溉的需水量也不一样。

·农业技术措施。密植、施肥、松土等农业技术措施，对作物需水量会有一定影响。

上述这些因素对作物需水量的影响是相互联系和制约的，各种作物的需水量在不同的年份、不同的地区、不同的栽培条件下各有不同。我国几种主要粮食作物全生育期需水量的大致范围见表1-2。

注1 ：亩系非法定计量单位，国际标准应该用公顷（hm2）表示，但考虑到习惯用法，为了避免换算，方便使用，本书仍用亩，1公顷=15亩，下同。

②作物需水规律 作物的需水规律，决定于作物的特性、气象条件、土壤条件和农业技术措施等，作物日蒸腾量（日需水量）一般是前后期小、中期大。作物生长中缺水最敏感期，一般也是需水量最多阶段，称需水期。如果这个时期缺水，对作物发育和产量影响极大。小麦在拔节～抽穗期，玉米在抽穗～灌浆期，棉花在盛花期，水稻在拔节～孕穗期，需水量最大，是灌水关键时期。

我国主要农作物的需水量与抗旱特性见表1-3，

③灌溉制度 作物的灌溉制度包括作物全生育期内的灌水次数，每次的灌水日期、灌水定额和灌溉定额。灌水定额是指每亩农田一次灌水的净灌水量，在作物全生育期要进行多次灌水，各次灌水定额之和称为灌溉定额。

灌溉制度的制定应根据作物适宜含水率、土壤计划湿润层、有效降水量、地下水可吸取量等因素综合考虑。因各地区条件差异很大，应根据当地、当年生产实际制定相应的灌溉制度。

3．干旱的产生及危害

农田水分消耗主要是作物的叶面蒸腾、棵间蒸发和土壤渗漏。作物根系从土壤中吸取的水分，约有99%通过叶面蒸发散失到大气中。叶面蒸发随着绿色叶片面积的增加而增加，作物成熟到叶片枯黄期间则减少。叶面蒸发是作物生理活动的基础，是水的一种有效消耗过程。棵间蒸发，对旱田来说就是土壤蒸发，对水田就是水面蒸发，这虽然是水的无效消耗，但对调节空气温度和湿度，改善田间小气候也会起一定作用。而土壤渗漏是无价值的消耗，且会造成水肥流失，应予防止。当土壤中水分不能满足作物需要时，作物便会呈现凋萎状态，从凋萎到枯死要经历一个过程，在此过程中，不同作物的表现形态不同，因而有着不同的凋萎系数。所以有的作物耐旱，有的作物不耐旱。

过度缺水会出现干旱，干旱有大气干旱、土壤干旱和生理干旱之分。

大气干旱是由于干热风和高温气象条件引起的，相对湿度多在10%～20%之间，虽然土壤中尚有可供利用的水分，但气温高使作物蒸发加剧，一般情况下大气干旱会影响作物生长，严重时甚至会造成植株死亡或大面积减产。

土壤干旱是由于久旱不雨，又缺乏灌溉条件引起的。土壤水分越来越少，作物吸水困难，会造成植株叶黄、萎蔫，甚至枯死。

生理干旱则是因作物本身的生理原因，不能吸收土壤水分而出现的干旱。如施肥过多，土壤渗液过浓而烧死等。

灌溉水量过多则会造成土壤缺乏氧气，使土壤环境恶化，作物根系因缺氧而呼吸困难，造成生长不良，甚至死亡。水稻虽是喜水作物，但稻田土壤同样需要适宜的水、肥、气、热，因此，耕作层要有一定的渗漏量进行调节。

土壤水分过多还会造成盐碱危害，影响作物吸收水分，抑制种子发芽，破坏土壤结构，影响透水性和通气性能。土壤板结对作物生长极为不利。