《种植基础》提高植物水分利用率（举一反三考点练）-讲义

举一反三考点练 《种植基础》提高植物光能利用率-讲义 1.掌握植物需水关键时期。 2.掌握植物需水规律，提高水分利用率的措施。 知识点一 水对植物生长发育的影响 总述：水分是植物生命过程中不可替代的生存条件，既是光合作用原料，也是植物体内运输营养物质的重要媒介，同时影响茎叶支撑、气孔调节及营养吸收。农业生产中，水分条件直接决定农业丰歉，俗语“有收无收在于水，风调雨顺才能五谷丰登”精准体现其重要性。 (一)植物的需水量 1. 定义 植物每制造1g干物质所消耗水分的量（单位：g），又称蒸腾系数，是衡量植物耗水特性的核心指标。 2. 需水差异 不同植物差异 需水量因植物品种、种类不同而差异显著： 1株玉米每天消耗约1.64kg水，一生耗水超200kg； 小麦每形成1kg干物质，潮湿气候下耗水250~350kg，干燥气候下达450~500kg 水分分配比例： 植物吸收的水分绝大部分用于蒸腾作用，仅少量用于生理代谢 99%水分通过蒸腾作用调节自身温度，仅1%参与光合作用、营养运输等生理活动 3. 蒸腾系数的意义 蒸腾系数可反映植物需水量、水分利用率及抗旱能力，二者呈负相关关系： 蒸腾系数大→需水量多→水分利用率低→抗旱能力弱 蒸腾系数小→需水量少→水分利用率高→抗旱能力强 注：蒸腾系数会随栽培措施、天气、土壤等条件变化而调整。 （二）.植物需水的关键时期 植物生命周期中存在两个核心需水关键时期，是农业生产中水分管理的核心节点： 1. 需水临界期 定义：植物生命周期中对水分缺乏最敏感、最易受害的时期，水分过多或缺乏都会直接影响产量。 发生时段：多数作物集中在孕穗到抽穗开花阶段。 核心原因：此阶段植物生长发育最旺盛，需水量达到峰值；同时生殖器官处于幼嫩阶段，对外界不良环境（如干旱）抵抗能力极弱，遇干旱易造成严重减产。 2. 最大需水期 定义：植物生命周期中水分需要量最多的时期，多处于植物生长旺盛的生活中期。 核心特点：该阶段植物营养生长与生殖生长并进，植株蒸腾面积大、生理活动旺盛，耗水量达到生命周期峰值。 生产意义：需水关键期越长，植物遭遇干旱、洪涝等不良气候的概率越高，需提前制定灌溉、保墒、防涝等防御措施。掌握不同植物的需水关键期，是实现科学用水、提升抗旱效果的重要前提。 (多项选择题) 下列属于植物需水关键时期的有（） A. 需水临界期 B. 最大需水期 C. 种子萌发期 D. 果实成熟期 【答案】AB 【解析】植物生命周期中明确的需水关键时期包括需水临界期（对水分最敏感、易受害）和最大需水期（水分需求量最多）；种子萌发期和果实成熟期并非植物需水的核心关键时期。 1.(单项选择题)水分对植物生长发育的核心作用不包括以下哪项（） A. 光合作用的原料 B. 体内运输营养物质的媒介 C. 直接为植物生长提供能量 D. 影响气孔大小的调节 【答案】C 【解析】水分是光合作用原料、营养运输媒介，还能影响茎叶支撑和气孔调节，但不能直接为植物生长提供能量，植物能量主要来自有机物的氧化分解。 2.(单项选择题) 植物每制造1g干物质所消耗水分的量，被称为（） A. 蒸腾效率 B. 需水量（蒸腾系数） C. 蒸腾量 D. 水分利用率 【答案】B 【解析】需水量（蒸腾系数）的定义就是植物每制造1g干物质所消耗水分的量，是衡量植物耗水特性的核心指标。 3.(判断题)农业生产中“有收无收在于水”，说明水分是决定农业丰歉的关键因素。（ ） 【答案】√ 【解析】水分是植物生命不可替代的条件，直接影响农业生产，该俗语体现了水分对农业丰歉的决定性作用 1.(判断题)蒸腾系数越小，植物的抗旱能力越强。（ ） 【答案】√ 【解析】蒸腾系数小意味着植物需水量少、水分利用率高，植物能更高效利用水分，抗旱能力更强。 2.(填空题)水分不但是植物进行______的原料，也是植物体内运输______的重要媒介。 【答案】光合作用；营养物质 【解析】水分的核心生理作用包括作为光合作用原料，以及作为植物体内营养物质运输的媒介。 3.(填空题)植物每制造1g干物质所消耗水分的量称为______，也叫_____。 【答案】需水量；蒸腾系数 【解析】需水量是衡量植物耗水特性的核心指标，其定义为植物每制造1g干物质所消耗水分的量，又称蒸腾系数 水分是植物生存与光合作用、营养运输的必需条件，需水量大小直接决定作物抗旱能力与水分利用效率。 植物有需水临界期和最大需水期两个关键时期，前者对缺水最敏感，后者耗水量最大，均直接影响产量。 知识点二 植物的需水规律 （一）.需水的分类与灌溉量计算 1. 需水的两类组成 生理需水量：植物通过根系吸收水分、体内运输水分、叶面蒸腾水分的总量，是植物自身生长代谢必需的水分。 生态需水量：株间蒸发量（植株之间土壤表面的水分蒸发）和田间渗透量（水分向土壤深层渗透的量），是维持植物生长环境的水分。 2. 灌溉量计算 植物的灌溉量 = 单位土地面积上的生理需水量 + 生态需水量 （二）.植物一生的需水规律 1. 总体变化趋势 植物从生育前期到后期，需水量呈现由少→多→少的变化过程： 前期（如出苗期、返青期）：植物体积小、生长速度慢，叶面积小，蒸腾量和蒸发量都较小，耗水较少。 中期（如拔节期、分蘖拔节期、抽穗开花期）：营养生长与生殖生长同时进行，植株体积和质量迅速增加，叶面积大，蒸腾量急剧上升，耗水量达到峰值。 后期（如成熟期）：植株体积不再增大，有机体逐渐衰老，蒸腾量和蒸发量逐渐减少，耗水下降。 2. 典型案例 水稻：返青期耗水少（占全生育期11%）；分蘖期占21%；拔节至开花期耗水最多（占39%）；成熟期占29%。 小麦：苗期耗水少，生长旺盛期（抽穗开花期）耗水多，末期耗水略有下降。 （三）、农业生产应用 在农业生产中，需根据植物一生的需水规律科学用水： 前期适量供水，避免水分浪费； 中期保证充足灌溉，满足生长峰值需求； 后期合理控水，防止植株早衰或倒伏。 做到及时、适量灌溉，为作物高产打下基础。 (多项选择题)下列关于植物需水规律的说法，正确的有（） A. 植物一生需水量呈“少→多→少”的变化 B. 水稻拔节至开花期耗水量最大 C. 小麦苗期耗水量最大 D. 植物灌溉量是生理需水量和生态需水量的总和 E. 水稻返青期蒸腾量最大 【答案】ABD 【解析】A正确：植物一生需水量呈“少→多→少”的变化。B正确：水稻拔节至开花期耗水量占全生育期的39%，是最大的时期。 C错误：小麦苗期耗水少，生长旺盛期耗水多。D正确：灌溉量是生理需水量和生态需水量的总和。 E错误：水稻返青期蒸腾量小，孕穗后期和开花期蒸腾量最大。 1.(单项选择题) 植物的生理需水量不包括以下哪项？（） A. 根系吸收的水分 B. 体内运输的水分 C. 叶面蒸腾的水分 D. 株间蒸发的水分 【答案】D 【解析】生理需水量是植物自身生长代谢的水分消耗，包括根系吸收、体内运输、叶面蒸腾的水分；株间蒸发的水分属于生态需水量。 2.(单项选择题)植物的灌溉量是由哪两部分组成的？（） A. 生理需水量和生态需水量 B. 叶面蒸腾量和株间蒸发量 C. 根系吸水量和田间渗透量 D. 植株蒸腾量和土壤蒸发量 【答案】A 【解析】植物的灌溉量 = 单位土地面积上的生理需水量 + 生态需水量 3.(判断题) 生理需水量是植物自身生长代谢必需的水分，生态需水量是维持生长环境的水分。（ ） 【答案】√ 【解析】生理需水量针对植物自身，生态需水量针对生长环境，二者定义不同 1.(判断题) 植物的灌溉量只需要考虑生理需水量即可。（ ） 【答案】× 【解析】灌溉量是生理需水量和生态需水量的总和，二者都需要考虑 2.(填空题) 植物的需水分为______需水量和______需水量。 【答案】生理；生态 【解析】植物需水包括自身生长代谢的生理需水和维持生长环境的生态需水。 3.(填空题) 植物一生的需水量呈现“→______→”的变化过程。 【答案】少；多；少 【解析】前期耗水少，中期耗水多，后期耗水减少。 植物的需水分为生理需水量（自身生长代谢消耗的水分）和生态需水量（维持生长环境的水分），灌溉量为二者总和 植物一生需水量呈“少→多→少”的变化规律，农业生产需依此科学用水。 知识点三 提高水分利用率的途径 (一）、核心概念界定 1. 植物水分利用率（蒸腾效率） 植物蒸腾消耗单位质量水分所合成的干物质质量，是衡量植物个体水分利用效率的核心生理指标，直接反映植物自身的水分代谢效率。 2. 水分有效利用率（田间水分利用率） 定义：单位面积土地上收获的干物质质量与该面积上蒸散量（水面蒸发、土壤蒸发、植被蒸腾的总和）之比。 评价逻辑：利用率高→蒸散等量水分收获干物质多→用水经济；利用率低→用水浪费。 应用价值：对干旱、半干旱及季节性干旱地区的农业生产至关重要，是节水农业与作物高产的核心评价指标。 （二）、提高水分有效利用率的五大农业技术措施 1. 科学灌溉 关键时期灌溉：在植物水分临界期或最大需水期适量灌溉，收益最显著。例如：玉米吐丝到雌穗发育期缺水4-8天，减产可达40%，此阶段灌溉效果最佳。 灌溉原则：灌溉次数及灌水量需根据气候特点、土壤含水量、植物需求灵活确定，做到“不失时宜、不过量”。 节水灌溉方式：常用喷灌、膜上灌、滴灌等，可实现节水、保墒，同时调节土壤理化性状、提高土壤肥力。 2. 合理种植和耕作 种植配置：适当密植、缩小行距可提高水分有效利用率；宽行因农田蒸散量大，利用率较低。 耕作措施：蓄水深耕是干旱缺水地区的重要防旱措施；通过耕、耙、耱、锄、压等土壤耕作，改善耕层结构，增强纳蓄雨水能力，减少土壤蒸发和非生产性水分消耗，提升利用率。 3. 配置适宜的植物和品种 物种/品种差异：C3植物比C4植物蒸腾量大，水分有效利用率低；如高粱（C4）的水分有效利用率仅为大豆（C3）的1/3。 选配策略：因地制宜，根据不同地区的气候特点，选择适宜的植物种类与品种，是提升水分有效利用率的基础手段。 4. 设置风障 作用机制：风障虽不能直接改变植物水分利用率，但可在大风天气下减少湍流交换，降低农田水分消耗，从而间接显著提高水分有效利用率。 5. 覆盖法 核心作用：在地面或植物上方利用材料覆盖，可显著减少农田水分蒸散，降低水分流失，提高水分有效利用率。 延伸措施：配合合理施肥、农田基建等间接节水措施，可全方位提升水分利用效率。 (多项选择题)下列属于提高水分有效利用率的农业技术措施有（） A. 科学灌溉 B. 合理密植 C. 配置适宜品种 D. 设置风障 E. 覆盖法 【答案】ABCDE 【解析】 这五项均是提高水分有效利用率的核心措施，涵盖灌溉、种植、品种、防风、覆盖五个维度 1.(单项选择题)植物蒸腾消耗单位质量水分所合成的干物质质量，称为（） A. 水分有效利用率 B. 植物水分利用率（蒸腾效率） C. 蒸散量 D. 需水量 【答案】B 【解析】植物水分利用率（蒸腾效率）的定义就是植物蒸腾消耗单位质量水分所合成的干物质质量。 2.(单项选择题)下列哪种灌溉方式属于节水灌溉方式？（） A. 漫灌 B. 喷灌 C. 大水漫灌 D. 沟灌 【答案】B 【解析】常用的节水灌溉方式包括喷灌、膜上灌、滴灌等，漫灌、大水漫灌会造成水资源浪费。 3.(判断题)水分有效利用率越高，代表用水越经济。（ ） 【答案】√ 【解析】水分有效利用率高，说明蒸散等量水分可收获更多干物质，用水更经济。 1.(判断题)宽行种植比适当密植更能提高水分有效利用率。（ ） 【答案】× 【解析】宽行因农田蒸散量大，水分有效利用率较低；适当密植可提高利用率 2.(判断题)设置风障可以直接增加植物的水分吸收，从而提高水分利用率 【答案】× 【解析】风障通过减少乱流交换降低水分消耗，是间接作用，不能直接增加植物吸水 3.(填空题)蒸散量是指______、______和______的总和 【答案】水面蒸发、土壤蒸发、植被蒸腾 【解析】蒸散量是农田水分消耗的主要组成部分，包含这三类蒸发 提高水分有效利用率需依托科学灌溉、合理种植、品种选配、防风覆盖五大技术体系，核心是减少无效蒸散，匹配植物需水规律，实现节水高产。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $