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- 蒸騰係數
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蒸騰係數
蒸騰係數
植物生理學名詞,指植物光合作用固定每摩爾的二氧化碳所需蒸騰散失的水的量。蒸騰係數是一個無量綱數,值越大說明植物需水量越多,水分利用率越低。生產上通過對作物蒸騰係數的研究來合理安排灌溉量和灌溉技術來獲得更高的效益。
蒸騰係數(transpiration coefficient)又稱需水量(water requirement),是指植物製造1克干物質所消耗水分的克數。它是蒸騰比率的倒數。一般野生植物的蒸騰係數是125~1000,大部分作物的蒸騰係數是100~500。
蒸騰係數是植物蒸騰消耗的水分質量與同期植物積累的干物質質量之比值,其中蒸騰耗水量、干物質積累量的單位為同級質量單位。干物質積累量有兩種,一是地上部干物質積累量,二是全部干物質積累量(地上部和地下部全部計算在內),在沒有限定性說明的情況下,通常是指前者。蒸騰係數具有時段性,有反映全生育期(從出苗或返青至成熟期)植物蒸騰耗水與干物質積累比例關係的全生育期蒸騰係數。
蒸騰係數是表示植物在光合作用吸收CO2的同時水分散失的效率。不同類型的植物常有不同的蒸騰係數,木本植物的蒸騰係數較草本植物為小,C4植物較C3植物為小。典型的C3植物的蒸騰係數為500,典型的C4植物的蒸騰係數只有約250,面適應於沙漠生存條件的CAM植物的蒸騰係數可以達50左右。
植物通常在進行光合作用的同時總需要消耗大量水分,或者說蒸騰係數較高。其中的原因首先是因為空氣中CO2的濃度很低面葉子內的水蒸氣濃度卻很高,推動水蒸氣向葉外擴散的水蒸氣濃度梯度比推動水蒸氣向葉內擴散的CO2濃度梯度要高50倍;其次,由於CO2分子比水分子大,其擴散速度比水蒸氣慢1.6倍;此外,CO2進入細胞葉綠體必須擴散經過質膜和葉綠體膜才能最終到達光合作用的場所。
蒸騰係數是蒸騰效率的倒數。一般野生植物的蒸騰係數是125~1000,大部分作物的蒸騰係數是100~500。蒸騰係數關聯著植物對水分的利用效率,其中,蒸騰係數數值越大,生產單位干物質消耗水分就多,水分利用效率就越低,它是植物重要的生理指標。
通過測定植物所散失的水分,或通過測定封閉的植物-土壤系統所減少的重量,就可測定蒸騰。
該數值因植物種類而異,一般野生植物的蒸騰係數是125~1000,大部分作物的蒸騰係數是100~500。其中玉米為368,小麥為513,高粱322。蒸騰係數與植物生長環境也存在聯繫,研究發現建植當年人工控制環境條件下(網室、溫室和人工氣候室,盆栽)紫花苜蓿的花前蒸騰係數範圍為360~1000,田間條件下局部地區研究結果為600~700。同一種植物因外界條件及生育期不同而有所不同,但玉米總是比小麥的需水量少,這就表示不同作物生產1單位重量的干物質所需的水量不等,即對水分的利用率不等,玉米對水分利用率高於小麥。
蒸騰係數對計算灌水量有一定參考價值。蒸騰係數大, 表明作物需水多,但利用效率低,即蒸騰效率(作物有機體每消耗1公斤水所製造的干物質克數)低;反之,表明作物需水少,利用率高。同時根據不同因素影響作物的蒸騰係數,可以調節作物生長環境或栽培措施來減少水分灌溉用量,這對作物生產上制定灌溉方案有著重要意義。同時,它對作物新品種的選育有一定的導向意義,可以作為一項重要的參考指標。