[科普中国]-如何利用气象要素判断水稻的需水量？

水稻是我国最主要的粮食作物之一，种植历史悠久，农民自有一套技术，他们都能利用气象要素来判断水稻的需水量，从而决定是要储水还是放水，那么，他们是如何利用气象要素判断水稻需水量的呢？

1、气温对水稻需水量的影响

众所周知，太阳辐射是地球上一切能量的来源，也是作物腾发的唯一能源，对需水量起着关键作用。

地表由于吸收太阳的辐射，即短波辐射，而不断积累热量，温度升高，同时又以长波辐射的形式向大气辐射热能。依据辐射定律，物体的辐射强度与其温度的4次方成正比，因此太阳辐射越大，即短波辐射越大，地表吸收和积累的热能就越多，地表的温度也越高，则由地表向大气的长波辐射强度就越大。据此，当太阳辐射越大时，地表的长波辐射随之越大，大气吸收的能量就越多，气温随之升高。因此，气温与大气辐射紧密相关，从而与腾发量即需水量紧密相关。

2、饱和差对水稻需水量的影响

水稻水分腾发以植株蒸腾和棵间蒸发的形式完成。水稻蒸发面（叶面和棵间水面）处的水汽压是饱和状态或接近饱和状态的，可认为是饱和水汽压，离开蒸发面某一高度处的水汽压为该处的实际水汽压，始终小于饱和水汽压。水分子在蒸发面(水稻叶面和棵间水面)的水汽压（饱和水汽压）与空气水汽压（实际水汽压）梯度，即饱和差，作用下由蒸发面（叶面和棵间水面）扩散到空气中，故需水量受空气的饱和差影响、许多学者通过试验证明：水稻腾发量与空气饱和差成正比的线性关系。

如何利用气象要素判断水稻的需水量？

水稻成长苗

3、日照时数对水稻需水量的影响

前面提到太阳辐射是地球上一切能量的来源，则日照时间越长，地表获得的能量就越多，作物腾发量也就越大；另一方面，只有在光照的条件下，叶绿体才能进行光合作用。水稻是喜光作物，其光补偿点和饱和点都很高，在一定的范围内，光合作用随日照的增加而加强，随之包括植物根系吸水、体内输水和叶气孔开放的植物新陈代谢过程也加强，从而蒸腾加强；光照对叶片上气孔的开闭也很有影响，有光则气孔张开，无光则关闭，而气孔是水稻蒸腾作用的主要通道，日照时间越长腾发量就越大。已有研究表明日照与水稻需水量成线性关系。

4、风速对水稻需水量的影响

从农田腾发出来的水汽，需借助于水汽梯度和风的漩动传送到大气中去，使近蒸发面的水汽压低于蒸发面的水汽压，形成湿度梯度，才能使蒸发持续地进行下去。因此，风速的大小对水田上方的水气流有一定的影响。在无风的情况下，水稻田上方的空气湿度较大，此时出现较小的湿度梯度，而在有风的晴天，水稻田上方的空气就比较干燥，此时出现较大的湿度梯度。由此可见，风可以使作物和水面上方的水汽梯度增大。另外，风还会使水稻叶温和气温的温差加大，从而使水稻腾发量加大。

5、其它气象因素对水稻需水量的影响

气象因素中除了上述几项外，其它因素，如降雨量，相对湿度等也会对水稻需水量产生影响。这些因素虽然复杂，但是影响作用比较小。由于作物需水量也是一种蒸发，其与气象监测中的水面蒸发量本质上一样，研究表明，蒸发量与需水量之间存在着显著的线性相关。故此，可用蒸发量的函数表示其它因素对需水量的影响。

总之，水稻需水量受土壤-作物-大气连续系统(SPAC)中各方面因素的综合影响。其中，气象因素是影响水稻需水量的主要因素。相关研究表明诸多气象因子中以气温、饱和差、日照时数、蒸发量和风速对水稻需水量的影响最大。

编辑：李敏