第一章 绪论
农学: 农业科学是研究农业生产理论和实践的一门科学.
农学的特点:系统的复杂性 技术的实用性 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,但粮食安全不容忽视(2)农业区域布局逐步形成 作物生产发展的贡献因素:(1)品种改良(2)增施肥料与施肥技术(3)扩大灌溉与节水技术
(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
中国农作物生产的贡献因素:改革或政策对农业生产的影响 技术进步对农业生产的影
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、作物生产发展的目标:
1 生产率目标(高产)
2 可持续性目标(生态安全) 3 经济高效目标 4 营养安全目标
二、作物生产发展的途径
1 建设高产农田 2 改革种植制度 3 普及优良品种
4 发展先进适用技术
建设高产农田
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;江苏省则以每亩产量在300kg 以下为低产田,300~600kg为中产田.
中低产田土改造技术
工程技术:如水利设施建设、渠系配套和渠道防渗工程、小水利工程建设和加固利用、坡改梯技术、节水灌溉工程技术、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
发展粮-经-饲三元结构 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,则以人类活动,即人类迁徙为主要传播途径
三 作物的分类
按作物用途和植物学系统相结合的方法:主要分为粮食作物、工业原料作物和饲料及绿肥作物
① 粮食作物(食用作物,food crops) a、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。 ② 工业原料作物(industrial crops,经济作物economic crops) a、纤维作物(fiber crops)b、油料作物(oil crops):十字花科的油菜,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)
③ 饲料及绿肥作物(forage and green manure crops) 按作物的生物学特性分类 ①按感光周期反应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);
②按感温反应特性分为喜温作物(水稻、玉米、棉花)、耐寒作物(小麦、油菜、蚕豆); ③按光合作用CO2同化途径分为碳3作物(稻、麦、棉、豆类、油菜)和碳4作物(玉米、高粱、甘蔗)、CAM作物(龙舌兰麻、菠萝麻); ④按感水反应特性分为水生作物(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);
⑤按根系形态分为直根系作物(棉花、油菜、大豆、烟草、麻、花生)和须根系作物(稻、麦、玉米);
⑥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)和蔓茎作物(甘薯、苕子) 。 按播种或收获季节分类 ① 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
② 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,并在不同地理区域位置上种植后的空间配置情况。南方籼稻 北方粳稻 2、世界作物分布 a、小麦(wheat),喜冷喜凉湿润 ,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 N200——400 春小麦分布于 N400——670 b、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,其中灌溉面积50%(水田25%)。作物分布比例:
(2)作物分布
稻谷
我国稻谷面积和产量占全世界三分之一以上;
主产区:南方雨量充沛平整水田地区,占总面积83%,包括: 珠江流域的广东、广西、福建和少部云贵(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,目前面积和总产占全世界十分之一 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
我国油菜面积和产量占全世界四分之一,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
我国棉花面积和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
我国烟草面积和产量占全世界%,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天然来源,如光、热、水、土地、生物、矿质元素等。特点: 大部分地区属于中纬度地带,光、热条件好。 东南部地区受季风影响强烈,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,对土地利用和作物生产一般弊多利少。
2、我国农业资源的评价
耕地资源不断减少,2000年人均耕地低于800m2 ,基本农田保护成为基本国策 ;
各地区土、热、水条件的配合不协调,作物生产潜力需进一步挖掘; 农业自然灾害存在显著周期性,严重制约作物生产力的发展。 3、我国种植业划分为10个一级区和31个二级区
4、九大优势农产品产业带(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)和体积、重量增加(伸长和物质积累)的量变过程(不可逆)。
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,最终形成一定数量和质量的作物产品。
经历作物体由小到大、由轻到重,伴随形成新的组织和器官。 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(亦称全生育期)。
作物的生育时期 作物一生可根据外部形态出现的显著变化,划分为若干个阶段,这几个相对分列而又相互衔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
发育必须通过内部生理条件的诱导才能实现,即遗传因子和环境因子相互作用的结果的诱导。
发育的突变形式为花器官原始体开始分化 穗分化 花芽分化 作物一生中,经历由营养生长向生殖生长转变的重要的发育阶段。
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、 作物的温光反应特性
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、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。
上述两种发育特性基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: 生长以渐进方式进行,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,在形态和生理上都有明显的差异.通常是上端生芽下端生根,这种现象叫做极性。
再生现象:当作物体失去一部分后,在适宜的环境条件下,仍能逐渐恢复所失去的部分,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和积累同化物、水、矿物质等物质的生理活动的协调结果,最终表现出一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。 ①根冠比系相对参数
根冠比大:可能是根系的绝对重量大 也可能是地上部绝对重量小 根冠比小:可能是根系的绝对重量小 也可能是地上部绝对重量大
②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。 ③影响根冠比的外界条件
供氮充足、土壤水分过多可能降低根冠比值;
供氮不足、土壤干旱、供磷充足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)的发育和生长,如棉花、蚕豆的打顶,小麦越冬前镇压等。