水稻全生长季需水量一般在700～1200毫米之间，大田蒸腾系数在250～600之间，水稻蒸腾总量随光、温、水分、风、施肥状况、品种光合效率、生育期长短及熟期而变化。单季中、晚稻在孕穗期、双季早稻在开花期、双季晚稻在拔节、孕穗期蒸腾量最高。当土壤湿度低于田间持水量57％时，水稻光合作用效率开始下降；当空气相对湿度为50%～60％时，稻叶光合作用最强。随着湿度增加，光合作用逐渐减弱。水稻需要水层灌溉，以提高根系活力和蒸腾强度，促使叶片蔗糖、淀粉的积累和物质的运转。淹灌深度以5～10厘米为宜，但为了除去土壤有毒的还原物质，提高土壤的通透性和根系活力，还应进行不同程度的露田和晒田。水稻幼苗期应采取浅水勤灌，有利扎根；分蘖期为促进分棵，以水调温，水层保持在2～3厘米左右，分蘖后期排水促进根系发育；拔节孕穗期是水稻需水最多时期，宜灌深水（6～10厘米）；抽穗开花期根据天气与土壤条件，可以轻脱水或保持一定水层，空气相对湿度70%～80％有利受精；灌浆期田面要有浅水，乳熟后期干干湿湿，有利提高根系活力及物质调配和运转。水稻在返青期、减数分裂期、开花与灌浆前期受旱减产最严重，返青期缺水，影响秧苗活棵和分蘖；减数分裂期缺水，颖花大量退化，出穗延迟、结实率下降；抽穗期受旱，影响出穗，减产严重。灌溉期受旱，粒重下降而影响产量。水稻在返青期、减数分裂期、开花期对淹水最敏感，长期淹水会导致死苗、幼穗腐烂和结实率降低。
（三）光照
水稻是喜阳作物，它对光照条件要求较高，水稻单叶饱和光强一般在3～5万勒克斯左右，而群体的光饱和点随时面积指数增大而变高，一般最高分蘖期为6万勒克斯左右，孕穗期可达8万勒克斯以上，但其光合作用随照度的增加不如C4作物玉米明显。据国际水稻研究所（IRRI）1976年对50个水稻品种在6万勒克司光强下测定，其光合率为34．5～62．1毫克·分米-2·时-1（平均约44.6毫克·分米-2·时-1），同化量因品种、叶龄、含氮量、叶片厚度而异。在光饱和状态下，水稻上部第一、二叶光合率和光饱和点明显高于第三、四叶（见图）。水稻穗的光饱和点为1～3万勒克司，同化量最大值为2毫克·分米-2·时-1。叶鞘的光饱和点为2～4万勒克司，同化量最大值为3毫克·分米-2·时-1。
孕穗期、乳熟期各叶位光照度与光合作用的关系据观察，水稻抽穗时，若叶面积指数为7.1，平展叶在冠层顶下30厘米处即有90％日光叶片截获，而直立叶只有50％。因此从理论上说，直立叶水稻群体净光合作用要比水平叶群体大。但当叶面积指数相当小时，水平叶水稻群体显示较高的光合作用。此外，当阳光直射时，水稻群体叶片只有一面受光较强；阳光散射时，群体下层叶片受光比直射时多。当群体叶面积指数大于3时，反射辐射约为太阳辐射的20％，群体吸收太阳辐射在孕穗期最高，齐穗后逐渐下降。大部分能量被传导和蒸腾作用所消耗。水稻净光合强度最多不超过吸收总能量的5％～6％，其中孕穗期净能量转换率约为5％，抽穗期最高为7％，然后迅速下降。水稻是短日照作物，不同类型品种对光照长度的反应不同，在广州用41个品种经人工控制光长。可见，早稻和中稻无一定出穗临界光长，在短日或长日条件下都可正常出穗，属短日照不敏感类型；晚稻品种大都是短日促进出穗，长日延迟出穗，有严格的出穗临界光长，属短日照敏感型。
水稻对光照长度反应
品种类型对光照长度反应
早、中籼稻24h连续光照正常出穗，无临界光长早、中粳稻F13h10min，12h50minD15h，14h30min～24min早熟晚稻（籼粳）F12h50min～13h10minD13h50min～24h中熟晚稻（籼粳）F12h30min～12h50minD13h10min～14h10min迟熟晚稻（籼粳）F12h30min～12h50minD12h50min～13h10min注：F为促进出穗临界光长；D为延迟出穗临界光长。
（四）二氧化碳和氧
水稻叶面的光合作用速度随CO2浓度上升而增加，当CO2浓度为1000μl／L时，水稻幼苗生长速度相当于CO2浓度为300μl／L时的2.5倍以上。大田水稻作物上一日内CO2浓度变化可达60μl／L，中午稻田不同层次的CO2值最大差异也可达40μl／L，稻田CO2通量值可以下式表示：P=D1-2（C1—C2），P为CO2通量，C1和C2分别为Z1和Z2两高度上空的CO2浓度，D1-2是Z1和Z2之间交换速度（与风速有关）。当稻田风速大于0.3～0.9米／秒时，对进一步增强光合作用所需CO2的输送已足够。水稻对CO2的吸收受O2含量影响颇大。当O2浓度低至3％时，水稻光合作用和物质生产会明显加强，但却会直接损害水稻受精过程而产生严重不育现象。
（五）光温反应
水稻品种的生育期变化受感光性、感温性和基本营养生长期三个因素综合作用所决定。基本营养生长期反映水稻品种在高温短日条件下的生育期长短；感光性反映水稻品种的生育期对不同日长的反应特性，感光性强的品种在短日下生育期明显缩短；感温性是水稻品种生育期对温度的反应特性。感温性强的品种，当温度高时，生育期缩短明显。感温性、感光性及基本营养生长期等特性如下表所示。
水稻的光温反应
项目感光性感温性基本营养生长期
早籼早粳中籼中粳晚籼晚粳弱弱—中强中—强中—强中—强短—中短—长较短三、生产与气象
（一）引种
研究我国水稻品种出穗期日数变化与纬度、海拔、经度的关系表明：由南向北，纬度每增加1度，年平均温度降低0.8℃，水稻生长季平均温度降低0.3℃，夏至日长平均增加（不等差逆增）5.4分钟，水稻品种出穗日数延迟2～2.5天；由西至东，经度每东移5度，水稻生长季平均温度和日长变化极小，出穗日数相差不多。因此南稻北引，平原移向高原，生育期延长，出穗迟缓，宜引较早熟品种；北稻南移，高原移向平原，生育期缩短，宜引较迟熟品种；东西相互引种，生育期变化小，易成功。此外，在低纬度地区（26°N以南）籼粳早、中晚稻可在本地互相引种；中纬度南部地区（26°N～32°N），可引种早、中稻和早熟晚籼、粳稻，中纬度北部地区（32°N～40°N）可引种早粳和中粳稻；高纬度地区（40°N～53°N）只能引种早粳稻。
（二）适宜播栽期
早粳在气温稳定在10℃以上（塑料薄膜育秧在8℃左右）播种，15℃以上栽秧；早籼在12℃以上播种，17℃以上栽种。为保证水稻齐穗扬花期基本不遇低温危害，粳稻安全齐穗期要求日平均气温稳定在20℃以上，无连续3天以上低于20℃的低温，籼稻（包括杂交稻）要求22℃～23℃以上，无连续2～3天低于22℃～23℃的低温。北方早粳与南方早籼还要避过孕穗期低温冷害（最低气温粳稻不低于15℃，籼稻不低于17℃）。要使水稻抽穗灌浆期处于光、温、水分比较适宜，又尽量避开病虫害大发生时期，以获得较高的光合产量及子粒产量。
（三）合理的群体结构
水稻抽穗灌浆的叶面积指数与产量关系很大最适叶面积主要决定于太阳辐射量，我国水稻齐穗期适宜叶面积指数在6.0～8.0。水稻前、中期适宜群体，要根据温度与季节条件来掌握。早、中稻季节短，要求叶面积上升快，晚稻则要求叶面积上升较慢，但一般均要求在中期（拔节后10～15天）封行，有利壮秆并结出大穗。
（四）杂交稻制种与气象
①定父母本播期差的有效积温差（X）：X＝A—（B十B/），A、B分别为父母本播种至始穗的有效积温值，B/为保证父母本盛花期相遇母本比父本提早2～3天抽穗所需的有效积温。父母本花期特点差异很大。父本花期较集中（5～7天）；母本花期较分散（15天左右），故父本应分两期播种，并要求母本始穗比第一期父本始穗期早2～3天。②根据开花天气条件确定花时相遇时间。正常天气下，杂交稻父本（以IR24为例）上午9～11时始花、下午1时左右闭颖，峰期在10～11时；母本（以珍汕97为例）上午7～10时始花，下午2～3时闭颖，无明显峰期。阴雨全天无花；阴天始花推迟且集中；晴雨相间，雨隙花时集中。秋季制种穗部气温在27℃（春繁在30℃）以下，较高的相对湿度有利开花。
部分不育系和恢复系的有效积温值
系别品种名称有效积温/℃备注
不育系二九南1号A二九矮4号A珍汕97A80010001050下限为12℃，上限为26℃恢复系秦引1号A1R241R6611R6651500143014501400下限为13℃，上限为26℃
（第四节）蔬菜生产气象
一、基本情况
（一）概念
蔬菜生产气象是气象条件与蔬菜生长发育之间的关系。为蔬菜生产合理安排茬口，达到优质、高产、多品种搭配，周年均衡供应的目的提供农业气象依据。
（二）分布与气候
蔬菜受栽培地区气候长期驯化的结果，形成了各种生态型。我国蔬菜可分东北、华北、华中、华南、西南和青藏、蒙新等7区，各区的气候特征各异。
东北区。包括黑龙江、吉林、辽宁北部，内蒙古东部。本区气候寒冷，1年有4～5个月平均气温在0℃以下，最冷月平均温度在-20℃以下，无霜期只有90～165天，年降水量约500毫米左右。白菜、萝卜、瓜果类及豆类等蔬菜每年一茬，生长期短的叶菜可以栽培两次。由于本区夏季短且无炎热，因此甘蓝、马铃薯、茄子、辣椒、黄瓜等都可越夏生长，单产高。大白菜和根菜类则因适宜生长期短，产量不及华北。本区蔬菜保护地栽培及贮藏保鲜较普遍。
华北区。包括辽宁南部、河北、山东、河南、陕西北部及甘肃南部。本区年降水量为400～750毫米，无霜期为165～240天，l月份平均气温-12℃以下。7月份平均温度为20℃～28℃，耐寒叶菜类可在风障保护下越冬，1年内栽培两大季，即春夏季（茄果、瓜、豆）及秋冬季（大白菜及根菜）。冬季可利用温室、塑料拱棚、阳畦等保护地栽培。
华中区。包括长江流域的四川、贵州、湖南、湖北、陕西的汉中盆地，江西、安徽、江苏、浙江各省及广西壮族自治区和广东、福建两省的北部。本区气候温暖多雨，为稳定的夏季季风区，1月份平均气温为0℃～12℃，7月份平均气温为24℃～30℃以上，无霜期240～340天，冬季轻霜多，冰冻少。年降水量1000～1500毫米，以夏季雨量较多。1年内可露地栽培3茬主要蔬菜（每茬生长期80～100天）。喜温蔬菜可在春秋栽培，耐热蔬菜可在夏季生长，耐寒蔬菜（蚕豆、豌豆、菜薹、乌塌菜等）可以露地越冬。冬季多阴雨，保护地近年来有发展。夏季酷热，昼夜温差小，只有耐湿热的冬瓜、南瓜、丝瓜和茄子等尚能生长良好。这一地区湖泊多，水生蔬菜较多。四川盆地冬季不冷，适于叶菜及根菜生长，尤以芥菜著名。
华南区。本区包括广西壮族自治区，广东（包括海南岛）、福建南部及台湾省，为亚热带与热带气候。本区夏季炎热多雨，全年温暖无霜雪。1月份平均温度在12℃以上，周年可以露地栽培蔬菜。因生长季节长，同一作物可在1年内多次栽培，播种期幅度也大。冬季气候温和，适于苔薹属蔬菜的生长，如菜心、芥蓝为广东、广西普遍栽培的冬季蔬菜。夏季炎热多雨，气温高达30℃～35℃以上，耐湿、抗高温的丝瓜、南瓜、竹笋栽培普遍。水生蔬菜特别发达。
西南高原区。包括四川西南部，西藏南部及云南等高原地带，海拔1500～5000米。蔬菜在1年内可栽培多次。由于地势变化大，气候呈垂直分布。同一区内蔬菜栽培差异较大，在河谷地带全年气候温和，1月份平均温度为6℃～16℃，7月低于22℃，无严寒酷暑，蔬菜可周年生长，没有缺菜季节。
青藏高原区。包括青海、西藏、四川西北部和新疆阿尔金山脉以南的高原，海拔3000米以上，高寒气候，雨量很少，蔬菜栽培很少。拉萨一带1月份平均气温为0℃，7月份平均气温为16.7℃，6～8月的夜温也仅有5℃～6℃。全年只能在5～9月，栽培1茬耐寒性蔬菜，如甘蓝生长良好。但春种性强的白菜、萝卜等，虽在夏季栽培，也会发生抽薹。青海柴达木盆地亦有同样情况，在夏季栽培喜温蔬菜，需保护设备。该地区日光中的紫外线过强，蔬菜常被灼烧。
蒙新区。包括内蒙古、甘肃的北部和新疆阿尔金山脉北的草原、沙漠和草地。草原上的部分农业区栽培蔬菜，气候严寒，全年只能生长一茬。栽培季节内昼夜温差大，阳光充足，空气干燥，新疆的哈密瓜，兰州甜瓜驰名中外。有灌溉地区的耐寒性蔬菜和喜温蔬菜生长良好，但结球白菜生长不良。
二、生长发育与气象
（一）温度