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1、第一章 绪论农学: 农业科学是探讨农业生产理论与实践的一门科学.农学的特点：系统的困难性 技术的好用性 生产的连续性 作物生长的规律性 明显的季性严格的地域性作物生产系统：由“作物-环境-技术子系统构成的多层次开放性农田生态系统。作物生产概况：(1)农业生产水平不断提高,但粮食平安不容无视(2)农业区域布局逐步形成作物生产开展的奉献因素：(1)品种改进(2)增施肥料与施肥技术(3)扩大浇灌与节水技术(3)设施栽培：温室大棚 地膜覆盖(4)作物病, 虫, 草害的防治(5)高新技术的应用：遥感技术基因工程技术 化学调控技术 计算机信息技术中国农作物生产的奉献因素：改革或政策对农业生产的影响 技术进
2、步对农业生产的影响重大工程或适应性措施对农业生产的影响：南水北调 中国特色的作物栽培技术与种植制度：复种, 间套作, 立体栽培 高产栽培技术：如育苗移栽技术, 合理密植技术, 定量化栽培技术等一, 作物生产开展的目标：1 生产率目标高产2 可持续性目标生态平安3 经济高效目标4 养分平安目标二, 作物生产开展的途径1 建立高产农田2 改革种植制度3 普及优良品种4 开展先进适用技术建立高产农田1我国有2/3的农田为中低产田2按粮食产量水平来划分，中低产田土主要是以3年的粮食平均标准亩产为计算指标来划分，如山西省以每亩产量在150kg以下为低产田，150-300kg为中产田；江苏省那么以每亩产量
3、在300kg 以下为低产田，300600kg为中产田.中低产田土改造技术 工程技术：如水利设施建立, 渠系配套与渠道防渗工程, 小水利工程建立与加固利用, 坡改梯技术, 节水浇灌工程技术, 中低产田暗灌工程技术等。农艺技术：如化肥深施, (测土)配方施肥技术, 保水剂旱地龙的施用, 秸秆覆盖技术, 地膜覆盖技术, 作物复种轮作技术, 少免耕技术等。改革种植制度 开展粮-经-饲三元构造提高复种指数第二章 作物的起源与分类一, 作物的起源作物起源于野生植物经人类驯化选育而成二, 作物的传播自然界植物的传播途径是多方面的，而作物的传播，那么以人类活动，即人类迁徙为主要传播途径三 作物的分类 按作物用
4、途与植物学系统相结合的方法：主要分为粮食作物, 工业原料作物与饲料及绿肥作物 粮食作物食用作物，food cropsa, 禾谷类作物cereal crops 禾本科的稻, 麦小麦, 大麦, 燕麦, 黑麦。b, 豆菽类作物legume crops豆科的大豆, 扁豆, 绿豆, 蚕豆, 豌豆, 红豆赤豆, 小豆等。c, 薯类作物tuberous crops旋花科的甘薯, 茄科的马铃薯, 大戟科的木薯, 豆科的豆薯, 天南星科的芋等。 工业原料作物industrial crops,经济作物economic cropsa, 纤维作物fiber cropsb, 油料作物oil crops：十字花科的油菜，
5、豆科的花生，菊科的向日葵，胡麻科的芝麻，红花等 c, 糖料作物sugar crops e, 其他专用作物other especial crops 饲料及绿肥作物forage and green manure crops 按作物的生物学特性分类按感光周期反响特性分为长日照作物小麦, 油菜, 蚕豆, 短日照作物水稻, 棉花, 玉米, 大豆, 日中性作物 荞麦, 豌豆；按感温反响特性分为喜温作物水稻, 玉米, 棉花, 耐寒作物小麦, 油菜, 蚕豆；按光合作用CO2同化途径分为碳3作物稻, 麦, 棉, 豆类, 油菜与碳4作物玉米, 高粱, 甘蔗, CAM作物龙舌兰麻, 菠萝麻；按感水反响特性分为水生作
6、物莲, 菱, 萍, 喜水作物水稻, 茭瓜, 耐涝作物高粱, 麻, 耐旱作物粟, 棉花；按根系形态分为直根系作物棉花, 油菜, 大豆, 烟草, 麻, 花生与须根系作物稻, 麦, 玉米；按茎秆形态分为高秆作物玉米, 红麻, 甘蔗, 向日葵, 矮秆作物稻, 麦, 油菜, 大豆, 棉花与蔓茎作物甘薯, 苕子 。 按播种或收获季节分类 春播作物棉花, 玉米, 夏播作物水稻, 大豆, 花生, 玉米, 秋播作物小麦, 蚕豆 夏收作物小麦, 油菜, 蚕豆, 秋收作物水稻, 玉米, 棉花, 花生, 甘蔗, 甘薯, 大豆 。, 油菜；四 作物的分布与我国种植业分区1, 作物分布与环境：作物的分布是指作物通过扩散，
7、并在不同地理区域位置上种植后的空间配置状况。南方籼稻 北方粳稻2, 世界作物分布a, 小麦wheat，喜冷喜凉潮湿 ，是世界栽培面积最大的谷物，总面积约2亿公顷冬小麦分布于 N200400 春小麦分布于 N400670b, 水稻rice，喜温好光喜水，为世界第二大谷物，总栽培面积约亿公顷，集中于东亚, 南亚地区。c, 玉米corn,maize，喜温好光耐旱，为世界第三大谷物，主要优质饲料作物，总栽培面积约亿公顷，集中于亚洲, 美洲。3, 中国作物分布 1作物分布比例：中国的耕地面积保持在亿公顷左右，其中浇灌面积50%水田25%。作物分布比例：2作物分布 稻谷我国稻谷面积与产量占全世界三分之一以
8、上；主产区：南方雨量充分平整水田地区，占总面积83%，包括: 珠江流域的广东, 广西, 福建与少部云贵籼稻长江流域淮河流域的浙江, 江苏, 安徽, 江西, 湖北, 湖南, 四川粳稻, 籼稻最大生产省: 湖南省 大豆我国是大豆原产地，目前面积与总产占全世界非常之一主产区:东北产区的黑龙江, 内蒙古春大豆, 吉林, 辽宁 黄淮海产区的河南, 山东, 河北, 安徽夏大豆最大生产省：黑龙江 薯类a, 甘薯:集中分布于四川, 山东, 河南, 安徽, 广东，以四川为最大生产省；b, 马铃薯:集中分布于内蒙古, 黑龙江, 甘肃, 陕西, 云南，以内蒙古为最大生产省。 油菜籽我国油菜面积与产量占全世界四分之一
9、，占全国油料作物面积50%。主产区：长江流域产区占70%，包括：安徽, 四川, 江西, 湖南, 湖北, 江苏, 浙江冬油菜产区 黄河以南春油菜产区 内蒙古单产最高省：江苏, 湖北 花生 糖料作物 棉花我国棉花面积与产量占全世界四分之一，为世界最大产棉国。主产区：新疆棉区占30%左右，最大产棉省，200万公顷黄河流域棉区占30%左右，主要包括河南, 山东, 河北, 山西长江流域棉区占30%左右，主要包括湖北, 湖南, 江苏, 安徽, 四川 烟草 我国烟草面积与产量占全世界36.5%，为世界最大产烟国。主产地：云南, 贵州, 福建, 四川, 湖南, 河南, 山东, 黑龙江 3我国种植业分区1, 我
10、国农业资源的特点农业资源是指与农业生产有关的生长资料的自然来源，如光, 热, 水, 土地, 生物, 矿质元素等。特点： 大局部地区属于中纬度地带，光, 热条件好。 东南部地区受季风影响剧烈，而西北部地区气候大陆性极强，水条件差异很大。我国的山地显著多于平地，对土地利用与作物生产一般弊多利少。2, 我国农业资源的评价u 耕地资源不断削减，2000年人均耕地低于800m2 ，根本农田爱护成为根本国策 ；u 各地区土, 热, 水条件的协作不协调，作物生产潜力需进一步挖掘；u 农业自然灾难存在显著周期性，严峻制约作物生产力的开展。3, 我国种植业划分为10个一级区与31个二级区4, 九大优势农产品产业
11、带一优质水稻 二“双低油菜 三蔬菜四优质三元猪五优质水产品 六速生丰产林 七柑桔 八优质棉花 九优质专用小麦 第三章 作物的生长发育与产品质量第一节 作物的生长发育1, 生长与发育概念： 生长growth作物体细胞数目增加分裂与体积, 重量增加伸长与物质积累的量变过程不行逆。 发育development作物体细胞, 组织器官分化的质变过程。意义： 生长发育：自种子萌发 新一代种子发育成熟的生命周期的生命活动，最终形成肯定数量与质量的作物产品。 经验作物体由小到大, 由轻到重，伴随形成新的组织与器官。2, 作物的一生 生育期的概念：作物从播种材料出苗到收获产品成熟所持续的天数称为生育期亦称全生育
12、期。 作物的生育时期 作物一生可依据外部形态出现的显著改变，划分为假设干个阶段，这几个相对分列而又相互连接的阶段就为生育时期。生育时期一般以表现显著差异的某个时间点通常称为物侯期作为划分界点。3, 作物的生长发育特性 作物一生中，经验由养分生长向生殖生长转变的重要的发育阶段。 发育的突变形式为花器官原始体开场分化 穗分化 花芽分化 发育必需通过内部生理条件的诱导才能实现，即遗传因子与环境因子相互作用的结果的诱导。 在遗传因子稳定条件下，温度, 光照成为诱导质变的主导因子4, 作物的温光反响特性 高温短日照型即作物要求相对较高的温度通过感温阶段，要求相对较短的日照长度通过感光阶段；代表作物有水稻
13、, 玉米, 大豆, 棉花, 花生, 烟草等。 低温长日照型即作物要求相对较低的温度通过感温阶段，要求相对较长的日照长度通过感光阶段；代表作物有小麦, 大麦, 蚕豆, 油菜等。 上述两种发育特性根本型都可能产生变异类型。 春化作用vernalization ：低温促进植物开花的作用。 大多数植物如芹菜, 胡萝卜, 白菜, 天仙子, 冬小麦, 冬黑麦等低温是花诱导的必需条件。5, 作物生长的一般规律生长的周期性: 生长以渐进方式进展，周期内呈现S型慢快慢的生长曲线。整个植株体是这样 每个器官体是这样。生长的极性现象:作物某一器官的上下两端，在形态与生理上都有明显的差异通常是上端生芽下端生根，这种现
14、象叫做极性。再生现象:当作物体失去一局部后，在相宜的环境条件下，仍能渐渐复原所失去的局部，再形成一个完整的新个体，这种现象叫再生。多用于无性繁殖6, 作物器官生长的相关性作物的器官, 组织间在生长发育上的相互联系, 相互 影响的特性为生长发育相关性。(1)地下部与地上部间的相关性 形态相关性地下部根系 -地上部茎, 叶, 花, 果实 物质积累相关性根系, 茎, 叶, 花, 果实各器官在生长过程中消耗需求与积累同化物, 水, 矿物质等物质的生理活动的协调结果，最终表现出肯定的干物质重量的比例。根冠比：指根系干物重与地上部茎, 叶, 花, 果实干物重的比值。根冠比系相对参数根冠比大：可能是根系的肯
15、定重量大 也可能是地上部肯定重量小根冠比小：可能是根系的肯定重量小 也可能是地上部肯定重量大不同作物, 同一作物不同品种, 同一作物不同生育阶段表现不同根冠比。影响根冠比的外界条件供氮足够, 土壤水分过多可能降低根冠比值；供氮缺乏, 土壤干旱, 供磷足够等可能增大根冠比值 。 2)主茎与侧枝分蘖间的相关性 顶端优势作物顶芽生长抑制侧芽分枝发育或生长的现象称为顶端优势。去除顶芽或损伤顶芽，可促进侧芽分枝, 分蘖的发育与生长，如棉花, 蚕豆的打顶，小麦越冬前镇压等。抑制或去除侧芽分枝，可促进主茎发育与生长(4) 养分生长与生殖生长间的相关性 养分生长(vegetative growth) ：根,
16、茎, 叶等养分器官的生长 生殖生长(reproductive growth) ：花, 果实等生殖器官的生长 养分生长与生殖生长间相互依靠。生殖生长是养分生长的根底养分生长是生殖生长的根底 养分生长与生殖生长相互制约作物生长前期，养分生长过旺或者生长量缺乏都会推迟生殖生长的发生。作物生长前期，养分生长过旺或者生长量缺乏都会推迟生殖生长的发生。作物生殖生长开场后，抑制养分生长7, 作物器官的生长发育1 种子概念： 植物学意义：真正的种子seed，由种子植物经过有性生殖形成的胚珠ovule发育成的繁殖器官。 作物学意义：包括三类繁殖器官胚珠发育而成的种子大豆, 棉籽, 油菜籽子房发育而成的果实稻谷,
17、 麦粒无性繁殖器官根, 茎, 叶，马铃薯, 甘薯 2形态与构造一般来说，种子的构造包括三局部：种皮, 种胚, 胚乳A, 种皮seed coat爱护组织B, 种胚 embryo 种胚占种子很小局部 种胚充溢整个种皮，一般子叶肥大，是种子萌发的养分源双子叶作物胚的构造：胚芽plumule 形成作物茎, 枝, 叶, 芽；胚根radicle 形成作物根系；胚轴hypocotyl形成根, 茎过渡区或茎；子叶cotyledon贮藏养分物质；C, 胚乳eudosperm种子内贮藏养分物质的组织。3种子休眠 休眠(dormancy)：种子成熟后必需经过一段内部发生进一步改变的时期才能发芽的现象。意义：种子休眠
18、是适应环境保持作物种进化的生态特征。 防止穗发芽 种子与产品的贮藏休眠的缘由：经验种胚的后熟过程 硬实造成透性不良水, 气存在发芽抑制物质 破除休眠物理处理，如辐射, 电, 波, 磁处理, 机械磨损；温度, 脱水处理，如晒种高温, 枯燥, 低温处理；化学处理，如激素, 氧化剂浸种处理 。4种子的萌发种子萌发seed germination是种子的胚从相对静止状态变为生理活泼状态，并长成营自养生活的幼苗的过程。生产上往往以幼苗出土为完毕。萌发经验的过程：吸胀, 萌动, 发芽 吸胀imbibition种子内的亲水性物质吸引水分子，使种子体积快速增大。吸胀的结果使种皮变软或裂开，种皮对气体等的通透性
19、增加，萌发开场。 萌动 指胚根胚芽向外生长突破种皮的现象。 生理生化过程物理过程 发芽come into bud5影响种子萌发的外界条件水分是种子萌发的首要条件 , 满意最低需水量种子可以萌发, 相宜的水, 气条件种子萌发好 最低需水量刚刚能使种子萌发时的吸水量，常用吸水率表示。 萌发时吸水量吸水率%= 100 种子重量吸水率主要受化学成分影响，一般蛋白质种子粉质种子油质种子萌发最低需水量高的种子，其总需水量也高。种子萌发吸水的三个阶段急剧吸水的物理学吸胀过程；缓慢的生化吸水过程；大量吸水的新生器官生长过程。影响种子吸水速度的因素温度：30以内。T，速度。如早稻浸种3-4天；晚稻浸种1天品种：
20、籼, 粳，谷壳厚薄。6影响种子萌发的外界条件温度种子萌发的必需条件之一 种子萌发的温度三基点即萌发的最低, 最适, 最高温度 最低 最适 最高 耐寒性作物 04 2028 40 喜温性作物 612 3035 40变温有利于种子萌发 促进了气体交换 削减贮藏物质的呼吸消耗 有利于某些酶的激活有利于休眠打破有些种子对变温不敏感，但有些那么对变温敏感，不变温不能很好萌发。氧气亦是种子萌发的必需条件，假设低于肯定 程度，种子便不能萌发 氧分压高可以促进萌发 物质利用率高 生成有毒物质CO2, 乙醇少 对氧气多少的要求因作物而异 油质种子需O2多 水生植物种子需O2少 发芽或播种，应尽量保持空气流通，保
21、证有足够O2供应9根的生长发育根的类型root 须根系fibrous root system类型 直根系main root system类型 块根fuborous类型根系的功能function支撑地上部作物体；汲取, 输导水分与养分矿质养分；合成某些生物物质，如氨基酸, 生长物质, 生物碱豆科作物具有生物固氮实力；分泌有机酸，维持根际土壤pH值平衡，贮存产品器官，如甘薯, 甜菜, 胡萝卜等；繁殖器官，如甘薯, 苎麻。影响根系生长的条件 第一方面：供应根系生长发育的有机物质，确定于地上部的光合作用效率与给根系的输送量。 第二方面：根系生长发育所处的环境条件10茎与分枝的生长发育1.禾谷类作物茎系
22、统 ： 主茎 , 分蘖茎，此二者统称为节，节间分为伸长与不伸长 禾谷类作物的茎与分蘖tiller一般为圆柱形，稻麦由56个伸长节间组成，玉米, 高粱由812个伸长节间组成，茎节一般中空，籽粒灌浆物质1030%来自于茎蘖积累。 分蘖节茎或分蘖的基部茎节不伸长密集于地表处称为分蘖节tillering node 。 分蘖节上着生的腋芽在肯定的条件下发育为分蘖； 伸长节上着生的腋芽一般处于休眠状态。禾谷类作物茎, 蘖的生长 禾谷类作物的茎或蘖的顶端同时分化形成茎节与叶原基，后茎节居间分生组织伴随叶鞘的伸长而伸长。节间伸长一般由下部节开场，依次向上。主茎或分蘖基部第一伸长节间伸长达132时称为拔节elo
23、ngating。 2.双子叶作物 主茎由数十个节间组成，一般来说节间长度呈现下短, 中长, 上短趋势。 主茎节间的每一个叶腋内一般有一个腋芽，发育成一个一次分枝，一次分枝上发育出二次分枝。 双子叶作物的分枝方式： 单轴分枝 monopodial branch 合轴分枝sympodial branch 假二叉分枝false dichotomous branch3.作物茎的变态型作物的茎，可划分为地上茎, 地下茎两种类型。 地上茎：直立茎erect stem直立茎erect stem 地下茎：根茎rhizome块茎 球茎 鳞茎4茎, 分枝蘖的功能支撑叶, 穗, 花, 果实；转运水分, 养分的通道输
24、导；合成光合产物绿色茎枝；贮藏器官产品甘蔗, 藕, 马铃薯, 洋葱；繁殖器官；通气功能水稻。11叶的生长发育叶的组成禾本科的叶包括叶片blade与叶鞘leaf sheath 双子叶作物的真叶由叶片, 叶柄petiole与托叶stipule组成。叶的形态叶的生长 分化 伸长 功能期 苍老12花的发育 构成花序的根本单位小穗spikelet 开花习性 ：每一朵花，在完成全局部化进程与性发育后开花。每一种作物，数量不同的花依据肯定的方式与依次逐个开花, 受精，形成不同的开花习性。禾谷类作物开花的标记一般为花药伸长出颖壳外扬花； 其他作物开花的标记为花冠伸长绽开。 花期blooming stage作物
25、全株开第1朵到完毕开花的时间为花期。8, 授粉方式 授粉亦称传粉，指成熟的花粉粒传到雌蕊柱头上的行为，传粉是作物完成受精作用的必要前提。 作物的授粉方式有自花授粉, 异花授粉与常异花授粉3种。13受精牢固 多数作物的受精为双受精过程。 完成正常的受精过程要求：具有生活力的花粉与发育健全的子房；相宜的温度2030与湿度(大气相对湿度7080%)；协调的有机养分, 矿质养分与激素平衡。棉花有机养分亏缺, 激素失衡，导致脱落；油菜缺硼 , 缺锌导致“花而不实 9, 作物产量及其形成 作物产量概念 生物产量作物在生长发育过程中生产与积累的有机物质总量包括矿物质。 经济产量作物栽培目的所须要的产品收获量
26、。 .经济系数经济系数亦称收获指数harvest index。系指生物产量转化为经济产量的转化效率。 即： 收获指数经济系数=经济产量 / 生物产量产量构成因素间相关性相互制约, 相互补偿作物群体population是指某种大田作物的很多个体的聚集体。 种植密度如小麦的根本苗，水稻的栽插根本茎蘖数，棉花的移栽根本苗数等，密度是群体大小开展的起点。 源source：产量形成过程光合产物供应源与代谢源。 库sink：产量形成过程光合产物贮藏库或代谢库增产的主要调控途径：提高光合效率 提高有效光合面积 延长光合时间 降低呼吸消耗 改善栽培环境与栽培技术 品质的概念 作物产品品质：是指收获目标产品到达某种用途要求的适合度。影响作物品质的因素：光照 温度 水分 土壤 污染第 15 页