作物栽培學(xué)13總論課件

作物栽培學(xué)總論第一章緒

論

第一節(jié)

作物栽培學(xué)的性質(zhì)、任務(wù)和研究法

1.作物栽培學(xué)的性質(zhì)和任務(wù)作物栽培學(xué)是研究作物生長發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)形成規(guī)律及其與環(huán)境條件的關(guān)系，并在此基礎(chǔ)上采取栽培技術(shù)措施以達(dá)到作物高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效目的—門應(yīng)用科學(xué)。

措施品種、整地、播種、密度、施肥、灌排水、施藥、田間管理和收獲環(huán)境

光、溫、水、氣、營養(yǎng)和生物作物器官發(fā)育產(chǎn)量形成品質(zhì)形成2.作物栽培學(xué)的特點(diǎn)

綜合性、季節(jié)性、區(qū)域性、變動(dòng)性、可持續(xù)性

3.作物栽培學(xué)的研究法

生物觀察法

、生長分析法、發(fā)育研究法、生長發(fā)育研究法世界各地最早種植的作物

公元前5000年土耳其西南部居民已栽培大麥和小麥黃河流域在新石器時(shí)代已開始種植黍(糜子)和粟（谷子）我國長江流域的先民早在6000—7000年前已經(jīng)普遍種植水稻公元前4000年以后，南美的阿亞庫喬人已經(jīng)較多地依賴食物生產(chǎn)，已種植馬鈴薯、玉米、南瓜、豆類等。大約在公元前5500年至公元前3000年，隨著非洲撒哈拉各民族的南遷，他們在那里栽培了高粱等作物。

中國是獨(dú)立發(fā)展起來的古老農(nóng)業(yè)中心之一，又是世界栽培植物起源中心和多樣性中心之一。起源于我國的作物：

水稻、小麥、裸燕麥、六棱大麥、粟(谷子)、高粱、大豆、蕎麥、苦蕎、山藥、油菜、大麻、苧麻、苘麻、紅麻、中國甘蔗、紫云英等。第三節(jié)作物的多樣性和

作物分類

作物的多樣性及其保護(hù)

植物多樣性(diversity)、作物的多樣性、多樣性面臨的威脅多樣性的保護(hù)作物的馴化作物的創(chuàng)造作物的分類1.根據(jù)作物的生理生態(tài)特性分類(1)按作物對溫度條件的要求，可分為:喜溫作物（10℃）耐寒作物（1～3℃）(2)按作物對光周期的反應(yīng)，可分為長日照作物（日照變長時(shí)開花）短日照作物（日照變短時(shí)開花）中性作物（對日照長短沒有嚴(yán)格要求）定日照作物（只能在某一日照長度開花）(3)根據(jù)作物對CO2同化途徑的特點(diǎn)，分為

三碳(C3)作物

四碳(C4)作物

(4)根據(jù)播種期，分為

春播作物

水稻、棉花、花生、玉米、甘薯

夏播作物

玉米、大豆

秋播作物

馬鈴薯、油菜、小麥

冬播作物

馬鈴薯、小麥(3)飼料和綠肥作物

豆科中常見的有苜蓿、苕子、紫云英、草木樨、田菁檉麻、三葉草、沙打旺等禾本科中常見的有蘇丹草、黑麥草、雀麥草等其他如紅萍、水葫蘆、水浮蓮、水花生等有些作物既可作飼料，又可作綠肥（4）藥用植物

紅花、貝母、澤瀉、川芎等上述分類中有些作物可能有幾種用途，例如大豆、玉米、馬鈴薯、紅花。第二章作物的生長發(fā)育

第一節(jié)作物生長與發(fā)育的特點(diǎn)

作物生長與發(fā)育的概念

生長是指作物個(gè)體、器官、組織和細(xì)胞在體積、重量和數(shù)量上的增加，是一個(gè)不可逆的量變過程。營養(yǎng)器官根、莖、葉的生長等，通?？梢杂么笮　⑤p重和多少來度量，則是生長。發(fā)育是指作物細(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。1．緩慢增長期

2．快速增長期3．減速增長期

4．緩慢下降期S形生長進(jìn)程的應(yīng)用

在作物生育過程中應(yīng)密切注視苗情，使之達(dá)到該期應(yīng)有的長勢長相，向高產(chǎn)方向發(fā)展,S形曲線也可作為檢驗(yàn)作物生長發(fā)育進(jìn)程是否正常的依據(jù)之一。各種促進(jìn)或抑制作物生長的措施，都應(yīng)該在作物生長發(fā)育最快速度到來之前應(yīng)用。同一作物的不同器官，通過S形生長周期的步伐不同，生育速度各異，在控制某一器官生育的同時(shí)，應(yīng)注意這項(xiàng)措施對其他器官的影響。作物的生育期

作物生育期的概念作物從播種到收獲的整個(gè)生長發(fā)育所需時(shí)間為作物的大田生育期，以天數(shù)表示。其準(zhǔn)確計(jì)算方法應(yīng)當(dāng)是從籽實(shí)出苗到作物成熟或收獲的天數(shù)。

作物生育期的長短作物生育期長短主要是由作物的遺傳性和所處的環(huán)境條件決定的。

作物生育期與產(chǎn)量早熟品種單株生產(chǎn)力低，晚熟品種單株生產(chǎn)力高。

水稻的一生及產(chǎn)量的形成作物的物候期

作物生育時(shí)期是根據(jù)其起止的物候期確定的。所謂物候期是指作物生長發(fā)育在一定外界條件下所表現(xiàn)出的形態(tài)特征，人為制定的一個(gè)具體標(biāo)準(zhǔn)。

水稻出苗：不完全葉突破芽鞘，葉色轉(zhuǎn)綠。分蘗：第一個(gè)分蘗露出葉鞘lcm。拔節(jié)：植株基部第一節(jié)間伸長，早稻達(dá)lcm，晚稻達(dá)2cm。孕穗：劍葉葉枕全部露出下一葉葉枕。抽穗：稻穗穗頂露出劍葉葉鞘lcm。乳熟：稻穗中部籽粒內(nèi)容物充滿穎殼，呈乳漿狀，手壓開始有硬物感覺。蠟熟：稻穗中部籽粒內(nèi)容物濃黏，手壓有堅(jiān)硬感，無乳狀物出現(xiàn)。成熟：谷粒變黃，米粒變硬。棉花出苗：子葉展開。現(xiàn)蕾：第一個(gè)花蕾的苞葉達(dá)3cm。開花：第一果枝第一蕾開花。吐絮：有一鈴露絮。大豆出苗：子葉出土。分枝：第一個(gè)分枝出現(xiàn)。開花：第一朵花開放。結(jié)莢：幼莢長度2cm以上。鼓粒：豆莢放扁，籽粒較明顯凸起。成熟：豆莢呈固有顏色，用手壓有裂莢，或搖動(dòng)植株有響聲。

種子萌發(fā)過程

種子的萌發(fā)分3個(gè)階段。

吸脹

種子吸收水分膨脹達(dá)飽和，貯藏物質(zhì)通過酶的活動(dòng)，水解為可溶性糖、氨基酸、甘油和脂肪酸等。

萌動(dòng)

這些物質(zhì)運(yùn)運(yùn)輸?shù)脚叩母鱾€(gè)部分，轉(zhuǎn)化合成胚的結(jié)構(gòu)物質(zhì)，從而促使胚的生長。生長最早的部位是胚根。當(dāng)胚根生長到一定程度時(shí)，突破種皮，露出白嫩的根尖，即完成萌動(dòng)階段。

發(fā)芽

萌動(dòng)之后，胚繼續(xù)生長，禾谷類作物當(dāng)胚根長至與種子等長，胚芽長達(dá)到種子長度一半時(shí)，即達(dá)到發(fā)芽階段。

種子發(fā)芽的條件

種子能否發(fā)芽，首先決定于自身是否具有發(fā)芽能力，其次決定于水分、溫度和空氣等。

水分吸水是種子萌發(fā)的第一步。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％一240％。

溫度種子發(fā)芽是在一系列酶的參與下進(jìn)行的，而酶的催化與溫度有密切關(guān)系。不同作物種子發(fā)芽所需最低、最適、最高溫度不同，即使同一種作物，也因生態(tài)型、品種或品系不同而有差異。小麥2～4℃,15～22℃,30～35℃；玉米10～12℃,22～26℃，32～35℃。

空氣種子發(fā)芽過程中，旺盛的物質(zhì)代謝和物質(zhì)運(yùn)輸?shù)刃枰獜?qiáng)烈的有氧呼吸作用來保證，因此氧氣對種子發(fā)芽極為重要。各種作物種子萌發(fā)需氧程度不同，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。

有些作物種子發(fā)芽還需要光

二、根的生長作物的根系

作物的根系由初生根、次生根和不定根生長演變而成。作物的根系可分為兩類。

單子葉作物

屬于須根系。由種子根(或胚根)和莖節(jié)上發(fā)生的次生根組成。種子萌發(fā)時(shí)，先長出1條初生根，然后有的可長出3—7條側(cè)根，隨著幼苗的生長，基部莖節(jié)上長出次生的不定根，數(shù)量不等。雙子葉作物屬直根系。由1條發(fā)達(dá)的主根和各級側(cè)根構(gòu)成。主根由胚根不斷伸長形成，并逐步分化長出側(cè)根、支根和細(xì)根等，主根較發(fā)達(dá)，側(cè)根、支根等逐級變細(xì)，形成直根系。根的生長

禾谷類作物根系隨著分蘗的增加根量不斷增加，并且橫向生長顯著，拔節(jié)以后轉(zhuǎn)向縱深伸展，到孕穗或抽穗期根量達(dá)最大值，以后逐步下降。雙子葉作物棉花、大豆等的根系也是逐步形成的，苗期生長較慢，現(xiàn)蕾后逐漸加快，至開花期根量達(dá)最大值，以后又變慢。90％的根分布在０～20cm土層中。影響根生長的條件土壤阻力、土壤水分、土壤溫度、土壤養(yǎng)分、土壤氧氣。三、莖的生長

作物的莖單子葉作物的莖

多數(shù)為圓形，大多中空，也有些禾谷類作物的莖為髓所充滿而成實(shí)心。莖稈由許多節(jié)和節(jié)間組成，節(jié)上著生葉片。禾谷類作物基部莖節(jié)的節(jié)間極短，密集于土內(nèi)靠近地表處，稱為分蘗節(jié)，分蘗節(jié)上著生的腋芽在適宜的條件下能長成為新莖，即分蘗。從主莖葉腋長出的分蘗稱為第一級分孽，從第一級分蘗上長出的分蘗叫第二級分蘗，依此類推。禾谷類作物地上的節(jié)一般不分枝。雙子葉作物的莖

一般接近圓形，實(shí)心，由節(jié)和節(jié)間組成。其主莖每一個(gè)葉腋有一個(gè)腋芽，可長成分枝。從主莖上長成的分枝為第一級分枝，從第一級分枝上長出的分枝為第二級分枝，依此類推。棉花主莖每一個(gè)真葉葉腋內(nèi)有兩枚芽，正中的為正芽，旁邊的為副芽，正芽長成葉枝，為單軸枝，副芽長成果枝，為多軸枝。棉花主莖下部幾個(gè)節(jié)長出的枝一般為葉枝，主莖中上部節(jié)長出的枝一般為果枝。作物莖的生長

從整個(gè)植株看，莖的增高進(jìn)程表現(xiàn)為Ｓ形。

禾谷類作物的莖，主要靠每個(gè)節(jié)間基部的居間分生組織的細(xì)胞進(jìn)行分裂和伸長，使每個(gè)節(jié)間伸長而逐漸長高，其節(jié)間伸長長的方式為居間生長。

雙子葉作物的莖，主要靠莖尖頂端分生組織的細(xì)胞分裂和伸長，使節(jié)數(shù)增加，節(jié)間伸長，植株逐漸長高，其節(jié)間伸長的方式。影響莖、枝(分蘗)生長的因素

種植密度

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。

施肥

施足基肥、苗肥，增加土壤中的氮素營養(yǎng)，可以促進(jìn)主莖和分枝(分蘗)的生長。如氮磷鉀施用比例得當(dāng)，則更有利于主莖和分枝(分蘗)的生長。品種選用分蘗力強(qiáng)、矮稈和莖桿機(jī)械組織發(fā)達(dá)的品種。四、葉的生長

作物的葉

作物的葉可分為子葉和真葉。子葉是胚的組成部分，著生在胚軸上。真葉簡稱葉，著生在主莖和分枝(分蘗)的各節(jié)上。單子葉作物禾谷類作物有一片子葉形成包被胚芽的胚芽鞘；另一片子葉形如盾狀，稱為盾片，在發(fā)芽和幼苗生長時(shí)，起消化、吸收和運(yùn)輸養(yǎng)分的作用。禾谷類作物的葉(真葉)為單葉，一般包括葉片、葉鞘、葉耳和葉舌4部分，具有葉片和葉鞘的為完全葉，缺少葉片的為不完全葉，如水稻的第一葉為鞘葉。雙子葉作物

雙子葉作物有兩片子葉，內(nèi)含豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，供種子發(fā)芽和幼苗生長之用。其真葉多數(shù)由葉片、葉柄和托葉3部分組成，稱為完全葉，如棉花、大豆、花生等；但有些雙子葉作物缺少托葉，如甘薯、油菜等；有些缺少葉柄，如煙草等。作物葉的生長

葉(真葉)起源于莖尖基部的葉原基。在莖尖分化成生殖器官之前，可不斷地分化出葉原基，因此莖尖周圍通常包圍著大小不同、發(fā)育程度不同的多個(gè)葉原基和幼葉。葉從開始輸出光合產(chǎn)物到失去輸出能力所持續(xù)時(shí)間的長短，稱為葉的功能期。禾谷類作物一般為葉片定長到1/2葉片變黃所持續(xù)的天數(shù)；雙子葉作物則為葉平展至全葉1/2變黃所持續(xù)的天數(shù)。葉片功能期的長短因作物種類、葉位及栽培條件而有不同。葉的分化、出現(xiàn)和伸展受溫、光、水、礦質(zhì)營養(yǎng)等多種因素的影響。

五、花的發(fā)育禾谷類作物的幼穗分化

禾谷類作物的花序通稱為穗。小麥、大麥、黑麥為穗狀花序；稻、高粱、玉米的雄花序?yàn)閳A錐花序，粟的穗也屬圓錐花序，只是由于小穗軸短縮，看上去其外形像穗狀花序。

穗的結(jié)構(gòu)穗的分化小麥水稻分化階段特點(diǎn)分化階段特點(diǎn)1．花原基伸長期生長錐伸長，高大于寬1．第一苞原基分化期生長錐基部產(chǎn)生環(huán)狀突起。第一苞分化處即穗頸節(jié)2．單棱期（穗軸原基分化期）穗軸或分枝類型的主穗軸分化2．第一次枝梗原基分期第一次枝梗原基在生長錐基部出現(xiàn)，并由下而上依次產(chǎn)生3．二棱期（小穗原基分化期）小穗原基分化3．第二次枝梗原基和小穗原基分化期

第二次枝梗原基在頂端一次枝梗基部產(chǎn)生，頂端小穗出現(xiàn)穎片及稃原基4．穎片原基分化期小穗原基兩則分化出穎片原基4．雌雄蕊形成期頂小穗內(nèi)外稃出現(xiàn)雌雄蕊原基5．小花原基分化期每個(gè)小穗中分化小花的內(nèi)外稃5．花粉母細(xì)胞形成期花粉母細(xì)胞形成6．雌雄蕊原基分化期在內(nèi)外稃之間出現(xiàn)3枚雄蕊原基和雌蕊原基6．花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂期花粉母細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂和有絲分裂形成四分體7．藥隔分化期雄蕊原基逐步分化為4個(gè)花粉囊，雌蕊原基逐步分化形成羽狀柱頭7．花粉內(nèi)容物充實(shí)期形成單孢花粉8．四分體形成期花藥中花粉母細(xì)胞經(jīng)一次減數(shù)分裂和一次有絲分裂形成四分體；胚囊內(nèi)形成胚囊母細(xì)胞。8．花粉完成期形成二孢和三孢花粉雙子葉作物的花芽分化

棉花的花是單生的，豆類、花生、油菜屬總狀花序，煙草為圓錐或總狀花序，甜菜為復(fù)總狀花序。這些作物的花均由花梗、花托、花萼、花冠、雄蕊和雌蕊組成。花的分化

棉花油菜分化階段特點(diǎn)分化階段特點(diǎn)1.花原基伸長期花原基伸長1.花蕾原始體分化期在生長錐基部周圍出現(xiàn)很多花蕾原始體小突起2.苞片分化期在花原基中上部分化出3片苞葉原基2.花萼分化期第一個(gè)花蕾原始體基部出現(xiàn)環(huán)形突起,為花萼原始3.花萼分化期剝開苞片可見四周出現(xiàn)環(huán)狀突起,為花萼原基3.雌雄蕊分化期

剝開花萼可見新突起，中間為雌蕊突起，周圍4個(gè)為雄突起，其中相對2個(gè)雄蕊突起縱裂為二,形成4強(qiáng)雄蕊4.花瓣分化期在花萼內(nèi)側(cè)分化出5個(gè)花瓣原基4.花瓣分化形成期

在近雄蕊突起下方出現(xiàn)新的舌狀突起，為花瓣突起5.雄蕊分化期花原基頂端形成5個(gè)突起,后為雄蕊管，其上為雄蕊原基5.花粉、胚珠形成期

雌蕊分化出子房、花柱和柱頭，子房中段隔膜上出生胚珠，雄蕊中花粉粒逐步形成6.雌蕊分化期在花原基中央分化出3～5枚心皮原基

開花、授粉和受精

開花

開花是指花朵張開，已成熟的雄蕊和雌蕊(或兩者之一)暴露出來的現(xiàn)象。

授粉

成熟的花粉粒借助外力的作用從雄蕊花藥傳到雌蕊柱頭上的過程，稱為授粉。

受精

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。

影響花器官分化、開花授粉受精的外界條件

營養(yǎng)條件

溫度

水分

天氣（風(fēng)、雨、溫度、光照等）六、種子和果實(shí)發(fā)育

種子由胚珠發(fā)育而成，受精卵發(fā)育成胚，初生胚乳核發(fā)育成胚乳，包被胚珠的珠被發(fā)育成種皮。受精卵依次分化出子葉、胚芽、胚根和胚軸，形成新的生命。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；而水稻、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。果實(shí)由子房發(fā)育而來，果實(shí)的發(fā)育與子房受到受精和種子發(fā)育的刺激有關(guān)。種子以外的果實(shí)部分，實(shí)際上由外果皮、中果皮、內(nèi)果皮三層組成，中果皮和內(nèi)果皮的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(如肉質(zhì)化、膜質(zhì)化等)決定了果實(shí)的特點(diǎn)。種子和果實(shí)在發(fā)育過程中，有外部形態(tài)、顏色變化和內(nèi)部化學(xué)成分變化。內(nèi)部變化包括可溶性的低分子有機(jī)物(如葡萄糖、蔗糖、氨基酸等)轉(zhuǎn)化為不溶性的高分子有機(jī)物(如蛋白質(zhì)、脂肪和淀粉等)及含水量的逐漸降低。影響種子和果實(shí)發(fā)育的因素首先要求植株體內(nèi)有充足的有機(jī)養(yǎng)料，并源源不斷地運(yùn)往種子和果實(shí)。溫度、光照、土壤水分和礦質(zhì)營養(yǎng)等要影響有機(jī)養(yǎng)料的多少和運(yùn)輸。

第三節(jié)

作物的溫光反應(yīng)特性

同一作物不同品種其生育期長短不同。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，其生長期的長短也不同，有的甚至影響正常開花和成熟。主要原因是作物品種的溫光反應(yīng)特性不同。具體說來，是由于作物品種的感溫性和感光性不同所致。作物的溫光反應(yīng)特性作物必須經(jīng)歷一定的溫度和光周期誘導(dǎo)后，才能從營養(yǎng)生長轉(zhuǎn)為生殖生長，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?；緺I養(yǎng)生長性由于作物的感溫和感光特性是在作物經(jīng)過一定的營養(yǎng)生長后才發(fā)生的，這一定的營養(yǎng)生長時(shí)期稱為基本營養(yǎng)生長期，作物的這一特性也稱為基本營養(yǎng)生長性。一、作物的感溫性

一些二年生作物，如冬小麥、冬黑麥、冬油菜等，在其營養(yǎng)生長期必須經(jīng)過一段較低溫度誘導(dǎo)，或一些一年生作物如水稻等必須經(jīng)過一段較高溫度誘導(dǎo)，才能轉(zhuǎn)為生殖生長。二、作物的感光性

作物花器分化和形成除需要一定溫度誘導(dǎo)外，還必需一定的光周期誘導(dǎo)，不同作物品種需要一定光周期誘導(dǎo)的特性稱為感光性。一般分為3種類型：短日照作物、長日照作物、中性作物和定日照作物。

三、作物的基本營養(yǎng)生長性

作物的生殖生長是在營養(yǎng)生長的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，即使作物處在適于發(fā)育的溫度和光周期條什下，也必須有最低限度的營養(yǎng)生長，才能進(jìn)行幼穗(花芽)分化。這種在作物進(jìn)入生殖生長前，不受溫度和光周期誘導(dǎo)影響而縮短的營養(yǎng)生長期，稱為基本營養(yǎng)生長期。如不同水稻品種基本營養(yǎng)生長期的變化幅度為15～60天。不同春播甘藍(lán)型油菜品種基本營養(yǎng)生長期的變化幅度為24～27天。

作物生育期長短的原因分析

基本營養(yǎng)生長期感溫性感光性

營養(yǎng)生長期

生殖生長期

作物全生育期五、作物溫光反應(yīng)特性的應(yīng)用

在引種上的應(yīng)用

不同地區(qū)的溫光生態(tài)條件不同，在相互引種時(shí)必須考慮品種的溫光反應(yīng)特性。在栽培上的應(yīng)用

品種選用播種期密度施肥

在育種上的應(yīng)用

在制定作物育種目標(biāo)時(shí)，要根據(jù)當(dāng)?shù)刈匀粴夂驐l件，提出明確的溫光反應(yīng)特性。在雜交育種(或制種)時(shí)，為了使兩親本花期相遇，可根據(jù)親本的溫光反應(yīng)特性調(diào)節(jié)播種期。為了縮短育種進(jìn)程或加速種子繁殖，可根據(jù)育種材料的溫光反應(yīng)特性決定其是否進(jìn)行冬繁或夏繁。此外，在我國春小麥和春油菜區(qū)若需以冬性小麥和冬性冬油菜為雜交親本時(shí)，則首先應(yīng)對冬性親本進(jìn)行春化處理，使其在春小麥和春油萊區(qū)能正常開花，進(jìn)行雜交。

第四節(jié)作物生長的相關(guān)性營養(yǎng)生長與生殖生長的關(guān)系

營養(yǎng)生長是生殖生長的基礎(chǔ)；營養(yǎng)生長和生殖生長并進(jìn)階段兩者矛盾大，要促使其協(xié)調(diào)發(fā)展；在生殖生長期，作物營養(yǎng)生長還在進(jìn)行，要掌握得當(dāng)，協(xié)調(diào)好兩者的關(guān)系。地上部生長與地下部生長的關(guān)系

地上部分生長與地下部分生長有密切關(guān)系，即“根深才能葉茂’、“壯苗必先壯根”。地上部與地下部物質(zhì)的相互交換；地上部與地下部重量保持一定比例；環(huán)境條件和栽培技術(shù)措施對地下部和地上部生長的影響不一致。個(gè)體與群體的關(guān)系

個(gè)體和群體之間互相聯(lián)系又互相制約；合理的種植密度有利于個(gè)體與群體的協(xié)調(diào)發(fā)展；作物群體具有自動(dòng)調(diào)節(jié)作用。作物器官的同伸關(guān)系

植株各個(gè)器官的建成呈一定的對應(yīng)關(guān)系。在同一時(shí)間內(nèi)某些器官呈有規(guī)律的生長或伸長，叫做作物器官的同伸關(guān)系，這些同時(shí)生長(或伸長)的器官就是同伸器官。禾谷類作物營養(yǎng)器官間的同伸關(guān)系

母莖和分蘗的關(guān)系主莖葉與分蘗呈N-3的同伸關(guān)系。葉片、葉鞘和節(jié)間的關(guān)系在異名器官間，第N葉葉片，第(N一1)葉葉鞘和第(N-2)葉至(N-3)葉節(jié)間為同伸器官。地上部器官與根的關(guān)系水稻、小麥在分蘗出現(xiàn)時(shí)，同一節(jié)位上同時(shí)形成不定根，因此出葉與出根的同伸關(guān)系也是N-3。禾谷類作物幼穗與葉片的同伸關(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。

葉齡法即直接以葉片數(shù)為指標(biāo)。大多數(shù)麥類作物在幼穗分化開始后，基本上是每出1葉，幼穗分化推進(jìn)1期。

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)。如將水稻幼穗發(fā)育過程簡化為：苞分化，枝梗分化，穎花分化，花粉母細(xì)胞形成和減數(shù)分裂，花粉粒充實(shí)。則幼穗發(fā)育與葉片生長的同伸關(guān)系為：從倒4葉抽出的后半期開始，每出1葉或每經(jīng)歷1個(gè)出葉周期，穗分化進(jìn)程就推進(jìn)1期。

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)。

葉齡指數(shù)＝（主莖展開葉片數(shù)/主莖總?cè)~片數(shù)）×100第三章作物產(chǎn)量和產(chǎn)品品質(zhì)的形成

第一節(jié)

作物產(chǎn)量及其構(gòu)成因素作物產(chǎn)量

作物產(chǎn)量是作物一生所生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量。作物產(chǎn)量通常分為生物產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。生物產(chǎn)量

指作物一生中，即全生育期內(nèi)通過光合作用和吸收作用，即通過物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)化所生產(chǎn)和累積的各種有機(jī)物的總量，計(jì)算生物產(chǎn)量時(shí)通常不包括根系(塊根作物除外)。經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量

栽培作物的目的是獲得較多的有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的產(chǎn)品。經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量是指栽培目的所需要的產(chǎn)品收獲量，即一般所指的產(chǎn)量。經(jīng)濟(jì)系數(shù)或收獲指數(shù)

經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量占生物產(chǎn)量的比例，即生物產(chǎn)量轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的效率，叫做經(jīng)濟(jì)系數(shù)或收獲指數(shù)。經(jīng)濟(jì)系數(shù)的高低僅表明生物產(chǎn)量轉(zhuǎn)運(yùn)到經(jīng)濟(jì)產(chǎn)品器官中的比例，并不表明經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的高低。通常，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的高低與生物產(chǎn)量高低成正比。生物產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)系數(shù)的關(guān)系

經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量=生物產(chǎn)量×經(jīng)濟(jì)系數(shù)。產(chǎn)量構(gòu)成因素

作物產(chǎn)量是指單位土地面積上的作物群體的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)品產(chǎn)量，即由個(gè)體產(chǎn)量或產(chǎn)品器官數(shù)量所構(gòu)成。作物產(chǎn)量可以分解為以下幾個(gè)構(gòu)成因素。

作物產(chǎn)量=株數(shù)×單株有效穗（分枝）數(shù)×每穗（分枝）粒（果莢）數(shù)×（每果粒數(shù)）×粒重禾谷類作物的產(chǎn)量構(gòu)成：穗數(shù)×單穗粒敷×粒重或穗數(shù)×單穗穎花數(shù)×結(jié)實(shí)率×粒重豆類作物為產(chǎn)量：株數(shù)×單株有效分枝數(shù)×每分枝莢數(shù)×單莢實(shí)粒數(shù)×粒重薯類作物產(chǎn)量：株數(shù)×單株薯塊數(shù)×單薯重棉花的產(chǎn)量：株數(shù)×單株有效鈴數(shù)×單鈴籽棉重×衣分油菜的產(chǎn)量：株數(shù)×每株有效分枝數(shù)×每分枝角果數(shù)×每果粒數(shù)×粒重產(chǎn)量構(gòu)成因素間的關(guān)系

產(chǎn)量構(gòu)成因素之間為乘積關(guān)系產(chǎn)量構(gòu)成因素相互間很難同步增長，往往彼此之間存在著負(fù)相關(guān)關(guān)系株數(shù)(密度)與單株產(chǎn)品器官數(shù)量間的負(fù)相關(guān)關(guān)系較明顯在產(chǎn)量構(gòu)成因素中，前者是后者的基礎(chǔ)，后者對前者有一定的補(bǔ)償作用

產(chǎn)量因素形成的特點(diǎn)產(chǎn)量因素的形成是在作物整個(gè)生育期內(nèi)不同時(shí)期依次而重疊進(jìn)行的；產(chǎn)量因素在其形成過程中具有自動(dòng)調(diào)節(jié)現(xiàn)象，這種調(diào)節(jié)主要反映在對群體產(chǎn)量的補(bǔ)償效應(yīng)上。干物質(zhì)的積累與分配

作物產(chǎn)量形成的全過程包括光合器官、吸收器官及產(chǎn)品器官的建成，離不開干物質(zhì)的形成、運(yùn)輸、分配和積累。從物質(zhì)生產(chǎn)的角度分析，作物產(chǎn)量實(shí)質(zhì)上是通過光合作用直接或間接形成的，取決于光合產(chǎn)物的生產(chǎn)、運(yùn)輸、分配與積累。作物光合生產(chǎn)的能力與光合面積、光合時(shí)間及光合效率密切相關(guān)光合面積，即包括葉片、莖、葉鞘及結(jié)實(shí)器官能夠進(jìn)行光合作用的綠色表面積，其中綠葉面積是構(gòu)成光合面積的主體光合時(shí)間是指光合作用進(jìn)行的時(shí)間光合效率指的是在單位時(shí)間內(nèi)單位葉面積同化CO2的毫克數(shù)或積累干物質(zhì)的克數(shù)一般說來，在適宜范圍內(nèi)，光合面積愈大，光合時(shí)間愈長，光合效率又較高，光合產(chǎn)物非生產(chǎn)性消耗少，運(yùn)輸暢，分配利用較合理，就能獲得較高的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量作物的干物質(zhì)積累動(dòng)態(tài)遵循Logistic曲線(S形曲線)模式，即經(jīng)歷緩慢增長期、指數(shù)增長期、直線增長期和減慢停止期。干物質(zhì)的生產(chǎn)、運(yùn)輸、分配和積累隨作物、作物的品種、生育時(shí)期及栽培條件而異。作物的生長分析生長分析法的基本觀點(diǎn)是以測定干物質(zhì)增長為中心，同時(shí)也測定葉面積，計(jì)算與作物光合作用生理功能相關(guān)的參數(shù)，比較不同作物、不同品種、不同生態(tài)環(huán)境下生長和產(chǎn)量形成的差異。相對生長率(RGR)單位時(shí)間單位重量植株的重量增加，通常用g/g.d或g/g·周表示。凈同化率(NAR)表示單位葉面積在單位時(shí)間內(nèi)的干物質(zhì)增長量葉面積比率(LAP)

葉面積與植株干重之比(LAV)稱葉面積比率，即單位干重的葉面積。比葉面積(SLA)

比葉面積也稱葉面積干重比，為葉面積與葉干重之比，在某種意義上是葉子相對厚度的一種度量。葉干重比（LWR）

葉干重比是葉的干重與植株干重之比。作物生長率(CGR)

作物生長率又叫做群體生長率，它表示在單位時(shí)間、單位土地面積上所增加的干物重。葉面積指數(shù)（LAI）光合勢（LAD）

通常用m2．d表示，光合面積與光合時(shí)間的乘積。第二節(jié)“源、流、庫”理論及其應(yīng)用源作物產(chǎn)量的形成是通過葉片的光合作用進(jìn)行的。源是指生產(chǎn)和輸出光合同化物的葉片。作物群體則是指群體的葉面積及其光合能力。禾谷類作物開花前光合作用生產(chǎn)的物質(zhì)主要供給穗、小穗和小花等產(chǎn)品器官形成的需要，并在莖、葉、葉鞘中有一定量的貯備供花后所需。開花后的光合產(chǎn)物直接供給產(chǎn)品器官。源的同化產(chǎn)物有就近輸送的特性。庫

產(chǎn)品器官的容積和接納營養(yǎng)物質(zhì)的能力，庫的潛力存在于庫的構(gòu)建中。

禾谷類作物籽粒的貯積能力取決于灌漿持續(xù)期和灌漿速度。

流

指作物植株體內(nèi)輸導(dǎo)系統(tǒng)的發(fā)育狀況及其運(yùn)轉(zhuǎn)速率

流的主要器官是葉、鞘、莖中的維管系統(tǒng)，其中穗頸維管束可看作源通向庫的總通道，同化物質(zhì)運(yùn)輸?shù)耐緩绞琼g皮部，韌皮部薄壁細(xì)胞是運(yùn)輸同化物的主要組織。

同化物的運(yùn)輸受多種因素的制約。韌皮部輸導(dǎo)組織的發(fā)達(dá)程度，是影響同化物運(yùn)輸?shù)闹匾蛩亍Ｔ?、流、庫的協(xié)調(diào)及其應(yīng)用

源、流、庫的形成和功能的發(fā)揮不是孤立的，而是相互聯(lián)系、相互促進(jìn)的，有時(shí)可以相互代替。從源與庫的關(guān)系看，源是產(chǎn)量庫形成和充實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)。源、庫器官的功能是相對的，有時(shí)同一器官兼有兩個(gè)因素的雙重作用。從庫、源與流的關(guān)系看，庫、源大小對流的方向、速率、數(shù)量都有明顯影響，起著“拉力”和“推力”的作用。源、流、庫在作物代謝活動(dòng)和產(chǎn)量形成中構(gòu)成統(tǒng)一的整體，三者的平衡發(fā)展?fàn)顩r決定作物產(chǎn)量的高低，是支配產(chǎn)量的關(guān)鍵因素。源流庫對產(chǎn)量的限制分析在產(chǎn)量水平較低時(shí)，源不足是限制產(chǎn)量的主導(dǎo)因素。同時(shí)，單位面積穗數(shù)少，庫容小，也是造成低產(chǎn)的原因。增產(chǎn)的途徑是增源與擴(kuò)庫同步進(jìn)行，重點(diǎn)放在增加葉面積和增加單位面積的穗數(shù)上。當(dāng)葉面積達(dá)到一定水平，繼續(xù)增穗會(huì)使葉面積超出適宜范圍，此時(shí)，增源的重點(diǎn)應(yīng)及時(shí)轉(zhuǎn)向提高光合速率或適當(dāng)延長光合時(shí)間兩方面，擴(kuò)庫的重點(diǎn)則應(yīng)由增穗轉(zhuǎn)向增加穗粒數(shù)和粒重。第三節(jié)作物產(chǎn)量的潛力潛在生產(chǎn)力

在充分理想條件下所能形成的產(chǎn)量，即作物產(chǎn)量的潛力得到充分發(fā)揮時(shí)所能達(dá)到的產(chǎn)量，稱為潛在生產(chǎn)力或理論生產(chǎn)力現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力

在具體的生產(chǎn)條件下所能形成的產(chǎn)量，稱為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力。光、溫、水資源與作物生產(chǎn)潛力光溫產(chǎn)量潛力光溫水產(chǎn)量潛力光溫水肥產(chǎn)量潛力提高作物產(chǎn)量潛力的措施

生產(chǎn)條件的改善；必須充分利用作物固有的基因型多樣性，加以遺傳改進(jìn)，提高其光合效率；提高作物群體的光能截獲量；降低呼吸消耗；采用先進(jìn)的栽培技術(shù)措施，改善栽培環(huán)境，提高作物群體的光能利用率。第四節(jié)作物品質(zhì)及其形成作物品質(zhì)的概念

作物產(chǎn)品的品質(zhì)是指產(chǎn)品的質(zhì)量，即達(dá)到人們某種要求的適合度，直接關(guān)系到產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。品質(zhì)的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，即所要求的品質(zhì)內(nèi)容因產(chǎn)品用途而異：作為食用的產(chǎn)品，其營養(yǎng)品質(zhì)和食用品質(zhì)更重要，作為衣著原料的產(chǎn)品，其纖維品質(zhì)是人們所重視的。評價(jià)作物產(chǎn)品品質(zhì)，一般采用兩類指標(biāo)，一是理化指標(biāo)；二是形態(tài)指標(biāo)。每種作物都有一定的品質(zhì)指標(biāo)體系。糧食作物的品質(zhì)可概括為營養(yǎng)品質(zhì)、食用品質(zhì)、加工品質(zhì)及商品品質(zhì)等。營養(yǎng)品質(zhì)是指產(chǎn)品的營養(yǎng)價(jià)值，是產(chǎn)品品質(zhì)的重要方面，它主要決定于產(chǎn)品的化學(xué)成分及其含量。不同產(chǎn)品，其營養(yǎng)品質(zhì)的要求標(biāo)準(zhǔn)亦不同。食用品質(zhì)與營養(yǎng)品質(zhì)、蒸煮食味品質(zhì)、加工品質(zhì)及外觀品質(zhì)等有關(guān)。加工品質(zhì)和商品品質(zhì)的評價(jià)指標(biāo)隨作物產(chǎn)品不同而不同。經(jīng)濟(jì)作物的品質(zhì)主要包括工藝品質(zhì)和加工品質(zhì)。纖維品質(zhì)由纖維長度、細(xì)度和強(qiáng)度決定；油料作物種子的脂肪含量及組分決定其營養(yǎng)品質(zhì)、貯藏品質(zhì)和加工品質(zhì)；煙葉品質(zhì)由外觀品質(zhì)、化學(xué)成分、香吃味和實(shí)用性決定。飼料作物的品質(zhì)飼用品質(zhì)主要決定于莖葉中蛋白質(zhì)含量、氨基酸組分、粗纖維含量等。作物品質(zhì)形成的生理生化基礎(chǔ)

作物產(chǎn)品的品質(zhì)取決于所形成的特定物質(zhì)，如貯藏態(tài)蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉、糖、纖維以及特殊的綜合產(chǎn)物如單寧、植物堿、萜類等的數(shù)量和質(zhì)量，并隨作物品種和環(huán)境條件的不同而有很大變化。

作物有機(jī)體內(nèi)所形成的物質(zhì)以碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪和灰分在數(shù)量上占優(yōu)勢，但不同作物間這些主成分的比例又各不相同。禾谷類作物以碳水化合物為主，油料作物以脂肪和蛋白質(zhì)為主，豆類作物蛋白質(zhì)含量與油料作物相近，但脂肪含量卻較少。

作物產(chǎn)品的化學(xué)成分和品質(zhì)是在干物質(zhì)積累的總過程及產(chǎn)品器官或組織的生長、發(fā)育和成熟過程中形成的。

了解和掌握有關(guān)物質(zhì)的代謝規(guī)律和品質(zhì)特性形成規(guī)律，及其調(diào)節(jié)的關(guān)鍵措施和環(huán)境因素，對提高品質(zhì)有重要的作用。所有物質(zhì)的基礎(chǔ)是光合產(chǎn)物，所以掌握光合產(chǎn)物的形成、積累、分配尤為重要。

第五節(jié)

作物品質(zhì)的改良

作物品質(zhì)的形成是由遺傳因素和非遺傳因素兩個(gè)方面決定的遺傳因素是指決定品種特性的遺傳方式和遺傳特征非遺傳因素是指除了遺傳因素以外的一切因素，如生態(tài)環(huán)境條件、栽培措施、礦質(zhì)養(yǎng)分等優(yōu)質(zhì)品種的選用

環(huán)境條件對品質(zhì)的影響

環(huán)境條件對蛋白質(zhì)含量的影響禾谷類作物籽粒蛋白質(zhì)含量有明顯的地區(qū)差異性，其主要影響因素是氣候和栽培條件。

溫度對禾谷類作物籽粒蛋白質(zhì)含量的影響，主要是指土壤溫度和氣溫。水稻、小麥、玉米、大豆等兩者關(guān)系是正相關(guān)。

水分對作物籽粒中蛋白質(zhì)含量的影響不盡相同。小麥、水稻、豆類及油料作物等籽粒蛋白質(zhì)含量隨降水量增加、土壤水分增多而減少。施肥可以改善作物的營養(yǎng)條件，也影響其產(chǎn)品的化學(xué)成分和品質(zhì)。在各種養(yǎng)分中，氮對提高籽粒蛋白質(zhì)含量的作用最為明顯。施肥可以提高籽粒中蛋白質(zhì)含量，但蛋白質(zhì)的生物價(jià)值卻有所降低。后期施用效果更顯著。病、蟲危害首先惡化蛋白質(zhì)的品質(zhì)，同時(shí)使產(chǎn)量和蛋白質(zhì)含量下降。環(huán)境條件對油分含量的影響

高緯度和高海拔地區(qū)氣溫較低，雨量較少，日照較長，晝夜溫差大，有利于油分的合成。

油料作物種子中脂肪含量隨地區(qū)、水分、溫度條件的不同而有很大變化。一般說來，油料作物在低溫和水分充足條件下，種子中積累脂肪多，碘價(jià)(不飽和脂肪酸)也高。溫度對油菜種子中脂肪酸組成的影響有所不同，在15℃以上高溫下發(fā)育成熟的種子，芥酸含量較低，油酸含量較高，而在低溫下成熟的種子，芥酸含量較高，油酸含量較低。

肥料對油料作物種子中脂肪含量和質(zhì)量有明顯影響，在氮素營養(yǎng)適中時(shí)，施用磷肥和鉀肥可提高種子的脂肪含量，降低飽和脂肪酸的含量。

病、蟲危害使籽粒含油量降低，

●環(huán)境條件對碳水化合物形成的影響

碳水化合物是禾谷類、糖料、薯芋類等作物產(chǎn)品的重要組成成分。主要的碳水化合物有淀粉、糖、纖維素等。淀粉是葡聚糖的混合物，是種子、塊根或塊莖的主要貯藏物質(zhì)。淀粉由兩種成分組成，即直鏈淀粉和支鏈淀粉。淀粉含量、組成成分及品質(zhì)均受環(huán)境因素的影響。

●環(huán)境條件對纖維品質(zhì)的影響

棉花纖維是種子纖維，品質(zhì)主要以等級(纖維色澤、雜質(zhì)含量)、纖維長度和強(qiáng)度來衡量。棉花結(jié)鈴期的氣候條件及收獲期對棉纖維的品質(zhì)有影響，其中溫度、有機(jī)營養(yǎng)、礦質(zhì)營養(yǎng)及水分的影響最大。

●環(huán)境條件對特殊物質(zhì)含量及品質(zhì)的影響

充足的光照及較長的光周期(16h)均利于煙葉中煙堿的合成；種植密度對煙葉品質(zhì)的影響也很顯著。

作物產(chǎn)量與品質(zhì)的關(guān)系

作物產(chǎn)量和產(chǎn)品品質(zhì)是作物栽培、遺傳育種學(xué)科研究的核心問題，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)是作物遺傳改良及環(huán)境和措施等調(diào)控的主要目標(biāo)。作物產(chǎn)量及品質(zhì)是在光合產(chǎn)物積累與分配的同一過程中形成的，因此，產(chǎn)量與品質(zhì)間有著不可分割的關(guān)系。

從世界人類的需求看，作物產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量同等重要，而且對品質(zhì)的要求越來越高。

一般高成分，特別是高蛋白質(zhì)、脂肪、賴氨酸等含量很難與豐產(chǎn)性相結(jié)合。禾谷類作物，如小麥、水稻、玉米，其籽粒蛋白質(zhì)含量與產(chǎn)量呈負(fù)相關(guān)。

一般認(rèn)為，不利的環(huán)境條件往往會(huì)增加蛋白質(zhì)含量，提高蛋白質(zhì)含量的多數(shù)農(nóng)藝措施往往導(dǎo)致產(chǎn)量降低。

水稻的產(chǎn)量與稻米蛋白質(zhì)含量呈負(fù)相關(guān)，但也有二者呈正相關(guān)或不相關(guān)的情況。一般中產(chǎn)或低產(chǎn)情況下，隨著環(huán)境和栽培條件的改善，如增施氮肥，籽粒產(chǎn)量與蛋白質(zhì)含量同時(shí)提高，二者呈正相關(guān)，至少二者不會(huì)呈負(fù)相關(guān)。當(dāng)產(chǎn)量達(dá)到該品種的最高水平后，隨施氮量增加，蛋白質(zhì)繼續(xù)增加，稻谷產(chǎn)量下降。國際水稻研究所(1973)提出了“蛋白質(zhì)閥值”的概念，即指蛋白質(zhì)含量的界限值，超過該界限值時(shí)，稻谷產(chǎn)量會(huì)隨蛋白質(zhì)含量的提高而下降。第四章作物與環(huán)境的關(guān)系

第一節(jié)作物的環(huán)境

作物的生存要素

光照、溫度、空氣、水分、養(yǎng)分

影響這些要素的環(huán)境因素

氣候因素、土壤因素、地形因素、生物因素、人為因素

氣候因素

光照、溫度、空氣、水分等。

土壤因素

土壤的有機(jī)和無機(jī)物質(zhì)的物理、化學(xué)性質(zhì)以及土壤生物和微生物等。

地形因素

地球表面的起伏、山岳、高原、平原、洼地、坡向、坡度等，這些都是影響作物生長和分布的因素。生物因素

動(dòng)物的、植物的、微生物的影響等。

人為因素

主要指栽培措施，有一些是直接作用于作物的，如整枝、打枝、噴灑生長調(diào)節(jié)劑；而更多的則是用于改善作物的環(huán)境條件，如耕作、施肥、灌水等。研究作物與環(huán)境因素的關(guān)系的過程中，必須掌握兩者相互作用的特點(diǎn)

環(huán)境因素相互聯(lián)系的綜合作用

主要因素

環(huán)境因素的不可代替性和可調(diào)性

環(huán)境因素作用的階段性

環(huán)境因素的直接作用和間接作用

第二節(jié)作物與光的關(guān)系光照強(qiáng)度的作用光照時(shí)間的作用光譜成分的作用

第三節(jié)作物與溫度的關(guān)系作物生長發(fā)育過程中，對溫度的要求有最低點(diǎn)、最適點(diǎn)和最高點(diǎn)之分，稱為溫度三基點(diǎn)。作物需要在一定的溫度度數(shù)以上才能開始生長發(fā)育；同時(shí)，作物也需要有一定的溫度總量，才能完成其生命周期。通常把作物整個(gè)生育期或某一發(fā)育階段內(nèi)高于一定溫度度數(shù)以上的晝夜溫度總和，稱為某作物或作物某發(fā)育階段的積溫。積溫可分為有效積溫和活動(dòng)積溫兩種。作物不同發(fā)育時(shí)期中有效生長的溫度下限叫生物學(xué)最低溫度，在某一發(fā)育時(shí)期中或全生育期中高于生物學(xué)最低溫度的溫度叫活動(dòng)溫度?；顒?dòng)溫度與生物學(xué)最低溫度之差叫有效溫度。活動(dòng)積溫是作物全生長期內(nèi)或某一發(fā)育時(shí)期內(nèi)活動(dòng)溫度的總和。有效積溫是作物全生長期或某一發(fā)育時(shí)期內(nèi)有效溫度之總和。

極端溫度對作物的危害及作物的抗性

凍害

是指植物體冷卻至冰點(diǎn)以下，引起作物組織結(jié)冰而造成傷害或死亡。凍害的發(fā)生有兩種情況。

冷害

作物遇到零上低溫，生命活動(dòng)受到損傷或死亡的現(xiàn)象，稱為冷害。

霜害

由于霜的出現(xiàn)而使植物受害，稱為霜害(又稱白霜)。

作物對低溫的生態(tài)適應(yīng)與抗寒性鍛煉

作物長期受低溫影響后，能產(chǎn)生種種生態(tài)生理適應(yīng)，其中主要的是原生質(zhì)特性的改變。秋播作物在冬前氣溫逐漸下降時(shí)，體內(nèi)發(fā)生抗寒的生理生化變化過程稱作抗寒鍛煉?？购霓r(nóng)業(yè)措拖

栽培管理措施適時(shí)播種、適宜的播種深度、施用有機(jī)肥、磷鉀肥等

改善田間氣候育苗時(shí)采用溫室、溫床、陽畦、塑料薄膜和土壤保溫劑等均可克服低溫的不利因素，提早播期；設(shè)置風(fēng)屏、覆蓋等，可改變作物小氣候，避免低溫侵害；在寒冷來臨時(shí)，采用灌水防凍護(hù)秧高溫對作物的危害及作物的抗性

第四節(jié)作物與水的關(guān)系

旱、澇對作物的危害及作物的抗性旱害

環(huán)境中水分低到不足以滿足作物正常生命活動(dòng)的需要時(shí)，便出現(xiàn)干旱。作物遇到的干旱有大氣干旱和土壤干旱兩類。大氣干旱是空氣過度干燥，相對濕度低到20％以下；或因大氣干旱伴隨高溫，土壤中雖有一定水分，但因蒸騰強(qiáng)烈，造成體內(nèi)水分平衡失調(diào)，使作物生長近乎停止，產(chǎn)量降低。土壤干旱是指土壤中缺乏作物可利用的有效水分，對作物危害極大?？购靛憻?/p>

蹲苗，就是在作物苗期減少水分供應(yīng)，使之經(jīng)受適度缺水的鍛煉，促使根系發(fā)達(dá)下扎，根冠比增大，葉綠素含量增多，光合作用旺盛，干物質(zhì)積累加快。經(jīng)過鍛煉的作物如再次碰上干旱，植株體保水能力增強(qiáng)，抗旱能力顯著增加。增加作物抗旱性的其他措施選育抗耐旱品種增施磷、鉀肥施用生長調(diào)節(jié)劑等

澇害

水分過多對作物的不利影響稱為澇害。水分過多有兩層含義，一是指土壤含水量超過了田間最大持水量，土壤水分處于飽和狀態(tài)，根系完全生長在沼澤化的泥漿中，這種澇害也叫濕害。另一種含義是指水分不僅充滿土壤，而且田間地面積水，作物的局部或整株被淹沒，這才是澇害。第六節(jié)綠色食品的產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量大氣

空氣中的污染物不能超過國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)

SO20.15mg/m3

NOX（氮氧化物）

0.10mg/m3

F（氟化物）7g/m3

TSP（總懸浮顆粒物）0.3mg/m3土壤土壤中的污染物不能超過國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)：水田旱地不同，pH值不同，其鎘、汞、砷、鉛、鉻、銅的限值不同。土壤肥力要求分為3級，1級為優(yōu)良土壤中各項(xiàng)污染物的含量限值耕地種類旱地(mg/kg)水田(mg/kg)pH值<6.56.5-7.5>7.5<6.56.5-7.5>7.5鎘0.300.300.400.300.300.40汞0.250.300.350.300.400.40砷252020202015鉛505050505050鉻120120120120120120銅506060506060水

灌溉水的標(biāo)準(zhǔn)pH值5.5~8.5鎘0.005mg/L汞0.001mg/L

砷0.05mg/L

鉛0.1mg/L

六價(jià)鉻0.1mg/L氟化物2.0mg/L糞大腸菌群10000個(gè)/L）。第五章作物栽培措施和技術(shù)

第一節(jié)作物栽培制度

作物栽培制度是一個(gè)地區(qū)或生產(chǎn)單位的作物構(gòu)成、配置、熱制和種植方式的總稱。其內(nèi)容包括作物布局、輪作(連作)、間作、套作、復(fù)種等。作物及其品種布局

作物布局是指一個(gè)地區(qū)或一個(gè)生產(chǎn)單位(或農(nóng)戶)種植作物的種類及其種植地點(diǎn)配置。換言之，作物布局要解決的問題是，在一定的區(qū)域或農(nóng)田上種什么和種在什么地方。

決定作物布局的因素

作物的生態(tài)適應(yīng)性、農(nóng)產(chǎn)品的社會(huì)需求和社會(huì)發(fā)展水平。作物布局的基本原則

一要堅(jiān)持以市場為導(dǎo)向；二是堅(jiān)持發(fā)揮區(qū)域比較優(yōu)勢，因地制宜，發(fā)揮資源、經(jīng)濟(jì)、市場技術(shù)等方面的區(qū)域優(yōu)勢；三要堅(jiān)持提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力。作物布局的步驟與內(nèi)容（1）明確對產(chǎn)品的需求

（2）查明作物生產(chǎn)的環(huán)境條件(3)選擇適宜的作物種類

(4)確定作物配置

(5)可行性鑒定

品種選擇及布局

品種是作物生產(chǎn)的重要生產(chǎn)資料，優(yōu)良品種能充分利用自然條件，克服不利因素，有效地解決倒伏、病蟲及其他特殊問題，是保證增產(chǎn)的基本條件之一。選擇品種的依據(jù)當(dāng)?shù)卦耘嘀贫群彤?dāng)?shù)刈匀粭l件和生產(chǎn)條件品種布局的原則

確定主推品種1-2個(gè),適當(dāng)搭配其他品種

作物的輪作和連作

輪作

在同一塊田地上有順序地輪換種植不同作物的種植方式。

輪作的作用

(1)均衡利用土壤養(yǎng)分

(2)減輕作物的病蟲為害

(3)減少田間雜草的為害

(4)改善土壤理化性狀

連作

也稱重茬，與輪作相反，是在同一田地上連年種植相同作物或采用同一復(fù)種方式的種植方式，前者稱為連作，后者稱為復(fù)種連作。

連作的危害

①連作導(dǎo)致某些土傳的病蟲害嚴(yán)重發(fā)生②伴生性和寄生性雜草孽生③土壤理化性質(zhì)惡化，肥料利用率下降④過多消耗土壤中某些易缺營養(yǎng)元素，影響土壤養(yǎng)分平衡，限制產(chǎn)量的提高⑤土壤積累更多的有毒物，引起“自我毒害”的作用連作的技術(shù)

(1)選擇耐連作的作物和品種①忌連作的作物，如大豆、花生、煙草、西瓜、向日葵等，應(yīng)間隔2～4年或更長的時(shí)間才能再次種植。②耐短期連作的作物，如豆科綠肥、薯類作物等，因此可在同一塊地上連作1～2年，然后間隔1—2年后，又可再次種植。③耐長期連作的作物，如水稻、麥類、玉米、甘蔗等，這些作物可在同一塊地上連作3～4年乃至更長的時(shí)間。(2)采用先進(jìn)的栽培技術(shù)

采用燒田熏土、激光處理和高顛電磁波輻射等進(jìn)行土壤處理，殺死土傳病原苗、蟲卵及雜草種子用新型高效低毒農(nóng)藥、除草劑進(jìn)行土壤處理或作物殘茬處理，可有效地減輕病蟲革的危害通過合理的水分管理，沖洗土壤有毒物質(zhì)等作物的復(fù)種

復(fù)種的概念

復(fù)種是指在同一塊地上一年內(nèi)接連種植兩季或兩季以上作物的種植方式。

復(fù)種指數(shù)

全年總播種面積占耕地面積的百分比，公式為：

復(fù)種的條件

(1)熱量條件

熱量條件是決定一個(gè)地區(qū)能否夏種的首要條件，只有滿足各茬作物對熱量的需求，才能實(shí)行復(fù)種和提高復(fù)種指數(shù)。(2)水分條件在熱量條件滿足的地區(qū)，能否夏種還受水分條件的限制

(3)肥力條件

土壤肥力高有利于復(fù)種，只有增施肥料才能滿足復(fù)種對養(yǎng)分的需求，達(dá)到復(fù)種高產(chǎn)。（4)勞畜力、機(jī)械化條件

復(fù)種種植次數(shù)增多，用工量增大，前作收獲后作播種，時(shí)間緊迫，農(nóng)活集中，對勞畜力和機(jī)械化條件要求高。

復(fù)種的技術(shù)

(1)作物組合(2)品種搭配(3)育苗移栽(4)早發(fā)早熟

作物的間、混、套作

間、混、套作的概念

(1)單作

也稱為清種，是在同一塊田地上只種植一種作物的種植方式

(2)混作

也稱為混種，是把兩種或兩種以上作物，不分行或同行棍合在一起種植的種植方式

(3)間作

在一個(gè)生長季內(nèi)，在同一塊田地上分行或分帶間隔種植兩種或兩種以上作物的種植方式

(4)套作

也稱套種、率種，是在前季作物生長后期在其行間播種或移栽后季作物的種植方式。

(5)立體種植

在同一農(nóng)田上，兩種或兩種以上的作物(包括木本)從平面上、時(shí)間上多層次利用空間的種植方式，實(shí)際上立體種植是間、混、套作的總稱。間套作的效益原理

(1)空間互補(bǔ)(2)時(shí)間互補(bǔ)(3)養(yǎng)分、水分互補(bǔ)(4)生物間互補(bǔ)

間套作的技術(shù)要點(diǎn)(1)選擇適宜的作物和品種(2)建立合理的田間配置田間配置主要包括密度、行比、幅寬、間距、行向等(3)作物生長發(fā)育調(diào)控技術(shù)①適時(shí)播種；②適當(dāng)增施肥料，合理施肥；③施用生長調(diào)節(jié)劑；④及時(shí)綜合防治病蟲；⑤早熟早收。

第二節(jié)土壤培肥及整地技術(shù)土壤培肥技術(shù)

合理輪作

施肥養(yǎng)地

合理施用化肥，以無機(jī)促有機(jī)深耕增施有機(jī)肥，積極培肥地力

秸稈還田

機(jī)械粉碎還田、旋耕翻埋還田、覆蓋栽培還田、堆漚腐解還田、秸稈過腹還田

種植豆科綠肥

整地技術(shù)

整地是指作物播種或移栽前一系列土地整理的總稱，是作物栽培的最基礎(chǔ)的環(huán)節(jié)。土壤耕作的機(jī)械作用松碎土壤翻轉(zhuǎn)耕層、混拌土壤、平整地面、壓緊土壤、開溝培壟、挖坑堆、打埂作畦基本耕作措施翻耕、深松耕、旋耕表土耕作措施耙地、耱地、鎮(zhèn)壓、作畦、起壟少耕和免耕少耕、免耕

第三節(jié)播種與育苗技術(shù)

播種期的確定

作物適期播種不僅可以保證發(fā)芽所需的各種條件，而且能使作物各個(gè)生育時(shí)期處于最佳的生育環(huán)境，避開低溫、陰雨、高溫、干旱、霜凍和病蟲等不利因素，使作物生育良好，獲得高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)。

確定播種期，一般需根據(jù)氣候條件、栽培制度、品種特性、病蟲害發(fā)生情況和種植方式等進(jìn)行綜合考慮。氣候條件

作物對溫度的要求和災(zāi)害性天氣出現(xiàn)時(shí)段是確定適宜播期的主要因素之一。栽培制度

根據(jù)前作收獲期決定后作移栽期，根據(jù)后作的適宜苗齡決定適宜的播種期，做到播期、苗齡、栽期三對口。間套作栽培，應(yīng)根據(jù)適宜共生期長短確定播期。品種特性

溫光反應(yīng)特性、生育期

病蟲害發(fā)生規(guī)律

調(diào)節(jié)作物播種期，錯(cuò)開病蟲發(fā)生季節(jié)，是防病治蟲的農(nóng)業(yè)措施之一。

播種技術(shù)

種子清選

篩選、風(fēng)選、液體比重選

種子處理

概念作用

方法：曬種、石灰水浸種、藥劑浸種、拌種、包衣

浸種催芽

播種方式

撒播、條播、穴播、精量播種

育苗與移栽技術(shù)

育苗移栽的意義

延長作物生長期，增加復(fù)種指數(shù)；便于精細(xì)管理，有利于培育壯苗；能實(shí)行集約經(jīng)營，節(jié)約生產(chǎn)投資；育苗移栽，保證苗全苗壯。

育苗方式

濕潤育秧、陽畦育苗、營養(yǎng)體育苗、方格育苗、工廠化育苗

苗床管理

溫度、水分、除草、疏苗、定苗、防治苗期病蟲害、酌施速效性氮磷肥

移栽移栽時(shí)期根據(jù)作物種類、適宜苗齡和茬口而定，可帶土或不帶土，要求按規(guī)格，保證行、株距，深淺一致，最好將大小苗分級移栽，裁后需及時(shí)施肥澆水。第四節(jié)種植密度和植株配置方式作物的種植密度和配置方式在很大程度影響著作物群體結(jié)構(gòu)，進(jìn)而影響到作物群體的光能利用和干物質(zhì)生產(chǎn)。種植密度決定群體的大小，而植株配置方式則決定群體的均勻性。種植密度種植密度實(shí)質(zhì)上指作物群體中每一個(gè)體平均占有的營養(yǎng)面積大小。密度與產(chǎn)量的關(guān)系

一般來說，作物群體的單位面積產(chǎn)量在一定范圍內(nèi)隨密度的增加而成線性提高，達(dá)到一定密度時(shí)產(chǎn)量達(dá)到最高值，過此，密度再增加，不僅不會(huì)使產(chǎn)量增加，反而使產(chǎn)量下降。產(chǎn)量密度關(guān)系歸結(jié)為漸近線和拋物線兩種類型。確定種植密度的依據(jù)

氣候條件土壤肥力和管理水平作物種類和品種類型

播種量的確定

作物種植密度(基本苗)確定之后，應(yīng)根據(jù)種子質(zhì)量和田間出苗率等計(jì)算播種量。計(jì)算公式如下：

植株配置方式

植株配置方式指每一個(gè)體在群體中所占空間及形狀、行間和株間距離及行向等，實(shí)質(zhì)上是群體的均勻性問題。

植株配置遵循的原則：①充分利用光能，田間植株的均勻配置，至少在生育前期和中期對光照截獲較好。②充分利用土壤營養(yǎng)和水分。③方便農(nóng)事操作。不同配置方式的利弊撒播植株個(gè)體不易均勻分布條播有寬窄行法和等行距法穴播有寬行窄株法、行穴等距法、寬窄行法精量播種第五節(jié)營養(yǎng)調(diào)節(jié)技術(shù)

營養(yǎng)元素的吸收規(guī)律

營養(yǎng)元素吸收的選擇性

營養(yǎng)元素吸收的階段性作物在從種子萌發(fā)到種子形成的整個(gè)生命周期的不同生育階段，對養(yǎng)分的要求，在種類、數(shù)量、比例上都有所不同。生長初期吸收量較少，強(qiáng)度小，而在生長發(fā)育旺盛時(shí)期，吸收數(shù)量、強(qiáng)度明顯增加，接近成熟時(shí)吸收也就逐漸減緩。作物營養(yǎng)臨界期和最大效率期施肥技術(shù)

施肥原則

施肥時(shí)應(yīng)綜合考慮作物的營養(yǎng)特性、生長狀況、土壤性質(zhì)、氣候條件、肥料性質(zhì)，經(jīng)濟(jì)科學(xué)施肥應(yīng)遵循用養(yǎng)結(jié)合的原則、需要的原則和經(jīng)濟(jì)的原則。施肥量的確定見下頁

肥料種類

有機(jī)肥料、化學(xué)肥料和微生物肥料施肥時(shí)期基肥、種肥、追肥

施肥方法全層施肥、表層施肥、集中施肥、根外追肥

第六節(jié)水分調(diào)節(jié)技術(shù)

水分吸收規(guī)律

作物根系吸水和葉面蒸騰

蒸騰系數(shù)

作物各生育時(shí)期的需水量

作物需水量是指作物在適宜的土壤水分和肥力水平下，經(jīng)過正常生長發(fā)育，獲得高產(chǎn)時(shí)的植株蒸騰、株間蒸發(fā)以及構(gòu)成植株體的水量之和。作物需水量等于植株蒸騰量與株間蒸發(fā)量之和，稱蒸發(fā)蒸騰量，一般以某時(shí)段或生育時(shí)期所消耗的水層深度(mm)或單位面積上的水量(m3/hm2)來表示。水分臨界期

作物一生中對水分最敏感的時(shí)期，稱為需水臨界期。

節(jié)水灌溉灌溉制度灌水定額灌溉定額

節(jié)水灌溉就是要充分有效地利用自然降水和灌溉水，最大限度地減少作物耗水過程中的損失，優(yōu)化灌水次數(shù)和灌水定額，把有限的水資源用到作物最需要的時(shí)期，最大限度地提高單位耗水量的產(chǎn)量和產(chǎn)值噴灌技術(shù)、微灌技術(shù)、膜上灌技術(shù)、地下灌技術(shù)、作物調(diào)虧灌溉技術(shù)排水技術(shù)

排水的目的在于除澇、防漬，宜于耕作，防止土壤鹽堿化，改良鹽堿地、沼澤地等。通過調(diào)整土壤水分狀況調(diào)整土壤通氣和溫濕狀況，為作物正常生長、適時(shí)播種和田間耕作創(chuàng)造條件

排水方法開溝作物各生育階段日需水量（mm）冬小麥地點(diǎn)播種～越冬越冬～返青返青～拔節(jié)拔節(jié)～抽穗抽穗～成熟全生育期河北2.110.170.893.685.331.82山西1.060.382.343.183.931.79河南0.860.851.294.193.811.98夏玉米地點(diǎn)苗期拔節(jié)期抽雄期灌漿期全生育期山東2.404.814.783.223.59河北3.163.403.003.223.16山西2.563.893.101.552.90河南2.223.093.472.522.82主要作物的需水臨界期作物需水臨界期水稻孕穗期～開花期冬小麥與黑麥孕穗～抽穗春小麥、燕麥、大麥孕穗～抽穗玉米開花～乳熟黍類（高梁、糜子）抽花序～灌漿豆類、蕎麥、花生、芥菜開花期～結(jié)實(shí)向日葵棉花葵盤的形成～灌漿開花～結(jié)鈴期瓜