作物栽培学复习提要课稿.docx

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作物栽培学复习提要课稿

作物栽培学复习提要

第一章绪论

概念：

农业生产结构：

农业内部组成及比例关系

农业生产：

作物生产、动物生产和微生物生产

农作物：

广义作物12大类（粮油棉麻糖果蔬杂桑药茶烟）、狭义作物又称农作物（大田作物、庄稼。

不含蔬、果、）；（庄稼：

人们日常所食用的一些谷物，即为“五谷”：

黍、稷、（大、小）麦、菽（大、小豆）、稻）

作物生产：

作物利用光合作用产生干物质的过程

作物栽培：

提高农作物产量和品质的一系列农事活动

生长分析法：

这种方法的出发点是，作物的生育进程以蜘蛛的干物质积累来衡量，干物质积累又与光合面积有直接关系。

比较同一物种不同品种，或者同一品种不同栽培条件下叶面积消长和干物质积累的差异，可以再一定程度上鉴别品种的好坏，区分栽培技术措施的优劣。

生长发育研究法：

此法是在作物生育期间，每隔一定的天数测量植株的生长情况。

作物栽培学：

是研究作物高产、优质、高效的生产理论和技术措施的科学

2、简述农业、农业生产、作物生产和作物栽培的相互关系

3、简述作物生产在农业中的重要性

1、人民生活资料的重要来源2、工业原料的重要来源3、出口创汇的重要物质

4、农业现代化的主要内容5、国民经济的重要组成部分6、代表人类的农耕文化；

4、试述农业（作物）生产的特点

地域性、季节性、周期性、复杂性；

5、作物栽培学的性质和任务是什么？

性质：

作物栽培学是研究作物高产、优质、高效、生态、安全生产理论和技术措施的科学。

任务：

栽培作物包括作物、环境和措施三个环节。

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，是作物品种的基因型得以表达，使其遗传潜力得以发挥。

即是作物栽培就是通过良种良法相配套，充分发挥作物品种的生产潜力。

6、研究作物的地理起源有什么意义？

意义：

基因库、环境控制、农耕文化

7、世界植物起源于哪12大地理中心？

水稻、小麦、玉米、大豆、油菜、马铃薯、甘薯、棉花、烟草等主要粮棉油农作物的起源地分别在什么地方？

起源中心：

中国-日本中心、印尼-印中中心、澳大利亚中心、印度斯坦中心、中亚中心。

前亚中心、地中海中心、非洲中心、欧洲-西伯利亚中心、中美中心、南美中心、北美中心

各作物起源中心：

水稻：

中国小麦：

西亚油菜：

中国玉米、马铃薯、甘薯:

美洲棉花：

印度河流域

8、简述作物传播的动力和途径。

1、传播的动力

●自然力：

风、水

●自力作用：

根系

●动物的活动：

动物迁徙

●人类的活动：

人类引进

2、传播的途径：

陆路或通过海路，或通过海路和陆路相结合的路径进行传播。

各个作物的传播途径在各论中详述。

如玉米的传播途径大致如下：

美洲传到西班牙→再扩展到欧洲、非洲→16世纪30年代又由陆路从土耳其、伊朗和阿富汗传人东亚，另外又经非洲好望角水路传到马达加斯加岛、印度和东南亚各国。

9、按作物的生物学特性对其进行怎样分类？

1、按作物感温特性分类

●喜温作物：

大春作物或秋粮作物。

●耐寒作物：

小春作物或夏粮作物。

2、按作物对光周期反应特性分类

●长日照作物：

●短日照作物：

●中日照作物：

●定日照作物；

3、按作物对CO2同化途径分类

●C3作物：

●C4作物：

●CAM（景天酸代谢）作物

10、按用途和植物学系统相结合对作物进行怎样分类？

1、粮食作物（拉丁文和英文表达）

（1）禾谷类作物

（2）豆类作物或称菽谷类作物：

（3）薯类作物或称为根茎类作物

2、经济作物或称工业原料作物（拉丁文和英文表达）

（1）纤维作物

（2）油料作物

（3）糖料作物主要有甘蔗、甜菜等。

（4）嗜好类作物

（5）其他作物

3、饲料及绿肥作物

4、药用作物

此外，还有分为春播（夏播）大春作物和秋播（冬播）小春作物。

分为夏熟作物和秋熟作物。

分为密植作物和中耕作物等。

11、简述水稻、小麦、玉米、大豆、油菜、马铃薯、甘薯、棉花、烟草等作物在世界及其中国的分布状况。

◆小麦：

最大作物，亚洲、北美洲和欧洲占世界小麦面积的86.9%；印度、中国、俄罗斯和美国占世界小麦面积的45.8%。

中国南方冬麦区、北方冬麦区和北方春麦区，分布最多的地区为华东，以河南和山东最多。

◆水稻：

东南亚国家占全世界的89.5%；印度面积为最大，次为中国，印度尼西亚、孟加拉国和泰国，五个地区面积占全世界的70%左右。

中国南方为籼稻，北方为粳稻。

其中华东、华南74.9%。

其中湖南最多。

◆玉米

亚洲和北美洲占世界的59.4%；其中以美国面积为最大，次为中国，再次为巴西。

三国占全世界的46.5%。

中国主产区为华北和东北地区，占全国面积的47.2%。

主要分布于山东、河北等地。

◆甘薯和马铃薯

甘薯主要分布于亚洲和非洲，马铃薯主要分布于亚洲、欧洲和美洲。

中国是薯类的最大生产国，次为尼日利亚，第三为俄罗斯。

中国甘薯主要分布于南方，马铃薯主要分布于东北、西北和西南地区。

四川占全国薯类面积的12.4%。

马铃薯以内蒙古为最多。

◆大豆

北美洲面积最大，次为南美洲，占全世界74.1%。

美国面积最大，占世界面积的42%；次为巴西、中国和阿根达，四个国家占全世界的82.5%。

中国东北和华东大豆占65.6%。

黑龙江占全国总面积的27.0%左右。

◆棉花

亚洲占世界棉花面积的60.6%；其次为北美洲和非洲，最大的国家为印度，次为美国，再次为中国和菲律宾。

四个国家的棉花生产面积占全世界面积的63.6%。

中国棉花主要分布于华东、华南和西北地区，占全国棉花种植面积的88.3%。

其中以新疆和河南分布最多。

◆油菜

亚洲分布最多，占总面积的55.1%，次为北美洲和欧洲，其中又以中国为最多，次为印度和加拿大。

上述三个国家占全世界的70.7%。

华东和华南地区占全国的67.1%。

以湖北为最多。

◆甘蔗

主要分布于亚洲和南美洲，且以中国为最多，次为印度和巴西。

中国甘蔗仅在华南、西南和华东地区种植，且以华南地区为最多，占甘蔗总面积的68.1%；华北、东北和西北地区几乎无甘蔗种植，其中以广西种植面积为最大，次为云南和广东，其它省市均较少。

12、简述我国传统农业的主要特点

1.深耕细锄2.粪多力勤3.少种多收4.巧用天时地利5.维持土壤肥力6.施粪如用药。

第2章作物的生长发育

1.概念

作物的生长：

是指作物个体、器官、组织和细胞在体积、重量和数量上的增加，是一个不可逆的过程

作物的发育：

作物细胞、组织、器官的分化形成过程，即植株内部生理状态的转变、性器官的分化发育终至开花结实的过程。

包括形态、结构和功能的变化。

主要是生殖器官的形成过程。

是整体的量变与质变过程。

作物的生育期：

作物从播种到收获的整个生长发育过程所需时间为作物的生育期，以天数表示。

换句话说是作物生长的一生，指出苗（或播种栽插）到成熟（或收获适期）的天数。

生育时期：

作物一生中其形态特征发生显著变化的各个生育阶段。

作物的基本营养生长性：

作物生产上的种子：

营养生长：

绿色开花植物的根、茎、叶等营养器官的生长，叫做营养生长。

生殖生长：

当植物生长到一定时期以后，便开始分化形成花芽，以后开花、授粉、受精、结果（实），形成种子。

植物的花、果实、种子等生殖器官的生长，叫做生殖生长。

器官的同伸关系：

作物各个器官的分化和形成室友一定程序的，同时又因为外界环境条件的影响发生分化。

各个器官的建成呈一定的对应关系。

在同一时间内某些器官呈有规律的生长或伸长，叫做植物器官同伸关系。

种子休眠：

在适宜萌发的条件下，作物种子和供繁殖的营养器官暂时停止萌发的现象。

作物的一生：

是指作物从种子萌动开始到新的种子成熟。

作物的整个生育期包括根、茎、叶、花、果实、种子的建成与果实、种子的熟化。

分蘖：

在禾本科植株上，位于地下，接近地上，未伸长节尖上所发的分支。

LAI：

叶面积指数为取样植株的叶片面积与取样土地面积之比。

CGR：

作物生长率（CGR）：

又叫群体生长率，单位时间、单位土地面积上所增加的干物重

RGR：

相对生长率（RGR）：

干重增长的有效指数，单位时间内单位干重的干物质增量。

对群体或植株生长能力进行比较。

（g/g．d）

NAR：

净同化率，单位时间内单位叶面积的干物质增量。

（g/cm2．d）

作物群体：

指在栽培条件下，同一田块上的作物个体群

群体结构：

是指群体的大小，分布，层次，性状等，指组成群体的单株、中叶面积、总根重在空间的分布和排列的动态情况。

LAR：

叶面积比率（LAR）：

叶面积与植株干重之比，即单位干重的叶面积。

SLA：

比叶面积（SLA）：

叶面积干重比，即叶面积与叶干重之比。

是叶子相对厚度的一种度量

LWR：

叶干重比（LWR）：

叶的干重与植株干重之比。

2、简述作物营养生长和生殖生长的关系及其调控

①基础与前提关系（营养生长是生殖生长的基础）；

②同等重要性关系；

③阶段性、重叠性与交替性关系（营养生长和生殖生长的协调发展，在作物营养生长和生殖生长并进阶段，营养器官和生殖器官之间会形成一种此消彼长的竞争关系，加上彼此对于环境条件及栽培措施的反应不尽相同，从而影响到营养生长和生殖生长的协调和统一）；

④碳、氮代谢变化的规律性。

前期氮素代谢占优势的阶段；中期碳、氮代谢并旺；后期碳素代谢占优势。

3、简述作物种子休眠的原因及其克服的办法。

休眠原因：

1.种胚未成熟：

后熟。

2.种皮障碍：

不透水、不透气、机械约束作用

抑制物质的存在4.不良环境条件

克服方法：

1.通过低温和水分处理，促进后熟，使之发芽。

2.采用机械磨伤种皮或用乙醇、浓硫酸等化学物质处理使种皮溶解，增强其透性。

3.如果因为抑制类物质的存在使其不能发芽，可通过改变光、温、水、气等条件或采用植物激素等化学类物质处理，解除休眠

4、简述作物种子萌发的过程

（1）有性繁殖材料：

吸胀→萌动→发芽（双子叶作物分为子叶出土（棉花、大豆）与不出土（蚕豆、豌豆）与子叶半出土（花生）。

与在栽培上确定播种深度有关）。

（2）无性繁殖材料：

分不定芽（甘薯）和休眠芽（马铃薯、甘蔗、苎麻）；具多芽特点、顶端优势特点、含水量大等三大特点。

成熟的种子萌发分为吸胀、萌动、发芽三个阶段。

首先，种子吸收水分膨胀达饱和，储藏物质中的淀粉、蛋白质和脂肪通过酶的活动，分别水解为可溶性糖、氨基酸，甘油和脂肪酸等，这些物质分别运输到植株的各个部分，通过转化合成胚的结构物质，从而促使胚的生长。

生长最早的部位是胚根，当其生长到一定程度时，突破种皮，露出白嫩的根尖，完成萌动阶段，之后胚根继续生长，禾本科作物胚根到达种子长度的一半时，即达到发芽阶段。

5、简述作物根、茎、叶的机能。

（1）根：

将植物固定在土壤中；吸收水分及无机盐类；储藏物质；合成植物激素等物质

（2）茎：

疏导机能；支持地上部器官的物理机能；光合作用的产物的储藏机能

（3）叶：

进行光合作用；进行蒸腾作用

补充内容：

（一）单子叶作物根特点及其分布和功能

1、根系构成及特点：

须根系，

初生根系、次生根系、不定根（气生根或节根或支持根，产生与数量；与作物有关）

2、根的生长和分布：

顶端分生组织；先初生后次生根，且根先横向生长再纵向生长，一般在最高分蘖期时根数最多，抽穗前后最重；但大多分布在20cm以内。

生产上要求根发早、多、粗、壮。

3、作用和功能：

吸收、支持、合成、贮存；繁殖作用。

（二）双子叶作物根特点及其分布和功能

1、根系构成及特点：

直根系（主根、侧根、支根和细根），可形成块根。

2、根的生长和分布：

先主根后支根再发细根，越来越细。

现蕾后生长加快，一般在开花期根量达最大值，且最大干重出现早于地上部；但大多分布在30cm以内。

生产上要求根发早、多、粗、壮。

3、作用和功能：

吸收、支持、合成、贮存；繁殖作用。

（三）影响根系生长的因素

1、遗传因素

2、异养性及茎叶生长：

与地上部生长有关。

3、土壤条件：

土壤阻力、水分、温度、养分、氧气等

●向水性；●趋肥性；●向氧性

●温度的敏感性

三、茎的生长

（一）茎构成及特点

1、单子叶禾本科作物

●地上茎：

节、节间；叶腋芽休眠。

稲9-20（地上4-7）；小麦7-14（地上4-5）；玉米15-24（地下3-7）

●地下茎（具根节和分蘖节）：

节间缩短为分蘖节；分蘖和有效分蘖、无效分蘖的概念和意义

2、双子叶作物茎

●地上茎：

节间很多

各种形状。

主茎腋芽萌发成分枝（早期和下部萌发成叶枝，中上部发育成果枝、花序或单花；有效分枝、无效分枝）。

●地下茎：

匍匐茎、根茎、块茎、球茎、鳞茎等。

（二）茎的生长：

1、单子叶作物：

居间分生组织细胞分裂和伸长，拔节后迅速生长。

2、双子叶作物：

茎尖顶端分生组织的细胞分裂和伸长，有单轴和合轴生长之分。

节数较多。

多具有无限生长习性。

（三）茎、枝（分蘖）的机能及其影响因素

1、 作用和功能：

输导、支持、光合、贮存、通气；繁殖作用。

2、 影响因素

（1）遗传因素（高秆、中秆、半矮秆和矮秆）。

（2）种植密度：

（3）施肥：

适当。

（4）化控或人工控制：

矮壮素、打顶等。

3、预防倒伏的策略：

选用中秆（太矮常量不高）和茎秆分生组织发达者品种；合理密植；合理施肥、配方施肥；

四、叶的生长

（一）叶的形态：

各种（如：

禾谷类叶斜长型）

（二）叶的大小、数目和功能期

1、叶的分化和生长：

叶原基的分化和发育。

2、叶层分组：

上位叶、中位叶和下位叶。

3、叶片大小：

主茎叶大、由下向上变长、大。

生产上要求叶片大、短、厚、直、夹角小。

受环境的影响。

4、叶片数目：

相对稳定。

晚熟多于中熟多于早熟。

受环境的影响。

稲11-19；小麦（春9-11,12-13,冬13-15）；玉14-25

5、叶片功能期（—1/2变黄）：

麦、稻剑叶功能期最长，玉米穗三叶功能最强；双子叶中部叶片功能期最长。

（三）叶面积指数（系数）

1、概念及其物理意义：

单位土地面积上的绿色叶面积总数；表示田间绿色叶片覆盖层数。

2、叶面积动态变化曲线及最高（适）叶面积系数：

二次曲线变化

3、叶面积测定方法（见实验指导书）

（四）光合势（LAD）：

1、 概念：

叶面积持续期或叶日积

定义为一定生育期内LAI对生育时间的积分。

作物叶日积是将整个生育期分段乘以相应的平均叶面积再相加（m2·d）

6、单子叶和双子叶作物根、茎、叶、花器有何不同？

其生长或分化特点怎样？

上题补充部分已对根茎叶做了说明，亦可见教材p.46-50.

花：

（一）花器的分化与发育

1、花和花序的概念及分类

（1）概念：

花是被子植物适应有性生殖的变态枝。

花序是指花在花轴上的排列方式。

（2）分类：

● 简单花序或总状花序：

如单生花棉花；油菜、豆类、花生、甜菜、烟草、马铃薯等。

● 复合花序（圆锥花序类：

如水稻、高粱、糜子、粟和玉米雄穗。

穗状花序类：

如麦类、玉米雌穗为肉穗花序）

2、双子叶作物花器的分化与发育过程（表2-2）

花器分散、花芽分化较早，但开始和结束时间各不相同。

由下向上由外向内进行分化。

油菜（4-5叶开始）：

主顶→上部枝→下部枝→同枝中（下→上）；

3、禾谷类作物花器的分化与发育过程（表2-1）

穗分化较早，稻麦一般在主茎拔节前后或同时（稲3叶，麦5-6叶），粟类在拔节后。

水稻一次枝梗由下向上分化完毕，由上枝梗先下一器官分化。

小麦、大麦、玉米等先中后上和下；

（二）开花和传粉

1、开花习性：

开花是指花朵张开，雄蕊和雌蕊（或之一）暴露出来的现象（禾谷类作物浆片吸水膨胀，内外稃张开、花丝伸长，花药上升，散出花粉。

）

（1）开花顺序——基本与花器分化顺序一致

（整株分化是由下向上由外向内，画图）

●主茎先于分枝分蘖；

同一花序开花：

（与籽粒数和大小有关）

●总状花序类：

由下向上（油菜、花生）；

●穗状花序类：

先中后上和下（小麦、大麦、玉米）；

●圆锥花序类：

由上到下（稻、高粱），即最上枝梗先开花。

（2）花开延续时间：

●禾谷类作物10天左右；抓紧杂交

●豆类15～70天；●油菜25～50天；

●花生50～120天；●棉花50～60天。

●甘薯40-60天；●马铃薯：

20-30天

2、传粉方式：

●自花（水稻、大豆、麦类、花生）

●异花（玉米、白菜型油菜、甘薯、马铃薯）

●常异花

（甘蓝型油菜、棉花、高粱、蚕豆；异交率5%～40%）。

（三）影响花器分化、开花受精的外界条件

1、营养条件：

　　氮肥不能过多，否则延迟或不开少开。

2、温度：

查资料

　　如水稻开花不能超过40℃。

水稻开花最适宜温度为25—30℃。

温度低于23℃，就影响籼稻花药的开裂。

3、水分：

查资料

　幼穗分化不能缺水；

　开花时雨水过多不利于传粉和受精。

7、简述作物器官生长的相关关系

一、营养生长与生殖生长的关系

①基础与前提关系；

②同等重要性关系；

③阶段性、重叠性与交替性关系；

④碳、氮代谢变化的规律性。

前期氮素代谢占优势的阶段；中期碳、氮代谢并旺；后期碳素代谢占优势。

二、地上下部生长相关：

冠/根比值（薯类T/R比值），恒量地上下部营养状况及发育状况的指标。

　　如水稻冠/根比芽期1左右，分蘖期2.3～2.5，幼穗分化期上升，灌浆时达到5～6。

三、作物器官的同伸关系

1、禾谷类作物营养器官间的同伸关系

　　●器官相关同伸关系概念；

　　●如禾谷类为节分化→叶原基分化→叶鞘→叶腋分化→分蘖节分化→分蘖发生→节间→……。

　　●根、茎（分枝、分蘖）和叶均有同伸关系。

（１）母茎与分蘖

　叶蘖同伸关系为n-3关系。

如不能达到则为分蘖缺位。

（2）叶片、叶鞘和节间的关系

　　●异名器官间：

同伸器官为N叶叶片、N-1叶叶鞘、（N-2）～（N-3）叶节间。

　　●同名器官间：

同伸器官为N叶展开、N+1叶迅速伸长、N+2叶开始伸长、N+3叶等待伸长。

（3）地上部器官与根的关系：

节根与叶存（n-3）关系；禾谷类作物分蘖与主茎叶片的同伸关系示意图

2、禾谷类作物营养器官与生殖器官之间的同伸关系

幼穗（花芽）分化与展开叶龄（或叶龄指数、叶龄余数）有关。

●大多数麦类（粟）作物在幼穗分化开始后，每出1

（2）叶，幼穗分化推进1期。

●如水稻幼穗分化1、2期的叶龄余数分别为3.5～3.1，3.0～2.6；

●再如玉米穗分化与叶龄指数符合y=-k（x-100）2+12,k=0.00249，x叶龄指数，y为预测的穗分化期，如y=8期，平均叶龄指数61.7左右，雄穗四分体期，雌穗小花分化期。

3、双子叶作物器官间的同伸关系

●不明显；

●生育前期蚕豆主茎叶与一级分枝为N-3关系；棉花现蕾开花顺序示意图

8、举例分析作物的群体结构概念及其含义及高产群体结构的特点。

概念：

群体结构是指群体的大小，分布，层次，性状等，指组成群体的单株、中叶面积、总根重在空间的分布和排列的动态情况。

群体结构含义：

（1）群体组成：

指作物种类、主茎与分蘖分支、穗叶比等。

（2）群体大小：

株数、叶面积、茎、蘖、穗多少等。

（3）群体分布：

●垂直分布：

光合层（叶穗层）、支架层（茎秆）和吸收层（根层）

●水平分布：

均匀度、株行距、预留行。

4）群体长相：

空间配置、叶角、叶姿态、叶色、生长整齐度等；

（5）群体动态（时间分布）：

叶面积、干物重变化、分蘖动态等。

体现了作物的自动调节能力。

（6）群体的物质生产结构

高产群体结构特点：

●适合作物品种的特性及当地自然条件和生产条件；

　●使群体和个体、地上部与地下部、营养器官与生殖器官，前期与后期，都能得到比较健全地发展；

　●经济有效地利用光能和地力，达到高产、稳产、优质、低耗的目的。

作物高产群体的特点主要有：

　●产量构成因素协调发展，有利于保穗（果）增粒增重；

　●主茎和分枝（蘖）间协调进展，有利于塑造良好的株型，减少无效枝（蘖）的消耗；

　●群体与个体、个体与个体、个体内部器官之间协调发展；

　●生育进程与生长中心转移、生产中心（光合器官）更替、叶面积指数（LAI）、茎蘖枝消长动态等诸进程合理一致；

　●叶层受光态势好，功能期稳定，光合效能大，物质积累多，转运效率高。