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使用土壤溫濕度儀對農(nóng)作物生長發(fā)育進行改善
許多科學成果證實了土壤溫度以及水分對植物芽期的生理機構(gòu)是有影響的,，這些影響具體到： 1.土壤溫度是直接或間接影響植物生長和發(fā)育的重要環(huán)境因子,。許多生理過程（如氣孔導度、蒸騰,、養(yǎng)分傳輸和二氧化碳的吸收）都與溫度密切相關(guān),，在這些生理過程中，土壤水分含量也同樣是直接影響著這個量的變化的,，土壤水分溫度的監(jiān)測可以使用土壤水分溫度檢測儀,。土壤溫度，可以改變植物很多因素,，對于芽期的植物而言,，直接影響到芽的生理機能。
2.通過使用土壤水分溫度速測儀來進行對土壤溫度進行檢測,，并查看植物的根系來進行查看,，發(fā)現(xiàn)較高的土壤溫度，可以改變根系的生長,、呼吸作用及養(yǎng)分吸收,。在植物的發(fā)芽以及芽期的生長過程中，較高的土壤溫度,、外界機械阻力,、較低的基質(zhì)勢是引起作物發(fā)芽不良、出苗率低和成苗率低的主要原因,。據(jù)報道：低土壤溫度加上高濕環(huán)境可使土壤中滋生導致作物誘發(fā)各類的的病原體,。不合適的根區(qū)溫度通過改變根系吸水和芽耗水之間的平衡可導致芽水分虧缺。而在苗期的生長過程中土壤水分對作物的影響也是極為的大的,，在苗期水分的控制,，可以使用土壤水分溫度測試儀來進行測量并調(diào)控。
3.植物根系生長對土壤溫度變化非常敏感,，每個物種都有一個根系發(fā)育的zui適溫度范圍,。根系發(fā)育和活動的zui適溫度通常是根據(jù)他們對根的干重、長度,、分生,、養(yǎng)分吸收、水分吸收和微生物的相互作用的綜合影響確定的,。土壤溫度主要影響種子萌發(fā),、根系生長和吸收水分及養(yǎng)分,。土壤溫度越高，種子萌發(fā)越快,。土壤溫度過高,，根系呼吸作用加強，消耗大量光合產(chǎn)物,，不利于碳水化合物的累積,，這對塊根類作物影響很大。
土壤溫度與土壤肥力的關(guān)系主要表現(xiàn)在：①影響土壤中各種化學反應,；②影響微生物的活性,，從而影響到有機物的分解、硝化作用,、反硝化作用,、固氮作用等；③影響土壤養(yǎng)分離子的擴散,、水分和空氣的運動,。
在植物的生長過程中如果土壤中的溫度以及zui適宜溫度存在一定的差異，根系的結(jié)構(gòu)以及功能均會隨之發(fā)生改變,，低溫下的根系將會比常規(guī)溫度下生長的溫度來的小一些。每一種作物均有它的一個zui適溫度,，在這zui適的溫度中作物的根系發(fā)展的*,，但是超過這一范圍都會引起作物的根系發(fā)生一定的變化，通過使用溫濕度監(jiān)測儀來進行檢測土壤中的溫濕度變化,，了解植物中的*溫濕度,，通過此來進行調(diào)節(jié)根系的發(fā)展，避免因溫濕度不服而引起植物幼苗的生理機構(gòu)發(fā)生變化是一種比較理想的改善和平衡植物根系對養(yǎng)分吸收能力的方式,。
有研究表明土壤溫度對作物根系生長發(fā)育和吸收養(yǎng)分對土壤溫度有一定的一定的要求,。大多數(shù)作物根系生長zui適宜溫度為15—25℃，而在吸收養(yǎng)分上,，溫度在0—30℃范圍內(nèi),，隨著溫度的上升，吸收養(yǎng)分的速度加快,，吸收的數(shù)量也增加,。當溫度下降時，植物的呼吸減弱,，養(yǎng)分吸收的數(shù)量也隨之減少,。但是，當溫度超過zui適宜溫度時,，吸收的數(shù)量也會減少,。一般在40℃以上,，養(yǎng)分吸收數(shù)量就劇烈減少了。溫度過高使根系老化,，也容易引起作物體內(nèi)酶蛋白的活性下降,。同時也妨礙作物的呼吸，細胞膜在高溫下透氣性增加,，已被吸收的養(yǎng)分會有流失（外滲）現(xiàn)象,。溫度過低，根系的生長和代謝都受到抑制,，吸收能力也顯著下降,，自然也會影響對養(yǎng)分吸收產(chǎn)生不利影響。
一般說來,，溫度影響植物對磷,、鉀的吸收要比對氮肥明顯。有資料說明,，春天耕層土壤溫度小于10℃時,，根系對磷的吸收就比較困難。常是造成小麥弱苗的原因之一,。因此,，在低溫寒冷地區(qū)，對越冬作物增施磷鉀肥很有必要,。試驗還表明,，低溫會明顯地影響燕麥、四季蘿卜對磷的吸收,，而對蔥,、黃瓜、蘿卜等的影響就比較小,。這說明不同作物對溫度的反應也是不同的,。
土壤溫度（地溫）影響著植物的生長、發(fā)育和土壤的形成,。土壤中各種生物化學過程,，如微生物活動所引起的生物化學過程和非生命的化學過程，都受土壤溫度的影響,。土壤溫度與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的關(guān)系有以下兩個方面,。直接影響在一定的溫度范圍內(nèi)，土壤溫度越高,，作物的生長發(fā)育越快,。一年內(nèi)某時段出現(xiàn)低溫或高溫，常常給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來危害,。作物的種子必須在適宜的土壤溫度范圍內(nèi)才萌發(fā),。一般耐寒的谷類作物,，種子 萌發(fā)的平均土溫為1一5℃；喜溫作物為8一10℃,。與氣溫相比,，對種子發(fā)芽和出苗的影響，土壤溫度更要直接得多,?！ ?一般作物的根系在土壤溫度2一4℃時開始生長，在10℃以上根系生長比較活躍,，超過35℃時根系生長受到阻礙,。冬麥在12一16℃時生長良好，玉米,、棉花 等為25℃左右,，豆科作物的根系在22一26℃生長良好； 馬鈴薯塊莖成熟期30天內(nèi),，15一27℃是塊莖形成的zui適上壤溫度,。過高的土壤溫度使植物根系組織加速成熟，根系木質(zhì)化的部位幾乎達到根尖,，降低了根表面的吸收效率,。土壤溫度低，作物根系吸水緩慢,，當氣候條件適于蒸騰時,，植株地上部分常呈現(xiàn)脫水或缺水。土壤溫度過低,，常使冬作物的分孽節(jié)或根系產(chǎn)生 凍害,，強低溫延續(xù)的時間長短和降溫及凍融的速度都影響到凍害的程度,。土壤溫度影響作物的生理過程,。在O一40℃之間， 細胞質(zhì)的流動隨升溫而加速,。
在20一30℃的范圍內(nèi),，溫度升高能促進有機質(zhì)的輸送。溫度過低,，影響營養(yǎng) 物質(zhì)的輸送率,，阻礙作物生長。在O一35℃范圍內(nèi),，溫度升高能促進呼吸,，但對光合作用的影響較小，所以低溫有利于作物體內(nèi)碳水化合物的積累,。適宜的土壤溫度還能促進作物的營養(yǎng)生長和生殖生長,。春小麥苗期,，地上部分生長zui適宜的土壤溫度為20一24℃，后 期為12一16℃,，8℃以下或32℃以上很少抽穗,；冬小麥生長適宜的上壤溫度要低一些，24℃以上能抽穗,， 但不能成熟,。間接影響土壤溫度影響環(huán)境條件中的其他因子，從而間接影響作物的生長發(fā)育,。土壤溫度對微生物 活性的影響極其明顯,。
大多數(shù)土壤微生物的活動要求有15一45℃的溫度條件。超出這個范圍〔過低或過高）,， 微生物的活動就會受到抑制,。土溫對土壤的腐殖化過程、礦質(zhì)化過程以及植物的養(yǎng)分供應等都有很大意義,。 土壤有機質(zhì)的轉(zhuǎn)化也受土溫的影響,，南方高溫地區(qū),，有機質(zhì)分解快,；北方溫寒地區(qū),，則分解慢,，土壤中的養(yǎng)料和碳的周轉(zhuǎn)期遠比南方要長,。所以在高溫的 南方應加強有機質(zhì)的累積,，而在較寒冷的北方則應側(cè)重于加速有機質(zhì)的分解,，以釋放養(yǎng)分,。土壤水（溶液）的移動,，土壤水存在的形態(tài)以及土壤氣體的交換等都受到土壤溫度的影響,。
土壤溫度越高，上壤水的移動越頻繁,，上壤中的氣態(tài)水就較多,； 土壤溫度低時，土壤水的移動近于停止,。土壤水常轉(zhuǎn)化為固態(tài)水,。 而作物在一定的生育階段，適應不了過高的土壤溫度,，則需要降低土壤溫度以保證作物的正常生長發(fā)育,。
北方地區(qū)，氣候寒冷,，土壤溫度低是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的主 要矛盾,，采取壟作，可增加對太陽輻射的吸收量和減少反射,。壟作的晝夜平均土壤溫度可高于平作,；深耕松土,，增加土壤中的孔隙，改善土壤底層的通氣透水 狀況,，也可提高土壤的吸熱和增溫,、保溫能力；適時,、適量進行冬灌,，使土壤含水量大，散熱緩慢,，土壤溫度變化比干燥土壤緩慢,，可保護冬作物安全越冬。
用土壤溫濕度檢測儀持續(xù)檢測,，可以發(fā)現(xiàn),，土壤的溫度是呈周期性變化的，隨著太陽輻射晝夜或季節(jié)變化,，地表溫度亦隨之發(fā)生周期變化,。在每一個溫度變化周期里，各出現(xiàn)一次zui高值和一次zui低值,。隨著土壤深度的增加,，其溫度zui高或zui低出現(xiàn)的時間逐漸延遲。從許多地區(qū)圖文觀測資料得知,，土層深度每增加1 m,，zui高（或zui低）圖文出現(xiàn)的時間延遲20 ~ 30 d。同時,，隨著土層深度的增加,，土溫的年變幅將迅速變小。土溫日變化與年變化相類似,，表層土溫變幅遠大于深層土壤,，而且>20 cm土層日變化曲線幾乎呈平行線，也就是說,，土壤溫度日變化幅度低于年變幅,。
同時發(fā)現(xiàn),，土壤溫度對土壤某些性質(zhì)的影響也比較顯著,，具體表現(xiàn)在：
1.土壤溫度影響土壤中有機質(zhì)和N素的積累
土壤有機質(zhì)的轉(zhuǎn)化與溫度的關(guān)系很大，熱帶地區(qū)溫度高,，有機質(zhì)分解快,；寒溫帶溫度低，有機質(zhì)分解慢,，其所含養(yǎng)料周轉(zhuǎn)期遠比南方長,。所以,，在南方，調(diào)節(jié)土壤的有機質(zhì)偏重于加強有機質(zhì)的積累,，而在寒冷地區(qū)則更多的側(cè)重于加速有機質(zhì)的分解以釋放養(yǎng)分,。在南方水田中，早春使用大量的綠肥后,，由于春后氣溫和土溫的升高,，土壤有機質(zhì)的分解相當迅速，加之地表水膜已隔絕了大氣與土壤之間的氣體交換,，如果土壤中地下水位又高,，土體內(nèi)所蔽蓄的空氣本來就不多，這就已造成缺氧條件,，特別是在大量使用新鮮綠肥或未腐熟肥的情況下,，由于肥量的迅速分解耗盡了氧氣，就更造成土壤氧化還原電位的急劇下降,，產(chǎn)生H2S和過多的Fe2+,、Mn2+離子，引起有機酸的積累造成對水稻根系的毒害,，抑制其吸收養(yǎng)分的機能,。旱地土壤中zui有利于硝化過程的土壤溫度是27 ℃~ 32 ℃。在冰凍土壤中,，硝化作用幾乎處于停頓狀態(tài),；在-1 ℃~ 4 ℃時，土壤中開始有硝化作用,，但反應非常緩慢,，其硝化速率僅相當于25 ℃時的1% ~ 10%，隨著溫度的升高,，硝化細菌漸趨活躍,，10 ℃、15 ℃,、20 ℃時的硝代速度相應為25 ℃的20%,、50%、80%,。由土溫引起的土壤N素供應的季節(jié)性差異,，是制定施肥制度的一個重要依據(jù)。
2.對土壤P素供應的影響
土壤P素的季節(jié)性變化較為復雜,。水稻土中暖季里土壤P素有效性增加,，主要由于土壤漬水后，硫酸鐵在還原條件逐漸變?yōu)榭衫脩B(tài)的緣故。彭干濤等（1980）在江蘇宜興的定位觀察表明,，6種不同肥力水平的土壤上,，不同季節(jié)土壤*P量的差異，并未達到統(tǒng)計上的顯著,，并發(fā)現(xiàn)土壤*P量并不受季節(jié)溫度變化的影響,。他們認為，溫度對植物P素營養(yǎng)的影響,，可能是根系吸收P素受溫度影響較大緣故,。根據(jù)侯光炯等研究，鐵鋁膠體結(jié)合的P要在30 ℃左右才能活化,，一般夏季氣溫高時,，土壤中的P活性大；冬季氣溫低時,，土壤中的P活性小,。萬兆良（1981）的實驗表明，土溫對P 的固定似有一定影響,，紫色土和山地黃壤等6種不同土壤中,，土溫由10 ℃~ 15 ℃上升到30 ℃，P素固定量減少20% ~ 70%,。
3.對土壤K素容量和強度關(guān)系的影響
溫度是影響土壤中K素動態(tài)變化的一個重要因素,。土壤溫度的變化影響到土壤中K 的固定和釋放，影響到K+在土壤中的擴散過程和粘土礦物對K+的選擇吸收,。溫度對土壤中K+的影響是多方面的,。Ching和Barber曾經(jīng)研究過溫度對土壤中K+擴散過程的影響，發(fā)現(xiàn)K+的擴散系數(shù)隨溫度的升高而增加,。Feigenbaun和Shainberg發(fā)現(xiàn)提高溫度可以增加土壤中緩效K的釋放速率,。Sparks和Liebhardt研究了溫度對土壤中K+平衡過程的影響，發(fā)現(xiàn)升高溫度增加土壤對K+的選擇吸附,。金繼運等（1992）的實驗結(jié)果表明,，隨著溫度的升高，土壤供K能力增加,，緩沖性能下降,。本項研究結(jié)果表明，溫度可以改變土壤K素的Q/I關(guān)系,，升高溫度增加了土壤溶液中K+的活度,，提高了土壤的K能力?？梢娡寥罍囟仁怯绊懲寥乐蠯素動態(tài)變化和土壤供K能力的一個不可忽視的重要因素,。尤其是在我國北方經(jīng)常發(fā)生早春低溫冷害的地區(qū)，溫度的影響可能更為明顯,。
4.對土壤電導性的影響
土壤溫度對于土壤介質(zhì)的性質(zhì)影響較大,，對于土壤電導尤為明顯。李成保和毛就庚（1989）以磚紅壤,、赤紅壤,、紅壤、黃棕壤,、濱海鹽土,、內(nèi)陸鹽土和蘇打鹽土為試材，用熱敏電阻性溫度傳感器,，測出不同土壤處理及其電導率與溫度的回歸統(tǒng)計數(shù)據(jù),。結(jié)果表明：實驗條件下，土壤電導率與溫度的相關(guān)系數(shù)α為0.960 ~ 0.999,，有很好的線性關(guān)系,。土壤電導率隨溫度升高而增大。溫度每升高1℃所引起的電導率的變化量（"電導溫度變率"）是因土壤介質(zhì)而異,，順序為：鹽土>黃棕壤>可變電荷土壤,。不同土壤之間電導溫度變率的順序為：濱海鹽土>內(nèi)陸鹽土>蘇打鹽土>黃棕壤>磚紅壤>紅壤>赤紅壤。
5.對土壤水分狀況的影響
土溫溫度對土壤水分狀況的影響是多方面的,。土溫升高時,，土壤水的粘滯度和表面張力下降，土壤水的滲透系數(shù)隨之增加,，土溫25℃時水的滲透系數(shù)為0℃的2倍,。土壤水分的自由能與土壤溫度密切相關(guān)。張一平等（1990）以陜西省紅油土,、壚土,、黑壚土為供試土樣，試驗結(jié)果表明,，溫度對土壤水勢具有明顯的影響,，3種土壤皆呈現(xiàn)隨溫度升高土壤水吸力降低的特點。在測定的含水量范圍內(nèi),，溫度與吸水力之間呈現(xiàn)極顯著的負相關(guān),，相關(guān)系數(shù)（r）在- 0.990 6 ~ 0.999 0（n=5）。這是由于溫度升高時,，水的粘滯度和表面張力降低所致,。在等吸力時，溫度高者,，含水量則較低,。
6.對土壤中生物學過程的影響
土壤溫度對微生物活性的影響極其明顯。大多數(shù)土壤微生物的活動，要求溫度為15 ℃~ 45 ℃,。在此溫度范圍內(nèi),，溫度愈高，微生物活動能力越強,。土溫過低或過高,，超出這一溫度范圍，則微生物活動受到抑制,，從而影響到土壤的腐殖或礦質(zhì)化過程,，影響到各種養(yǎng)分的形態(tài)轉(zhuǎn)化，也就影響到植物的養(yǎng)分供應,。例如,，氨化細菌和硝化細菌在土溫28 ℃~ 30 ℃時zui為活躍，如土溫過低,，往往由于硝化作用極其微弱,，而使作物的N素養(yǎng)分供應不足。土壤溫度達到52 ℃時,，硝化作用停止,。
通過種種實例，我們已經(jīng)認識到土壤溫度對農(nóng)作物生長發(fā)育,，和投入產(chǎn)出有著密不可分的影響,，適宜的溫度和水分，將對農(nóng)作物增產(chǎn)增收及其作物品質(zhì)等有著總要的作用,，所以,，進一步加強土壤水分溫度的監(jiān)控，合理調(diào)節(jié)土壤水肥及地溫,，是農(nóng)業(yè)發(fā)展的大趨勢,。中國是農(nóng)業(yè)大國，作為炎黃子孫,，我們都應該積極為農(nóng)業(yè)發(fā)展做出貢獻,，為農(nóng)田增產(chǎn)增收做出一份努力，合理使用農(nóng)業(yè)設備及器械,、儀器,，作為農(nóng)業(yè)發(fā)展的輔助工具是十分有必要的，如果我們能把科學種田,、合理治田運用到實處,，將會為我國農(nóng)業(yè)發(fā)展展現(xiàn)一道新的風景