還有一些植物則喜歡生長在光線較弱的地方,它們在弱光下反而比在強光下生長發育得更好,對應於陽生植物,這樣的植物就被人們叫做陰生植物。森林中高大樹木下生長的許多草本植物、蕨類植物、藥用植物以及山毛櫸、紅豆杉等等,都是胡生植物。當然,稱它們為陰生植物,並不是說這類植物對光照的要求越弱越好,它們對弱光的要求也是有一個最低限度的。如果光照低於這個限度,這類植物也不會進行正常的生長和發育,所以陰生植物要求較弱的光照強度也僅僅是相對陽生植物而言的。陰生植物的葉片大都比較平展,葉的上部接收的陽光比較多,葉子上麵的顏色較深。陰生植物的葉鑲嵌現象特別明顯,葉柄有長有短,葉形有大有小,每一片葉子都能充分利用空間,以便更充分地利用陽光。對於這些植物而言,如果光照過強,就會出現植株生長緩慢、葉片變黃、嚴重時葉子甚至會出現“灼斑”,影響這類植物的生存。因此,在引種這類陰生植物時,如果環境光照較強,就必須采取遮蔽措施來減少植物受到的光照,保護植物順利生長。

光照對植物的開花也有很重要的影響。科學家們認為,日照強度對植物的開花有決定性的影響。有些植物開花需要較長時間的日照,這樣的植物叫做長日照植物,例如作物中的冬小麥、大麥、菠菜、油菜、甜菜、蘿卜等;有些植物需要較短的日照長度才會開花,這樣的植物類型叫做短日照植物,常見的這類植物有蒼耳、牽牛、水稻、大豆、玉米、煙草等。

利用光對植物開花作用的機理,園藝師們就可以通過人為的延長或縮短日照時間,促使植物在我們需要的時間開花。舉一個簡單的小例子:大家經常見到的植物菊花是一種典型的短日照植物,一般都是在秋季才開花的。現在,人們經過人工處理(遮光成短日照),在六七月份也可以讓菊花開出鮮豔的花朵來!如果人為的延長光照,還可以使花期延後,讓我們在寒冷的春節欣賞到剛剛盛開的美麗的菊花呢!

一些作物在同一塊地上連作會減產

我們知道,水稻、甘蔗、麥類、大豆、南瓜、胡蘿卜、煙草等作物,在同一塊地上連年種植,是不會出現生長發育不良和減產的。但是,番茄、茄子、西瓜、豌豆、蠶豆、花生、木薯以及無花果等作物,在同一塊地上連作,就往往會生長不良,或者發生病害而減產。

為什麼會出現這種情況呢?

同一種作物在同一塊地上連作造成減產的原因是多種多樣的,目前已知的有下列幾個原因:

連作會使土壤中養分缺乏。土壤中的氮、磷、鉀、鈣、鎂等各種養分和微量元素的含量是有限的,而同一種作物對土壤各種養分的需求是比較固定的,因此在同一塊地上連作同一種作物,就必然會使這種作物所必需的養分逐漸在土壤中減少,以至消失,造成這種作物的生長發育不良。例如,芋頭在同一塊地上連作,土壤中的石灰質含量就會減少一半,從而使芋頭減產。

積累在土壤中的前作根係分泌物,影響後作生長。一般作物在生長過程中,除由根係的呼吸作用放出二氧化碳外,還分泌出各種如酒石酸、肉桂酸、檸檬酸等有機酸和各種酶類。前作留在土壤中的這些物質,對第二作的根係有毒害作用,從而使作物生長發育不良而減產。

前作遺留物的影響。有人做過這樣的試驗,將同一種作物的根、莖、葉、花的浸出液,分別澆灌同一種作物的幼苗,結果對幼苗是有影響的。因此前作遺留在土壤中的根、莖、葉、花等的殘體,也和根係分泌物一樣,會影響第二作的生長發育。這一情況,在桃樹和豌豆的連作中比較明顯。

病毒和微生物的影響。前作患病收獲後,一些致病的病原菌會留存在土壤裏,第二作幼苗就會得病,如番茄、茄子、豌豆和花生的青枯病等。其中花生青枯病最為顯著,同一塊地上連作花生,必然出現青枯病,嚴重的會全部死亡。

上述原因有的是單個起減產作用,有的是多個綜合作用。因此,這些作物在減產時首先要弄清楚原因,然後采取相應的措施。

目前解決連作減產的措施,最有效的辦法是:改連作為輪作;增施肥料;噴施藥劑,以毒殺土壤中殘留的病原菌;果林則采用換土或給土壤消毒。

節水灌溉

渠道防滲和平整土地是節約用水的基礎。

通過各種渠道將灌溉水引入田間,是實現地麵灌溉的一個重要環節。但在渠道輸水過程中,通過渠側、渠底的各種漏洞、裂隙所滲漏而損失掉的水量極為嚴重。如上文所述,有50%~80%的灌溉水在引入田間之前就滲漏損失掉了。

渠道防滲技術就是防止灌溉水在渠道滲漏損失所采取的措施,包括管理措施和工程措施。工程措施主要是采用砌石、混凝土、瀝青、塑料薄膜等防滲材料,修建渠道防滲層及其保護層等,是防止渠道滲漏最根本的技術措施。按其特點可以分為三大類,即:在渠床上加做防滲層(襯砌護麵),改變渠係土壤的滲漏性能和新酌防滲渠槽結構形式。

平整土地是保證灌水質量,提高灌水勞動生產率,節約灌溉用水的一項重要措施。平整土地涉及到山、水、田、林、路、渠、井、村等各個方麵的安排,必須適應農田基本建設規劃的要求。畦灌要求的地麵坡度以0001~0003為宜,最大不宜超過001;溝灌要求地麵坡度以0003~0008為宜,最大不宜超過002。田塊內的橫方向,一般要水平沒有坡度。平整土地時應盡量保留表土,通常挖方處應保留表土厚度20~30厘米。

在美國,低壓管道灌溉技術被認為是節水最有效、投資最節省的一種灌水技術。在加利福尼亞的圖爾洛克灌區,早在20世紀20年代就開始用混凝土管道代替明渠輸水。自20世紀60年代開始廣泛推廣管道化輸水,現在美國近一半大型灌區已實現了管道化。

節水灌溉製度是指在一定的氣候、土壤和農業技術條件下,為了促進農作物獲得高產、穩產及節約用水而製訂的適時、適量灌水的具體方案。其內容包括農作物生長期內(含播種前)的灌水次數、灌水時間、灌水定額和灌溉定額。製訂節水灌溉製度的核心問題,是確定總灌水量及其在作物生育期時程上的合理分配,以充分發揮水對作物生長環境的調節作用,收到增產、節水、節能的綜合經濟效益,為農業生產保駕護航。

美國在重視改善灌溉節水技術的同時也非常重視改善灌溉管理,在這方麵,一是對灌溉係統進行全麵改進;二是從土壤一植物一大氣的特性及相互關係的原理著手提高灌溉水效率,改善作物供水狀況,促進節能節水;三是幫助用水戶製訂水管理和節水計劃,提供製訂灌水方案的技術,並向管理區提供操作技術方麵的幫助。

根據我國北方地區的經驗,節水灌溉製度的關鍵是,抓作物需水臨界期灌水,減少灌水次數;適當降低土壤適宜含水量的下限,減少灌溉定額。例如,在黃淮海平原和關中地區,小麥、玉米一年兩作,茬口銜接很緊,為兼顧前後茬,節水節能,在小麥收割前10天左右澆一次麥黃水,定額為每公頃600立方米,既可提高小麥抗旱能力,減輕幹熱風的危害,又有利於夏玉米及時播種,促進快長、早發,一水兩用。

集雨節灌

集雨節灌是利用塘、堰、水窖,把雨水集存起來,在關鍵期用於灌溉。

在半幹旱和半濕潤易旱地區,降水有限,季節分布不均,年際變化大。一些國家分別采用了各種攔截雨水、減少蒸發和選用對雨水利用率高的作物等措施。如墨西哥自20世紀70年代初開始,在7個州對玉米、大麥、大豆和其他豆類等十多種作物,開發了多種類型的集水農業。中東各國則自古以來就實行集水農業,利用小農業集水區挖掘水池,攔截地麵徑流,保存雨水進行補充灌溉。

在我國幹旱缺水地區,很難修建骨幹水利工程,大都采用土辦法解決現實的缺水困難。據不完全統計,到2000年,西北、西南、華北13個省、區共修建各類水窖、水池等微型蓄水工程464萬個,總蓄水量135億立方米,發展灌溉麵積150多萬公頃,解決了約2380萬人、1730多萬頭牲畜的飲水困難,使近1740萬人的溫飽得以解決。“微”水不微,為旱地農業闖出了一條新路。