作物栽培学总论长江大学.docx
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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③延长光合时间
作物产量“库”的调节：
①作物产品库容量的潜力调节②产品库容量对源的反馈作用③非产品库容量的调节
作物产量“流”的调节：
①调节目标：
最大限度地将光合作用生产的有机物质运输、分配至产品器官②光合产物的运输调节③光合产物的分配调节
源与库的关系：
源是产量库形成与充实的物质基础：
①作物在正常生长情况下，源与库的大小与强度应该是协调的，否则源多而库不足或库大而源不足均不能获得高产。
②因为源多库少会大量浪费能源，反之库大源不足则会产生大量空瘪粒，影响产量与品质。
★作物产量源、流、库的综合协调：
①作物产量的高低以源、流、库综合协调发展为基础；
②应努力培育功能叶光合效率高、产品器官个体大（大穗、大铃、大果、大粒）和光合产物向产品分配效率高的品种；③定向塑造高效率的源、流、库群体结构和个体株型；④加强营养、水分和生长物质等微观调控。
当产量水平较低时：
一是源不足是限制产量的主要因子；易导致结实率低，空瘪粒多；二是库容量小也是导致低产的重要原因，会大量浪费光合产物；三是流不畅,导致光合产物不能高效地想产品器官输送。
要提高作物产量，必须增源与扩库同时进行。
增源的重点是—增加叶面积，当源达到一定水平后继续扩大叶面积会使叶面积超出适宜指标，此时应以提高光合速率或延长光合时间为主；扩库的重点是---由增穗转向增加穗粒数和粒重。
总之要提高作物的产量与品质，应该要求“源要足、库要大、流要畅”才能实现高产、优质的目标。
★9.作物品质：
是指收获的目标产品达到某种用途要求的适合度。
即产品的利用质量和经济价值。
作物产品的品质指标：
⑴实用性指标：
①生化指标：
指产品中生物化学物质含量。
如淀粉、蛋白质与氨基酸组成、有机酸、糖、纤维素、生物碱、矿物质等。
②物理指标：
指产品利用的直感、工艺、加工的性状。
如出糙率、出糖率、衣分、出油率、透明度、胶稠度、面筋量、香味、纤维长度、纤维强度、纤维成熟度、果实成熟度、燃烧性、紧密度等。
③生物学指标：
指用做种子（苗）的生命活动性状。
如含水率、发芽率、发芽势、纯净度、抗逆力等
⑵安全性指标⑶商品性指标（这是一类与产品贸易效益相关的外观物理性状。
如大小、形态、色泽、气味、整齐度、食味、纯净度等）。
★作物产品的品质类型：
⑴粮食作物的品质：
①食用品质：
蒸煮、口感、食味等特性；②营养品质：
蛋白质含量、氨基酸组成、维生素含量、微量元素含量等；
⑵经济作物的品质：
①工艺品质：
影响产品质量的原材料的特性；如棉纤维长度、细度；烟叶的色泽、油分、成熟度等；②加工品质：
不明显影响产品质量，但又对加工过程有影响的原材料的特性；如棉花的衣分、油菜的出油率、糖料作物的含糖量等。
栽培措施对作物品质的影响：
①种植密度与播种期的影响：
大多作物适当稀植有利提高品质；适期早播有利提高品质。
②施肥：
多施有机肥有利提高品质，过量施用化肥品质较差；肥料充足，作物发育健壮有利提高品质。
③灌溉：
根据作物需水规律进行水分管理有利提高品质。
④生长调节剂：
在作物生长发育过程中，喷施生长调节剂一方面可以提高产量，同时也可提高品质。
⑤收获；适时收获是获得高产优质的重要保证。
★环境条件对作物品质的影响：
①光照：
光照不足会影响品质；日照长度也对品质有影响。
②温度：
如禾谷类作物灌浆结实期温度过高或过低都会降低粒重，影响品质。
③水分：
作物品质形成期大多在作物旺盛生长期，因此一般需水较多，如此时缺水会降低品质。
④空气质量：
大气污染不仅降低作物产量，同时也影响作物品质。
⑤土壤：
通常土壤肥沃、酸碱度适宜有利提高品质。
⑥病虫害：
病虫害不仅降低作物产量，同时也影响作物品质。
⑦海拔高度：
海拔高度对品质也有影响。
如玉米随海拔增高，子粒中蛋白质和赖氨酸含量提高，淀粉含量和可溶性糖含量降低。
小麦子粒的蛋白质含量、面筋含量等也与海拔高度呈负相关。
作物生长发育的环境包括生态因子和生活因子。
⑴生态因子是与作物生存、分布、生长发育、形态结构以及生理功能等有密切因子。
生态因子是作物生产系统的重要组分。
⑵生活因子是指自然界中作物生命活动不可缺少的光、温、水、养、气等生态因子。
生态因子类型：
⑴气候因子：
包括光照、温度、水分、空气资源及活动现象。
不仅直接影响作物的生长发育代谢活动和形态变异，而且也决定作物的分布。
⑵土壤因子：
包括土壤理化性状、土壤肥力和土壤生物结构及活动现象。
直接影响作物的生长发育代谢活动，决定作物的地理分布。
⑶生物因子：
包括除作物本身外的动物、植物、微生物种类及活动现象。
⑷人为因子：
包括一切调节作物与环境关系的技术和维持作物生产系统正常运行提供的投入。
（包括经济、物质、劳动等投入），人为因子主要是协调作物与环境的关系,从而干预作物的生长发育。
作物与光的关系：
⑴光辐射对作物生长发育的影响：
光是作物生命活动的能源（光是作物光合作用的光能源、光是作物生命代谢活动的热能源）。
⑵作物对光照强度的反应：
①光补偿点：
指光合作用过程中吸收CO2量和呼吸作用释放CO2量相等时的光照强度。
即作物进行光合作用时的下限光照强度。
②光饱和点：
指光合作用开始达到最大光合速率值时的光照强度。
③作物的光合效率。
④光强对作物生长发育的影响。
⑶作物对光照长度的反应。
⑷作物对光谱的反应：
①作物的生理有效光与生理无效光（低效光）。
作物主要利用的太阳光为300-700nm可见光；在七色光中，红、橙光被叶绿素吸收最多、光合活性最强，其次是蓝、紫光，为生理有效光；绿光易被作物叶片反射和透射，很少利用，为生理无效光。
②不同波长光下的光合产物的类型。
长波光（红光）有利促进糖类合成；短波光（蓝光）有利促进氨基酸、蛋白质合成；短波光（紫外光）有利促进果实着色。
③不同波长对作物生长影响。
蓝紫光、青光抑制作物体伸长、红光促进作物体伸长；紫外线抑制作物体伸长、促进花青素形成，红外线促进作物体伸长、促进种子萌发。
⑸作物光利用率。
作物与温度的关系：
⑴温度对作物生长发育的影响：
①作物生长发育的温度三基点：
任何作物生长发育都有一个最适宜温度范围，温度过高或过低都会抑制作物的生长发育，甚至导致死亡。
三基点温度概念：
影响作物生长发育的最适、最高、最低温度。
最适温度：
作物生长发育最快要求的温度。
最低温度：
作物生长发育要求的起点温度（低限）。
最高温度：
作物生长发育所能承受的上限温度。
温度临界期：
作物对外界温度反应最敏感的时期。
多数作物在减数分裂—开花期.此时如遇低温和高温都会造成作物的严重减产。
作物三基点温度的应用：
依据萌发的最适温度确定作物的适宜播期：
主要应用于春播作物，尽量使种子发芽处于下限温度以上，以保证种子能尽快发芽出苗。
依据温度临界期的温度三基点调节生育期
对于夏收作物：
使作物开花期不与最高温度相遇；对于水稻：
使作物开花期不与最低温度相遇。
②作物生长发育的积温要求：
积温：
是指某一生育时期或某一时段内，逐日平均气温积累之和（只有当气温积累到一定程度时，作物才能完成其发育周期，这一温度总和就是积温）。
活动积温：
生育期或某一生育阶段内大于或等于生物学零度的逐日平均温度之和。
有效积温：
生育期或某一生育阶段内逐日平均温度大于生物学零度部分之和，即（逐日平均温度—生物学零度）累积之和。
③无霜期：
某地春季最迟一次霜冻到秋季最早一次霜冻出现之间所持续的时间。
霜冻：
植物体表面上有水汽凝结成白色结晶的是白霜；水汽含量少没结霜称黑霜；无论白霜还是黑霜对农作物都有冻害，称霜冻。
霜冻类型:
春霜冻和秋霜冻。
④逆境温度（极端温度）对作物的危害及抗逆防御。
⑵作物生长发育的温周期现象：
①自然界的温周期现象（一天中温周期变化规律、年温周期变化规律）。
②温度对作物花器官发育的感应。
作物与水分的关系：
⑴水对作物的重要意义：
①水是作物体重要的组成成分②水是光合作用生产有机物质的原料③水是作物原生质体生命代谢活动的溶剂④水是连结土壤、作物、大气生态链的介质⑵作物的需水特性：
①作物的生理需水和生态需水。
生理需水：
参与作物正常生理活动所需要的水。
如叶面蒸腾耗水。
生态需水：
维持作物生长发育良好的环境条件所需要的水。
如地面蒸发耗水。
②作物的需水量：
作物的需水量=播种时土壤贮水量＋生育期内有效降水量＋总灌水量－收获时土壤贮水量。
即土壤中总水量—收获后土壤中所剩水量就是作物产品消耗的水量。
作物需水量通常用蒸腾系数表示。
蒸腾系数（K指作物制造1克干物质所需要的水分量（克）。
即耗水量与籽粒重的比值。
K值大，说明水分被蒸发的量大，用于正常生理活动所需要的水少，因此利用水分效率低；反之K值小，说明水分被蒸发的量小，用于正常生理活动所需要的水多，因此利用水分效率高。
③作物的需水临界期：
作物一生中对水分需求反应最敏感的时期。
多数作物出现在生殖生长旺盛期。
在水分临界期若水分供应不正常，对作物生长发育及产量、品质影响最大。
⑶逆境水分对作物的影响
作物与空气的关系：
⑴CO2是作物进行光合作用的原料之一：
①空气中CO2浓度对作物产量的影响。
日周期CO2浓度与作物光合作用和呼吸作用相关，午夜至凌晨群体内CO2浓度最高，中午群体内CO2浓度最低；年周期CO2浓度与作物生长季节相关，作物旺盛生长季节CO2浓度稍低，非作物生长季节CO2浓度稍高；作物群体内CO2浓度的垂直分布与光合作用呈负相关。
CO2补偿点：
一定光强和温度条件下，光合作用消耗CO2的量与呼吸作用释放CO2的量相等时空气中的CO2浓度。
C4作物对CO2同化效率显著高于C3作物。
②提高作物群体内CO2浓度的途径：
合理密植、合理的株行距配置、合理整枝去老叶；增施有机肥料或碳酸氢铵:
增加土壤CO2释放量以提高冠层内CO2浓度。
⑵O2是作物体呼吸作用产生能量的代谢活动不可缺因子：
①空气中O2浓度对作物产量的影响。
空气中O2含量稳定在21%，作物群体内的O2浓度较空气CO2浓度低得多，土壤或水层内含氧量较空气中的更低。
凡能提高作物群体内和土壤或水层内的O2含量的途径都能提高作物产量。
作物生产要求10%左右的O2浓度。
②提高群体内O2浓度的途径：
改善群体的通风条件，加速空气与群体内O2流通；改善土壤结构、增加土壤孔隙度、减少土壤水分等，提高土壤含O2量。
⑶N2是豆科作物生物固氮的重要原料：
生物固氮：
是指固氮微生物将大气中的氮还原成氨的过程。
生物固氮对维持自然界的氮循环起着极为重要的作用。
对固氮生物的研究和利用能为农业开辟肥源，对维持和提高土壤肥力有很大意义。
⑷空气中的有毒气体对作物产量、品质的影响。
⑸风和风速对作物的综合影响。
作物与矿质营养的关系：
⑴作物必需的营养元素。
⑵作物对矿质营养的需求规律：
①营养临界期：
作物生长发育一生中，对某种营养元素需求与反应最敏感的时期，称为作物的营养临界期。
营养临界期缺乏某种元素时，作物生长发育会受很大影响，此后供给也往往难以弥补或纠正。
②作物营养最大效率期：
作物生长发育一生中，有一个养分需求量很大、施肥增产效率最好的时期为作物营养最大效率期。
作物与土壤的关系：
⑴土壤对作物生长的意义：
①土壤对作物生长的主要功能包括：
支撑、固定作物、供给作物水、肥。
②土壤是作物生产的必要资源。
⑵土壤的组成和结构：
①土壤结构：
土壤颗粒形成的不同大小、不同形状的团聚粒为土壤结构。
⑶土壤肥力：
是指作物生长期间，土壤能供应与协调植物正常生长发育所需的养分和水、气、热的能力。
即土壤中水、气、热、养四大肥力因子相互协调所表现出来的生产能力。
⑷土壤有机质：
土壤中形成的和外部加入的所有动、植物残体不同分解阶段的各种产物和合成产物的总称。
主要是指土壤中含碳有机化合物。
功能：
土壤团粒结构形成的重要条件；改善土壤理化性质（通气、稳温、稳水）；土
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