高级作物栽培学课程讲稿(第一讲)
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作物栽培学总论第一章作物栽培学是农业科学的一个重要分支,研究的是如何科学地种植和管理各种作物,以提高产量和质量。
本章将介绍作物栽培学的基础知识和主要内容,包括土壤和气候条件对作物生长的影响、作物栽培技术的原则和方法等。
一、土壤和气候条件对作物生长的影响土壤和气候是作物生长的两个基本要素,对作物的产量和品质有着重要的影响。
土壤提供了作物生长所需的养分和水分,而气候则会影响到作物的生长节奏和发育过程。
不同的作物对土壤和气候条件有着不同的要求,在栽培过程中要根据具体情况来进行合理的调控和管理。
1.1 土壤对作物生长的影响土壤是支撑作物生长的物质基础,它直接影响着作物的根系生长、养分吸收和水分利用。
土壤的质地、结构、肥力和酸碱度等因素都会对作物产量和品质产生影响。
因此,在作物栽培中,要根据不同土壤的特点选择合理的土壤处理方法,如施肥、翻耕、改良土壤结构等,以提高土壤的肥力和适应作物的需求。
1.2 气候对作物生长的影响气候是指某一地区长期以来的天气现象统计规律,包括降水、温度、光照等因素。
不同的作物对气候条件有着不同的适应能力,如水稻适应高温多湿的气候,而小麦则适应寒冷的气候。
因此,在作物栽培过程中要合理选择作物品种,并根据气候条件采取相应的栽培措施,如调节灌溉水量、选择适宜的播种期等。
二、作物栽培技术的原则和方法作物栽培技术是指通过合理的方法和手段,达到提高作物产量和质量的目的。
在作物栽培过程中,要依据作物的特点和生长需求,合理选择栽培技术和管理措施。
2.1 合理施肥施肥是保证作物正常生长发育的基本措施之一。
根据不同作物的养分需求和土壤的肥力状况,有针对性地选择合适的化肥和有机肥进行施用。
合理施肥可以提高作物的产量和品质,同时也可以减少土壤肥力的流失和环境的污染。
2.2 适时灌溉灌溉是指通过人工方式给作物提供水分,以满足其正常的生长需求。
根据作物的生长阶段和土壤的含水量状况,合理安排灌溉时间和水量,避免因缺水或过度灌溉而导致的产量和品质下降。
作物栽培学讲稿第1章绪论1.1 作物栽培学的性质、任务和研究法1.1.1 作物栽培学的性质和任务一、作物栽培学的性质作物栽培是研究作物生长发育、产量和品质形成规律及其与环境条件的关系,并在此基础上采取栽培技术措施以达到作物高产、稳产、优质、高效目的的一门应用科学。
简言之,作物栽培是研究作物高产、稳产、优质、高效生产理论和技术措施的科学。
其宗旨在于适应和改造作物的特征、特性,使其更加经济有效地为人类服务;耕作栽培措施是适应和改造作物的特征特性,以便得到更多更好和农产品。
二、作物栽培学的任务作物栽培学的任务在于根据作物品种的要求,为其提供适宜的环境条件,采取与之相配套的栽培技术措施,使作物品种的基因型得以表达,使其遗传潜力得以发挥。
为此,必须掌握与作物、环境、措施三个环节有密切关系的各种知识,懂得作物要求什么样的环境条件,懂得选择和创造环境条件以满足作物的要求,这是适地适种和合理布局问题;还要掌握并学会采用相应的措施和手段以调控作物的生长发育和产量形成,这是栽培技术问题。
1.1.2 作物栽培学的理论基础一、作物栽培学与相关学科的关系作物栽培学是一门综合性很强的应用科学。
它是以植物学、植物生理学、土壤学、肥料学、农业气象学、植物病理学、农业昆虫学等多学科为基础的,它们各自从作物生活和环境条件的某一个侧面来研究对作物生产有关的某一个方面,这些学科都为作物高产、稳产、优质、高效提供理论依据和技术措施。
二、作物栽培学的主要理论作物栽培学有它自己的理论基础,这就是作物生长发育及其对环境条件要求和反应的规律,作物产量和品质形成的规律。
在此基础上再综合运用其他学科的研究成果,才能达到不断提高作物产量和品质的目的。
三、作物栽培学总理论与各论的关系从生产实际来说,栽培作物涉及到丰富多彩的作物种类和品种,涉及到千变万化的环境和条件,更离不开灵活多样的措施和技术。
因此,作物栽培学总论讲述一般知识、基本原理、普遍应用的措施和技术,为各论做铺垫,打基础;作物栽培学各论则讲述各个作物的知识、原理、栽培措施和技术。
《作物栽培学》课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能掌握作物栽培的基本概念、原则和技术要点。
2. 学生能了解不同作物生长发育的特点及其对环境条件的需求。
3. 学生能了解作物栽培中常见的病虫害防治方法。
技能目标:1. 学生能运用所学知识,制定合适的作物栽培计划。
2. 学生具备实际操作能力,能进行作物栽培的播种、施肥、灌溉等基本操作。
3. 学生能分析并解决作物栽培过程中出现的问题。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对农业科学的兴趣和热爱,增强对农业生产的责任感。
2. 学生树立正确的农业生产观念,关注农业可持续发展。
3. 学生具备合作精神,学会与他人共同探讨、解决作物栽培中的问题。
本课程针对高中年级学生,结合《作物栽培学》教材内容,充分考虑学生的认知水平、兴趣和实际需求,以实用性为导向,注重培养学生的实践能力和创新精神。
课程目标旨在使学生在掌握作物栽培基本知识的同时,提高解决实际问题的能力,增强对农业生产的热爱和责任感。
通过具体、可衡量的学习成果,为教学设计和评估提供明确依据。
二、教学内容本章节教学内容主要包括:1. 作物栽培基本原理:介绍作物生长发育规律、生育周期及其对环境条件的需求。
- 教材章节:第一章《作物栽培学总论》- 内容列举:作物生长发育、生育周期、环境因素影响。
2. 作物栽培技术:详细讲解播种、施肥、灌溉、中耕、病虫害防治等关键技术。
- 教材章节:第二章《作物栽培技术》- 内容列举:播种技术、施肥原则、灌溉方法、中耕管理、病虫害防治。
3. 常见作物栽培实例分析:以水稻、小麦、玉米等主要作物为例,分析其栽培技术要点。
- 教材章节:第三章《主要作物栽培技术》- 内容列举:水稻、小麦、玉米栽培技术要点、生长发育特点。
4. 实践操作:组织学生进行实地作物栽培操作,巩固所学知识,提高实践能力。
- 教材章节:第四章《作物栽培实践》- 内容列举:实践操作安排、操作方法与步骤、注意事项。
教学内容按照教学大纲安排,注重科学性和系统性,结合教材章节进行详细的组织与安排。
作物栽培学讲稿12丁得亮2009年1月20日12第一章概论第一节序言先说明一点,在欧美等国未开设此课。
日本开设了作物学,作物一词是直接引用的日文汉字,他在我国农业史书中未出现过。
我国解放后接受了前苏联的教育体制,故此也开设了此课——作物栽培学。
作物栽培学:是为农业生产直接服务的一门重要的应用科学,是研究作物生长发育规律及其与生活环境条件相互关系,研究高产、优质、高效的综合农业技术措施的科学。
作物栽培学的内容:各种作物在国民经济中的意义、生产形式、地域分布、栽培制度、作物的形态特征、生物学特性、类型和品种的选用以及各项栽培技术措施。
农业:广义的农业是指农、林、牧、副、渔业的总称;狭义的农业是指农作物的种植业或称栽培业。
作物:广义的作物是指对人类有利用价值而又被人类所栽培的各种植物,如各种农作物、蔬菜、果树、花卉、草坪等;狭义的作物是指农作物,如粮、棉、油、麻、糖、烟等。
本课程主要介绍农作物栽培学。
一、我国农业生产的成就和发展道路(一)我国农业生产的基本特1、粮食生产是第一位大事在我国农业生产中,粮食生产具有特殊的地位和作用。
(1)民以食为天,吃饭是生活中的第一件大事。
中国人在饮食中,摄取热量的80%、蛋白质的60%是从粮食和植物油中获得的;(2)粮食是发展经济作物和多种经营的必要保证;(3)粮食是养殖业发展的必要条件;(4)粮食是稳定市场稳定物价的主要商品。
我国有十几亿人口,粮食供应只能靠自力更生来解决。
所以,粮食是宝中之宝,农业是国民经济的基础,粮食是基础的基础。
2、人多耕地少,有精耕细作的优良传统我国人口众多,全国国土面积居世界第三位,但人均耕地面积仅有世界人均耕地的三分之一,且山地多,平原少。
但是,中国以农立国,有精耕细作的优良传统,土地利用率和复种指数较高,通过选用优良品种、改进栽培技术、实行间作套种,可以在较少的土地上不断提高各种农作物的单位面积产量。
3、作物种类多,品种资源丰富我国位于欧亚大陆的东部,具有多种气候条件,生态环境差异大,是地域辽阔、农作物种类及品种资源十分丰富的国家。
作物栽培学总论讲义作物栽培学总论绪论第一节农业生产概述一、农业的概念及内涵农业是最古老、最根本的产业,它是人类一切社会活动和生产发展的基础。
早期的农业实际上就是粮食作物栽培,后来随着经济作物的出现,农业即包括粮食作物和经济作物的种植业。
当动物生产发展后,农业则包括种植业和畜牧业两个部门。
今天,种植业和畜牧业仍然是农业的主体。
所以就世界范围来看,一般认为农业就是包括种植业和畜牧业。
而在中国狭义的农业是指作物种植业。
广义的农业则包括种植业、畜牧业、林业、渔业和农村副业。
但它仍局限于农村、农场、农户所经营的农业。
随着生产的发展,人们也将农产品和农业生产资料的加工、流通看作农业的延伸或者农业产业链的延长。
因此,人们对农业的概念和内涵的认识也很不一致。
广义农业:大农业即农业产业再加上为农业服务的其它部门如农业行政管理、农业科研、农业教育、农村建设、农村金融等。
中义农业:农业产业包括种植业、养殖业、农产品加工业、农产品及其加工产品的商业。
狭义农业:农业生产业即种植业和养殖业。
总之,农业是人类通过社会生产劳动,利用自然环境提供的条件,促进和控制生物体(包括植物、动物和微生物)的生命活动过程来取得人类社会所需的产品的生产部门。
二、农业生产的本质与基本特征(一)农业生产的本质农业的本质是人类利用生物有机体的生命活动,将外界环境中的物质和能量转化为各种动植物产品的生产活动。
因此农业生产过程是自然再生产和经济再生产的交织过程。
(二)农业生产的基本特征1.土地的特殊重要性土地是农业生产中不可替代的最基本的生产资料。
在其它部门的生产过程中,土地仅仅是劳动的场所。
在农业生产中,土地不仅是劳动的场所,更是提供动植物生长发育所必需的水分和养料的主要来源,是植物生长发育的重要的环境条件。
因此,土地的数量、质量和位置是农业生产的重要制约因素。
2.自然环境的强大影响农业生产主要在广阔的田野上进行,同时,由于农业生产又是动植物的自然再生产过程,因而必然受自然环境的强大影响。
第一讲作物栽培学的发展方向一、作物栽培学的发展历程作物栽培学是我国劳动人民在作物栽培的漫长历史中,由经验记载、农艺探索到对作物栽培理论与技术的深入研究而逐渐演进形成的。
据在浙江姚河姆渡村和陕西西安半坡村对原始社会遗址的考古资料证明,距今六、七千年前,我们祖先已经在长江流域开田种稻,在黄河流域辟地植粟了。
距今三千多年前的殷代甲骨文中已有黍、稷、禾(特指粟)、粟、耒、麦、菽、稻等作物名称,甲骨文中还有畴(田地)、疆(边界)、井(一种土地制度,因将土地划作井字形而得名)、圳(田边水沟)、圃等有关农业生产整治土地的文字记载,说明那时我国农业已经发展到相当水平。
在长期的农业生产中,我国劳动人民积累了丰富的经验,并予以记载和论述。
在距今2000多年前我国已有农业文献。
距不完全统计,现存的和已经散失的古农书共有500多种,《中国农学书录》中收编的有376种,至今保存着的有310多部。
其中比较著名的如:战国时期的《吕氏春秋》(约公元前214年)中的《上农》篇提出重农理论和政策;《任地》篇提出利用土地的原则;《辨土》篇强调根据土壤性质进行耕作;《审时》篇讨论耕作及时与否对作物的影响。
这4篇是我国现存的最古老的农学论文。
汉代的《氾胜之书》(公元前1世纪)是我国最早的作物栽培专著,也是世界上最古老的农学著作之一。
它论述了西汉时代粟、黍、麦、稻、稗、大豆、小豆、大麻、瓜、桑等农作物从种到收整个生产过程的农业技术,并提出了农业生产的总原则,即掌握农时、耕好土壤、施用肥料、灌溉保墒,适时中耕和及时收获等,这些技术要点至今在农业生产中应用。
后魏贾思勰的《齐民要书》(公元534年)是我国和世界现存的最古老最完整的1部农书。
该书总结了西汉末年至北宋时期500多年间黄河领域农业生产经验。
其主要技术经验有:耕耙耱抗旱保墒、绿肥轮作用地养地、良种选择和繁殖、林木的育苗和嫁接等等。
对种植作物强调“顺天时,量地力,则用力少而成功多”,否则“任情返道,劳而无获”的按客观规律办事的基本原则。
南宋的陈旉《农书》(公元1149年)是一部总结南方农业生产经验的农书。
书中记述了南方稻麦、稻豆、稻菜等一年两熟的复种经验,讨论了水稻培育壮秧的技术。
元代的王祯《农书》(公元1313年)是综合了黄河流域旱作区和江南水稻区农业生产经验而写成的。
明代徐光启的《农政全书》(公元1639年)是一部70多万字的农学巨著,该书重点论述了农业生产技术知识,内容丰富,堪称我国近古农业生产的一部百科全书。
系统总结了棉花、甘薯的栽培经验,如“精拣核,早下种,深根短秆,稀棵肥壅”等14字诀的棉花栽培经验。
清代的《授时通考》(公元18世纪)是乾隆年间由官府组织编写的一部大型农书,内容是前代农书的节录和汇集,共90余万字,是汇总了古代农书的大成。
但解放前我国只有《作物学》, 如本世纪20 年代,原颂周参照英美各国的作物学教材,编著了《中国作物论》(1923)。
该书论述了30种普通作物和特用作物的性状、来历、用途、耕种法,这是我国近代最早的作为栽培学各论,黄绍绪采用美国农学会专家所拟定的作物学教学大纲,根据我国国情编写了《作物学通论》(1925),内容包括作物起源、分类、作物与气候、作物与土壤、种植制度、整地、施肥、播种、播后管理、杂草、作物病虫害、收获及收后处理等,共计21章,该书奠定了后来的作为栽培学总论的基础。
30年代至50年代初,我国有陆续出版了一系列大学丛书。
各论有:《实用小麦论》(金善宝,1934)、《稻作学》(彭先泽,1935)、《中国实用作物》(孙醒东,1936)、《棉作学》(孙逢吉,1948)、《普通作物学》(张金相,1951)等;总论有:《作物学概论》(翁德齐,1937,1947)、《作物学通论》(周长信,1950)、《作物生产通论》(陈鸿佑,1954)等。
而没有《作物栽培学》。
解放后随着生产力的发展, 要求学科分工越来越细, 内容越来越深, 原有的《作物学》已不能适应生产的需要, 从中相继独立出了《作物栽培学》和《作物育种学》。
新生的作物栽培学一开始并没有统一的内容和研究方向,50 年代曾将苏联雅库什金的《作物栽培学》翻译成中文, 并向全国农业院校推荐作教材,1956 年我国集中了高等农业院校的一些著名专家和教授的教学和研究成果, 由李竞雄等主编, 于 1958 年出版了我国第一部《作物栽培学》通用教材。
1959 年相继出版了《中国棉花栽培学》、《中国水稻栽培学》、《中国小麦栽培学》、《中国玉米栽培学》等, 大大地促进了我国农业生产和作物栽培学科的发展。
也就是说,从50年代开始我国的作物栽培学才开始逐渐走向正规,从此时开始到现在,我国作物栽培科学的发展大体经历了这样几个阶段:50 年代作物栽培科学研究的重点是作物生育的各个环境因子及其变化规律,试验研究的目的是探索如何通过肥水运筹和其它措施来造就一个最理想的生育环境,使作物能够实现合理的生育进程而取得高产。
代表这一时期作物栽培科学的主流方向是总结和推广劳模经验,主要是总结我国传统的种植经验、施肥技术, 当时提出的口号是“看天、看地、看庄稼”。
对提高产量曾起过一定作用,但由于大多是经验性的模糊概念,推广应用范围一般都不大,所谓“高产田”的标准大致为亩产350±50kg。
60 年代初至70年代初,在研究总结劳模高产经验的同时, 各地农业科学工作者从分析高产田长相模式入手, 开展了土、肥、水、光、气、热等生态因素的综合研究和生理生化内部机理的研究, 揭示了作物高产的内在规律, 明确了在不同条件下作物高产形成过程中看苗诊断技术, 以及积极促进、适当控制的理论依据及运用原则。
也就是说,作物栽培界的注意力由环境因子转移到了对作物本身外部形态指标的研究,重点是株高、分蘖、叶面积、叶色变化规律及其与栽培措施的关系,目的是协调田间苗、株、穗、粒和粒重的关系,培育结构合理的群体而取得高产。
代表这一时期作物栽培科学主流和方向的是全国性的群体结构研究热和关于合理群体结构的大论战。
通过群体结构研究成果的推广应用,使高产田单产提高到了每亩450±100kg的水平,但群体结构理论有它的局限性。
输入处理输出可控因素正输出(农产品)(技术、能量、物质)作物生长发育过程不可控因素负输出(天气、地力)形态建成、物质生产、产量形成(水土流失、地力下降)作物生产系统包括输入、处理和输出三大部分,其中输入包括可控因素和不可控因素,由于不可控因素的存在和影响,作物生产系统内各种关系多呈强非线性关系,如施肥与株高、施肥与分蘖、施肥与穗数、叶龄与叶面积、叶龄与群体大小、施肥与产量等等,所以说,合理的群体结构受空间和时间的严格限制,并不反映普遍规律。
因此,这类研究成果不能使大面积生产达到高产和超高产效果。
70年代中至80年代末又兴起了生育规律、指标化栽培、高产数学模型以及模式化栽培研究热潮,研究深度和单产水平都有较明显的提高,但并未摆脱经验模式。
研究成果在推广应用时,只要不是田间试验所具有的特定的时间和空间,就不能取得良好的效果。
以当时作物栽培科学中最热门的模式化栽培为例,其基本途径是通过大量的田间试验取得不同处理的产量数据,然后用数理统计方法建立作物产量与多种相关因素的经验关系式,再用电子计算机对多种因素的不同组合进行筛选,确定高产模式,并用于大田生产。
但是数理统计常识告诉我们,所谓高产模式受到经验公式不能外推规则的严格制约,所以成果覆盖面必然不大,重现性自然也很差。
国外在数学模型方面的研究是这样的,原苏联农学家热衷于从大范围天气土壤带来研究和解释作物产量的形成和变化规律,欧美学者则偏重从作物生育模拟和环境模拟角度出发,采用模拟模型来解释高产栽培问题。
作物生长模拟是今后作物栽培应用方面的一个发展方向。
(七八十年代不仅开展了多种作物高产规律的研究 , 而且进行了稳产、优质、低成本、高经济效益的研究 , 有效地促进了作物生产的发展。
此外 , 还针对干旱、盐碱、渍害、冷害、冻害等产量障碍因素进行抗逆栽培研究 , 提出保温栽培、地膜覆盖栽培、节水栽培等有效技术措施。
)八十年代以来, 主要开展了作物高产综合栽培技术及其机理的研究, 明确了农作物生长发育规律、农作物产量形成规律与源、库、流的关系, 研究了农作物群体结构及提高光能利用率的方法, 农作物需水需肥规律。
近几年, 对作物高产和超高产群体结构调控机制的研究进一步深入, 提出了农作物优质高产栽培的技术组合;农作物节水技术有明显突破;设施栽培理论与技术的研究不断深入。
农作物高产水平下生长发育和产量、品质形成规律的研究取得较大进展, 配套的优质高产栽培技术对提高农作物产品品质有较大的促进作用。
作物栽培学不断吸收其它学科新思想、新技术成果, 使其技术水平不断提高。
总之 , 建国以来经过几代人的辛勤努力 , 作物栽培学已经建立了能反映自身本质内容特征的科学理论体系和技术体系, 已从经验为主走向了科学, 从定性研究转向了定性与定量相结合, 从只注重农产品生产转向了商品生产, 从仅注意产中转到了注意产前、产中、产后一体化, 从只注重作物产量转向了质量、品质、效益和环保的统筹兼顾, 使作物栽培学发展到一个崭新的历史阶段。
二、作物栽培取得的技术成就1.土壤耕作技术的演变我国地域辽阔, 物种多样, 耕作方式迥异, 经过研究、改进、提高, 各地基本上形成比较稳定的农田耕作技术体系。
①水田耕作。
南方稻田采用冬炕田和冬泡田两种耕作方式。
冬炕田是晚稻收获后干耕晒垡, 使翻转垡片架空,经干湿冻融交替, 耕层土壤松疏细碎。
冬泡田是蓄水防旱的丘陵山区, 收稻后干耕干耙, 翻茬入士后浸泡半月,临冬再耙一次。
两种方式均在春季施入基肥后灌水浅耕, 粗肥沤田, 插稻前, 再犁浅耙。
②旱地耕作。
东北地区采用垄耕法为防旱抗涝;长江流域雨水较多地区采用自主作耕法为排水散埔;西北旱地采用砂田耕作, 渗透雨雪, 增埔保温。
③深松耕法。
东北地区在垄作耕法基础上发展起来的机械耕作法。
其特点是分层深松 , 不乱土层 , 耕种结合 , 上虚下实 , 起到抗旱防涝、增温保埔之效。
其他农田耕作法还有少耕法、免耕法等, 但仅在少部分地区采用。
确定土壤耕作所依据的基本原则: 一是根据作物特性、前后作关系和农耗时间, 合理安排耕作方式、深度、时间、次数以及相应的表土耕作措施。
二是根据气候、地形和土壤特点, 有针对性采用不同耕作方式。
三是在满足作物适宜的土壤环境条件下, 尽量减轻农机对土壤的破坏, 减少消耗 , 降低成本, 提高效率。
2. 育秧 ( 苗) 移栽技术的发展农作物育苗移栽可以集中育苗, 适时移栽, 合理安排作物在口, 调节劳力 , 提早播种 , 充分利用农时季节 , 是获取高产的一项重要技术。
水稻、棉花、玉米以及经济作物育秧 ( 苗 ) 有很大发展。