作物栽培学总论长江大学

广义的作物：是指由野生植物经人类不断选择、驯化、利用、演化而来的、具有经济价值的被人类所栽培的一切植物。包括农作物、林木、园艺作物三大类。如粮、棉、油、麻、茶、糖、烟、菜、果、药、杂 等。对广义作物的栽培与管理的行业叫种植业。 狭义的作物：指农业生产中大面积栽培的农作物。主要包括粮、棉、油、麻、茶、糖、烟、和饲料作物。狭义作物又叫大田作物或农作物或庄稼。对狭义作物的栽培管理叫作物栽培。 栽与培实际上是两个动词。所谓栽是指播种与栽植苗木；培是指培育与管理。 实现作物栽培高产、优质的基本途径： 一是采取相应的栽培管理措施改变环境，使环境满足作物生长发育需要；如施肥 、灌排水、防治病虫害、清除杂草等 二是采取相应的栽培管理措施改变作物，使作物适应环境。如适时播种、选用适宜作物类型与品种、整枝打顶等 作物的分类： 1.按用途和植物学系统相结合分类：粮食植物（禾谷类作物、豆类作物、薯类作物）、经济作物（纤维作物、油料作物、糖科作物、嗜好作物）、饲料及绿肥作物。 2.按生物学性状分类：（1）按作物感温特性分类：喜温作物，耐寒作物。 （2）按作物感光周期反应特性分类：长日作物、短日作物、中性作物、定日作物。 （3）按作物对CO2同化途径分类：C3作物、C4作物、CAM。 3.按作物播种季节分类：春播（夏播）大春作物、秋播（冬播）小春作物。 4.按收获季节分类：夏熟作物、秋熟作物。 5.按播种密度和田间管理分类：密植作物、中耕作物。 作物栽培学：是研究作物生长发育、产量和品质形成规律及其环境条件的关系，探索通过栽培管理、生长调控和优化决策等途径，实现作物高产、优质、高效及可持续发展的理论、方法与技术的科学。 作物生产的特点：作物种植的地域性、作物种植的季节性、作物生长的周期性、作物生产的持续性、作物生产的综合性。 作物生产的重要性：人民生活资料的主要来源、工业生产的重要原料、出口创汇的重要物资、重要的生物质能源。 作物生产发展的目标：满足粮食需求，保证食物安全、提高作物产品的质量，增加供给的多样性、提高作物生产效益、实现可持续发展。 我国种植业划分为10个一级区和31个二级区： Ⅰ.东北大豆、春麦、玉米、甜菜区 6个二级区：大小兴安岭区、三江平原区、松嫩平原区、长白山区、辽宁平原丘陵区、黑吉西部区。 Ⅱ.北部高原小杂粮、甜菜区 3个二级区：内蒙古北部区、长城沿线区、黄土高原区。 Ⅲ.黄淮海棉、麦、油、烟、果区 5个二级区：燕山太行山山麓平原区、冀、鲁、豫低洼平原区、黄淮平原区、山东丘陵区、汾渭谷地豫西平原区。 Ⅳ.长江中下游稻、棉、油、桑、茶区 3个二级区：长江下游平原区、鄂、豫、皖丘陵山地区、长江中游平原区。 Ⅴ.南方丘陵双季稻、茶、柑橘区 2个二级区：江南丘陵区、南岭山地丘陵区。 Ⅵ.华南双季稻、热带作物、甘蔗区 4个二级区：闽、粤、桂中南部区、云南南部区、海南岛、雷州半岛区、台湾区。 Ⅶ.川陕盆地稻、玉米、薯类、柑橘、桑区 2个二级区：秦岭大巴山区、四川盆地区。 Ⅷ.云贵高原稻、玉米、烟草区 2个二级区;湘西、黔东区、黔西、云南中部区。 Ⅸ.西北绿洲麦、棉、甜菜、葡萄区 2个二级区：蒙、甘、宁、青、北疆区、南疆区。 Ⅹ.青藏高原青稞、小麦、油菜区 2个二级区：藏东南、川西区/藏北、青南区。 我国优势农产品区域： 专用小麦：黄淮海和大兴安岭优质强筋专用小麦优势产业带、长江下游优质弱筋专用小麦优势产业带。 专用玉米：东北-内蒙古和黄淮海专用玉米优势产业带。 高油大豆：东北高油大豆优势产业带。 棉花：黄河流域棉花优势产业带、西北内陆棉花优势产业带、长江流域棉花优势产业带。 双低油菜：长江流域油菜优势产业带。 双高甘蔗：桂中南‘双高’甘蔗优势产业带、滇西南和粤西‘双高’甘蔗优势产业带。 优质水稻：6大稻作一级区，16个稻作亚区。即华南双季稻稻作区；华中单、双季稻稻作区；西南高原单季稻稻作区；华北单季稻稻作区；东北早熟单季稻稻作区；西北干燥区单季稻稻作区。 我国农业资源及特点：农业资源是指人类从事农业生产所涉及到全部物质要素及信息。农业资源可以分为自然资源如光、热、水、土地、生物、矿质元素等和社会经济资源如工业装备水平、人力资源、经济资源、信息资源等。 特点：我国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，而西北部地区受大陆性气候影响，水资源差异很大。我国的山地多于平地，西部高,东部低,对土地利用和作物生产弊多利少。

生长：作物个体、器官、组织和细胞在体积、数量、重量上不可逆的增加的过程。 分化：从一种同质的细胞类型转变成形态、结构和功能与原来不相同的异质细胞类型的过程。 发育：作物的组织、器官或整体在形态结构和功能上在生命周期中的有序变化过程 作物生长中心：指生长势较强、生长绝对量和相对量较大、合成有机物较多、体内生理代谢旺盛的部位。 顶端优势:作物顶芽生长抑制侧芽（分枝、分蘖）发育或生长的现象。 1.营养生长与生殖生长间的相关性。 营养生长：根、茎、枝、叶等营养器官的生长 生殖生长：花、果实、种子等生殖器官的生长 （1）营养生长和生殖生长间相互依赖：①营养生长是生殖生长的基础 ②生殖生长是营养生长的继续 （2）营养生长和生殖生长相互制约。 2. 作物的生育期概念与特征。 大田生育期（全生育期）：作物从播种到收获的所需时间称为。 生育期：从作物播种出苗到产品成熟收获所持续的天数。因为从播种到出苗，以及从成熟到收获都可能持续较长时间，这段时间不应计算在生育期内。 大田生长期：指作物从播种到收获结束所经历的时期。 特征：（1）苗期：一般指出苗到生殖器官肉眼可见、或茎秆开始拔节的这一时期。①以营养生长为主，作物营养体生长的绝对量较小，需肥水量不多。②秋播作物的苗期一般经历越冬阶段，因而要占全生育期五分之三的时间。③春、夏播作物苗期约占全生育期的四分之一至三分之一。 （2）拔节孕穗期（或蕾、薹期）：①作物营养体生长的绝对量较大，以营养生长为主，但生殖生长也较旺盛。这段时期需肥、需水量较前一阶段明显增大，且反应敏感；②这一时期约占全生育期四分之一至五分之一 。 （3）开花结果期（抽穗结实期）：一般指开始开花（抽穗）至结束开花的这一时期（无限生长型作物通常是大量果实形成）。①以生殖生长为主。作物营养体生长趋于缓慢直至定型，形成产品的基本数量，需肥需水量较大，肥水对产量影响大。②这一时期约占全生育期五分之一。 （4）成熟期：一般指结束开花到果实收获的这一时期。①营养生长基本停止，生殖生长减缓。产品物质积累、充实、转化达成熟标准，需肥需水量较小但较敏感，易对产量品质产生影响；②这一时期约占全生育期三分之一至四分之一。 3.作物物候期的确定： 生物的周期性现象称为物候，如植物发芽、开花等 生物周期性现象的时间点为物候期。物候期：是指作物生长发育在一定外界条件下所表现出来的形态特征。 出苗期：一般指播种后50%以上种子出苗的起始日期； 拔节期：禾谷类作物全田50%以上植株茎基部节间开始伸长的日期； 开花期：全田50%以上植株开始开花的日期； 4.影响生育期长短因素及生育期长短与产量关系。 因素：（1）决定生育期长短的主导因素——作物品种的遗传特性。即不同作物生育期长短的差异、同一作物不同品种生育期长短的差异都是遗传特性决定的；中稻140天；棉花170天；油菜210天。同一种作物又可以分早熟、中熟、晚熟品种。 （2）环境因素：①敏感因子（日照长度、温度高低）。②重要因子（氮素营养、水）。③可能因子（施用外源调节物质，如对成长中的果实施用乙烯可促进成熟而缩短育期）。 关系：①在相同密度条件下，生育期长的产量比生育期短的产量高。这是因为在相同密度下，早熟品种叶片少，叶面积系数达不到最适宜值，导致叶面积小，使光合产物减少。②但在不同密度下，当早熟品种适当密植，迟熟品种适当稀植时，早熟品种和晚熟的群体都可以达到最适宜叶面积系数，所以早熟品种产量不一定比迟熟品种低。 ★5. 作物的发育特性。 作物的感温性：作物因温度高低的影响而改变其发育进程，导致生育期延长或缩短的特性叫作物的感温性。 一些喜凉作物营养生长期必须经过一段低温诱导才可进行生殖生长，这种低温诱导促进作物开花的作用叫春化作用。 作物的感光性：作物因日照长短的影响而改变其发育进程，导致生育期延长或缩短的特性叫作物的感光性。作物这一发育阶段称为感光阶段，又称光照阶段。可分为长日照、短日照、日中性和定日照四种类型。春化阶段完成才可以后进行光照阶段的发育。该顺序是特定的，顺序不可颠倒。 作物基本营养生长性：作物在进入生殖生长前不因温度高低、日照长短影响而改变其最低限度营养生长的特性称为作物基本营养生长性。 ★光周期现象在作物生产中的应用：⑴引种：同纬度内引种容易成功、不同纬度间引种不易成功。⑵控制花期：①花卉栽培可以通过缩短光照或延长光照处理诱导花卉植物定期开花； ②通过缩短或延长日照处理，调节杂交亲本花期相遇进行杂交制种、以提高制种效率； ⑶调节营养生长和生殖生长：①以营养器官为主要收获产品的作物，通过不同纬度间引种延迟开花时间提高产量和品质； ②以生殖器官为收获产品的作物，通过合理的引种提早开花时间，促进早熟。 6. 作物群体-：是指同一块田地上作物的所有个体。包括单一群体与复合群体两类。 ★7. 作物产量概念：单位面积上作物产品器官的数量。作物产量包括两个层次上的概念：生物产量、经济产量。 生物产量：作物在一定的生育阶段或全生育期内单位面积所生产、积累的有机物的总量（除根用作物外一般不包括地下部分）。即植株地上部分有机物的总量。 经济产量：栽培目的所需要的有经济价值的主产品收获量。经济产量是生物产量的一部分，凡以籽实或果实等生殖器官为产品的作物经济产量占生物产量比重较小，而以营养器官为产品的作物经济产量占生物产量比重大。农业生产中，经济产量收获后的剩余部分称为副产品。 经济系数（收获指数）：指经济产量占生物产量的比值。它反应的是生物产量转化为经济产量的转化效率。即：经济系数（收获指数）=经济产量 / 生物产量。 作物产量构成的主要因素：（群体产量=单株产量×密度）。 产量构成因素的相互关系：①作物产量是各个产量构成因素的乘积。即各个产量构成因素都与产量高低成正相关，所以从理论上讲任何一个因素的增大，都能增加产量。但实际上各产量构成因素之间存在着相互制约和相互补偿的关系。②相互制约是指先形成因素对后形成的因素的限制作用；③相互补偿是指后形成的因素对先形成因素具有弥补作用。通过对产量构成因素的分析，可以了解田间群体结构是否合理，采取的管理措施是否到位，为以后的作物生产技术方案制定提供依据。 增产的主要调控途径：①培育高光效作物品种 ②调节作物产量形成时期与最佳光温季节同步 ③塑造高光合效率株型 ④配置适宜的群体结构 ⑤协调肥水供应与产量形成同步 ★8. 作物产量形成的代谢源、流、库理论。 源：产量形成过程光合产物供应源和代谢源。 ⑴一类是光合源：能进行光合作用并输出光合产物的绿色器官，如叶、叶鞘、绿色茎皮、绿色果皮等； ⑵一类是暂存源：暂时贮存光合产物、继而向产品器官转运有机养分的非产品器官，如茎、果皮、种皮等。 源的强度包括源的大小与源的活性。源的大小由叶片数、叶指、暂存量三方面组成；源的活性指源的干物质生产效率，可用光合效率和叶日积长短表示。即源的强度＝源的大小×源的活性。 库：产品器官的容积和接纳营养物质的能力。但人们一般主要是指产品器官,也包括可以贮存能量的器官。包括三类: ⑴一类是最终接纳和贮藏有机养分的产品器官； 如籽粒、果实、花的数量 ⑵一类是接纳有机养分进行代谢活动的营养器官；如幼芽、幼叶、根系等 ⑶一类是暂时接纳有机养分，继而转运有机养分给产品器官的非产品器官。如茎、果皮、种皮等。 库的意义在于：库的大小直接影响有机物质分配；也影响干物资生产；还影响灌浆持续期与灌浆速度。 流：植物体内输导系统的发育状况及其运转效率。即产量形成过程产量内容物（光合产物）由“源”向“库”转运和分配的能力（潜力）。 “流”主要器官是叶、叶鞘、茎中的维管系统。一般C4作物比C3作物运输效率高。 作物产量“源”的调节：①塑造适宜的光合面积 ②维持较高的光合能力和较少的呼吸消耗