第二章 農(nóng)學(xué)概論作物的起源、分類與分布

1第二章作物的起源、分類與分布第一節(jié)作物的起源與傳播第二節(jié)作物的分類第三節(jié)作物的分布和我國種植業(yè)分區(qū)2野生植物采集馴化種植演化性狀改良栽培作物野生植物

栽培作物（利用的5000種，栽培的1500種，大面積栽培的200種）（50萬種）自然和人工選擇第一節(jié)作物的起源與傳播一、栽培作物的起源3《智人》法國，加拿大28264二、作物的起源中心瓦維洛夫理論20世紀(jì)20年代5中國起源中心：黍、稷、粟、稗、大麥、蕎麥、高粱、大豆、小豆、山藥、苧麻、大麻印度起源中心：稻、甘蔗、綠豆、亞洲棉、大麻、芋、芝麻中亞起源中心：普通小麥、密穗小麥、園錐小麥以及豌豆、蠶豆、亞麻西亞起源中心：硬粒小麥、普通小麥、園錐小麥、波斯小麥、二棱大麥、黑麥西亞起源中心：二粒小麥、波蘭小麥、斯卑爾脫小麥、地中海燕麥、大粒豌豆、蠶豆和甜菜埃塞俄比亞起源中心：高粱、豌豆、亞麻、芝麻、蓖麻中美起源中心：玉米、甘薯、陸地棉南美起源中心：馬鈴薯、花生、煙草、海島棉、橡膠、可可學(xué)說1：瓦維洛夫理論6作物和家畜馴化中心和非中心學(xué)說（哈倫1971）71975年茹可夫斯基世界12大作物起源中心8三、作物的進(jìn)化

（一）栽培作物與野生植物的區(qū)別

1.栽培作物的器官特別是被人類利用的部位顯著增大。如野生大豆百粒重2-3克，栽培大豆20-30克，野生玉米果穗長僅2-3厘米，栽培玉米20厘米左右；

2.栽培作物的器官的成分有明顯改進(jìn)。如野生甘蔗含糖量5％左右，栽培甘蔗為11-17％，甜菜塊根最初含糖量6％，而現(xiàn)在含糖量已達(dá)18-20％；9（一）栽培作物與野生植物的區(qū)別3.栽培作物成熟期較一致，落粒性減弱，而野生植物成熟期不一致，落粒性強(qiáng)；4.栽培作物種子休眠期短，而野生植物休眠期長；5.栽培作物的傳播手段退化，防護(hù)機(jī)能和適應(yīng)不良環(huán)境的能力減退，而野生植物的傳播常有其固定的方式，適于后代的繁衍，能在苛刻的生態(tài)條件下生長。10（二）小麥進(jìn)化二粒系小麥與擬山羊草雜交一粒系小麥小麥進(jìn)化史上的第一次飛躍二粒系小麥普通小麥與節(jié)節(jié)草雜交小麥進(jìn)化史上的第二次飛躍11（二）小麥的進(jìn)化二倍體一粒系小麥特點(diǎn)：每個小穗只結(jié)一粒種子，穗很小，產(chǎn)量很低。與野生二倍體的擬山羊草天然雜交，進(jìn)化成為四倍體二粒系小麥。二粒系小麥特點(diǎn)：每小穗有兩朵花結(jié)實(shí)，籽粒大一些，產(chǎn)量稍高，并分化出許多類型，如二粒小麥、圓錐小麥、硬粒小麥等。與節(jié)節(jié)草的野生二倍體雜交，形成六倍體普通小麥。六倍體普通小麥特點(diǎn)：穗大、粒多。種植占90％以上。12（三）玉米的進(jìn)化雌雄同株異位的玉米。野生玉米果穗穗軸長只有2.4cm，到公元十六世紀(jì)初，玉米果穗已經(jīng)增加到13cm。玉米的原始祖先大芻草：植株細(xì)小，叢生，雌雄同花，花器著生在植株莖梢，果穗及籽粒小且易脫落。選擇“芽變”變異個體：從植株中部結(jié)出果穗13玉米植株的進(jìn)化14（四）水稻的進(jìn)化普通栽培稻：穗大粒飽、成熟時不易脫粒一年生野生稻：生育期短多年生野生稻：生育期很長、多年生15小結(jié)：進(jìn)化的共同現(xiàn)象由自然界的野生類型向適于人類需要的栽培類型方向發(fā)展。作物的進(jìn)化的過程，是自然選擇和人工選擇作用下通過定向培育向人類需要方向發(fā)展的過程，是人類認(rèn)識、改造和利用自然的過程。沒有人類，不能想象會有今天被馴化的栽培作物。16四、作物的傳播自然傳播

方式：借助水流、自身果莢破裂的彈力、動物的取食和粘附特點(diǎn)：傳播的距離和數(shù)量都極其有限。人類活動：民族遷移、貿(mào)易、戰(zhàn)爭、傳教、探險、旅游、外交活動等，這些都是作物傳播的重要方式。

171.小麥的傳播途徑182.水稻的傳播途徑193.玉米的傳播途徑麥加爪哇204.甘薯傳入我國的兩條線路21起源地與生產(chǎn)中心馬鈴薯大豆小麥陸地棉甘薯花生22傳入中國的農(nóng)業(yè)生物農(nóng)業(yè)生物原產(chǎn)地傳入西方的農(nóng)業(yè)生物農(nóng)業(yè)生物原產(chǎn)地

小麥、大麥西亞苜蓿伊朗石榴西亞芝麻西亞菠菜尼泊爾辣椒中美洲菜豆中美洲玉米中美洲馬鈴薯南美洲

水稻中國、印度茶中國大豆中國蕎麥中國梨中國杜鵑中國粟、黍中國雞中國鴨中國農(nóng)業(yè)生物在世界范圍內(nèi)廣泛交流第二節(jié)作物的分類

一、植物學(xué)分類按植物科、屬、種分類，一般用雙名法對植物進(jìn)行命名，稱學(xué)名。如水稻學(xué)名為OryzasativaL.,第一個字為屬名，第二個字為種名，第三個字為命名者的姓氏縮寫。中文名學(xué)名英文名小麥TriticumaestivumL.Wheat水稻OryzasativvaL.Rice玉米ZeamaysL.Maize油菜Brassicaspp.Rape甘薯IpomoeabatasLam.Sweetpotato24

最低溫

最適溫

最高溫代表作物喜溫作物10℃28~30℃30~40℃水稻棉花煙草玉米耐寒作物1~3℃20~25℃28~30℃麥類油菜（一）按作物感溫特性分類喜溫作物和耐寒作物依據(jù)溫度三基點(diǎn)：各種作物的生長對溫度的要求的最低點(diǎn)、最適點(diǎn)和最高點(diǎn)。二、根據(jù)作物生理生態(tài)特性分類25（二）按作物的光周期特性分類

一天中晝夜的時間長度構(gòu)成光周期，有些植物必須經(jīng)過一定時間的適宜光周期誘導(dǎo)才能開花，這一特性稱作光周期特性。長日作物：日照時間長于某一臨界時數(shù)才能開花的作物，麥類、油菜、蘿卜等。短日作物：日照時間短于某一臨界時數(shù)才能開花的作物，水稻、大豆、甘薯、棉花、煙草、玉米等。中日照作物：日照長短對開花影響不大的作物，蕎麥、豌豆等。定日照作物:只有在某一定中等長度的日照條件下才能開花，甘蔗?！豆?jié)氣歌》

春雨驚春清谷天，夏滿芒夏暑相連，

秋處露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒。日長變化27（三）按作物對CO2同化途徑分類C3作物：光合作用的CO2補(bǔ)償點(diǎn)高，有較強(qiáng)的光呼吸，如水稻、小麥、棉花、大豆、煙草等；C4作物：光合作用的CO2補(bǔ)償點(diǎn)低，在強(qiáng)光下，光合強(qiáng)度比C3作物高，如玉米、高粱、甘蔗等。景天科作物：同化CO2的方式特殊，晚上氣孔開放，CO2進(jìn)入植物體內(nèi)與磷酸烯醇式丙酮酸結(jié)合，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，液泡內(nèi)的蘋果酸被運(yùn)至葉綠體內(nèi)，氧化脫羧放出CO2

，參與卡爾文循環(huán)。其植物有景天、劍麻、菠蘿、蘭花等。28三、根據(jù)作物的用途和植物學(xué)系統(tǒng)相結(jié)合分類（一）糧食作物禾谷類豆類薯類（二）經(jīng)濟(jì)作物纖維油料糖料嗜好特用等（三）飼料和綠肥作物苜蓿紫云英三葉草田菁等29作物的分類糧食作物1.禾谷類2.豆菽類3.薯蕷類經(jīng)濟(jì)作物4.纖維類5.油料類6.糖料類7.嗜好類飼料及綠肥30313233343536373839404142434445464748495051525354555657585960油料作物蓖麻Castor-oilplant6162636465666768禾本科的主要作物大麥

普通栽培稻分類一級粳秈稻粳稻秈稻二級早中晚早、中、晚早、中、晚

三級水與陸水、陸

四級糯與粘糯、粘

五級栽培種品種同種作物-水稻-的分類70第三節(jié)作物的分布和我國種植業(yè)的分區(qū)一、作物的分布1.影響作物分布的因素:作物特性、自然條件、社會需求和生產(chǎn)技術(shù)生活型:不同作物在相同的生長環(huán)境中形成了相似的特征結(jié)構(gòu)和生物學(xué)特性，這種共性稱作生活型。(異種趨同)生態(tài)型:同一種作物在不同的生長環(huán)境中，形成了不同的形態(tài)特征和生物學(xué)特性，這種差異叫生態(tài)型。(同種趨異)201103117172（一）小麥的分布小麥喜冷涼，可秋播、也可春播，能利用晚秋、冬季和早春喜溫作物不能利用的光熱資源；小麥籽粒營養(yǎng)豐富，品質(zhì)好，深受廣大人民所喜愛，因此栽培遍及各大洲，但主要分布在北半球歐亞大陸和北美洲。種植面積最大的國家有俄羅斯、美國、中國、印度、加拿大、法國、土耳其等。小麥在我國南北均有種植，但其分布主要集中在秦嶺以北、長城以南的北方冬麥區(qū)、黃淮冬麥區(qū)。面積約占全國的2/3以上。長城以北、六盤山、岷山、大雪山以西主要為春麥區(qū)?；春?、秦嶺以南的南方冬麥區(qū)濕度大，產(chǎn)量不如雙季稻高，故種植比例小。

7374（二）水稻的分布水稻生長期間要求較多的熱量和水分，主要分布在東南亞和南亞雨水多、溫度高的熱帶和亞熱帶一些國家和地區(qū)，種植面積最大的是印度，其次是中國、孟加拉、印度尼西亞、泰國、緬甸、越南、日本、菲律賓、巴基斯坦、韓國和朝鮮等國，種植面積占世界水稻面積的90％以上。我國水稻主要分布在淮河、秦嶺以南的亞熱帶濕潤地區(qū)，北方由于水源所限，主要分布在水源充足的河流湖泊兩岸，或有水源灌溉的地區(qū)，面積僅占全國水稻面積的5％～7％。75（三）玉米的分布玉米主要分布在北美洲、東亞、南美洲和歐洲。其中美國栽培面積最大。我國玉米種植面積居世界第二位。我國玉米主要分布在由東北到西南的斜形地帶上，包括黑龍江、吉林、遼寧、河北、山東、山西、陜西、四川、貴州、云南等省，這些地區(qū)年雨量在500～1000mm。年雨量超過1500mm地區(qū)，玉米產(chǎn)量不如水稻穩(wěn)定；年降雨量小于350mm的地區(qū)，若無灌溉條件，則產(chǎn)量不如谷子、高粱。76世界小麥、玉米、水稻

77（四）甘薯的分布甘薯喜溫，在世界上分布很廣，但主要產(chǎn)區(qū)在亞洲和非洲，尤其以亞洲的種植面積最大。亞洲和非洲的甘薯的收獲面積分別占全世界總面積的83％和10％左右。我國是世界甘薯栽培面積最大、產(chǎn)量最多的國家，種植面積約占世界總種植面積的80％。其次是越南、印度尼西亞、菲律賓、巴西和烏干達(dá)。我國甘薯主要分布在黃淮平原、長江流域及東南沿海各省。甘薯主產(chǎn)省份四川、山東、河南、廣東、安徽、河北等。

78（五）棉花的分布棉花喜光，生長需充足的熱量和雨量，但在成熟吐絮期需要晴朗而較干燥的氣候。棉花主要分布于北美洲中南部、南美、中亞、東亞、南亞及北非。中國、美國、俄羅斯是世界三大產(chǎn)棉國，三國常年總產(chǎn)占世界總產(chǎn)的60％強(qiáng)，其次是印度、巴基斯坦、巴西、土耳其、埃及、澳大利亞、阿根廷等。我國的：黃河及長江中下游地區(qū)

新疆地灌溉區(qū)79（六）油菜的分布油菜喜涼，在世界上分布廣泛。主產(chǎn)國有中國、印度、加拿大和法國。我國油菜的面積和總產(chǎn)均居世界第一位。油菜在我國主要分布于長江流域及西南地區(qū)。栽培最多的省份是四川、安徽、江蘇、湖北、湖南、貴州等省。

80（七）大豆的分布大豆栽培面積較大的國家有美國、巴西、中國、阿根廷、意大利等。其中以美國栽培面積、總產(chǎn)最高，分別占世界的55％和65％左右。我國大豆主要分布在東北和黃淮海地區(qū)，主產(chǎn)省份有黑龍江、吉林、遼寧、河南、山東、河北、安徽、江蘇等省。其中黑龍江是我國最大的大豆生產(chǎn)基地。8182主要農(nóng)作物在各大洲的分布2007Unit:khm2小麥水稻玉米大豆薯類(種植面積)83二、我國種植業(yè)的分區(qū)我國位于歐亞大陸的東部，東臨太平洋、面積約960萬平方公里，南北跨越緯度50度，長達(dá)5500公里；東西橫貫經(jīng)度62度，寬達(dá)5200公里。自南向北隨