作物栽培學(xué)概論ppt課件

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)展趨勢三 作物栽培的特點(diǎn)四 作物生產(chǎn)在國民經(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) 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)的研究方向全國農(nóng)區(qū)耕地產(chǎn)量潛力的研究 全國不同類型地區(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 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)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位農(nóng)業(yè)是國民經(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)展對整個(gè)國民經(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對農(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 我國作物生產(chǎn)概況我國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 我國糧食總產(chǎn)從1949年的1 13 108t增加到1999年的5 08 108t 增長了3 5倍 年均增長3 左右 1999年棉花總產(chǎn)3 83 106t 糖料總產(chǎn)8 33 107t和油料總產(chǎn)2 60 107t 分別是1949年的12 9倍 44 1倍和15 2倍 近幾年 我國的谷物 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2500 3000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 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 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 是指對人類有利用價(jià)值 為人類栽培的各種植物 地球上植物有40多萬種 被利用的植物有2500 3000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 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)對溫度的要求分類2 根據(jù)對光照的要求分類3 根據(jù)作物對水分的要求分類 1 根據(jù)對溫度的要求分類 喜溫作物生長適溫20 30 分溫涼型 如大豆 谷子 甜菜等 溫暖型 如水稻 玉米 棉花 甘薯 耐熱型 如高粱 花生 煙草 苜蓿 喜涼作物生長盛期適溫15 20 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)對光照的要求分類 長日照作物 每天日照長度超過某小時(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 中性作物對光照長短不敏感 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 光弱不能正常生長發(fā)育 耐陰作物 不是絕對的 葉菜類 蘿卜 辣椒 菜豆等作物 光照較弱時(shí)仍能生長良好 3 根據(jù)作物對水分的要求分類 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)量兩部分 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90 95 礦物質(zhì)占5 10 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) 以營養(yǎng)器官為產(chǎn)品的作物較高 如薯類0 75 0 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 3 0 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)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 緩慢增長期 生長初期 苗小 葉少 干物質(zhì)積累與葉面積呈正比 2 指數(shù)增長或直線增長期 干重 W 增長決定于初始干重 W0 相對生長率 或干重增長系數(shù) R 和生長時(shí)間 t 之間可用指數(shù)方程W W0eRt表示 3 減緩?fù)Ｖ蛊?隨葉片衰老 同化物由營 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 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)品對某種特定用途的適合性及經(jīng)濟(jì)價(jià)值 品質(zhì)的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)因用途而異 不同作物 同一作物不同用途