（一）小麦
1.耗水量
通常小麦全生育期耗水量每亩为260～400m3，耗水的多少与当地自然条件（气候、土壤、地下水位高低等）、生产及管理水平和小麦的产量高低关系极为密切见表8-5。
表8-5 不同条件及产量下小麦耗水量
小麦各生育期的耗水量差别较大，可以占全生产育期耗水量的百分之几到百分之四十几。以拔节至抽穗、抽穗至成熟两个阶段耗水量最多，约占总耗水量的60%～70%。春小麦在抽穗至成熟期耗水量约占生育期耗水量的50%左右。小麦各生育期耗水量，如表8-6所示。
表8-6 小麦生育期耗水量
2.土壤水分条件
在其他生产条件满足的情况下，适宜的土壤水分条件是正常生长发育的基本需要。了解不同生育期土壤水分状况对小麦生长的影响，就可衡量当时的土壤水分能否满足其需要，以此作为播种、灌溉和实施恰当耕作管理措施的依据。
（1）播种至出苗。当小麦芽鞘露出表土2cm并伸出第一片叶时，称为出苗。温度适宜、土壤湿润，小麦才能正常萌发和出苗，才能保证出苗快而整齐。小麦播种至出苗的适宜土壤水分条件（以占干土百分比表示）是：沙土为14%～16%，最低要求为9%～10%；壤土为16%～18%，最低要求为13%～14%；粘土为20%～24%，最低要求为16%～17%。若发生土壤水分不足，则造成种子发芽慢，出芽率不高；而当土壤水分过多时，则出现烂种危害。
（2）出苗至分蘖。小麦茎基部分蘖节上的幼芽形成的分枝称为分蘖。一般小麦出土后，约经15～20 天，具有3 片真叶时，就进入分蘖期。此时期以0～20cm土层中的水分含量占田间持水量的60%～80%为宜，此水分含量条件下，有利于分蘖和糖分的积累。土壤水分不足，植株内部的养分运转受到阻碍，吸收和积累的物质大大减少，分蘖力下降。若土壤干旱，则分蘖率明显减少，甚至根本不分蘖，当降至50%以下时，需适时灌溉。因此播种前适当灌溉，或排水去渍，使小麦出苗后分蘖期间有适宜的水分条件，是促进小麦早分蘖、快分蘖、多成穗的重要措施。
（3）越冬期。越冬期土壤过干或过湿，均易造成死苗。在我国北方冬小麦地区，小麦越冬期间，0～20cm土层中以占田间持水量的70%～80%为宜，越冬前若低于50%，需冬灌。冬灌不仅是增加土壤水分，它还有稳定地温、保温防寒，促根增蘖争壮苗的作用，并为次年小麦返青和正常生长发育创造了良好的条件，有资料表明，冬灌比不冬灌的产量约增长30%左右。
（4）返青至起身。这一时期土壤水分以占田间持水量的75%～85%为宜。若低于55%时，将影响单株有效穗数和穗部性状发育。在此时期气温上升，土壤水分蒸发快，一般在土壤水分占田间持水量的70%以下时，就应及时灌溉，适当灌浇返青水，有促进返青，巩固冬前分蘖，争取部分早春分蘖的作用。一般是没有冬灌的或虽冬灌过，但土壤仍然缺墒，分蘖不多（指三类苗）群体不够大的麦田，都要浇返青水；而对早春雨雪多，土壤不缺墒，冬前长势过旺，群体过大的麦田，不浇返青水。
（5）拔节及孕穗期。麦苗茎基部第一伸长节露出地面1.5cm左右，整个茎高达5～7cm 左右被称为拔节。这一时期是小麦生长发育需水的临界期，要求土壤水分以占田间持水量的70%～80%为宜。若遇干旱，则单株分蘖成穗少、穗小，过湿则造成湿害，易引起徒长和通风透光不良造成倒伏。拔节期，结合施拔节肥，浇好返青水，以满足拔节后根、茎、叶、穗各种器官迅速生长需要，对争取穗大粒多、创高产有很大作用。灌水时主要应着眼于控制群体结构，防止后期倒伏，一般在拔节中期进行，通常是壮苗宜晚浇，弱苗宜早浇，或掌握群体“大、中、小灌水晚、中、早”的原则，拔节、孕穗期的灌水定额一般为35～50m3/亩，应严格掌握。据中国农业科学院作物研究所试验，在灌起身水的条件下，灌拔节水比不灌拔节水的每亩增产16.2%。一般要求在土壤水分占田间持水量65%时就要及时灌水，保持田间持水量的80%左右较适宜。
（6）抽穗开花至灌浆期。麦穗由剑叶的叶鞘中长出时，叫做抽穗。这一时期是小麦生长发育对水分要求最敏感的时期，也是小麦一生中需水最多的时期。若遇干旱，不利于开花和灌浆，易发生早衰，小麦结实率明显下降，适时灌水有明显增产作用，农谚说：“灌浆有墒，粒饱穗方”。水分过多，土壤通气性差，易发生烂根青枯。一般要求土壤水分占田间持水量的65%～80%为宜。
（7）成熟期。土壤水分适宜，既可提高灌浆强度，又能延长灌浆时间，是提高粒重的重要因素。抽穗后，最适合籽粒灌浆的土壤水分为田间持水量的70%～75%，若土壤水分低于田间持水量50%，在籽粒形成初期会引起籽粒“退化”，在灌浆期会使籽粒干瘪瘦小。这是因为在干旱条件下，叶片早衰，光合强度低，植株和籽粒的含水量下降，灌浆过程缩短。一般认为，植株和籽粒的含水量，降至40%是营养物质运输分配的最低限值，低于40%就基本停止。另一方面，土壤湿度太大，也会造成贪青晚熟及锈病猖獗等恶果，降低粒重。
综上所述，小麦在不同生育期对土壤水分的需求是不同的，在其他条件满足时，土壤水分对小麦的生长发育及产量影响较大。为方便起见，将小麦不同生育期的适宜与不适宜土壤水分条件和危害见表8-7。
表8-7 冬小麦不同生育期对土壤水分的要求
（二）棉花
棉花生长发育各阶段适宜的土壤水分条件和耗水状况如下。
1.播种至出苗
棉花种子发芽时所需水分约等于种子本身重量的一半。播种前浸种，可以加速种子发芽过程，但浸种后必须对种子消毒，防止传染病害。播种时，以0～5cm 深土层土壤湿度在15%左右（占田间持水量的60%～70%为宜，高于80%则水分过多）为宜，种子出苗时土壤湿度的最低要求为：粘土18%～20%，壤土15%～17%，砂壤土12%～14%，砂土10%～12%。在上述标准范围内，一般能保全苗，若低于上述土壤湿度要求，播种后难以保证出全苗。
2.苗期
棉花从出苗到现蕾一段时间称苗期。一般认为以占田间持水量的55%～70%为宜，主根扎得深，侧根多，分布广，吸肥能力强，有利于地上部分的生长。在盐碱土条件下，需在较高的土壤湿度下才能顺利出苗，当含盐量为0.1%～0.2%时，要求土壤水分为田间持水量的70%，含盐量达0.2%以上时，要求为田间持水量的90%。一般土壤，若土壤湿度为田间持水量的80%以上时，水分就过多了，它会引起主根扎浅，侧根分布在上层土壤中，抗旱能力弱，容易发生蕾铃脱落现象。在黄河流域棉区，农民采取推迟浇头水，实行“蹲苗”措施，促使根系深扎，这能提高后期抗旱能力。在苗期若遇低温和土湿偏多，可采取“扒土晒根”办法，以增温凉墒，防病保苗。对于晚播棉花，因地温升高，相应土壤湿度占田间持水量的70%～75%为宜，一般出苗到现蕾，田间耗水量占全生育期总耗水量的15%以下。
3.蕾期
棉花现蕾至开花一段时间称为蕾期。此时期进入初夏，棉株地上和地下部分生长量迅速增大，棉田耗水量增多。该阶段要求土壤水分以占田间持水量的60%～80%为宜；高于80%则不利，如降低地温，推迟现蕾，影响根系生长，根系吸收力减弱，棉株生长亦减弱，易发生病害，此时应加强中耕，控制水分，灌水推迟到始花期比较合适；降到50%以下时，现蕾期会比土壤水分适宜时推迟15 天左右。及时浇头水能增加伏前桃，减少蕾铃脱落，有10%的增产效果。从现蕾到初花田间耗水量约占总耗水量的12%～20%。
4.花铃期
棉花从开花到棉铃开始吐絮的一段时间称为花铃期。花铃期叶面积达到最大，是植株生长最旺盛的时期，是棉花一生中需水的最高峰，约占棉花全生育期总耗水量的50%～60%。土壤水分以占田间持水量的70%～80%为宜，低于60%则出现明显受害现象，如引起早衰、铃轻、衣分低、秋桃少等。若水分过多，则会引起贪青晚熟，造成上部秋桃少且晚熟，下部荫蔽烂铃多。
5.吐絮期
从棉铃开始吐絮到收花结束的一段时间称为吐絮期。该阶段需水量较少，约占棉花全生育期总耗水量的10%～20%。土壤水分保持在占田间持水量的50%～70%为宜。在吐絮期的后期，还应使土壤湿度继续下降为好，但不宜少于50%以下，否则会影响正常发育和纤维的充实。若水分过多，棉铃脱水慢、成熟迟、霜后花增多。
综上所述，棉花的生长发育与气象条件、土壤水分状况关系极为密切，只有掌握了各生育期所要求的气象环境及土壤水分条件，才能充分利用有利的天气因素，克服和战胜不利天气条件。为使用方便，将棉花各生育期的有利与不利及应采取的相应措施，列于表8-8。
表8-8 棉花各生育期的气象条件要求以及防御不利气象因子的措施
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续表
（三）玉米
玉米是高秆作物，茎叶生长量大，全生育期又处在高温时期，蒸发量大，所以它是需水较多的作物。如果按照玉米生育期长短估算，早熟品种需水量每亩168～201m3，中熟品种每亩为200～235m3。玉米在全生育期中的需水量有显著差别，其特点是前期需水少，中期需水多，后期偏少。以山东省德州地区的夏玉米和山西省长治的春玉米为例说明，列于表8-9。
表8-9 玉米各生育期的耗水量
1.播种至出苗
影响玉米发芽出苗的因素很多，其中最主要的是温度和水分。玉米种子发芽要吸收相当于种子干重50%的水分。当土壤耕作层温度升高到10℃以上，土壤水分保持在占田间持水量的60%～70%，便能使玉米发芽出苗。若低于50%或高于80%，对出苗均不利，也不适于幼苗扎根。所以为使发芽出苗良好，必须在作好精细整地的前提下，蓄好底墒。
2.苗期
从出苗到主茎顶端生长锥开始分化为雄蕊前的一段时期，称为幼苗期。苗期株小、叶小、蒸腾量低，需水较少，一般在灌了底墒水的情况下，除十分干旱外，一般不灌水。通常认为苗期耐旱。但适宜的土壤水分，能促使根系强大粗壮，分枝多，根群分布深广，利于抗旱防倒。据一些地区的经验，苗期土壤含水量，以保持在田间持水量的60%～65%为宜，如低于55%时就要灌水，但灌水量不宜大，地面灌水时宜采取细流沟灌或隔行沟灌。
3.拔节至抽穗期
指幼穗开始分化到抽出雄穗这一段时期，植株进入营养生长和生殖生长旺盛阶段，各方面生理活动日趋加强，同时气温高，叶面积大，蒸腾作用强，需水多而迫切。一般在蹲苗结束后，结合追肥浇好拔节水，使土壤水分保持在田间持水量的70%左右，既有利于根系的发育，又能满足玉米拔节对水分的需要，从而提高产量，如表8-10所示。但是拔节水也必须避免大水漫灌，防止植株徒长和倒伏。灌水定额为40m3/亩左右，可采取隔沟先灌一半水，第二天再灌一半水。
表8-10 玉米灌拔节水的增产效果
玉米抽出穗前10～15 天左右，雌穗进入分化小穗和小花阶段，若此时干旱缺水，便会造成“掐脖子旱”，叶片萎蔫，抽穗期延迟，雌穗不能正常发育或不形成果穗，空杆增多，减产严重。因此，必须适时满足孕穗水（或叫攻穗水）。
4.开花受精期
从抽穗到受精过程完成的时期为开花受精期。玉米抽穗开花期间需水最多，是玉米需水的临界期。此期土壤水分保持在田间持水量的70%～80%，空气相对湿度70%～90%，对抽穗开花和受精最为适宜。这时期如果天气干旱，一般5～6天就要浇一次水，要连浇二三次水，才能满足抽穗开花和受精对水分的需要。据山西省农科院的研究，浇足抽穗开花水对缩短雌、雄穗抽出的间隔时间，提高花粉生活力，减少雌穗秃顶长度，促进穗大粒多都有很好作用，产量亦可提高32.1%见表8-11。
表8-11 玉米抽穗期灌水的增产效果
5.结实成熟期
玉米受精后经过乳熟、蜡熟到籽粒完成成熟的时期为结实成熟期。玉米受精后的乳熟期和蜡熟期是籽粒形成的主要时期。北方有：“春旱不算旱，秋旱减一半”的农谚。比较而言，玉米灌浆期干旱对产量影响很大。乳熟时期最好维持土壤水分在田间持水量的75%左右，如遇干旱，每隔10 天左右浇水一次，以免茎叶过早衰老枯黄，增加根系的吸收能力，提高光合作用强度，保证有大量的养分不断向籽粒输送，使灌浆饱满，粒重增加。
蜡熟后期虽然对水分要求减少，若遇干旱也应浇好“白皮水”（苞叶刚发黄时），防止果穗早枯和下垂，使之正常成熟，籽粒饱满。
但应注意到，玉米一生虽然需水较多，但它也怕涝，当土壤湿度达到田间持水量的80%以上时，对玉米生长发育十分不利，特别是苗期和灌浆成熟期耐涝能力差，土壤水分过多，通气不良，会使种子霉烂，造成缺苗。苗期受涝，玉米雌穗细小，抽穗大大推迟，不能正常受粉结实，灌浆期受涝，体内营养输送困难，籽粒营养物质积累不足，植株甚至提前枯死。此外，受涝时还会引起大、小斑病蔓延和植株倒伏，造成严重减产。
（四）花生
水分是花生生长发育的基本条件之一。花生的一切生理活动，如土壤养分吸收及输送，叶面蒸腾作用和光合作用，光合产物的输送等，都必须要有充足的水分才能正常进行。适宜的土壤水分是保证植株正常生长发育和获得高产的基本要求。特别是在需水临界期，如果遇到干旱，得不到充足的水分供应，将会严重减产。
据山东水利科学院等单位1978～1983年在曲阜县前孟村试点观测，单产161～387kg/亩的中熟大花生徐州68-4，全生育期需水287～307m3/亩；河南省新乡地区水利科研所等单位1980年在延津县黄河故道沙土地上的喷灌试点观测，亩产307.5kg的春播大花生（开农27），全生育期耗水323m3/亩。花生生育期的需水量随花生的品种、产量、气候、土壤、农业技术措施等不同而有差别，下面分析其生育期各阶段的水分条件。
1.苗期
在适宜的温度条件下，花生种子吸水达自身重量的40%～60%，才能开始萌动发芽。据群众的经验，适宜花生发芽的土壤湿度是：“手抓土壤能成团，撒放地上能分散”。山东烟台花生研究所试验的结果表明：幼苗出土的最适宜水分是田间最大持水量的50%～70%，低于40%则出苗缓慢，并且幼苗会发生萎缩现象；反之，土壤水分过多，通气不良，则容易引起烂种缺苗。
花生苗期耗水量不多，北方普通型大花生播种到开花耗水量占全生育期总耗水量的16%～31%，南方珍珠型小花生则占19%～20%。苗期田间最大持水量以50%～60% 为宜。因此，田间发生积水时，要进行清沟排水；干旱时则需要灌溉，及时中耕等。
2.开花下针期
这一时期花生大量开花，果针先后入土，茎叶迅速生长，是营养生长和生殖生长同时进行的时期，需水量多，反应也比较敏感。该时期的适宜土壤水分为田间持水量的60%～70%，若低于30%，开花即停止，已达到地面的果针也不能入土，造成“鸡咀豆”或无效果针。田间持水量大于75%，颈叶徒长，开花结荚减少。
3.荚果发育成熟期
这一时期花生普遍下针结实到荚果成熟。其特点是大量果针入土结实，茎叶生长速度逐渐减慢，荚果迅速发育成熟。这个时期的土壤湿度以田间持水量的50%～60% 为宜。若天气干燥，土壤水分缺乏，低于田间持水量的40%，则会发生子房萎缩现象，超过75%，成熟期延迟，秕果增多。田间长期积水，则会造成发芽与烂荚现象，严重影响产量。
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