作物生长为何离不开水，如何节水？（一）

众所周知，人和动物的生存与成长离不开水分，植物和作物的生长发育同样也离不开水分。水分是制造有机物质的原料；水分的多少影响作物的光合作用，影响作物内营养物质的吸收和转运，支持和保持作物细胞组织的紧张度，使植物植株茎叶挺直；水分是作物体本身最大组成部分，它助力植物完成蒸腾作用，并调节植株体温和整个生理过程；水分还影响作物的开花、授粉、受精及病虫害的发生与发展。就是说，水分对作物的生长影响是一个绝不可忽视的存在。

在人类使用的所有水源中，70%是用于农业灌溉之用的。因为水对于农作物的生长至关重要，假如没有足够的水源进行灌溉，那么等待我们的将是成片农作物的死亡。作物生长虽然离不开水，但如果浇灌过多的水即涝了也不行，因植物根部被密闭在水中无法从土壤中的微小气孔中获取氧气。另外，潮湿的土壤因自身重量而被压实，从而减少土壤中的空气量和根系生长的空间。因此，一个地方的水分条件好坏，对农业生产影响极大。“风调雨顺，五谷丰登”，“有收无收在于水，收多收少在于肥”这两句农谚，就是水分条件与农业收成关系方面的简明总结。

现在我国已建成了许多水利设施，但旱涝问题尚未彻底解决，即便将来真正解决了旱涝问题，因水资源有限，仍需讲究科学用水，合理灌溉。因而为夺取农业的高产稳产，注重灌溉与节水的协调，就需要了解和掌握农作物的需水规律，弄清降水、湿度、土壤水分与作物生长发育的关系。

掌握作物需水规律是丰产的前提

在各种植物体内，都有含量不等的水。一般来说，木本植物的含水量相对要少一些，也有40%～50%；草本植物的含水量大约是70%～80%；蔬菜和块茎作物约含90%～95%；某些水生植物含水量竟高达98%。作物体内富含水分，是为了使细胞保持膨压，以维持生长状态。同时，作物的生理活动，包括光合作用、蒸腾作用、根系吸收作用和养分的运输等，均需有充足的水分供应。否则作物就不能进行正常的生长和发育，也不能获得较高的产量和较好的品质。

1. 作物需水量的概念与划分

作物需水量就是作物生长发育过程中所需的水量，一般包括生理需水和生态需水两部分。生理需水是指作物生命过程中各项生理活动（蒸腾、光合作用和构成生物体系等）所需要的水分；生态需水是指给作物正常生长发育创造良好生活环境所需要的水分，如调节土壤温度、影响肥料分解、改善田间小气候等所需要的水分。由于上述各项需水量不好测定和计算，在生产实践中用作物的蒸腾量和棵间蒸发量来表示作物需水量，又叫腾发量。作物生长过程中可以从天然降雨和地下水获得一部分水分，差额部分就是需要灌溉的净水量。

作物需水量可划分为各生育阶段需水量，月、旬、日需水量等。在正常生育状况和最佳水、肥条件下，作物整个生育期中农田消耗于蒸散的水量。一般以可能蒸散量表示，即为植株蒸腾量与株间土壤蒸发量之和，以毫米或立方米/亩计。作物需水量是研究农田水分变化规律、水分资源开发利用、农田水利工程规划和设计、分析和计算灌溉用水量等的依据之一。

2. 不同作物或不同生育期的需水量千差万别

不同作物对水分的需要有显著的差别，生育期长、叶面积大、根系发达的作物需要水多；反之则需要水少。就一种作物全生育期来说，对水分的要求一般是少-多-少。也就是说从播种到生育盛期以前，主要是营养生长，需水约占生育期的30%；生长盛期，营养生长与生殖生长并进，需水量达到最高峰（约占生育期的50%～60%）；开花以后，植株体积不再增大，需水较少，只占全生育期的10%～20%左右。

以北京地区冬小麦为例，播种到出苗阶段，需水占总需水量的2.0%，平均日需水量为0.99立方米/亩；出苗到分蘖阶段为4.5%，平均日需水量为1.29立方米/亩；分蘖到越冬阶段占9.4%，平均日需水量为0.22立方米/亩；返青到拔节阶段占12.1%，平均日需水量为1.23立方米/亩；拔节到抽穗阶段占30.3%，平均日需水量为3.74立方米/亩；抽穗到开花占3.8%，平均日需水量为4.42立方米/亩；开花到成熟阶段占32.5%，平均日需水量为3.51立方米/亩。冬小麦全生育阶段需水量总数为100%，总需水量为345.39立方米/亩，发育生长日期为264天。

各种农作物，从播种出苗到结出新的种子，都需要大量的水分。例如，一株玉米，在生长期中每天要消耗1.64千克水，一生要消耗200多千克水。又如，小麦等粮食作物，形成1千克干物质，在潮湿的气候条件下要消耗250～350千克水；在较为干燥的地区则要消耗450～500千克水；在一般的气候条件下，亩产350千克干物质需要消耗21～28万千克水，相当于一亩地上积有310～420毫米的水层。每生产1千克棉花茎、枝、叶等干物质，需耗水400～600千克。以亩产150千克子棉计算，总干物质重约500千克，就要消耗20～30万千克水。随着棉花产量的不断提高，所需的营养物质逐渐增多，耗水量也相应增加。但并不是产量越高，耗水量越多。据试验，一般亩产225～300千克子棉的总耗水量约需35～45万千克。

3. 影响田间作物需水量的四要素

主要因素有气象条件、作物种类、土壤性质和农业措施等。气象因素，包括气温、空气湿度、太阳辐射、日照和风速等，是影响作物需水量的主要因素。作物需水量因地区和时间而有明显差异。

在同一气候地带，干旱和半干旱地区的需水量又大于湿润和半湿润地区的需水量；气温高、空气干燥、风速大，作物需水量就大。如春季是春播和冬小麦返青时期，这时期作物对水分的需求量急剧增多。尤其像京郊大地春季多风少雨，气温回升快、风速大，会给京郊农业生产带来不利影响。因此，春季应加强作物水分的供应，是保证冬小麦和作物春季生长发育的关键。

同一种作物在不同水文年份和生长发育阶段，需水量也不同。此外，作物需水量与单位面积产量也有关系，一般来讲在一定范围内产量越高，需水量越大，但后者并不随前者成比例地增加。生长期长、叶面积大、生长速度快、根系发达以及蛋白质或油脂含量髙的作物需水量就大。就生产等量的干物质而言，多数碳3作物需水量大于碳4作物。

4. 要高产必须把握作物的水分临界期

作物在生长发育的不同时期对水分的敏感程度是不同的。对水分最敏感的时期，即水分的不足或过多对产量影响最大的时期，叫做作物的水分临界期。生殖生长时期，往往是需水临界期。如禾谷类作物的孕穗期，对缺水最为敏感，此期缺水对生长发育极为不利，常造成大幅度减产。

如果在某地的气候条件下，不能够满足作物水分临界期对水分的要求，这一时期是当地水分条件影响产量的关键期，关键期是考虑了作物生长期的特性与当地农业气候条件而形成的概念。如果在当地气候条件下，能够满足作物水分临界期对水分的要求，则这一时期就不是影响产量的关键期。

各种作物的水分临界期虽然不同，如水稻对水分最敏感期是在减数分裂期（拔节孕穗）和抽穗开花期，麦类作物的水分临界期在孕穗到抽穗开花期，棉花的水分临界期在花铃期，但基本上都处于从营养生长进入生殖生长的时期，这一时期越长，水分临界期也越长。在这时期内，作物比其他时期更需要水，对水分的反应更为敏感，而不是说在其他时期就可以缺水或多水。这里需要注意的是，水分临界期不一定是作物需水量最多的时期，却是水分对产量影响最大的时期。

5. 保证用于制造有机物质的1%的水分是丰产关键

作物所吸收的大量水分，除一小部分用于光合作用以制造有机物质外，99%的水分都是用于蒸腾作用消耗掉的。由于蒸腾作用，使作物的体温得到保持，不致于因温度急变而过热或过冷，影响作物的正常生长发育。而各种作物的蒸腾量是不同的，因此，可以用蒸腾系数（作物有机体每合成1克干物质所蒸腾的水分克数）来表示作物的需水程度。蒸腾系数大，表明作物需水多，但利用效率低，即蒸腾效率（作物有机体每消耗1千克水所制造的干物质克数）低；反之，表明作物需水少，利用率高。例如，有调查报告显示：水稻的蒸腾系数达1000，豌豆为788，棉花为646，马铃薯为636，燕麦为597，大麦为534，小麦为513，而玉米、高粱、谷子仅为368、322、310。当然，蒸腾系数不是固定不变的，随着天气、土壤条件和栽培措施的变化而变化。

在作物的生长发育过程中，各个时期均需有充足的水分供应，才能获得高产。其中，有的时期不但需水量多，而且在遇到干旱时减产特别明显，这个时期便是作物的需水关键期。

科研和生产实践都表明，各种作物的需水关键期是不同的。例如，小麦在孕穗至抽穗开花期是需水最多的关键期，若遇干旱产量锐减。农谚说：“麦怕胎里旱”是有道理的。又如，水稻在花粉母细胞减数分裂期（从出穗前11天左右开始）到抽穗开花期，玉米在雌雄蕊分化至抽雄吐丝期，棉花在花铃期，油菜在开花期需水都较多，遇旱就明显减产，均为需水的关键期。

可见，作物的需水关键期基本上都是孕穗到抽穗开花这段时间。因为此时期作物有机体的生长发育最旺盛，需水也最多，加上新的生殖器官处于幼嫩阶段，对外界不良环境的抵抗能力很差，所以一遇干旱必然造成明显减产。作物的需水关键期愈长，遇到不良环境的机会也愈多，愈需采取不懈的抗灾措施。当作物需水关键期发生干旱的时候，就需要及时灌溉，缓解旱情。

（未完待续）