1、作物栽培學(xué)概論,第一節(jié) 緒 言 一、作物栽培學(xué)的性質(zhì)和任務(wù) 二、作物栽培學(xué)的概念與發(fā)展趨勢(shì) 三、作物栽培的特點(diǎn) 四、作物生產(chǎn)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位 五、作物生產(chǎn)概況,一、作物栽培學(xué)的性質(zhì)和任務(wù) 作物栽培學(xué)是為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)的一門綜合性應(yīng)用科學(xué)。它的任務(wù)是研究作物生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律和作物產(chǎn)量形成規(guī)律及其與環(huán)境條件的相互關(guān)系，并探討解決作物實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低成本的栽培技術(shù)措施和理論依據(jù)。 作物栽培學(xué)是研究作物一環(huán)境一措施三者關(guān)系的一門科學(xué)。,二、作物栽培學(xué)的概念與發(fā)展趨勢(shì) 1、作物栽培學(xué)的概念：是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基本部門之一，是以植物學(xué)、植物生理學(xué)、生態(tài)學(xué)、氣象學(xué)、農(nóng)業(yè)化學(xué)、耕作學(xué)、土壤學(xué)、數(shù)學(xué)等學(xué)科為基礎(chǔ)，

2、綜合運(yùn)用這些學(xué)科的基本理論和最新成就全面系統(tǒng)地研究作物的生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量形成的規(guī)律及其與外界環(huán)境條件的關(guān)系和人工調(diào)節(jié)控制技術(shù)以期達(dá)到高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)低成本的理論和措施的一門技術(shù)科學(xué)，是直接為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)的科學(xué)。,2、作物栽培學(xué)的研究方向 全國(guó)農(nóng)區(qū)耕地產(chǎn)量潛力的研究。 全國(guó)不同類型地區(qū)農(nóng)作體系的研究。 主要農(nóng)作物合理布局和調(diào)整結(jié)構(gòu)的研究。 不同類型地區(qū)農(nóng)作體系相適應(yīng)的集約化耕 作栽培技術(shù)體系研究。 5.我國(guó)高產(chǎn)、中產(chǎn)、低產(chǎn)農(nóng)區(qū)農(nóng)田產(chǎn)量綜合分類指標(biāo)及潛力分析與效果的研究。,三、作物栽培的特點(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)的周期較長(zhǎng)，與其他社會(huì)物質(zhì)生產(chǎn)相比，具有以下幾個(gè)鮮明的特

3、點(diǎn)。 1、系統(tǒng)的復(fù)雜性 2、技術(shù)的實(shí)用性 3、生產(chǎn)的連續(xù)性 4、生長(zhǎng)的規(guī)律性 5、明顯的季節(jié)性 6、嚴(yán)格的地域性 7、較強(qiáng)的社會(huì)性,四、作物生產(chǎn)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位 農(nóng)業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，這是由于農(nóng)產(chǎn)品具有特殊的使用價(jià)值，是人類生存最基本、最必須的生活資料。作物生產(chǎn)又是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)，這是由于作物生產(chǎn)不但直接供給人類所需的生活資料，而且還要供給農(nóng)業(yè)中的畜牧業(yè)、漁業(yè)等所需的飼料。可見，作物生產(chǎn)的發(fā)展對(duì)整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的穩(wěn)定均起著十分重要的作用，作物生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量和質(zhì)量關(guān)系到我國(guó)十幾億人吃飯穿衣的大事，與人們物質(zhì)生活水平的提高息息相關(guān)。作物生產(chǎn)的地位和作用主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。 1、人民生

4、活資料的重要來源 2、工業(yè)原料的重要來源 3、出口創(chuàng)匯的重要物資 4、農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),五、作物生產(chǎn)概況 1、世界作物生產(chǎn)概況 2、我國(guó)作物生產(chǎn)概況,1、世界作物生產(chǎn)概況 近年來，世界人口的迅猛增長(zhǎng)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來巨大的壓力和動(dòng)力。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1975年世界人口為40億，耕地面積為15.07億hm2，到1999年僅24年時(shí)間，人口已增加到了60億，耕地面積卻減少到了13.13億hm2。各國(guó)都十分重視依靠科技進(jìn)步提高復(fù)種指數(shù)和作物單產(chǎn)來保持農(nóng)產(chǎn)品總量的增加，以應(yīng)付人口壓力的嚴(yán)重挑戰(zhàn)。在農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)中，糧食生產(chǎn)被列為首要任務(wù)。,世界谷物生產(chǎn)變化情況,作物總產(chǎn)的增加主要得益于單產(chǎn)的提高，而單產(chǎn)的提高主要有賴

5、于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件的改善。,2、我國(guó)作物生產(chǎn)概況 我國(guó)栽培面積最大的作物是水稻和小麥，其次是玉米和油料作物；單產(chǎn)和總產(chǎn)最高的作物依次是水稻、玉米、小麥。由于新開墾耕地和復(fù)種指數(shù)的提高彌補(bǔ)了因工業(yè)化、城市化和交通網(wǎng)絡(luò)建設(shè)而減少的耕地，保證了作物生產(chǎn)的播種面積。作物總播種面積中經(jīng)濟(jì)作物如糖料、油料、烤煙、蔬菜等播種面積有較大幅度的增加。,我國(guó)糧食總產(chǎn)從1949年的1.13108t增加到1999年的5.08108t，增長(zhǎng)了3.5倍，年均增長(zhǎng)3%左右。1999年棉花總產(chǎn)3.83106t、糖料總產(chǎn)8.33107t和油料總產(chǎn)2.60107t，分別是1949年的12.9倍、44.1倍和1

6、5.2倍。近幾年，我國(guó)的谷物、棉花、油菜、花生等作物的總產(chǎn)量位居世界第一位。 從單產(chǎn)來看，糧、經(jīng)作物也有了顯著的提高，特別是改革開放以來，提高幅度較大。,第二節(jié) 作物的概念、分類及產(chǎn)量 一、作物的起源 二、作物的概念 三、作物的分類 四、作物的產(chǎn)量 五、作物品質(zhì),一、作物的起源 地球上約有40萬種植物，被人類利用的大約有25003000種，為人類栽培的作物有2300余種，其中，糧食作物900余種，經(jīng)濟(jì)作物1000種，飼料、綠肥400余種。 栽培作物起源于野生植物。,目前世界作物起源中心8個(gè)： 1中國(guó)起源中心：是栽培植物最早、最大的起源中心，有136種，如黍、稷、粟、稗、大麥、蕎麥、大豆、紅小豆

7、、山藥、大麻、苘麻、紫云英等。 2.印度起源中心：主要農(nóng)作物有稻、綠豆、甘蔗、黃麻、芋、芝麻等。 3.中亞起源中心：主要農(nóng)作物有小麥、豌豆、蠶豆、亞麻等。 4.近東起源中心：小麥、二棱大麥、黑麥、燕麥、紫花苜蓿等。 5.地中海起源中心：波蘭小麥、大粒蠶豆、甜菜、三葉草等。 6.埃塞俄比亞起源中心：高梁、豌豆、亞麻、芝麻、蓖麻、大麥等。 7.墨西哥南部和中美洲起源中心：玉米、甘薯、陸地棉等。 8.南美起源中心：花生、馬鈴薯、煙草、木薯、海島棉等。 傳播：戰(zhàn)爭(zhēng)、旅游、遷移、外交、災(zāi)難、水力、風(fēng)力、地殼變動(dòng)、生物傳播。,二、作物的概念 廣義：是指對(duì)人類有利用價(jià)值，為人類栽培的各種植物（地球上植物有4

8、0多萬種，被利用的植物有25003000多種）。 狹義：是指農(nóng)作物，目前主要栽培的作物有90多種，我國(guó)有50多種。（糧、棉、油，糖、麻、煙，茶、桑、果，菜、藥、雜，統(tǒng)稱為“莊稼”）,三、作物的分類 （一）按用途和植物學(xué)系統(tǒng)分類（四大部門九大類別） 1糧食作物 2經(jīng)濟(jì)作物（工業(yè)原料作物） 3綠肥及飼料作物 4藥用作物,1糧食作物 禾谷類作物：主要是禾本科植物 小麥、大麥、燕麥、黑麥、稻、玉米、谷、高梁、黍類等 豆類作物：主要是豆科植物 大豆、豌豆、小豆、綠豆、蠶豆、豇豆、菜豆、小扁豆等 薯、芋類作物（根莖類作物）：甘薯、馬鈴薯、山藥、芋、木薯等,2經(jīng)濟(jì)作物（工業(yè)原料作物） 纖維作物 棉花、麻類（

9、大、苘、紅、黃、亞麻等） 油料作物 花生、油菜、芝麻、向日葵、紅花、蓖麻 糖料作物 甜菜、甘蔗、甜葉菊 其它作物 煙草、茶葉、薄荷、咖啡、啤酒花等,3綠肥及飼料作物 綠肥及飼料作物 田菁、苕子、苜蓿、草木樨、沙打旺等。 4藥用作物 藥用作物 人參、枸杞等。,隨著農(nóng)業(yè)的發(fā)展和市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的需要，越來越多的野生植物被栽培利用，已栽培作物的用途愈加廣泛（棉花：油用、纖維用、三合板等），因此分類不是絕對(duì)的，隨著發(fā)展應(yīng)有所變化。,（二）按生物學(xué)特性分類 1根據(jù)對(duì)溫度的要求分類 2根據(jù)對(duì)光照的要求分類 3根據(jù)作物對(duì)水分的要求分類,1根據(jù)對(duì)溫度的要求分類 喜溫作物 生長(zhǎng)適溫2030。分溫涼型：如大豆、谷子、甜菜

10、等。溫暖型：如水稻、玉米、棉花、甘薯。耐熱型：如高粱、花生、煙草、苜蓿。 喜涼作物 生長(zhǎng)盛期適溫1520，可以忍耐冬春低溫。分喜涼耐寒型，如冬小麥、黑麥、大麥、豌豆等。喜涼耐霜型，如春小麥、大白菜等。,2根據(jù)對(duì)光照的要求分類 長(zhǎng)日照作物：每天日照長(zhǎng)度超過某小時(shí)才開花結(jié)果的作物，如小麥、大麥、黑麥、豌豆等一些秋播作物（南移開花推遲或不開花）。 短日照作物 每天日照長(zhǎng)度短于某小時(shí)才能開花結(jié)果的作物，如大豆、棉花、玉米、高粱、甘薯（春播）。 中性作物 對(duì)光照長(zhǎng)短不敏感，如蕃茄、四季豆、黃瓜及水稻、棉花、煙草、花生的某些品種。 喜光作物 大多數(shù)作物喜光、光弱不能正常生長(zhǎng)發(fā)育。 耐陰作物（不是絕對(duì)的）

11、葉菜類、蘿卜、辣椒、菜豆等作物，光照較弱時(shí)仍能生長(zhǎng)良好。,3根據(jù)作物對(duì)水分的要求分類 耐旱怕澇作物，谷子、甘薯、花生等； 耐旱耐澇作物，高粱、田菁； 避旱澇型，生育期較短的作物； 中間水分型，既不耐旱，也不耐澇，如大豆、玉米、小麥、棉花等。 喜濕潤(rùn)型，如旱稻、煙草、葉菜類 喜水耐澇型 如水稻、苜蓿、黃麻、田菁等。,（三）按栽培特性分類 分春播（早春、晚春）、夏播、秋播作物，夏收、秋收作物。 另外，根據(jù)作物對(duì)CO2同化途徑的特點(diǎn)，將作物分為C3作物（光合最先形成的中間產(chǎn)物是帶3個(gè)C原子的磷酸甘油酸）和C4作物（光合最先形成的中間產(chǎn)物是帶4個(gè)C原子的草酰乙酸等雙羧酸）。,四、作物的產(chǎn)量 1、作物的

12、產(chǎn)量 2、作物產(chǎn)量的構(gòu)成因素 3、產(chǎn)量的形成過程 4、作物的增產(chǎn)潛力及提高產(chǎn)量的途徑,1、作物的產(chǎn)量 包括生物產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量?jī)刹糠帧?生物產(chǎn)量：指在生育期間生產(chǎn)和積累的有機(jī)物的總量（一般不包括根），在組成作物軀體的全部干物質(zhì)中，有機(jī)物質(zhì)占9095，礦物質(zhì)占510，因此，光合作用形成的有機(jī)物質(zhì)的生產(chǎn)和積累是農(nóng)作物產(chǎn)量形成的主要物質(zhì)基礎(chǔ)； 經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量：栽培目的所需要產(chǎn)品的收獲量（即一般所指的產(chǎn)量）；經(jīng)濟(jì)系數(shù)：生物產(chǎn)量轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的效率。,經(jīng)濟(jì)系數(shù) = 經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量/生物產(chǎn)量。經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量可以是生殖體（籽粒、莢果、果實(shí)），也可以是營(yíng)養(yǎng)體（根、莖、葉）。 決定經(jīng)濟(jì)系數(shù)的因素： 與所利用的產(chǎn)品器官有關(guān)：以營(yíng)養(yǎng)器

13、官為產(chǎn)品的作物較高，如薯類0.750.85，以生殖器官的一部分作為產(chǎn)品的作物較低，如禾谷類、豆類等，小麥0.30.4，水稻0.5，大豆只有0.3。 與收獲產(chǎn)品的化學(xué)成分有關(guān)：以碳水化合物為產(chǎn)品的較高，以含脂肪、蛋白質(zhì)為產(chǎn)品的較低。 同一作物和同一品種，經(jīng)濟(jì)系數(shù)還決定于栽培條件和栽培水平。,2、作物產(chǎn)量的構(gòu)成因素 作物產(chǎn)量=生物產(chǎn)量經(jīng)濟(jì)系數(shù)=（光合面積光合能力光合時(shí)間）呼吸消耗經(jīng)濟(jì)系數(shù)， 稱為光合性能的五個(gè)方面。 作物產(chǎn)量是由單株（個(gè)體）產(chǎn)量和單位面積株數(shù)（群體）來決定的，如小麥產(chǎn)量=畝穗數(shù)穗粒數(shù)千粒重/1000，棉花=畝株數(shù)株鈴數(shù)鈴重衣分，花生=畝株數(shù)單株果數(shù)果重,3、產(chǎn)量的形成過程 作物經(jīng)濟(jì)

14、產(chǎn)量的形成過程，一般可以劃分為三個(gè)時(shí)期 作物干物質(zhì)的積累過程，大體可劃分為三個(gè)階段： 1）緩慢增長(zhǎng)期：生長(zhǎng)初期，苗小，葉少，干物質(zhì)積累與葉面積呈正比。 2）指數(shù)增長(zhǎng)或直線增長(zhǎng)期：干重（W）增長(zhǎng)決定于初始干重（W0）、相對(duì)生長(zhǎng)率（或干重增長(zhǎng)系數(shù)）R、和生長(zhǎng)時(shí)間（t），之間可用指數(shù)方程W=W0eRt表示。 3）減緩?fù)Ｖ蛊冢弘S葉片衰老，同化物由營(yíng)生殖器官，群體干物質(zhì)積累減慢，當(dāng)進(jìn)入成熟期，干物質(zhì)積累停止。 總之，呈“S”型生長(zhǎng)曲線。,4、作物的增產(chǎn)潛力及提高產(chǎn)量的途徑 1）、作物的增產(chǎn)潛力 2）、提高作物產(chǎn)量的途徑 a.選育高光效品種。 b.提高光能利用率 c.合理栽培技術(shù)措施。,1）、作物的增產(chǎn)潛

15、力 提高光能利用率是提高產(chǎn)量的重要途徑。作物只能利用太陽輻射的可見光部分（占總輻射的44.4%）進(jìn)行光合作用，稱為有效輻射。 太陽輻射的可見光部分44.4%（進(jìn)行光合）有效射輻，葉片反射、漏光10%，葉綠體以外的部分吸收的光10%，葉綠體能量轉(zhuǎn)化效率為22.4%，呼吸消耗為1/3。 從光能利用角度，作物的增產(chǎn)潛力很大。,2）、提高作物產(chǎn)量的途徑 a.選育高光效品種。 b.提高光能利用率 c.合理栽培技術(shù)措施。,確定適宜的種植密度 采用合理的栽培措施，加強(qiáng)田間管理，保證群體適宜，使葉面積系數(shù)保持較高水平，維持較長(zhǎng)時(shí)間，促進(jìn)光合產(chǎn)物的積累和運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)提高密度對(duì)干物質(zhì)的積累有利，經(jīng)濟(jì)系數(shù)最高時(shí)，產(chǎn)量最高。 充分利用生長(zhǎng)季，安排好茬口，如套種、間作、育苗移栽、地膜覆蓋等。 采用高光效品種，選用株型緊湊，適當(dāng)矮，光合能力強(qiáng)，呼吸消耗低，光合時(shí)間長(zhǎng)、葉面積適當(dāng)?shù)钠贩N。 采用提高光合效率的直接措施：抑制光呼吸，CO2施肥，增施有機(jī)肥CO2。,五、作物品質(zhì) 1、品質(zhì)的概念 2、影響作物品質(zhì)的因素 C.栽培措施,1、品質(zhì)的概念 品質(zhì) 指經(jīng)濟(jì)產(chǎn)品的質(zhì)量，關(guān)系到產(chǎn)品對(duì)某種特定用途的適合性及經(jīng)濟(jì)價(jià)值。 品質(zhì)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)因用途而異。不同作物、同一作物不同用途其品質(zhì)要求不同。