農(nóng)學(xué)概論全冊(cè)配套教學(xué)課件農(nóng)學(xué)概論考核方法考試方式：閉卷總成績(jī)：平時(shí)和期末成績(jī)各占50%平時(shí)成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)1、課堂考勤：隨機(jī)點(diǎn)名5次，1分/次，共5分2、隨堂測(cè)驗(yàn)：小型測(cè)驗(yàn)3次，8分/次，共24分3、課堂作業(yè)：課后作業(yè)3次，7分/次，共21分唐湘如主編：作物栽培學(xué)。廣東高等教育出版社，2014年8月官春云主編：現(xiàn)代作物栽培學(xué)。高等教育出版社，2011年8月主要教材主要參考資料官春云主編：現(xiàn)代作物栽培學(xué)。高等教育出版社，2011年8月曹衛(wèi)星主編：作物栽培學(xué)總論?？茖W(xué)出版社，2006年8月楊文鈺等編：作物栽培學(xué)各論（南方本）。中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2003年4月蘇廣達(dá)主編：作物學(xué)。廣東高等教育出版社，2001年8月刁操銓主編：作物栽培學(xué)各論(南方本)。中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，1994年10月第一章緒論第二章作物分類與分布第三章作物生長(zhǎng)與發(fā)育第四章作物與生態(tài)環(huán)境第五章水稻栽培第六章花生栽培第七章玉米栽培第八章甘蔗栽培主要內(nèi)容第一章緒論了解農(nóng)學(xué)的概念學(xué)習(xí)農(nóng)學(xué)的性質(zhì)了解農(nóng)學(xué)的特點(diǎn)了解作物生產(chǎn)的地位與作用熟悉糧食危機(jī)的解決途徑了解作物生產(chǎn)發(fā)展的目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)一、農(nóng)學(xué)的概念廣義的農(nóng)學(xué)：即農(nóng)業(yè)科學(xué)是研究農(nóng)業(yè)生產(chǎn)理論和實(shí)踐的一門科學(xué)。包括農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)科學(xué)、農(nóng)業(yè)工程科學(xué)、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)科學(xué)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)科學(xué)和農(nóng)業(yè)管理科學(xué)等。第一節(jié)農(nóng)學(xué)的概念和性質(zhì)農(nóng)經(jīng)：通過農(nóng)業(yè)開發(fā)社會(huì)資源農(nóng)產(chǎn)：通過農(nóng)業(yè)開發(fā)自然資源動(dòng)產(chǎn)植產(chǎn)農(nóng)學(xué)林業(yè)種植業(yè)中義的農(nóng)學(xué)：僅指廣義農(nóng)學(xué)范疇中的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)科學(xué)。這里的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)指種植業(yè)、畜牧業(yè)、林業(yè)和漁業(yè)。它所涉及的學(xué)科包括作物學(xué)、園藝學(xué)、農(nóng)業(yè)資源利用學(xué)、植物保護(hù)學(xué)、畜牧學(xué)、獸醫(yī)學(xué)、林學(xué)、水產(chǎn)學(xué)等。狹義的農(nóng)學(xué)：即研究農(nóng)作物生產(chǎn)的一門科學(xué)，它所涉及的學(xué)科包括作物學(xué)、園藝學(xué)、土壤學(xué)、植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)和植物保護(hù)學(xué)等。研究作物形態(tài)、生理、遺傳與育種、栽培技術(shù)、病蟲害防治、生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)等。具體指研究農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律、產(chǎn)量形成規(guī)律、品質(zhì)形成規(guī)律及其對(duì)環(huán)境條件的要求，并采取科學(xué)的技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)作物的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效和可持續(xù)發(fā)展。本課程涉及的農(nóng)學(xué)是狹義的農(nóng)學(xué)，重點(diǎn)是作物學(xué)，其基本任務(wù)是：1、探討作物的分類與分布；2、研究作物的特征特性，闡明其生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律；3、了解生態(tài)因子及其與產(chǎn)量、品質(zhì)形成的相互關(guān)系；4、介紹南方主要栽培作物及其相關(guān)的栽培技術(shù)。二、農(nóng)學(xué)的性質(zhì)農(nóng)學(xué)的研究對(duì)象以作物為主的種植業(yè)。因此農(nóng)學(xué)的性質(zhì)很大程度上決定于種植業(yè)。概括起來有三個(gè)方面。1、農(nóng)學(xué)是以自然科學(xué)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)科學(xué)為基礎(chǔ)的一門應(yīng)用學(xué)科。作物生產(chǎn)是人類利用植物有機(jī)體的生命活動(dòng)來取得產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)。作物生長(zhǎng)發(fā)育所需，不僅取決于勞動(dòng)的社會(huì)條件：如勞動(dòng)工具、經(jīng)濟(jì)收入等；更取決于自然條件，如光、溫、水、氣、土壤等。因此，是自然再生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)再生產(chǎn)相結(jié)合的過程。2、農(nóng)學(xué)是服務(wù)于種植業(yè)的一門綜合學(xué)科。作物生產(chǎn)系統(tǒng)是一個(gè)作物——環(huán)境——社會(huì)相互交織的復(fù)雜系統(tǒng)。作物生產(chǎn)的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)和高效通常又是矛盾的和難于協(xié)調(diào)統(tǒng)一的，而且高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)和高效三者的主次關(guān)系也隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平而變化。農(nóng)學(xué)學(xué)科涉及諸多學(xué)科，因此必須以系統(tǒng)學(xué)的觀點(diǎn)來認(rèn)識(shí)農(nóng)學(xué)和作物生產(chǎn)體系。3、農(nóng)學(xué)是以可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo)的一門生態(tài)科學(xué)。人口、糧食、能源和環(huán)境是人類發(fā)展中面臨的世界性難題。生態(tài)失衡環(huán)境污染作物生產(chǎn)保證糧食安全保護(hù)人類環(huán)境糧食豐收秸稈焚燒1、人民生活資料的重要來源人類為了生存和發(fā)展，首先必須解決吃穿問題，而解決吃穿問題主要靠農(nóng)作物生產(chǎn)。古人云：“一日不再食則饑，終歲不制衣則寒”，“人之情不能無衣食，衣食之道必始于耕織”?？梢?，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是人類生存之本、衣食之源。人民生活中所消費(fèi)的糧食、水果、蔬菜幾乎全部由作物生產(chǎn)提供。目前，我國(guó)服裝原料的80%來自作物生產(chǎn)，合成纖維僅占20%左右。第二節(jié)作物生產(chǎn)的作用、特點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)一、作物生產(chǎn)的地位和作用2、工業(yè)原料的重要來源40%工業(yè)原料、70%輕工業(yè)原料來源于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)3、出口創(chuàng)匯的重要物資目前，我國(guó)工業(yè)與世界先進(jìn)水平還有相當(dāng)大的差距，在世界市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力還較弱，而農(nóng)副產(chǎn)品及其加工產(chǎn)品在國(guó)家總出口額中占有較大的比重，是出口物資的重要來源之一?？梢?，作物生產(chǎn)在農(nóng)業(yè)增效和農(nóng)民增收方面起著主要作用。目前，出口的主要農(nóng)產(chǎn)品有：大米、小麥、玉米、棉花，洋蔥、蔥類加工品，大蒜、蒜類加工品，辣椒、辣椒加工品，芋頭、西蘭花、花生、花生加工品、谷籽加工品等。主要針對(duì)亞洲國(guó)家，日本較多。進(jìn)口包括蔬菜、食糖、植物油等。4、農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)農(nóng)業(yè)由種植業(yè)、畜牧業(yè)、林業(yè)和漁業(yè)組成。而畜牧業(yè)和漁業(yè)的發(fā)展極大程度上依賴于種植業(yè)（即作物生產(chǎn)）的發(fā)展。我國(guó)種植業(yè)占的比重最大，是農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)。雖然近年來由于養(yǎng)殖業(yè)（畜牧業(yè)和漁業(yè)）的發(fā)展，種植業(yè)在農(nóng)業(yè)中的比重有所下降，但是由于我國(guó)人口壓力大、口糧任務(wù)重，加上養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展在很大程度上依賴于作物生產(chǎn)業(yè)提供的飼料，因此我國(guó)種植業(yè)在農(nóng)業(yè)中的比重及其基礎(chǔ)地位是不會(huì)動(dòng)搖的。5、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的組成部分實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化是我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化的重要內(nèi)容和標(biāo)志，是體現(xiàn)一個(gè)國(guó)家社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和綜合國(guó)力的重要指標(biāo)。作物生產(chǎn)業(yè)是農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)，沒有現(xiàn)代化的作物生產(chǎn)，就沒有現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)和現(xiàn)代化的農(nóng)村。作物生產(chǎn)的現(xiàn)代化、科學(xué)化和產(chǎn)業(yè)化是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的核心內(nèi)容和重要標(biāo)志。二、作物生產(chǎn)的特點(diǎn)作物生產(chǎn)以土地為基本生產(chǎn)資料，受自然條件的影響較大，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，與其他社會(huì)物質(zhì)生長(zhǎng)相比，具有以下鮮明的特點(diǎn)：作物生產(chǎn)系統(tǒng)：由“作物—環(huán)境—技術(shù)”子系統(tǒng)構(gòu)成的多層次開放性農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)。1、系統(tǒng)的復(fù)雜性2、技術(shù)的實(shí)用性農(nóng)學(xué)是把自然科學(xué)及農(nóng)業(yè)科學(xué)的基礎(chǔ)理論轉(zhuǎn)化為實(shí)際生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)力的科學(xué)。它主要研究解決作物生產(chǎn)中的實(shí)際生產(chǎn)問題，所研究形成的技術(shù)必須具有適用性和可操作性，力爭(zhēng)做到簡(jiǎn)便易行、省時(shí)省工、經(jīng)濟(jì)安全。3、生產(chǎn)的連續(xù)性農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是一個(gè)長(zhǎng)期的周年性社會(huì)產(chǎn)業(yè)。上一茬作物與下一茬作物，上一年生產(chǎn)與下一年生產(chǎn)，上一個(gè)生產(chǎn)周期與下一個(gè)生產(chǎn)周期，都是緊密相連和互相制約的。4、生長(zhǎng)的規(guī)律性不同作物種類具有不同的個(gè)體生命周期，如水稻、玉米和棉花等一年生，冬小麥、油菜為二年生作物；作物個(gè)體的生命周期有一定的階段性變化，是一個(gè)有序的生長(zhǎng)發(fā)育過程，需要特定的環(huán)境條件，如水稻的短日高溫特性就是一個(gè)典型的例子；作物的生長(zhǎng)發(fā)育的各個(gè)階段是緊密銜接的過程，既不能停頓中斷，又不能顛倒重來，因而具有不可逆性。5、明顯的季節(jié)性一年四季的光、熱、水等自然資源的狀況是不同的，所以作物生產(chǎn)不可避免地受到季節(jié)的強(qiáng)烈影響。由于作物的季節(jié)性很強(qiáng)，生產(chǎn)上誤了農(nóng)時(shí)，輕則減產(chǎn)，重則顆粒無收。因此，必須合理掌握農(nóng)時(shí)季節(jié)，使作物的高效生長(zhǎng)期與最佳環(huán)境條件同步。6、嚴(yán)格的地域性地區(qū)不同，其緯度、地形、地貌、氣候、土壤、水利等自然條件不同，其社會(huì)經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)條件、技術(shù)水平等亦不同，從而構(gòu)成了作物生產(chǎn)的地域性。橘生淮南則為橘，生于淮北則為枳。三、作物生產(chǎn)的發(fā)展趨勢(shì)1、生產(chǎn)率目標(biāo)作物生產(chǎn)的中心任務(wù)仍是提高耕地的生產(chǎn)力。農(nóng)作物產(chǎn)量的提高可來自兩個(gè)途徑：一是通過改善和提高作物的管理水平以及選用抗蟲、抗病和抗各種不良環(huán)境的品種，從而縮小現(xiàn)實(shí)產(chǎn)量與潛在產(chǎn)量的差距二是通過遺傳改良提高作物的產(chǎn)量潛力。利用常規(guī)育種、株型改良、雜種優(yōu)勢(shì)利用、生物技術(shù)等方法可提高產(chǎn)量潛力。（一）作物生產(chǎn)發(fā)展的目標(biāo)今后的農(nóng)作物生產(chǎn)必須建立在可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，在提高生產(chǎn)率的同時(shí)，要保護(hù)、改善和合理利用農(nóng)業(yè)環(huán)境和資源。要繼續(xù)發(fā)展良種、化肥、灌溉和農(nóng)藥等行之有效的技術(shù)，但這些技術(shù)必須根據(jù)持續(xù)性目標(biāo)進(jìn)行改進(jìn)，并開發(fā)出新的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效綜合技術(shù)。2、可持續(xù)性目標(biāo)20世紀(jì)90年代初，一些營(yíng)養(yǎng)學(xué)家發(fā)現(xiàn)，在以往作物品種改良中沒有同步改善營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，致使許多品種產(chǎn)量很高，但微量元素含量很低，這些高產(chǎn)作物品種的推廣，取代或減少了那些富含鐵和其他微量營(yíng)養(yǎng)的傳統(tǒng)作物或品種，致使世界上40%以上的人口已受到微量元素缺乏的影響。今后農(nóng)作物生產(chǎn)應(yīng)全面實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品安全、環(huán)境安全和營(yíng)養(yǎng)安全。3、營(yíng)養(yǎng)安全目標(biāo)像其他經(jīng)濟(jì)活動(dòng)一樣，作物生產(chǎn)必須服從本身內(nèi)在的經(jīng)濟(jì)規(guī)律和市場(chǎng)規(guī)律，做到生態(tài)、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上的統(tǒng)一，形成效益型的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)。在穩(wěn)定糧食的基礎(chǔ)上，通過調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)，發(fā)展多元化生產(chǎn)，推廣應(yīng)用簡(jiǎn)化輕型栽培技術(shù)等提高作物生產(chǎn)的效益。4、經(jīng)濟(jì)高效目標(biāo)1、建設(shè)高產(chǎn)農(nóng)田（二）作物生產(chǎn)發(fā)展的途徑低產(chǎn)田約占總耕地面積的21.5%。中產(chǎn)田約占總耕地面積的57.0%。高產(chǎn)田約占總耕地面積的21.5%。提高復(fù)種指數(shù)。提高復(fù)種指數(shù)的潛力主要在自然條件較好的南方。具體途徑為：開發(fā)晚秋及冬季農(nóng)業(yè)，發(fā)展冬閑田的種植業(yè)，在南方丘陵地區(qū)，發(fā)展旱地多熟制種植及再生稻。2、改革耕作制度增加間套作面積。間、套作是提高復(fù)種指數(shù)、增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的有效方法。近幾年，北方冬小麥與玉米、花生、大豆等的套作發(fā)展迅速，在一年一熟麥區(qū)和一年一熟玉米區(qū)，實(shí)行小麥間作玉米也已獲得成功。育種技術(shù)高新化。第一，雜種優(yōu)勢(shì)利用。第二，雜交育種。第三，生物技術(shù)育種。

3、普及優(yōu)良品種育種目標(biāo)多樣化。第一，高產(chǎn)育種。第二，品質(zhì)育種。第三，抗性育種。第四，抗逆育種。

種子產(chǎn)業(yè)化。種子產(chǎn)業(yè)化工程是種子科研、生產(chǎn)、加工、銷售、使用各個(gè)環(huán)節(jié)有機(jī)聯(lián)系、相互促進(jìn)、共同發(fā)展的一項(xiàng)系統(tǒng)工程。

（1）作物信息技術(shù)20世紀(jì)90年代以來，作物信息技術(shù)快速發(fā)展和應(yīng)用，顯著提高了作物生產(chǎn)的綜合效益和生產(chǎn)水平。作物生產(chǎn)受土地、氣候、技術(shù)和作物等多方面的影響，表現(xiàn)為時(shí)空變異大、經(jīng)驗(yàn)性和地域性強(qiáng)，定量化和規(guī)范化程度低。計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)可對(duì)復(fù)雜的作物生產(chǎn)成分進(jìn)行系統(tǒng)的分析和綜合，實(shí)現(xiàn)作物生產(chǎn)的科學(xué)決策。因此作物信息技術(shù)必將有助于實(shí)現(xiàn)作物生產(chǎn)的模型化、知識(shí)化和科學(xué)化。在作物信息技術(shù)中，以3S（GIS、GPS、RS）為核心的精確農(nóng)業(yè)已成為發(fā)達(dá)國(guó)家高新技術(shù)集成應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的熱門領(lǐng)域，必將對(duì)我國(guó)農(nóng)作物生產(chǎn)產(chǎn)生重大的影響。

4、發(fā)展先進(jìn)適用技術(shù)目前，我國(guó)的作物生產(chǎn)已由產(chǎn)量型向產(chǎn)量、質(zhì)量、效益并重型發(fā)展。作物生產(chǎn)除繼續(xù)發(fā)展高產(chǎn)栽培技術(shù)外，還應(yīng)加強(qiáng)優(yōu)質(zhì)、高效栽培技術(shù)的研究與應(yīng)用。主要包括優(yōu)化施肥技術(shù)、簡(jiǎn)化輕型栽培技術(shù)、設(shè)施栽培技術(shù)、機(jī)械化配套栽培技術(shù)、優(yōu)質(zhì)專用農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)，化學(xué)調(diào)控技術(shù)，這些技術(shù)將逐步走向標(biāo)準(zhǔn)化、機(jī)械化、安全化和智能化。（2）優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)高效技術(shù)未來的作物生產(chǎn)日益注重人類、生物、環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，以較少的投入得到最大的產(chǎn)出以及質(zhì)和量的統(tǒng)一，以獲取最大的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益?？沙掷m(xù)生產(chǎn)技術(shù)要求對(duì)作物的病、蟲、雜草進(jìn)行綜合管理，并通過生物農(nóng)藥進(jìn)而替代化學(xué)農(nóng)藥，或推廣低毒高效農(nóng)藥，避免農(nóng)藥污染；通過有機(jī)肥與無機(jī)肥的最佳配合，減少化肥污染，生產(chǎn)清潔安全的食品。還包括節(jié)水灌溉技術(shù)、安全施肥及用藥技術(shù)、秸稈還田技術(shù)等。（3）可持續(xù)生產(chǎn)技術(shù)四、我國(guó)作物生產(chǎn)發(fā)展的成就與面臨的問題1、扭轉(zhuǎn)了糧、棉、油等主要農(nóng)產(chǎn)品供給長(zhǎng)期短缺的局面2000～2007年與1949～1953年相比，小麥和玉米分別增加了6.3倍和5.9倍，棉花增加了3.9倍，油料作物增加了4.8倍，糖類和烤煙作物增加了10倍以上。但同期的作物播種面積僅增加了4%。其中小麥單產(chǎn)增加了3.9倍，玉米增加了2.6倍，稻谷增加了1.6倍，大豆和薯類增加了1倍左右。棉花增產(chǎn)2.6倍，油料增加1.2倍。解放以來，作物生產(chǎn)的迅速發(fā)展，與農(nóng)業(yè)科技的進(jìn)步和作物生產(chǎn)條件的改善有密切關(guān)系。主要是作物品種的改良、間套作多熟制種植技術(shù)、作物栽培技術(shù)的發(fā)展、病蟲害防治技術(shù)和作物生產(chǎn)條件的改善等。（一）作物發(fā)展的主要成就據(jù)研究，人均糧食占有量300kg/年為溫飽水平的低限，400kg/年可算是溫飽略有剩余，500kg/年以上才算是充足富裕的水平。我國(guó)人均糧食占有量的變化情況大致可分為四個(gè)階段：第一階段是1949～1958年快速增長(zhǎng)期，1949年209kg，1958年超過300kg。第二階段是1959～1977年滑坡恢復(fù)期，1959～1969年，人均糧食占有量直線下降，1960年僅為217kg，以后逐年增加，但速度緩慢，到1974年才將近1958年水平。第三階段是1977～1984年快速增長(zhǎng)期，從1977年297kg增加到1984年390kg。第四階段是維持徘徊期，1984年至今，一直徘徊在350～400kg之間。進(jìn)入新世紀(jì)后，基本穩(wěn)定在375kg以上。發(fā)達(dá)國(guó)家人均糧食占有量為750kg，發(fā)展中國(guó)家為250kg。2、糧食增長(zhǎng)快于人口增長(zhǎng)，溫飽問題基本得到解決雖然與世界水平相比，中國(guó)農(nóng)業(yè)大部分指標(biāo)值處于中下水平，但少數(shù)指標(biāo)已達(dá)到世界先進(jìn)水平。例如，化肥施用量10.2kg/畝、農(nóng)機(jī)動(dòng)力20HP/100畝、糧食單產(chǎn)240.5kg/畝，均比世界平均水平（7.8、11、152.3）高。3、現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)和生物技術(shù)武裝農(nóng)業(yè)取得顯著成績(jī)（1）我國(guó)耕地逐年減少，開發(fā)難度大。建國(guó)初期，我國(guó)人均耕地2.7畝，1989年為1.3畝，2005年為1.176畝。遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界平均水平（4.2畝）。全國(guó)宜農(nóng)荒地5.7億畝，主要分布于新疆、黑龍江等邊遠(yuǎn)地區(qū)，開發(fā)難度大。（二）作物生產(chǎn)發(fā)展面臨的問題1、人多耕地少，人口壓力大不考慮人均消費(fèi)量增長(zhǎng)，單就滿足人均400kg的基本溫飽需求，到本世紀(jì)中葉也將達(dá)到6.4億噸。通過對(duì)飲食結(jié)構(gòu)基本一致的大陸和臺(tái)灣消費(fèi)結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，目前大陸人均糧食直接消費(fèi)量比臺(tái)灣高136kg，而動(dòng)物性食品消費(fèi)量要低50kg。而要生產(chǎn)50kg的動(dòng)物性食物，至少需要消耗飼料糧250kg，因此，如果到21世紀(jì)中頁(yè)大陸人均食物消費(fèi)水平達(dá)到臺(tái)灣現(xiàn)在水平時(shí)，每人每年就需要多114kg糧食，屆時(shí)我國(guó)的糧食總需求量就將達(dá)到8.2億噸以上，也就是說未來40～50年間糧食的增長(zhǎng)速度要基本達(dá)到1949～1958年的增長(zhǎng)速度。顯然，沒有可靠的有效措施，很難實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。（2）人口壓力最突出的問題是造成糧食需求危機(jī)主要表現(xiàn)在：（1）小農(nóng)經(jīng)營(yíng)（一家一戶為主）；（2）糧食商品率低（僅35%）；（3）農(nóng)用動(dòng)力中，人畜力占2/3。2、農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)規(guī)模小，設(shè)備差，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)落后東部沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，農(nóng)民收入相對(duì)較高；中部為主要商品糧基地，但經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)；西部自然條件差，農(nóng)村經(jīng)濟(jì)落后。3、農(nóng)村經(jīng)濟(jì)地區(qū)差異大全國(guó)每年受災(zāi)面積達(dá)2億畝。華北西北缺水，西南光照較差，長(zhǎng)城以北熱量不足。4、資源分布不均勻，自然災(zāi)害頻繁美國(guó)世界觀察研究所LesterR.Brown1994年提出：“由誰養(yǎng)活中國(guó)”？據(jù)他預(yù)測(cè)，中國(guó)到2030年人口達(dá)到16億高峰的時(shí)候，需進(jìn)口糧食2億～4億t，超過世界糧食的貿(mào)易量，屆時(shí)中國(guó)不僅自己挨餓，還將使世界挨餓。第三節(jié)作物生產(chǎn)與糧食危機(jī)背景基礎(chǔ)設(shè)施條件較差；抗御自然災(zāi)害的能力比較薄弱；農(nóng)戶生產(chǎn)規(guī)模小而且經(jīng)營(yíng)分散；容易加劇糧食供應(yīng)的波動(dòng)；生產(chǎn)成本迅速上升；資源分配上存在不利于糧食生產(chǎn)的傾向。一、中國(guó)糧食安全前景1、中國(guó)糧食發(fā)展面臨的困難到2030年，中國(guó)的糧食需求總量不會(huì)超過6.4億t，人均糧食消費(fèi)量不會(huì)超過400kg。主要理由：（1）不能簡(jiǎn)單地將西方的食物結(jié)構(gòu)套用于中國(guó)。（2）不能認(rèn)為未來中國(guó)的人均糧食消費(fèi)量會(huì)隨著人均收人的提高和城市化的發(fā)展而增加。（3）中國(guó)在今后相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)，畜產(chǎn)品的供給仍將主要依賴農(nóng)戶散養(yǎng)，這種生產(chǎn)方式比工廠化生產(chǎn)能更多地使用勞動(dòng)力和其他飼料，因此，飼料糧消耗比通常估計(jì)的要少。2、中國(guó)人必須也能夠養(yǎng)活自已耕地資源。FAO稱，人均耕地的危險(xiǎn)點(diǎn)是0.795畝/人。目前我國(guó)已有1/3省份不足1畝，上海、福建、浙江和廣東接近或低于聯(lián)合國(guó)規(guī)定的危險(xiǎn)點(diǎn)。二、糧食危機(jī)的解決途徑1、保護(hù)和合理利用農(nóng)業(yè)資源我國(guó)是一個(gè)淡水資源緊缺的國(guó)家，人均占有量為2627m3，畝耕地水資源1378m3，分別為世界平均水平的1/5和1/3。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年有7億畝農(nóng)田受到旱災(zāi)，北方旱災(zāi)面積每年都有2～4億畝，其中成災(zāi)面積1億畝左右。水資源2、提高單位面積產(chǎn)量提高復(fù)種指數(shù)。復(fù)種指數(shù)指某一地區(qū)耕地在一年內(nèi)被反復(fù)利用的頻度。即耕地復(fù)種指數(shù)（%）=（全年作物收獲總面積/耕地面積）×100%。目前，復(fù)種指數(shù)為156%左右，理論值198%，潛力42%，浙江省復(fù)種指數(shù)最高達(dá)254%。復(fù)種指數(shù)每提高1%，播種面積可增加10萬hm2。提高復(fù)種指數(shù)的途徑是多熟種植，如開發(fā)冬季農(nóng)業(yè)，發(fā)展冬閑田的種植業(yè)；發(fā)展多熟種植；增加間套作面積等。提高作物單產(chǎn)增加作物單產(chǎn)的途徑主要包括以下幾方面（1）建設(shè)高產(chǎn)農(nóng)田包括分期改造低產(chǎn)田、改良中產(chǎn)田、建設(shè)高產(chǎn)田。（2）培育高產(chǎn)品種，提高土地光能利用率實(shí)現(xiàn)途徑：雜交育種、生物技術(shù)育種、種子產(chǎn)業(yè)化。（3）提高作物栽培技術(shù)如節(jié)水灌溉技術(shù)、優(yōu)化施肥技術(shù)、設(shè)施栽培技術(shù)等。3、減少產(chǎn)后損失國(guó)家糧食局最新統(tǒng)計(jì)，每年糧食產(chǎn)后損失（儲(chǔ)糧、儲(chǔ)藏、運(yùn)輸、加工等環(huán)節(jié)）浪費(fèi)超過1000億斤，占糧食總產(chǎn)量的9%以上，相當(dāng)于1.5億畝良田的產(chǎn)量。4、調(diào)整糧食發(fā)展戰(zhàn)略由“糧食——經(jīng)濟(jì)作物”二元結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向“糧食——經(jīng)濟(jì)作物——飼料作物”三元結(jié)構(gòu)，建立新型的作物種植制度，發(fā)展高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的飼料作物，變“人畜共糧”為“人畜分糧”，提高糧食作物的綜合利用效益。利用微生物發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白5、開發(fā)新的食物源這已是國(guó)際科技界公認(rèn)的解決蛋白質(zhì)匱乏途徑。據(jù)測(cè)算，用世界石油年產(chǎn)量的2%，就能生產(chǎn)出20億人口一年所需的單細(xì)胞蛋白質(zhì)。我國(guó)每年有農(nóng)作物秸稈5億噸左右，如果20%的秸稈通過微生物發(fā)酵變?yōu)轱暳?，則可獲得相當(dāng)于4000萬噸的飼料。開發(fā)海洋食物資源

海洋是巨大的生物寶庫(kù)，例如，可加工成人類食物的近海領(lǐng)域自然生長(zhǎng)藻類植物，年產(chǎn)量相當(dāng)于目前世界小麥總產(chǎn)量的16倍以上。另外，利用淺海，發(fā)展海水養(yǎng)殖業(yè)，也具有廣闊的前景。6、立足自給，適當(dāng)進(jìn)口【復(fù)習(xí)思考題】1、什么是農(nóng)學(xué)？農(nóng)學(xué)的性質(zhì)和特點(diǎn)是什么？2、試述作物生產(chǎn)的地位和作用。3、了解世界和我國(guó)作物生產(chǎn)的概況。4、糧食危機(jī)的解決途徑有哪些。農(nóng)學(xué)概論沈雪峰副教授華南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院shenxuefeng@第二章作物的分類與分布掌握作物的概念學(xué)習(xí)作物的分類能夠區(qū)分不同種類的作物了解作物的分布學(xué)習(xí)目標(biāo)第一節(jié)作物的概念廣義地講，凡對(duì)人類有應(yīng)用價(jià)值、為人類所栽培的各種植物都叫作物（Crop），也就是栽培植物。如糧食作物、經(jīng)濟(jì)作物、蔬菜、牧草、花卉、林木以及藥材等等。狹義的作物則是指在田間大面積栽培的農(nóng)藝作物，即糧、棉、油、麻、煙、糖、茶、桑、蔬、果、藥和其他雜糧，又稱大田作物（FieldCrops）、農(nóng)作物等，俗稱莊稼。一、按作物用途和植物學(xué)系統(tǒng)相結(jié)合分類，可分為5種類型二、按植物學(xué)系統(tǒng)分類，可分為4級(jí)，即科、屬、種、亞種三、按生物學(xué)狀況和生理生態(tài)特性分類，有6種分類形式四、按農(nóng)業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn)分類，有3種分類形式第二節(jié)作物的分類1、糧食作物（Foodcrops，又稱食用作物）一、按作物用途和植物學(xué)系統(tǒng)相結(jié)合分類（1）禾谷類作物（Cerealcrops）屬禾本科。水稻、小麥、大麥、黑麥、燕麥、玉米、高粱、谷子、黍（稷）、薏苡等。蓼科的蕎麥習(xí)慣上也列入此類。稻谷、小麥以外的禾谷類作物稱為粗糧。李振聲與小麥袁隆平與雜交稻大麥黑麥燕麥玉米高粱谷子黍（稷）北方稱糜子高粱蕎麥薏苡屬豆科。主要提供植物性蛋白。如大豆、蠶豆、豌豆、綠豆、小豆、豇豆、羽扇豆、鷹嘴豆、四棱豆等。（2）豆類作物（Legumecrops）或稱菽谷類作物大豆以外的豆類又稱雜豆類作物。最大的特點(diǎn)是根部生有根瘤菌。大豆蠶豆豌豆綠豆鷹嘴豆植物學(xué)上的科屬不一，主要生產(chǎn)淀粉類食物。常見的作物有甘薯、馬鈴薯、薯芋、豆薯、木薯、魔芋、山藥、菊芋、蓮藕等。除木薯屬于木本植物外，其余為草本植物，需鉀量大。（3）薯類作物（Tuberouscrops）或稱根莖類作物甘薯馬鈴薯木薯（1）纖維作物（Fibercrops）2、經(jīng)濟(jì)作物或工業(yè)原料作物（Economic/Industrialcrops）種子纖維：棉花韌皮纖維：大麻、亞麻、黃麻、紅麻、苧麻、苘麻等葉纖維：龍舌蘭麻、蕉麻、劍麻、菠蘿麻等纖維品質(zhì)根據(jù)纖維細(xì)胞的長(zhǎng)度、拉力、強(qiáng)度、彈性、色澤、纖維素和木質(zhì)素含量等來衡量。棉花黃麻紅麻粗纖維，一般用來制麻繩、麻袋亞麻苘麻劍麻食用油料作物：如油菜、花生、芝麻、向日葵、蘇子油茶、油橄欖、油棕、油椰等；工業(yè)用油料作物：蓖麻、油桐等。此外，大豆也可列為油料作物。屬于草本的有花生、油菜、芝麻、向日葵等屬于木本的有油茶、核桃、油棕、油椰、油桐等。（2）油料作物（Oilcrops）油菜花生向日葵芝麻蓖麻油桐花油桐棕櫚主要有甘蔗、甜菜等。近年來，低熱高甜的糖料作物如甜葉菊以及蘆粟。（3）糖料作物（Sugarcrops）甜葉菊甘蔗甜菜主要有茶葉、煙草、薄荷、咖啡、啤酒花等。（4）嗜好性作物（Stimulantcrops）茶葉豆科牧草綠肥作物：如苜蓿、三葉草、苕子、紫云英、草木樨、田菁、檉麻、沙打旺等；禾本科牧草：如蘇丹草、黑麥草等；菊科牧草：如菊苣、苦荬菜等，水生綠肥：如紅萍、水浮蓮、水花生等；青飼作物：飼用甜菜、青飼冬黑麥、青飼及青貯玉米等。3、飼料及綠肥作物（Forageandgreenmanurecrops）苜蓿紫云英苕子田菁三葉草黑麥草細(xì)綠萍細(xì)綠萍水葫蘆苦荬菜藥用作物，人參、當(dāng)參、枸杞、黃芪、板藍(lán)根、靈芝、五味子、甘草等。調(diào)味品作物，蔥、姜、蒜、花椒、胡椒、八角、小茴香等。4、藥用及調(diào)味作物人參靈芝八角小茴香生產(chǎn)上替代化石能源的再生植物能源，主要是一些產(chǎn)量高、以碳水化合物為主要成分，如荻、甜高粱、胡柳、油菜等。5、再生能源作物禾本科：水稻、小麥、大麥、黑麥、燕麥、玉米、高粱、黍、粟、薏苡、甘蔗、蘇丹草、大米草等；蓼科：蕎麥；豆科：大豆、花生、蠶豆、豌豆、豇豆、飯豆、綠豆、赤豆、菜豆、小扁豆、扁豆、鷹嘴豆、紫云英、紫花苜蓿、苕子、田箐、草木樨、豆薯等；百合科：洋蔥、韭菜等；

十字花科：油菜；茄科：馬鈴薯、煙草；錦葵科：棉花、紅麻、苘麻等；亞麻科：亞麻。二、按植物學(xué)系統(tǒng)分類可明確所有作物所屬科、屬、種、亞種。1、按作物對(duì)溫度的要求劃分三、按作物生物學(xué)狀況和生理生態(tài)特性分類喜溫作物：生長(zhǎng)發(fā)育的最低溫度約為10oC，全生育期需要的積溫較高，如玉米、水稻、大豆、棉花、甘薯、花生、谷子、高粱等，該類作物一般在4月前后播種，10月前后收獲；耐寒作物：全生育期需要的溫度和積溫比較低，其生長(zhǎng)發(fā)育的最低溫度約為5oC左右，如小麥、大麥、燕麥、油菜、豌豆、蠶豆、黑麥等，該類作物一般在秋末冬初播種，翌年夏季收獲，也有早春播種，夏季收獲。2、按作物對(duì)光周期的反應(yīng)劃分長(zhǎng)日照作物：日照長(zhǎng)于一定的臨界日長(zhǎng)時(shí)，才能開花。如果延長(zhǎng)光照、縮短黑暗可提早開花。如小麥、大麥、黑麥、油菜等。短日照作物：日照短于一定的臨界日長(zhǎng)時(shí)，才能開花。如果延長(zhǎng)黑暗、縮短光照可提早開花。如大豆、晚稻、黃麻、大麻、煙草等。中間型日照作物：開花之前并不要求一定的晝夜長(zhǎng)短，只需達(dá)到一定的基本營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期，在自然條件下四季均可開花。如豌豆、蕎麥等。C3作物：光合作用最先形成的中間產(chǎn)物是磷酸甘油酸。CO2補(bǔ)償點(diǎn)高，光呼吸較強(qiáng)，如小麥、水稻、棉花、大豆、煙草等。C4作物：光合作用最先形成的中間產(chǎn)物是草酰乙酸等。CO2補(bǔ)償點(diǎn)低，光呼吸也低，物質(zhì)生產(chǎn)能力強(qiáng)，如玉米、高粱、甘蔗等。CAM作物：具有特殊的CO2同化方式，晚上氣孔開放，形成草酰乙酸，進(jìn)一步還原成蘋果酸，積累于液泡中。白天氣孔關(guān)閉，蘋果酸被運(yùn)至葉綠體內(nèi)，氧化脫羧放出CO2，參與卡爾文循環(huán)。如景天、劍麻、菠蘿、蘭花等。3、根據(jù)作物對(duì)二氧化碳同化途徑喜光作物、耐陰作物、喜陰作物。4、根據(jù)作物對(duì)光照強(qiáng)度的反應(yīng)5、根據(jù)作物對(duì)水分的反應(yīng)水生作物，如菱角、水葫蘆、水花生等；水田作物，如水稻、蓮藕等；耐澇作物，如高粱等；而旱作物，如谷子、黍子等。6、根據(jù)作物根系形態(tài)直根系、須根系、塊根作物、深根作物、淺根作物等。1、按播種季節(jié)劃分四、按農(nóng)業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn)分類春播作物、夏播作物、秋播作物、冬播作物2、按播種密度和管理情況劃分密植作物、中耕作物3、按種植方式目的劃分套播作物、填閑作物、覆蓋作物第三節(jié)作物的分布本章結(jié)束農(nóng)學(xué)概論沈雪峰副教授華南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院shenxuefeng@第三章作物生長(zhǎng)與發(fā)育理解作物生長(zhǎng)與發(fā)育掌握作物器官的分化與生長(zhǎng)掌握“三性”及其應(yīng)用作物個(gè)體與群體的關(guān)系如何學(xué)習(xí)目標(biāo)一、作物生長(zhǎng)和發(fā)育的概念第一節(jié)作物生長(zhǎng)與發(fā)育特點(diǎn)生長(zhǎng)（Growth）是指作物個(gè)體、器官、組織和細(xì)胞在體積、重量或數(shù)量上的增加，是一個(gè)不可逆的量變過程。如根、莖、葉的生長(zhǎng)。發(fā)育（Development）是指作物細(xì)胞、組織和器官的分化形成過程，也就是作物發(fā)生形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上的質(zhì)的變化，有時(shí)這種過程是可逆的。如幼穗分化、花芽分化、維管束發(fā)育、分蘗芽的產(chǎn)生、氣孔發(fā)育等。作物一生的分化從形態(tài)和生理上可分為二個(gè)階段，即營(yíng)養(yǎng)器官發(fā)生和生殖器官發(fā)生。營(yíng)養(yǎng)器官發(fā)生階段主要是分化根、莖、葉等營(yíng)養(yǎng)器官，其分化比較簡(jiǎn)單。而生殖器官發(fā)生階段雖然還有營(yíng)養(yǎng)器官的生長(zhǎng)，但主要以生殖器官的分化占優(yōu)勢(shì)，分化也較前一個(gè)段復(fù)雜。由營(yíng)養(yǎng)器官發(fā)生階段轉(zhuǎn)到生殖器官發(fā)生階段，這一質(zhì)變過程稱為作物的發(fā)育。作物的生長(zhǎng)和發(fā)育是交織在一起進(jìn)行的。分化、發(fā)育是生長(zhǎng)的前提。沒有根、莖、葉的分化，就不會(huì)有根、莖、葉的生長(zhǎng)；沒有花芽的分化，就沒有開花結(jié)實(shí)。生長(zhǎng)又是分化、發(fā)育的基礎(chǔ)。沒有相伴的生長(zhǎng)，分化、發(fā)育就不能正常地進(jìn)行下去。作物的生長(zhǎng)和分化、發(fā)育協(xié)調(diào)發(fā)展，就能全面發(fā)揮品種潛力，達(dá)到高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、低耗的效果。同一作物不同品種其生育期長(zhǎng)短不同。同一作物品種在不同季節(jié)、不同緯度和不同海拔地區(qū)種植，其生長(zhǎng)期的長(zhǎng)短也不同，有的甚至影響正常開花和成熟。作物的溫光反應(yīng)特性：是指作物必須經(jīng)歷一定的溫度和光周期誘導(dǎo)后，才能從營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)轉(zhuǎn)為生殖生長(zhǎng)，進(jìn)行花芽分化或幼穗分化，進(jìn)而才能開花結(jié)實(shí)。作物對(duì)溫度和光周期誘導(dǎo)反應(yīng)的特性，稱為作物的溫光反應(yīng)特性。二、作物的生長(zhǎng)發(fā)育特性水稻原產(chǎn)熱帶低緯度地區(qū)，在系統(tǒng)的發(fā)育過程中，同化了高溫短日照條件，從而形成了感光性、感溫性、基本營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)性的遺傳時(shí)性。1、感光性在適于水稻生存的范圍內(nèi)，短日照可使生育期縮短，長(zhǎng)日照可使生育期延長(zhǎng)，這種因日照長(zhǎng)短使生育期發(fā)生變化的特性稱為水稻品種的感光性。在適于水稻生長(zhǎng)發(fā)育的溫度范圍內(nèi)，高溫可使生育期縮短，低溫可使生育期延長(zhǎng)，這種因溫度的高低而使生育期發(fā)生改變其的特性，稱為水稻品種的感溫性。2、感溫性例如，早稻早熟品種“二九青”（長(zhǎng)沙）在3月25日播種，短日照（11h/d）處理15d后，從播種至抽穗的天數(shù)為86d，而在6月15日播種同樣短日處理，從播種到抽穗的天數(shù)僅47d，兩者相差39d，顯而易見這種生育期的差異是由溫度不同而引起的。在最適的短日、高溫條件下，水稻品種仍需經(jīng)一個(gè)最短的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期，才能轉(zhuǎn)入生殖生長(zhǎng)，這個(gè)最短的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期，稱為基本營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期。反映基本營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期長(zhǎng)短的差異的品種特性稱為基本營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)性。在營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期中受短日高溫縮短的那部分生長(zhǎng)期稱為可變營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期。如鄂晚三號(hào)（武漢華農(nóng)）在自然光照下早季播種，播種至穗分化為82d，在10h的光照下，晚季播種，播種至穗分化為19d，兩者相差63d，這63d為可變營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期，19d是基本營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期。3、基本營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)性4、“三性”在生產(chǎn)上的應(yīng)用（1）在育種方面的應(yīng)用①根據(jù)育種目標(biāo)選擇親本的依據(jù)。例如，根據(jù)已有研究結(jié)果，感光性強(qiáng)對(duì)感光性弱為顯性，由1-2對(duì)基因控制。短日高溫生育期短的對(duì)長(zhǎng)的為顯性，由2-3對(duì)效力不等有積累作用的基因控制等。②使生育期不同的水稻品種花期相遇。如目前推廣的雜交水稻，其種子來源靠年年制種，而用來制種的不育系和恢復(fù)系，兩者的生育期不相同，若同時(shí)播種，抽穗開花就不在同一時(shí)期。③增加雜交世代和加速雜交后代的選育、繁殖。在雜交育種中，為了加速育種的進(jìn)程，如增進(jìn)雜交世代或加速種子繁殖，就可根據(jù)其光、溫特性，利用海南島南部冬季短日高溫的條件進(jìn)行“南繁”，做到一年種三代，縮短了育種年限。（2）在引種方面的應(yīng)用①緯度和海拔相近的地區(qū)，東西方向相互引種：因日長(zhǎng)和溫度條件相近，易于成功。②北種南引：因生育期間的日長(zhǎng)變短，溫度提高，品種的生育期縮短，通常減產(chǎn)。③南種北引：因生育期間的日長(zhǎng)變長(zhǎng)，溫度降低，品種的生育期延長(zhǎng)，只要種植制度允許，能安全齊穗，通常增產(chǎn)。④高海拔品種引至低海拔：生育期的變化與北種南引相似。⑤低海拔品種引至高海拔：與南種北引相似。（3）在栽培方面的應(yīng)用水稻品種的生育期長(zhǎng)短及其對(duì)光、溫反應(yīng)的特性，是搞好品種搭配、播期安排及栽培措施制定的重要依據(jù)。晚稻因?qū)Χ倘照找髧?yán)格，早播也不能在早季抽穗，所以只能作晚稻栽培，不能作早稻栽培。在播期安排上，感溫性強(qiáng)的品種，要適當(dāng)早播，不宜過晚播種。在栽培措施上，生育期短而感溫性強(qiáng)的早稻品種，要培育適齡嫩壯秧，加強(qiáng)生育前期的田間管理，促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)良好，特別是在播插季節(jié)較遲的三熟田或翻秋作連晚栽培時(shí)，更要注意控制秧齡，加強(qiáng)前期肥水管理，以防止在高溫季節(jié)過度縮短營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期而降低產(chǎn)量。三、作物的生育期和生育時(shí)期作物從播種到成熟之間的總天數(shù)，即作物的一生作物生育期（Growthanddevelopmentperiodofcrops）。一般以籽實(shí)為播種材料又以新的籽實(shí)為收獲對(duì)象的作物，其生育期是指籽實(shí)出苗至新籽粒成熟所持續(xù)的總天數(shù)；對(duì)于以營(yíng)養(yǎng)體為收獲對(duì)象的作物如麻類、薯類、牧草、綠肥、甘蔗、甜菜等，則是指播種材料出苗到主產(chǎn)品收獲適期的天數(shù)。需要育苗（秧）移栽的作物如水稻、甘薯、煙草等，通常還將生育期分為秧田（苗床）生育期和田間生育期。秧田（苗床）生育期是從出苗到移栽的天數(shù)，田間生育期是指移栽到成熟的天數(shù)。（一）作物的生育期1、遺傳性狀同一作物的生育期長(zhǎng)短因品種而異有早、中、晚熟之分。早熟品種生長(zhǎng)發(fā)育快，主莖節(jié)數(shù)少，葉片少，成熟早，生育期較短；晚熟品種生長(zhǎng)發(fā)育緩慢，主莖節(jié)數(shù)多，葉片多，成熟遲，生育期較長(zhǎng)；中熟品種在各種性狀上均介于二者之間。在相同的環(huán)境條件下，各個(gè)品種的生育期長(zhǎng)短是相當(dāng)穩(wěn)定的。2、環(huán)境條件光照、溫度對(duì)作物生育期影響最大。例如，同一大豆品種春播的生育期為130d，而夏播縮短為1OOd左右。栽培措施對(duì)生育期也有很大的影響。施氮較多，土壤碳氮比低，莖葉生長(zhǎng)過旺，成熟延遲，生育期延長(zhǎng)。土壤缺少氮素，碳氮比高，生育期縮短。影響作物生育期的條件作物生育時(shí)期（growth-developmentstagesofcrops）是指作物一生中其外部形態(tài)呈現(xiàn)顯著變化的若干時(shí)期。

在作物一生中，受遺傳因素和環(huán)境因素的影響，在外部的形態(tài)特征和內(nèi)部的生理特性上，都會(huì)發(fā)生一系列變化，根據(jù)這些變化，特別是形態(tài)特征上的顯著變化，可將作物的整個(gè)生育期劃分為若干個(gè)生育時(shí)期，或稱若干生育階段。（二）作物的生育時(shí)期生育時(shí)期的劃分禾谷類：出苗期，分蘗期，拔節(jié)期，孕穗期，抽穗期，成熟期豆類：出苗期，開花期，結(jié)莢期，成熟期棉花：出苗期，真葉期，現(xiàn)蕾期，開花期，吐絮期油菜：出苗期，現(xiàn)蕾期，抽苔期，開花期，成熟期黃紅麻：出苗期，真葉期，現(xiàn)蕾期，開花期，結(jié)果期，工藝成熟期，種子成熟期甘薯：出苗期，采苗期，栽插期，還苗期，分枝期，封壟期，落黃期，收獲期馬鈴薯：出苗期，現(xiàn)蕾期，開花期，結(jié)薯期，薯塊發(fā)育最速期，成熟期，收獲期甘蔗：發(fā)芽期，分蘗期，蔗莖伸長(zhǎng)期，工藝成熟期1-51-6一、種子萌發(fā)（1）由胚珠受精后發(fā)育而成的種子：如豆類、麻類、棉花、油菜、花生、煙草等作物的種子；（2）由子房發(fā)育而成的果實(shí)：如稻、麥、玉米、高粱、谷子等的穎果，向日葵的瘦果；（3）無性繁殖的根、莖等，如甘薯的塊根、馬鈴薯的塊莖、甘蔗的莖節(jié)等。第二節(jié)作物器官的分化與生長(zhǎng)（一）作物的種子1、植物學(xué)上的種子--指由胚珠受精后發(fā)育而成的有性繁殖器官2、作物生產(chǎn)上的種子--泛指用于播種繁殖下一代的播種材料

種子的萌發(fā)分為吸脹、萌動(dòng)、發(fā)芽等三個(gè)階段（二）作物種子萌發(fā)過程1、吸脹種子吸收水分膨脹達(dá)飽和，貯藏物質(zhì)中的淀粉、蛋白質(zhì)和脂肪通過酶的活動(dòng)，分別水解為可溶性糖、氨基酸、甘油和脂肪酸等。這些物質(zhì)運(yùn)輸?shù)脚叩母鱾€(gè)部分，經(jīng)過轉(zhuǎn)化合成胚的結(jié)構(gòu)物質(zhì)，從而促使胚的生長(zhǎng)。2、萌動(dòng)生長(zhǎng)最早的部位是胚根。當(dāng)胚根生長(zhǎng)到一定程度時(shí)，突破種皮，露出自嫩的根尖，完成萌動(dòng)階段。

禾谷類作物當(dāng)胚根長(zhǎng)與種子等長(zhǎng)，胚芽長(zhǎng)為種子長(zhǎng)一半時(shí)，即為發(fā)芽階段。判斷發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)。胚根長(zhǎng)成幼苗的種子根或主根，胚芽生長(zhǎng)發(fā)育成莖、葉。此外、以塊根繁殖的甘薯，依靠塊根薄壁細(xì)胞分化形成的不定芽原基的生長(zhǎng)發(fā)育，突破周皮而發(fā)芽。馬鈴薯、甘蔗、苧麻等，由莖節(jié)上的休眠芽在適宜條件下伸長(zhǎng)并長(zhǎng)出幼葉。

3、發(fā)芽1、水分水可以使種皮膨脹軟化，氧容易透過種皮，增強(qiáng)胚的呼吸，也使胚易于突破種皮。在酶的作用下，貯藏物質(zhì)轉(zhuǎn)化為可溶性物質(zhì)，促進(jìn)幼芽、幼根的生長(zhǎng)發(fā)育。不同作物種子吸水量不同，含淀粉多的種子吸水量較少，如小麥為種子的150%-160%，玉米為137%；含蛋白質(zhì)、脂肪較多的種子則吸水量較多，如大豆為220%-240%。

2、溫度原產(chǎn)北方的作物需要溫度較低，如小麥種子發(fā)芽的最低溫度為3-5OC，最適溫度為15-31OC，最高漫度為30-43OC；原產(chǎn)南方的作物所需溫度較高，如水稻種子萌發(fā)的最低溫度為10-12OC，最適溫度為30-37OC，最高溫度為40-42OC。（三）種子發(fā)芽的條件水分、溫度和空氣三個(gè)基本條件花生、大豆、棉花等種子含油較多，萌發(fā)時(shí)較其他種子要求更多的氧。而水稻種子與一般作物的種子不同，水稻正常發(fā)芽也需要充足的氧氣，但在缺氧情況下，水稻種子具有一定限度忍受缺氧的能力，可以進(jìn)行無氧呼吸，但缺氧時(shí)間不能過久，否則影響幼根、幼葉生長(zhǎng)，并且導(dǎo)致酒精中毒。

4、光照需要光照才能萌發(fā)或萌發(fā)受光照促進(jìn)的種子稱為喜光性種子，如煙草和萵苣種子；萌發(fā)因光照而受抑制的種子稱嫌光性種子，如番茄、茄子、瓜類、莧菜種子。大多數(shù)田間作物種子的萌發(fā)不受光照影響。光質(zhì)對(duì)發(fā)芽的影響，紅光可破除休眠，而藍(lán)光尤其是遠(yuǎn)紅外光可抑制種子萌發(fā)。3、氧氣（四）種子的壽命和種子休眠1、種子的壽命種子的壽命是指種子從采收到失去發(fā)芽力的時(shí)間。在一般貯存條件下，多數(shù)種子的壽命較短，一般為1-3年，如花生種子的壽命僅有1年，小麥、水稻、玉米、大豆等種子為2年。也有少數(shù)作物種子壽命較長(zhǎng)，如蠶豆、綠豆能達(dá)6-11年。種子壽命長(zhǎng)短與貯存條件有密切關(guān)系，如低溫貯存可以延長(zhǎng)種子的壽命，保持種子密封干燥也可延長(zhǎng)種子壽命，如小麥混生石灰貯存在玻璃瓶?jī)?nèi)，在第十五年時(shí)，仍有48.6%種子具有生活力。不過作為生產(chǎn)用種總是以新鮮種子為好。2、種子的休眠在適宜萌發(fā)的條件下，作物種子和供繁殖的營(yíng)養(yǎng)器官暫時(shí)停止萌發(fā)的現(xiàn)象，稱為種子的休眠。如水稻、小麥、大麥、高粱、玉米、棉花、豆類、油菜等作物的種子和馬鈴薯的塊莖有休眠特性。Ⅰ種子休眠的原因：胚的后熟；硬實(shí)（種子透性不良）；發(fā)芽的抑制物質(zhì)。Ⅱ破除休眠的方法：機(jī)械處理；高溫、干燥處理；藥劑處理；物理處理。（一）作物的根1、單子葉作物的根系二、根的生長(zhǎng)2、雙子葉作物的根系1．吸收礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)2．吸收水分3.固定作用4．分泌作用5．合成激素作用

（二）根系的功能1、土壤阻力根生長(zhǎng)受阻力后，其長(zhǎng)度和延長(zhǎng)區(qū)減小，變粗，根的構(gòu)造也發(fā)生變化，如維管束變小，表皮細(xì)胞數(shù)目和大小也改變，皮層細(xì)胞增大，數(shù)目增多。土壤耕作層比較疏松，因此有利于根系生長(zhǎng)。2、土壤水分土壤水分過少時(shí)，根生長(zhǎng)慢，同時(shí)使根木栓化，降低吸水能力；水分過多時(shí)，因通氣不良，導(dǎo)致根短且側(cè)根增多。為使作物后期生長(zhǎng)健壯，常常需在苗期控制肥水供應(yīng)，實(shí)行蹲苗，促使根系向縱深伸展。（三）影響根系生長(zhǎng)的條件3、土壤肥力和酸堿度（pH）作物根系有趨肥性，在肥料集中的土層中，一般根系比較密集；磷鉀肥利于根系生長(zhǎng)。根系適宜的pH為5-8；高于8阻礙根系生長(zhǎng)；低于5造成毒害。4、土壤溫度根生長(zhǎng)的土壤最適溫度一般是20一30OC，溫度過高或過低吸水都少，生長(zhǎng)緩慢甚至停止。5、土壤氧氣土壤通氣性良好、氧氣供應(yīng)充足是根系生長(zhǎng)的必要條件。水稻之所以能夠生活在水中，是由于連結(jié)葉、莖、根的通氣組織比較發(fā)達(dá)的緣故。維管束能有效地將氧氣運(yùn)輸?shù)礁?，使之進(jìn)行正常呼吸。（一）作物的莖1、單子葉作物的莖中空莖和實(shí)心莖。節(jié)，節(jié)間，居間生長(zhǎng)。分蘗節(jié)，分蘗。拔節(jié)。在某種意義上分蘗決定水稻、小麥產(chǎn)量。三、莖的生長(zhǎng)2、雙子葉作物的莖

縮莖段伸長(zhǎng)莖段薹莖段分枝性強(qiáng)作物，如棉花、油菜、花生和豆類，分枝多對(duì)產(chǎn)量形成有利；分枝性弱作物，如煙草、麻、向日葵等，分枝多，對(duì)產(chǎn)量和品質(zhì)反而不利。雙子葉作物的莖節(jié)間伸長(zhǎng)的方式為頂端生長(zhǎng)。

1、種植密度對(duì)于分枝（或分蘗）作物，種植密度影響分枝（或分蘗）的形成。苗稀，單株?duì)I養(yǎng)面積大，光照充足，植株分枝（或分蘗）力強(qiáng)；反之，苗密，則分枝力（或分蘗力）弱。2、施肥施足基肥、苗肥，增加土壤中的氮素營(yíng)養(yǎng)，可以促進(jìn)主莖和分枝（或分蘗）的生長(zhǎng)。氮磷鉀施用比例得當(dāng)，則更有利于主莖和分枝（或分蘗）的生長(zhǎng)。但氮肥過多，碳氮比例失調(diào)，對(duì)莖枝（或分蘗）生長(zhǎng)不利。3、品種矮稈品種或莖稈機(jī)械組織發(fā)達(dá)的品種抗倒性好，有利實(shí)現(xiàn)豐產(chǎn)豐收。矮稈品種適于密植，經(jīng)濟(jì)系數(shù)較高，對(duì)稻、麥等增產(chǎn)有利。（二）影響莖生長(zhǎng)的因素葉是主要的光合作用器官。作物的葉根據(jù)其來源和著生部位的不同，可分為子葉和真葉。子葉是胚的組成部分，著生在胚軸上。真葉簡(jiǎn)稱葉，著生在主莖和分枝（分蘗）的各節(jié)。

四、葉的生長(zhǎng)1、單子葉作物的葉

由葉片、葉鞘、葉耳和葉舌4部分；具有葉片和葉鞘的葉稱之為完全葉；缺少葉片的為不完全葉，如水稻的第一葉為鞘葉。（一）作物的葉2、雙子葉作物的葉

完全葉指由葉片、葉柄和托葉3部分組成真葉，稱為完全葉，如棉花、大豆、花生等；不完全葉指缺少葉柄或托葉的真葉，稱為不完全葉。如缺少托葉作物有甘薯、油菜等；缺少葉柄作物，如煙草等。1、葉的分化與生長(zhǎng)葉（真葉）起源于莖尖基部的葉原基。從葉原基長(zhǎng)成葉，需經(jīng)過：頂端生長(zhǎng)；邊緣生長(zhǎng)；居間生長(zhǎng)。2、葉的功能期葉的功能期——葉從開始輸出光合產(chǎn)物到失去輸出能力所持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短，稱為葉的功能期。禾谷類作物葉的功能期一般為葉片定長(zhǎng)到1/2葉片變黃所持續(xù)的天數(shù)；雙子葉作物葉的功能期則為葉平展至全葉1/2葉片變黃所持續(xù)的天數(shù)。3、葉面積指數(shù)葉面積指數(shù)=總綠葉面積/土地面積。（二）作物的葉的生長(zhǎng)1、溫度較高的氣溫對(duì)葉片長(zhǎng)度和面積增長(zhǎng)有利，較低的氣溫則有利于葉片寬度和厚度的利。2、光照光照強(qiáng)，則葉片的寬度和厚度增加；光照弱，則對(duì)葉片長(zhǎng)度伸長(zhǎng)有利。充足的光照有利于葉綠素的形成，葉片光合效率高。3、水分充足的水分促進(jìn)葉片生長(zhǎng),葉片大而薄；缺水使葉生長(zhǎng)受阻，葉片小而厚。4、礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)氮能促進(jìn)葉面積增大，但過量的氮又會(huì)造成莖葉徒長(zhǎng)，對(duì)產(chǎn)量形成不利。磷在生長(zhǎng)前期，能增加葉面積，而在后期卻又會(huì)加速葉片的老化。鉀對(duì)葉有雙重作用，一是可促進(jìn)葉面積增大，二是能延遲葉片老化。（三）影響葉生長(zhǎng)的因素（一）花器官的分化1、禾谷類作物的幼穗分化穗狀花序有：小麥、大麥、黑麥為；圓錐花序：稻、高粱、糜子、粟和玉米的雄花序。

五、花的分化2、雙子葉作物的花芽分化

由花梗、花托、花萼、花冠、雄蕊和雌蕊組成。單花：棉花；總狀花序：豆類、花生、油菜，煙草為圓錐或總狀花序。1、開花開花指花朵張開，已成熟的雄蕊和雌蕊(或兩者之一)暴露出來的現(xiàn)象。禾本科作物由于花的構(gòu)造較為特殊，開花時(shí)，漿片(鱗片)吸水膨脹，內(nèi)、外稃張開，花絲伸長(zhǎng)，花藥上升，散出花粉。具有分枝(分蘗)習(xí)性的作物：主莖花序先開花-→第一次分枝(分蘗)花序-→第二次分枝(分蘗)花序依次開花。同一花序上的花，開放順序因作物而不同：由下而上的有油菜、花生和無限結(jié)莢習(xí)性的大豆等;中部先開花，然后向上向下的有小麥、大麥和玉米和有限結(jié)莢習(xí)性的大豆等；由上而下的有稻、高粱等。

（二）開花、授粉和受精成熟的花粉粒借助外力從雄蕊花藥傳到雌蕊柱頭上的過程，稱為授粉。作物自身花的花粉傳至柱頭上能否發(fā)芽和受精，與作物的自交親和性和自交不親和性有密切關(guān)系：自花授粉作物：具自交親和性的作物，可進(jìn)行自花授粉，完成受精過程的這類作物。如水稻、小麥、大麥、大豆、花生等。異花授粉作物：具自交不親和性，不能進(jìn)行自花授粉，更不能完成受精過程的這類作物。如白菜型油菜、向日葵等。玉米雖無自交不親和性，但因?yàn)榇菩弁戤惢?，也稱異花授粉作物。常異花授粉作物：具有自交親和性，可以完成授粉受精過程，但異交率通常在5%以上，有的高達(dá)40%，這類作物稱常異花授粉作物。如甘藍(lán)型油菜、棉花、高粱、蠶豆等。2、授粉作物授粉后，雌雄性細(xì)胞即卵細(xì)胞和精子相互融合的過程，稱為受精。受精過程：

花粉落在柱頭上-→

相互“識(shí)別”或選擇-→

親和的花粉粒開始在柱頭上吸水、萌發(fā)-→

長(zhǎng)出花粉管-→

穿過柱頭經(jīng)花柱誘導(dǎo)組織向子房生長(zhǎng)-→

把兩個(gè)精子送到位于子房?jī)?nèi)的胚囊-→

兩個(gè)精子分別與胚囊中的卵細(xì)胞和中央細(xì)胞融合-→

形成受精卵和初生胚乳核-→

完成“雙受精”過程。3、受精

3、受精

（三）影響葉花器官分化、開花授粉受精的外界條件1、營(yíng)養(yǎng)條件作物花器分化要有足夠營(yíng)養(yǎng)，否則會(huì)引起幼穗和花器退化。但氮肥過多對(duì)花器分化也不利，因?yàn)橛姿敕只蚧ㄑ糠只谝舱亲魑餇I(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)盛期，氮肥過多，使?fàn)I養(yǎng)器官生長(zhǎng)過旺，會(huì)影響幼穗或花芽分化。2、溫度在幼穗分化或花芽分化期間要求一定溫度，如水稻幼穗分化適溫為26-30OC，臨界低溫是15-18OC，溫度過低引起枝梗退化和穎花形成，甚至引起不育。作物在開花授粉期間也需要適宜氣溫，如水稻開花需30-35OC溫度，若低于20OC花藥不能開裂，高于40OC則花柱干枯。對(duì)異花授粉植物來說；若溫度低除對(duì)開花不利外，還會(huì)影響昆蟲的傳粉活動(dòng)。（三）影響葉花器官分化、開花授粉受精的外界條件3、水分小麥、水稻在幼穗分化階段是需水最多時(shí)期，若遇干旱缺水將造成穎花敗育，空殼率增加。4、天氣天氣晴朗，有微風(fēng)，有利于作物開花傳粉和受精。這點(diǎn)對(duì)異花授粉作物更為重要。如果遇陰雨天，雨水會(huì)洗去柱頭分泌物，花粉吸水過多會(huì)膨脹破裂，對(duì)傳粉不利。（一）作物的種子1、禾谷類作物的種子1朵穎花只有1個(gè)胚珠，開花受精后子房（形成果皮）與胚珠（形成種子）的發(fā)育同步進(jìn)行，故果皮與種皮愈合而成穎果；穎果中果皮所占比例很小，主要為種子部分。2、雙子葉作物的種子1朵花可有數(shù)個(gè)胚珠，開花受精后子房與胚珠的發(fā)育過程是相對(duì)獨(dú)立的，一般子房首先開始迅速生長(zhǎng)，形成鈴或莢等果皮，胚珠發(fā)育成種子的過程稍滯后，果實(shí)中種皮與果皮分離。

四、種子的發(fā)育1、種子由胚珠發(fā)育而成2、受精卵發(fā)育成胚胚不斷長(zhǎng)大，依次分化出子葉、胚芽、胚根和胚軸，形成新的生命。3、初生胚乳核發(fā)育成胚乳無胚乳種子：在初生胚乳核發(fā)育成胚乳、積累貯藏養(yǎng)分過程中，豆類、油菜等作物的胚乳會(huì)被發(fā)育中的胚所吸收，而把養(yǎng)分貯藏在子葉內(nèi)，從而形成無胚乳種子。有胚乳種子：水稻、小麥、玉米等作物則形成發(fā)達(dá)的胚乳組織，胚乳細(xì)胞起貯藏養(yǎng)分的作用，從而形成有胚乳種子。

（二）種子的發(fā)育1、有機(jī)養(yǎng)料作物前期必須生長(zhǎng)發(fā)育良好，在種子和果實(shí)成熟過程中，根系具有活力、葉片和果實(shí)綠色表面能夠制造足夠多的光合產(chǎn)物至關(guān)重要。2、光照3、溫度4、土壤水分5、礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)（三）影響種子發(fā)育的因素營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)：作物營(yíng)養(yǎng)器官根、莖、葉的生長(zhǎng)；生殖生長(zhǎng)：生殖器官花、果實(shí)、種子的生長(zhǎng)。通常以花芽分化(幼穗分化)為界限，把生長(zhǎng)過程大致分為兩段，前段為營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期，后段為生殖生長(zhǎng)期。第三節(jié)作物生長(zhǎng)的相關(guān)性一、營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)與生殖生長(zhǎng)的關(guān)系1、營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期是生殖生長(zhǎng)期的基礎(chǔ)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期生長(zhǎng)的優(yōu)劣，直接影響到生殖生長(zhǎng)期生長(zhǎng)的優(yōu)劣，最后影響到作物產(chǎn)量的高低。2、營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)并進(jìn)階段兩者矛盾大，要促使其協(xié)調(diào)發(fā)展3、在生殖生長(zhǎng)期，作物營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)還在進(jìn)行，要掌握得當(dāng)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)過旺－－貪青倒伏；營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)太差－－作物早衰一、營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)與生殖生長(zhǎng)的關(guān)系作物的地上部分（也稱冠部）包括莖、葉、花、果實(shí)、種子；地下部分主要是指根，也包括塊莖、鱗莖等。1、地上部與地下部物質(zhì)的相互交換地下部的根是吸收水分和礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的器官，地上部是作物有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的主要來源。根與地上部分還進(jìn)行著微量活性物質(zhì)的交換。（維生素、生長(zhǎng)素；CTK、GA、ABA）。2、地上部與地下部重量保持一定比例根冠比（根/冠）：根系重與冠重之比。不同作物、不同品種的根冠比是不同的，同一作物、同一品種不同生育時(shí)期的根冠比也不一致。二、地上部生長(zhǎng)與地下部生長(zhǎng)的關(guān)系3、環(huán)境條件和栽培技術(shù)措施對(duì)地下部和地上部生長(zhǎng)的影響不一致（1）水分：“干長(zhǎng)根，水長(zhǎng)苗”。為培育壯苗，前期土壤水分不宜過多。（2）礦質(zhì)元素：A氮素對(duì)地上莖葉生長(zhǎng)有利。B磷素對(duì)根系生長(zhǎng)是有利的，磷素豐富，根系發(fā)達(dá)，根冠比增大。C鉀素對(duì)塊根、塊莖作物的地下器官生長(zhǎng)起促進(jìn)作用。（3）溫度：根系生長(zhǎng)所要求的地溫條件比地上部分低。二、地上部生長(zhǎng)與地下部生長(zhǎng)的關(guān)系1、禾谷類作物營(yíng)養(yǎng)器官間的同伸關(guān)系（1）主莖和分蘗的關(guān)系：N-3（2）葉片、葉鞘和節(jié)間的關(guān)系：異名器官：N葉葉片≈(N-1)葉葉鞘≈(N-2)葉至(N-3)葉節(jié)間同名器官：N葉展開≈(N+1)葉迅速伸長(zhǎng)≈(N+2)葉開始伸長(zhǎng)≈(N+3)葉等待伸長(zhǎng)。（3）地上部器官與根的關(guān)系：出葉與出根的同伸關(guān)系也是N-3三、營(yíng)養(yǎng)器官間的相互關(guān)系2、禾谷類作物幼穗與營(yíng)養(yǎng)器官的同伸關(guān)系利用器官間的同伸關(guān)系則可推定幼穗發(fā)育進(jìn)程。目前常用的方法有：（1）葉齡法即直接以葉片數(shù)為指標(biāo)。（2）葉齡余數(shù)法作物某一品種一生的總?cè)~數(shù)減去已抽出的葉數(shù)，即為葉齡余數(shù)。（3）葉齡指數(shù)法作物某一時(shí)期已抽出(或已展開)葉數(shù)占總?cè)~數(shù)的百分?jǐn)?shù)，即為葉齡指數(shù)。三、營(yíng)養(yǎng)器官間的相互關(guān)系3、雙子葉作物器官間的同伸關(guān)系雙子葉作物的器官的同伸關(guān)系沒有禾谷類作物那么明顯。三、營(yíng)養(yǎng)器官間的相互關(guān)系1、作物個(gè)體和群體之間互相聯(lián)系又互相制約單獨(dú)生長(zhǎng)個(gè)體的生長(zhǎng)狀況和產(chǎn)量高低，絕不與群體中生長(zhǎng)的個(gè)體相對(duì)應(yīng)。群體的產(chǎn)量雖然取決于每個(gè)個(gè)體的產(chǎn)量，但也絕不是每個(gè)個(gè)體產(chǎn)量充分增長(zhǎng)的總和。反饋：在群體中個(gè)體生長(zhǎng)發(fā)育的變化，引起了群體內(nèi)部環(huán)境的改變，改變了的環(huán)境又反過來影響個(gè)體生長(zhǎng)發(fā)育的反復(fù)過程，叫做“反饋”。由于反饋的作用，使作物群體在動(dòng)態(tài)發(fā)展過程中普遍存在著“自動(dòng)調(diào)節(jié)”現(xiàn)象。自動(dòng)調(diào)節(jié)能力是相對(duì)的、有一定范圍的。四、個(gè)體與群體的關(guān)系2、合理的種植密度有利于個(gè)體與群體的協(xié)調(diào)發(fā)展種植密度的差異除影響個(gè)體的生長(zhǎng)外，還會(huì)影響到群體的透光性和通風(fēng)性，使作物的光合作用效能受到影響。3、利用作物群體自動(dòng)調(diào)節(jié)原理采取栽培技術(shù)措施提高作物產(chǎn)量品種的選擇：隨著施肥水平的提高，一般應(yīng)選擇比較耐肥、中偏矮稈或半矮稈、具有傾斜的葉層配置的品種。肥料的施用：對(duì)作物群體影響很大，因此施肥時(shí)期和施用量必須適時(shí)適量。植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑：調(diào)節(jié)植株高度和葉面積大小，對(duì)合理群體的形成十分有利。四、個(gè)體與群體的關(guān)系本章結(jié)束第四章作物與生態(tài)環(huán)境本章重點(diǎn)：作物生長(zhǎng)發(fā)育對(duì)光、溫、水、氣、土、肥的生態(tài)資源的適應(yīng)性難點(diǎn)：光補(bǔ)償點(diǎn)、光飽和點(diǎn)、光周期現(xiàn)象及應(yīng)用；溫度三基點(diǎn)、溫周期現(xiàn)象及應(yīng)用；需水特性；作物營(yíng)養(yǎng)臨界期與最大效率期；土壤肥力要素。學(xué)習(xí)目標(biāo)一、生態(tài)因子（Ecologicalfactors）1、生態(tài)因子的概念與作物相關(guān)的所有環(huán)境因子，統(tǒng)稱生態(tài)因子。作物存在的生態(tài)系統(tǒng)稱為農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)。農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)也是由生物因子和非生物因子所組成。農(nóng)作物本身是這個(gè)系統(tǒng)生物因子中的一個(gè)種群。第一節(jié)作物的生態(tài)因子2、生態(tài)因子是作物生產(chǎn)系統(tǒng)的重要組分作物：系統(tǒng)主體。生態(tài)因子：系統(tǒng)客體，為作物提供生存空間、能源和物質(zhì)作物生產(chǎn)系統(tǒng)包括光照、溫度、水分、空氣資源及活動(dòng)現(xiàn)象。直接影響作物的生長(zhǎng)發(fā)育代謝活動(dòng)和形態(tài)變異，決定作物的地理分布。氣候因子與其它生態(tài)因子密切相關(guān)，例如：隨地理經(jīng)、緯度和海拔而變化；隨植被類型和人為變化而變化。二、生態(tài)因子的分類及作用方式1、氣候因子（Climaticelements）包括土壤理化性狀、土壤肥力和土壤生物結(jié)構(gòu)及活動(dòng)現(xiàn)象。直接影響作物的生長(zhǎng)發(fā)育代謝活動(dòng)，決定作物的地理分布。2、土壤因子（Soilelements）包括除作物本身外的動(dòng)物、植物、微生物種類及活動(dòng)現(xiàn)象。3、生物因子（Livingthings）與作物生長(zhǎng)發(fā)育和生存競(jìng)爭(zhēng)生態(tài)資源形成有害生物害蟲雜草病原物與作物互利共生形成有益生物益蟲：如蜜蜂有益微生物：如根瘤菌包括調(diào)節(jié)作物與生存資源相適應(yīng)的技術(shù)和維持作物生產(chǎn)系統(tǒng)正常運(yùn)行提供的經(jīng)濟(jì)、物質(zhì)投入。干預(yù)作物生產(chǎn)的最活躍條件。4、人為因子（Anthropogenicfactors）第二節(jié)作物與光照一、光照強(qiáng)度與作物的生長(zhǎng)發(fā)育（一）光照強(qiáng)度與作物生長(zhǎng)

光是作物進(jìn)行光合作用的能量來源，光合作用合成的有機(jī)物質(zhì)是作物進(jìn)行生長(zhǎng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。細(xì)胞的增大和分化，作物體積的增長(zhǎng)、重量的增加都與光照強(qiáng)度有密切的關(guān)系。光還能促進(jìn)組織和器官的分化，制約器官的生長(zhǎng)發(fā)育速度;植物體各器官和組織保持發(fā)育上的正常比例，也與一定的光照強(qiáng)度有關(guān)。作物種植過密，光照就不足，節(jié)間過分拉長(zhǎng)，不但影響分蘗或分枝，且影響群體內(nèi)綠色器官的光合作用，導(dǎo)致莖稈細(xì)弱而倒伏，造成減產(chǎn)。（二）光照強(qiáng)度與作物發(fā)育

作物花芽的分化和形成即受光照強(qiáng)度的制約。通常作物群體過大，有機(jī)營(yíng)養(yǎng)的同化量少，花芽的形成也減少，己經(jīng)形成的花芽也由于體內(nèi)養(yǎng)分供應(yīng)不足而發(fā)育不良或早期死亡。開花期，如果光照減弱會(huì)引起結(jié)實(shí)不良或果實(shí)停止發(fā)育，甚至落果。棉花在開花、結(jié)鈴期如遇長(zhǎng)期陰雨天氣，光照不足，影響碳水化合物的制造與積累，就會(huì)造成較多的落花落鈴。（三）光照強(qiáng)度與光合作用光補(bǔ)償點(diǎn)——在一定的光照強(qiáng)度下，實(shí)際光合速率和呼吸速率達(dá)到平衡，表觀光合速率等于零，此時(shí)的光照強(qiáng)度即為光補(bǔ)償點(diǎn)?！庋a(bǔ)償點(diǎn)時(shí)的凈光合率為零，即光合作用生產(chǎn)的干物質(zhì)量與呼吸消耗的干物質(zhì)量相等?！柹参锕庋a(bǔ)償點(diǎn)，為全日照量3~5%陰生植物光補(bǔ)償點(diǎn)，為全日照量1%以下

作物正常生長(zhǎng)要求高于光補(bǔ)償點(diǎn)的光照強(qiáng)度開花結(jié)實(shí)光補(bǔ)償點(diǎn)小麥1.8~2.0千LX玉米0.8千LX豌豆1千LX幾種常見作物的需光特性（三）光照強(qiáng)度與光合作用光飽和點(diǎn)——隨著光照強(qiáng)度的進(jìn)一步增強(qiáng)，光合速率也逐漸上升，當(dāng)達(dá)到一定值之后，光合速率便再不受光照強(qiáng)度的影響而趨于穩(wěn)定，此時(shí)的光照強(qiáng)度叫做光飽和點(diǎn)?！柹魑锕怙柡忘c(diǎn)，為全日照量100%

陰生作物光飽和點(diǎn)，為全日照量10~50%——水稻、棉花光飽和點(diǎn)40~50千Lx

小麥、菜豆、玉米光飽和點(diǎn)30千Lx

大豆光飽和點(diǎn)27千Lx作物正常生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量形成要求不高于光飽和點(diǎn)的光照強(qiáng)度。——作物群體中一般僅頂層葉可能處于光飽和點(diǎn)或以上，頂層葉以下必然低于光飽和點(diǎn)。二、光照時(shí)間與作物的生長(zhǎng)發(fā)育（一）作物對(duì)光照時(shí)間的反應(yīng)類型短日照作物長(zhǎng)日照作物中間型作物（二）作物的光周期反應(yīng)及類型分布光周期(Photoperiodism)——自然界一晝夜間的光暗交替稱為光周期。光周期現(xiàn)象(Photoperiodiceffect)——植物對(duì)晝夜長(zhǎng)度發(fā)生反應(yīng)的現(xiàn)象叫做光周期現(xiàn)象。長(zhǎng)日作物和短日作物暗期光間斷和光期短暫黑暗對(duì)花形成的影響（二）作物的光周期反應(yīng)及類型分布

（三）光周期反應(yīng)在引種上的應(yīng)用在作物引種時(shí)應(yīng)特別注意作物開花對(duì)光周期的要求。緯度相近地區(qū)之間，因光照時(shí)間相近，引種成功可能性較大。短日照作物由南方(短日照、高溫)向北方(長(zhǎng)日照、低溫)引種時(shí)，由于北方生長(zhǎng)季節(jié)內(nèi)日照時(shí)數(shù)比南方長(zhǎng)，氣溫比南方低，往往出現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期延長(zhǎng)，開花結(jié)實(shí)推遲的現(xiàn)象。短日照作物由北方向南方引種，則往往出現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期縮短、開花結(jié)實(shí)提前的現(xiàn)象。人們常常利用短日照作物的這種反應(yīng)，將北方作物品種引到南方，用于夏季播種，爭(zhēng)取一茬收成。

三、光質(zhì)與作物的生長(zhǎng)發(fā)育（一）作物生長(zhǎng)發(fā)育可利用的光譜光合有效輻射——即可見光區(qū)（400—720nm）的大部分光波能被綠色植物所吸收，用于進(jìn)行光合生產(chǎn)，這部分輻射稱為光合有效輻射。光合有效輻射約占太陽總輻射量的40%一50%。

三、光質(zhì)與作物的生長(zhǎng)發(fā)育（一）作物生長(zhǎng)發(fā)育可利用的光譜

三、光質(zhì)與作物的生長(zhǎng)發(fā)育（二）光質(zhì)對(duì)作物生長(zhǎng)發(fā)育的影響1、作物種子萌發(fā)光質(zhì)誘導(dǎo)種子萌發(fā)受光敏色素的調(diào)控。光質(zhì)影響種子的萌發(fā)的機(jī)制是光敏色素影響赤霉素的合成以及對(duì)赤霉素的敏感性，光敏色素的信號(hào)傳導(dǎo)可以提高種子對(duì)赤霉素的敏感性。白光和波長(zhǎng)660NM的紅光有促進(jìn)需光種子萌發(fā)的作用。（二）光質(zhì)對(duì)作物生長(zhǎng)發(fā)育的影響1、作物種子萌發(fā)2、作物根系生長(zhǎng)3、作物莖的生長(zhǎng)4、作物葉片生長(zhǎng)5、作物花芽分化與開花

紅光誘導(dǎo)長(zhǎng)日植物開花、抑制短日開花；遠(yuǎn)紅光（紅外光）則相反。

紅、藍(lán)光可造成玉米雄花穗軸及穎花的全部退化。四、作物的光合生產(chǎn)潛力（一）作物對(duì)光能的利用1、光能利用率的理論值光能利用率——是指植物光合作用所累積的有機(jī)物所含的能量，占照射在單位地面上的日光能量的比率。一般認(rèn)為，光能利用率的理論值為5%。超高產(chǎn)玉米667m2產(chǎn)量達(dá)到900kg，已接近光能利用率5%。1、光能利用率的理論值

2、光能利用率低的原因

目前，我國(guó)農(nóng)田平均年光能利用率只有0.3-0.4%，高產(chǎn)田為1-2%；世界農(nóng)田約為0.2%；地球上水陸植物平均只有0.1%。

(1)漏光損失作物生長(zhǎng)初期葉面積很小，日光大部分漏射在地面上而損失。生產(chǎn)水平較低的大田，一生不封行，直到后期漏光也很多。(2)光飽和浪費(fèi)稻麥光飽和點(diǎn)約為全日照的1/3-1/2，更強(qiáng)的光不能提高光合速率，而形成浪費(fèi)。(3)條件限制溫度過高過低，水分過多過少，某些礦質(zhì)元素缺乏，CO2供應(yīng)不足，病蟲害等等。（二）提高作物光能利用率的途徑

1、培育和選擇高光效品種優(yōu)良品種具有合理的株型結(jié)構(gòu)，能充分利用光能資源，積累的有機(jī)質(zhì)多。

高光效品種應(yīng)具有利于光合作用的葉、分枝（蘗）、莖結(jié)構(gòu)的理想株型。2、改革種植制度，增加光合面積和時(shí)間（1）提高復(fù)種指數(shù)復(fù)種指數(shù)—指全年內(nèi)農(nóng)作物的收獲面積與耕地面積之比。提高復(fù)種指數(shù)就相當(dāng)于增加收獲面積，延長(zhǎng)單位土地面積上作物的光合時(shí)間。如在前茬作物生長(zhǎng)后期，即在行間播種或栽植后茬作物，這樣當(dāng)前茬作物收獲時(shí)，后茬作物己長(zhǎng)大。如麥套棉、豆套薯、糧菜果蔬間混套種等。（2）改變株型近年來國(guó)內(nèi)外培育出的水稻、小麥、玉米等高產(chǎn)新品種，都是桿矮、葉挺而厚的株型。種植此類品種可增加密植程度，提高葉面積系數(shù)，并耐肥抗倒，因而能提高光能利用率。

3、合理密植，改善田間小氣候合理密植就是使作物群體得到合理發(fā)展，使之有最適的光合面積，最高的光能利用率，并獲得最高收獲量的種植密度。

第三節(jié)作物與溫度一、溫度的變化節(jié)律及其對(duì)作物的影響氣溫變化可分為：周期性變化（節(jié)律性變溫）和非周期性變化（非節(jié)律性變溫）1、氣溫的時(shí)間變化氣溫的日較差：日最高溫度（午后2時(shí)）與日最低溫度（日出之前）的差。熱帶平均為12℃，溫帶8℃，極地3-4℃。夏季較冬季數(shù)值大；晴天較陰天大；低海拔較高海拔大。氣溫的年較差：最熱月均溫與最冷月均溫之差。在北半球，最熱月出現(xiàn)在7月（大陸）和8月（海洋），

最冷月出現(xiàn)在1月（大陸）和2月（海洋）。氣溫的年較差隨緯度增加（海拔升高）而增加（降低）。海洋比陸地小，沿海比內(nèi)陸小，濕潤(rùn)地比干燥地方小。（1）氣溫的水平分布（水平地理分布）氣溫的水平分布與緯度、海陸分布等因素密切相關(guān)。一般緯度每增加1°，年平均溫度降低0.5℃。全球年平均溫度為14.3℃，北半球?yàn)?5.2℃，南半球?yàn)?3.3℃。全球平均最高氣溫在北緯10°附近。溫度年較差由赤道向極地增大。2、氣溫的空間變化（2）氣溫的垂直分布一般對(duì)流層的溫度隨海拔高度的升高而降低。海拔每升高100米溫度降低的數(shù)值，稱為氣溫直減率。對(duì)流層氣溫直減率平均為0.65℃/100m。但有時(shí)上層空氣比接近地面的空氣更熱。稱為“逆溫”。形成逆溫的原因主要是：①輻射逆溫：夜晚（或冬季）由于地面溫度顯著降低，近地空氣層溫度隨之冷卻。導(dǎo)致出現(xiàn)低霧、霜、露等天氣現(xiàn)象。②地形逆溫：山上冷空氣順坡下沉，谷底暖空氣被近上升。發(fā)展熱帶亞熱帶經(jīng)濟(jì)作物，通常要在南坡谷底以上30～50m為宜。二、作物生長(zhǎng)發(fā)育的基點(diǎn)溫度1、溫度三基點(diǎn)概念最適溫度：作物生長(zhǎng)發(fā)育最快要求的溫度最低溫度：作物生長(zhǎng)發(fā)育要求的起點(diǎn)溫度（低限）最高溫度：作物生長(zhǎng)發(fā)育所能承受的高限溫度2、作物的三基點(diǎn)溫度有如下特征：①不同作物的三基點(diǎn)溫度不同。喜溫作物適溫較高，生長(zhǎng)的起點(diǎn)溫度＞10℃，主要有水稻、棉花、玉米、大豆、麻類、甘薯等春播作物；耐寒作物適溫較低，生長(zhǎng)起點(diǎn)溫度一般在2～3℃，主要有小麥、大麥、油菜、蠶豆、甜菜等秋播作物。②生育時(shí)期不同，三基點(diǎn)不同。如花生苗期＜開花下針期＜結(jié)莢期③不同器官三基點(diǎn)也不同。地上部分＞地下部分，種子＜營(yíng)養(yǎng)器官＜生殖器官溫度臨界期：對(duì)外界溫度最敏感的時(shí)期（減數(shù)分裂—開花）④最適溫度比較接近于最高溫度，最高溫度多在30～40℃之間，生產(chǎn)中往往高溫危害少。低溫危害多。作物名 最低溫度最適溫度最高溫度油菜小麥

大豆水稻

玉米花生棉花

5101320181618～20

14～182025～2825～3025～2825～2825～3030322940～453838

35作物性細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂和開花時(shí)，對(duì)外界溫度最敏感，如遇低溫或高溫都會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重減產(chǎn)。這種對(duì)外界溫度最敏感的時(shí)期稱為溫度臨界期。幾種作物開花期的溫度三基點(diǎn)（℃）3、溫度臨界期——依據(jù)萌發(fā)的最適溫度確定作物的適宜播期主要應(yīng)用于春播作物；——依據(jù)溫度臨界期的溫度三基點(diǎn)調(diào)節(jié)生育期錯(cuò)開作物開花期不與最高溫度相遇，主要應(yīng)用于夏收作物；錯(cuò)開作物開花期不與最低溫度相遇，主要應(yīng)用于水稻。溫度三基點(diǎn)在作物生產(chǎn)上的應(yīng)用指某一生育時(shí)期或某一時(shí)段內(nèi)，逐日平均氣溫累積之和。通常用≥0℃及≥10℃期間的積溫值來表示?；顒?dòng)積溫：是指≥生物學(xué)零度的日平均溫度的累積值。生物學(xué)零度一般指最低溫度，喜溫作物多用10℃，耐寒作物常用0℃。有效積溫：指日均溫與生物學(xué)零度的差值的累加值。準(zhǔn)確性較高。如玉米的生物學(xué)零度為10℃，五月中旬日平均溫度為12.0℃，10.5℃，8.6℃，4.9℃，7.6℃，12.0℃，15.1℃，18.2℃，16.0℃，計(jì)算：活動(dòng)積溫：12.0+10.5+12.0+15.1+18.2+16.0=83.8℃有效積溫：(12.0–10)+(10.5–10)+(12.0–10)+(15.1–10)+(18.2–10)+(16.0–10)=23.8℃三、積溫積溫在作物生產(chǎn)上的應(yīng)用1）確定作物安全播種期，估計(jì)作物的生育速度和各生育期到來的時(shí)間。2）預(yù)測(cè)產(chǎn)量?？纱_定是屬于豐收年還是歉收年。3）制定種植制度。一個(gè)地區(qū)的積溫代表了此地區(qū)的熱量資源，根據(jù)積溫確定農(nóng)業(yè)區(qū)劃，安排作物布局。如≥10℃的積溫在3600℃以下的地區(qū)只適于一年一熟，3600～5000℃可以一年兩熟，5000℃以上可以一年三熟。標(biāo)志著某些重要物候現(xiàn)象或農(nóng)事活動(dòng)的開始、終止或轉(zhuǎn)折，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有指示或臨界意義的日平均溫度，稱為農(nóng)業(yè)界限溫度。四、農(nóng)業(yè)界限溫度0℃：北方土壤凍結(jié)或解凍，農(nóng)事活動(dòng)終止或開始，為農(nóng)耕期；5℃：早春作物播種、小麥積極生長(zhǎng)，作物的生長(zhǎng)期或生長(zhǎng)季；