作物栽培學教案（全）

作物栽培學教案

第一章概論第一節(jié)緒言一、作物生產(chǎn)在國民經(jīng)濟中的地位農(nóng)業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎，這是由于農(nóng)產(chǎn)品具有特殊的使用價值，是人類生存最基本、最必須的生活資料。作物生產(chǎn)又是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎，這是由于作物生產(chǎn)不但直接供給人類所需的生活資料，而且還要供給農(nóng)業(yè)中的畜牧業(yè)、漁業(yè)等所需的飼料?？梢?，作物生產(chǎn)的發(fā)展對整個國民經(jīng)濟的發(fā)展和社會的穩(wěn)定均起著十分重要的作用，作物生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量和質(zhì)量關系到我國十幾億人吃飯穿衣的大事，與人們物質(zhì)生活水平的提高息息相關。作物生產(chǎn)的地位和作用主要表現(xiàn)在以下幾個方面。（一）人民生活資料的重要來源古人曰：“人之情不能無衣食，衣食之道必始于耕織”，可見農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是人類生存之本，衣食之源。我國是世界第一人口大國，解決吃飯問題是頭等大事，人民生活中所消費的糧食、水果、蔬菜幾乎全部由作物生產(chǎn)提供。穿衣在人民基本消費方面也占有重要的地位。目前，我國服裝原料的80%來自作物生產(chǎn)，合成纖維僅占20%左右。隨著人類生活水平的提高，資源可持續(xù)利用和環(huán)保安全意識的加強，人們將會越來越喜歡可以再生的、經(jīng)濟的植物纖維。由此可見，作物生產(chǎn)具有舉足輕重的地位和作用。（二）工業(yè)原料的重要來源農(nóng)產(chǎn)品為工業(yè)生產(chǎn)提供了重要的原材料。目前，我國約40%工業(yè)原料、70%的輕工業(yè)原料來源于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。隨著我國工業(yè)的發(fā)展和人民消費結(jié)構的變化，以農(nóng)產(chǎn)品為原料的工業(yè)產(chǎn)值在工業(yè)產(chǎn)值中的比重會有所下降，但有些輕工業(yè)，如制糖、卷煙、造紙、食品等的原料只能來源于農(nóng)業(yè)，且主要來自作物生產(chǎn)業(yè)，所以農(nóng)產(chǎn)品在我國工業(yè)原料中占有較大比例的局面短期內(nèi)不會改變。隨著人民生活水平的提高，對未加工的農(nóng)產(chǎn)品的需求將不斷下降，對農(nóng)產(chǎn)品加工品的需求會不斷增加，也就是說，目前人們直接消費的某些農(nóng)產(chǎn)品今后需要加工后才能進入消費?？梢灶A計，在今后一個相當長的時期內(nèi)，我國輕工業(yè)的發(fā)展仍然受制于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，特別是經(jīng)濟作物的生產(chǎn)狀況。因此，發(fā)展作物生產(chǎn)業(yè)，必將推動我國工業(yè)和輕工業(yè)的發(fā)展，后者的發(fā)展反過來必將促進作物生產(chǎn)業(yè)進步。（三）出口創(chuàng)匯的重要物資目前，我國工業(yè)與世界先進水平還有相當大的差距，在世界市場上的競爭力還較弱，而農(nóng)副產(chǎn)品及其加工產(chǎn)品在國家總出口額中占有較大的比重。從未來的發(fā)展趨勢看，農(nóng)副產(chǎn)品及其加工產(chǎn)品的出口比重會有所下降，但仍將是出口物資的重要來源之一?？梢?，作物生產(chǎn)在農(nóng)業(yè)增效和農(nóng)民增收方面起到主要作用。（四）農(nóng)業(yè)的基礎產(chǎn)業(yè)農(nóng)業(yè)是由種植業(yè)、畜牧業(yè)、林業(yè)和漁業(yè)組成。畜牧業(yè)和漁業(yè)的發(fā)展極大程度上依賴于種植業(yè)即作物生產(chǎn)的發(fā)展。在我國，種植業(yè)占的比重最大，是農(nóng)業(yè)的基礎，具有舉足輕重的地位和作用。雖然，近年來由于養(yǎng)殖業(yè)（畜牧業(yè)和漁業(yè)）的發(fā)展，種植業(yè)在農(nóng)業(yè)中的比重有所下降。但是，由于我國人口壓力大、口糧任務重，加上養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展在很大程度上依賴于作物生產(chǎn)業(yè)提供飼料，因此我國種植業(yè)在農(nóng)業(yè)中的比重及其基礎地位是不會動搖的。（五）農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的組成部分實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化是我國社會主義現(xiàn)代化的重要內(nèi)容和標志，是體現(xiàn)一個國家社會經(jīng)濟發(fā)展水平和綜合國力的重要指標。作物生產(chǎn)業(yè)是農(nóng)業(yè)的基礎，沒有現(xiàn)代化的作物生產(chǎn)，就沒有現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)和現(xiàn)代化的農(nóng)村。因此，隨著社會的發(fā)展和科技的進步，作物生產(chǎn)業(yè)也會得到現(xiàn)代科技的武裝和改造，從而實現(xiàn)作物生產(chǎn)的現(xiàn)代化、科學化和產(chǎn)業(yè)化。二、作物生產(chǎn)的特點作物生產(chǎn)以土地為基本生產(chǎn)資料，受自然條件的影響較大，生產(chǎn)的周期較長，與其他社會物質(zhì)生產(chǎn)相比，具有以下幾個鮮明的特點。（一）系統(tǒng)的復雜性作物生產(chǎn)是一個有序列、有結(jié)構的復雜系統(tǒng)，受自然和人為的多種因素的影響和制約。它是由各個環(huán)節(jié)（子系統(tǒng)）所組成，既是一個大的復雜系統(tǒng)，又是一個統(tǒng)一的整體。因此，農(nóng)學必須用整體觀點和系統(tǒng)方法，采用多學科協(xié)作，運用多學科知識，采取綜合措施，全方位研究如何處理和協(xié)調(diào)各種因素的關系，以達到高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效，發(fā)揮作物生產(chǎn)的總體效益。（二）技術的實用性農(nóng)學是把自然科學及農(nóng)業(yè)科學的基礎理論轉(zhuǎn)化為實際的生產(chǎn)技術和生產(chǎn)力的科學。雖然農(nóng)學也包括了一些應用基礎方面的內(nèi)容，如作物生長發(fā)育、產(chǎn)量形成和品質(zhì)形成的生理生態(tài)規(guī)律，但它主要研究解決作物生產(chǎn)中的實際生產(chǎn)問題，所研究形成的技術必須具有適用性和可操作性，力爭做到簡便易行、省時省工、經(jīng)濟安全。（三）生產(chǎn)的連續(xù)性作物生產(chǎn)的每一個周期內(nèi)，各個環(huán)節(jié)之間相互聯(lián)系，互不分離；前者是后者的基礎，后者是前者的延續(xù)。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是一個長期的周年性社會產(chǎn)業(yè)。上一茬作物與下一茬作物，上一年生產(chǎn)與下一年生產(chǎn)，上一個生產(chǎn)周期與下一個生產(chǎn)周期，都是緊密相連和互相制約的。因此，農(nóng)學家要有全面和長遠的觀點，做到前季為后季，季季為全年，今年為明年，實現(xiàn)持續(xù)的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。（四）生長的規(guī)律性農(nóng)學的研究對象是作物。作物是有生命的生物有機體，在與生態(tài)環(huán)境相適應的長期進化中，作物生長發(fā)育過程形成了顯著的季節(jié)性、有序性和周期性。首先，不同作物種類具有不同的個體生命周期，如水稻、玉米和棉花等為一年生，冬小麥、油菜為二年生作物。其次，作物個體的生命周期又有一定的階段性變化，是一個有序的生長發(fā)育過程，需要特定的環(huán)境條件，如水稻的短日高溫特性就是一個典型的例子。第三，由于作物生長發(fā)育的各個階段是有序的、緊密銜接的過程，既不能停頓中斷，又不能顛倒重來，因而具有不可逆性。（五）明顯的季節(jié)性作物生產(chǎn)是依賴于大自然的生產(chǎn)周期較長的社會產(chǎn)業(yè)。而一年四季的光、熱、水等自然資源的狀況是不同的，所以作物生產(chǎn)不可避免地受到季節(jié)的強烈影響。由于作物的季節(jié)性很強，生產(chǎn)上誤了農(nóng)時，輕則減產(chǎn)，重則顆粒無收。因此，必須合理掌握農(nóng)時季節(jié)，使作物的高效生長期與最佳環(huán)境條件同步。（六）嚴格的地域性地區(qū)不同，其緯度、地形、地貌、氣候、土壤、水利等自然條件不同，其社會經(jīng)濟、生產(chǎn)條件、技術水平等也有差異，從而構成了作物生產(chǎn)的地域性。因此，作物生產(chǎn)必須根據(jù)各地的自然和社會條件，選擇適合該地的作物、品種及相應的技術措施，使作物、環(huán)境、措施達到最佳配合，生產(chǎn)出高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的農(nóng)產(chǎn)品。（七）較強的社會性社會的發(fā)展，人們的生活離不開衣食住行，而這些都與作物生產(chǎn)有關。農(nóng)業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎，糧食是人們賴以生存的依據(jù)。而農(nóng)業(yè)的發(fā)展，糧食產(chǎn)量的提高都離不開作物生產(chǎn)。人均糧食的多少與人們生活水平直接相關：中國人均375kg→突破400kg，美國1559kg，澳大利亞1873kg，加拿大2400kg（7-8kg→1kg肉，12-13kg→1kg瘦肉）。三、作物生產(chǎn)概況（一）世界作物生產(chǎn)概況近年來，世界人口的迅猛增長對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來巨大的壓力和動力。據(jù)統(tǒng)計，1975年世界人口為40億，耕地面積為15.07億hm2，到1999年僅24年時間，人口已增加到了60億，耕地面積卻減少到了13.13億hm2。各國都十分重視依靠科技進步提高復種指數(shù)和作物單產(chǎn)來保持農(nóng)產(chǎn)品總量的增加，以應付人口壓力的嚴重挑戰(zhàn)。在農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)中，糧食生產(chǎn)被列為首要任務。1999年糧食作物中收獲面積最大的依次為小麥、稻谷與玉米，但總產(chǎn)則依次為玉米、稻谷與小麥；油料作物中，種植面積較大的有大豆、油菜、花生、向日葵；糖料作物中，仍以甘蔗和甜菜種植面積最大；纖維類作物主要是棉花、紅麻、黃麻等。世界谷物生產(chǎn)變化情況年份1980199019951996199719981999總產(chǎn)（億t）15.6519.5218.9620.5020.9620.5620.43面積（億hm2）7.257.046.957.107.066.956.68單產(chǎn)（kg/hm2）2158277227292885297129593058作物總產(chǎn)的增加主要得益于單產(chǎn)的提高，而單產(chǎn)的提高主要有賴于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學技術的進步和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件的改善，特別是下列6個方面的因素起了決定性的作用。1．品種改良近30年來世界主要作物新品種的培育著重于高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)和高抗，特別是在矮稈、抗性和品質(zhì)方面取得了顯著進步。許多國家因品種改良在這一期間的累計增產(chǎn)效益在30%以上。目前，世界大多數(shù)國家種植的小麥、水稻品種，株高已普遍由以前的110－140cm降為70－110cm，基本解決了過去不耐肥水易倒伏的高產(chǎn)障礙，單產(chǎn)有了顯著的提高。此外，雜種優(yōu)勢已在多種作物上得到應用，如玉米、高粱雜交種目前已普及80%以上，水稻、油菜、向日葵等作物也有很大面積的應用。在抗性育種方面，小麥的抗銹病、抗穗發(fā)芽、抗寒和抗干熱風，水稻的抗稻瘟病、抗白葉枯和抗稻飛虱，玉米的抗大斑病，棉花的抗枯萎病、抗黃萎病和抗棉鈴蟲等育種都取得了不同程度的進展。在品質(zhì)改良方面，提高小麥、玉米的蛋白質(zhì)含量與增加必需氨基酸比例，降低油菜芥酸、硫代葡萄糖苷、亞麻酸含量和提高亞油酸含量等方面均已有較大進展。在品種改良的過程中，遺傳育種技術也有了較大的突破。目前，全世界已有1000多種植物通過花粉培養(yǎng)法獲得了單倍體植株，其中小麥、水稻、玉米、煙草、馬鈴薯等10多種作物已由單倍體育成優(yōu)良品種，其育種年限比常規(guī)育種方法縮短了一半以上。植物幼胚離體培養(yǎng)已成為作物育種中克服遠緣雜交不實性的有效手段，通過這一途徑已獲得100多種遠緣雜交后代。20世紀60年代以來，迅速崛起的體細胞雜交和基因工程技術，為不同種、屬的優(yōu)良性狀結(jié)合和基因?qū)腴_辟了更為廣闊的前景。近年來，轉(zhuǎn)基因技術及分子育種技術發(fā)展迅速，目前已有一些轉(zhuǎn)基因作物品種進入生產(chǎn)示范和推廣應用。另外，一些作物的莖尖試管苗和脫毒種苗繁殖技術也在良種繁殖上取得顯著效益。2．增施肥料與施肥技術據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織估計，30多年來在提高作物產(chǎn)量的諸多因素中，肥料的貢獻率要占到30%～60%。目前，大多數(shù)國家農(nóng)田施肥均以化肥為主，這期間世界化肥生產(chǎn)量與作物產(chǎn)量基本呈現(xiàn)同步增長趨勢。施入農(nóng)田的化肥因施用技術不同及多種原因，利用率存在很大差異，發(fā)達國家一般在50%～60%之間，發(fā)展中國家在30%左右。因此，提高化肥利用率是許多國家多年來的研究重點。例如氮肥深施可有效地抑制氮肥的硝化和反硝化過程，提高肥效20%以上；復合肥和專用肥、科學配方施肥、增施磷鉀、控釋肥、緩釋肥等合理施肥技術的運用也表現(xiàn)了良好的效果。3．擴大灌溉與節(jié)水技術1996年全世界灌溉面積比1961～1965年的平均值增加了4.8×107hm2。灌溉面積占世界總耕地的比例為17.5%，生產(chǎn)的作物產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的一半左右。由于水資源在許多國家和地區(qū)都很匱乏，節(jié)約用水以擴大現(xiàn)有灌溉面積、改善灌溉設施以增加灌溉效益和防止鹽漬化等為發(fā)展重點。地面灌溉的用水效率差異很大，發(fā)達國家為50%以上，而發(fā)展中國家僅為25%左右。噴灌、滴灌等高效率的灌水方法，由于成本高、技術難、耗能大，目前仍主要在一些發(fā)達國家和一些園藝作物上使用。4．設施栽培在光、熱資源不夠充裕的地方，溫室特別是塑料薄膜溫室有了很大的發(fā)展，保證了蔬菜和花卉等四季生產(chǎn)。20世紀70年代以來，地膜覆蓋栽培發(fā)展非常迅速。在緯度或海拔較高的地區(qū)、旱地和鹽堿地上，由于覆蓋地膜克服了地溫低、無霜期短和水分不足對產(chǎn)量的限制，增產(chǎn)效果顯著。在一般地區(qū)，由于地膜覆蓋具有防霜、防寒、防草、保溫、保水和促進種子發(fā)芽等作用，使一些喜溫作物的分布區(qū)域的緯度向北推移了2～4o，使作物早熟或相當于延長了無霜期10～15d，旱地水分利用率提高了30%～50%。目前，在作物生產(chǎn)中，地膜蔬菜、地膜棉花、地膜花生、地膜玉米、地膜小麥、地膜水稻等在水、熱資源受到限制的地區(qū)都得到了不同程度的應用。5．作物病蟲草害的防治在作物收獲前，由病、蟲、草害造成的作物產(chǎn)量損失平均為15%～20%，水果、蔬菜和油料作物則往往達25%。農(nóng)產(chǎn)品貯藏中的病蟲損失，在亞洲和非洲的一些國家也常達到收獲量的1/5～1/4。綜合防治已成為世界大多數(shù)國家植保工作的指導方針，但其中化學防治仍是最主要的防治手段。近年來農(nóng)藥應用以高效低毒、低用量、廣譜性和選擇性為特點。在發(fā)達國家中除草劑的用量已占農(nóng)藥使用量的40%～60%，但在發(fā)展中國家比例尚很小。選用抗病蟲品種被普遍認為是經(jīng)濟有效的途徑。目前，世界各國主要農(nóng)作物的許多原有毀滅性的病害，都已通過抗病育種的方法得到了基本控制，在抗蟲育種上也有了不少重大進展。另外，生物防治也日益受到重視。6．高新技術的推廣應用農(nóng)業(yè)高新技術種類繁多，有普遍應用推廣意義的除基因工程技術外，主要有遙感技術、計算機信息技術和化學調(diào)控技術等。遙感技術從20世紀60年代起步，經(jīng)過70年代的發(fā)展，80年代進入了商業(yè)應用。農(nóng)業(yè)是遙感技術的應用大戶，主要包括作物長勢監(jiān)測和估產(chǎn)、植被識別分類、土地資源調(diào)查與制圖、自然災害預測與災情評估、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測等。隨著計算機硬件、軟件技術的發(fā)展和計算機價格的降低，微型計算機大量進入市場，這一形勢正好適合農(nóng)業(yè)經(jīng)營管理的需要，于是計算機應用日趨普及，并逐步推廣到農(nóng)場范圍。近年來，計算機在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應用已涉及到農(nóng)業(yè)信息服務、生產(chǎn)管理決策、模擬試驗研究等多個領域。利用人工合成的植物生長調(diào)節(jié)劑來調(diào)控作物生長發(fā)育的技術，是在發(fā)現(xiàn)和研究植物激素的基礎上發(fā)展起來的新技術。目前，用于不同作物和不同目的的植物生長調(diào)節(jié)劑已有幾百種之多。有些化學調(diào)控技術已成為作物生產(chǎn)中一種必不可少的常規(guī)技術。隨著研究的深入和新產(chǎn)品的開發(fā)，化學調(diào)控技術必將成為作物生產(chǎn)中的一個重要技術環(huán)節(jié)。（二）我國作物生產(chǎn)概況新中國成立以來，我國作物生產(chǎn)取得了舉世矚目的成績，扭轉(zhuǎn)了糧、棉、油等主要農(nóng)產(chǎn)品供給長期短缺的局面，實現(xiàn)了供求基本平衡。目前，我國栽培面積最大的作物是水稻和小麥，其次是玉米和油料作物；單產(chǎn)和總產(chǎn)最高的作物依次是水稻、玉米、小麥。由于新開墾耕地和復種指數(shù)的提高彌補了因工業(yè)化、城市化和交通網(wǎng)絡建設而減少的耕地，保證了作物生產(chǎn)的播種面積。50年來，作物總播種面積增加了10.7%，其中，經(jīng)濟作物如糖料、油料、烤煙、蔬菜等播種面積有較大幅度的增加。據(jù)統(tǒng)計，建國50年來，我國糧食總產(chǎn)從1949年的1.13×108t增加到1999年的5.08×108t，增長了3.5倍，年均增長3%左右。特別是改革開放以來糧食產(chǎn)量增幅較大，年均增加9.67×106t，比改革開放前29年年均增加量多5.27×106t。1999年棉花總產(chǎn)3.83×106t、糖料總產(chǎn)8.33×107t和油料總產(chǎn)2.60×107t，分別是1949年的12.9倍、44.1倍和15.2倍。近幾年，我國的谷物、棉花、油菜、花生等作物的總產(chǎn)量位居世界第一位。從單產(chǎn)來看，糧、經(jīng)作物也有了顯著的提高，特別是改革開放以來，提高幅度較大。1999年與1978年相比，小麥增產(chǎn)115%、玉米增產(chǎn)74.0%、稻谷增產(chǎn)59.0%、大豆增產(chǎn)56.9%、薯類增產(chǎn)30.2%、棉花增產(chǎn)128%、油菜籽增產(chǎn)104%、甘蔗增產(chǎn)48.9%、黃、紅麻增產(chǎn)92.4%。1949年以來我國作物生產(chǎn)的迅速發(fā)展，也主要歸功于農(nóng)業(yè)科學技術的進步和作物生產(chǎn)條件的改善，但與世界作物生產(chǎn)的發(fā)展相比，又具有一些不同的特點。1．作物品種的改良1949年以來，我國40多種作物育成新品種共計4000個以上，其中通過審定的就有2000個左右。糧食作物已經(jīng)進行過4～5次良種大更換，每次更換一般可增產(chǎn)10%左右，高的可達20%以上。目前，我國優(yōu)良品種的覆蓋率一般都在90%以上，而且品種更新?lián)Q代的周期已縮短到3～5年。優(yōu)良品種的選育途徑，包括國外引種、系統(tǒng)育種、雜交育種、雜種優(yōu)勢利用、誘變育種、遠緣雜交和生物技術等，在不同時期為作物品種改良做出了顯著貢獻。近10多年來，生物技術開始向一些作物的育種工作中滲透，但迄今仍以常規(guī)育種為主，其中雜交育種和雜種優(yōu)勢利用占2/3左右。2．間、套作多熟制種植技術1949年我國的作物復種指數(shù)為128%，1952年為131%，1999年達到155.1%。1999年與1952年相比，雖然耕地面積減少，但由于復種指數(shù)的提高，作物總播種面積增加了1.51×107hm2。在20世紀50年代和60年代，北方的黃淮海地區(qū)，主要是改一年一熟為二年三熟，南方則改單季稻為雙季稻或稻、麥兩熟。到70年代，華北的一熟有余、兩熟不足地區(qū)進一步發(fā)展了間、套復種，南方的間、套復種面積也進一步擴大。進入80年代后，多熟制種植方式日趨多樣化，種植方式從作物的間、套作發(fā)展到糧、經(jīng)、飼、菜等多元多熟的復合種植模式。3．作物栽培技術作物栽培科學的發(fā)展大致經(jīng)歷了4個階段。第一階段是20世紀50～60年代初，側(cè)重總結(jié)農(nóng)民勞模的栽培經(jīng)驗，如江蘇陳永康單季晚稻“三黃三黑”的看苗診斷，河南劉應祥小麥“馬耳朵、驢耳朵、豬耳朵”的葉片診斷等。第二階段是20世紀60年代中期至70年代中期，主要圍繞單項高產(chǎn)栽培技術開展研究，如育苗移栽技術、合理密植技術、土壤耕作技術、覆蓋栽培技術、氮肥深施技術等。第三階段是20世紀70年代后期至80年代，主要圍繞作物規(guī)范化、指標化進行綜合栽培技術研究，如水稻葉齡指標栽培法、小麥葉齡指標促控法、大豆三壟栽培技術、小麥玉米平播t糧技術等。第四階段從20世紀80年代末期開始，主要研究作物持續(xù)增產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)高效的綜合栽培技術以及作物生產(chǎn)管理的計算機決策系統(tǒng)，如小麥節(jié)水高產(chǎn)栽培技術、多元高效立體種植模式、作物栽培專家系統(tǒng)等。4．病蟲草鼠害防治技術植物保護技術的發(fā)展趨勢大致為：20世紀50年代以農(nóng)藝防治為主（包括輪作換茬、耕作和人工防治等），60年代到70年代中期以化學藥物防治為主，70年代以后生物防治技術迅速發(fā)展，80年代以后進入了單項防治與綜合防治并重時期。病蟲測報對象從50年代的幾種增加到目前的50種以上，地區(qū)性測報對象達到100種以上，對重大遷飛性害蟲還建立了異地測報網(wǎng)，80年代又增加了鼠情預報。目前，一些重大病蟲害如蝗蟲、銹病、螟蟲等已完全得到控制。近10多年來，由于除草劑的大面積推廣，雜草為害程度顯著減輕。5．作物生產(chǎn)條件的改善據(jù)1952年至1999年的統(tǒng)計，農(nóng)業(yè)機械總動力年平均遞增1042萬kW，特別是20世紀90年代以來，平均每年遞增達2029萬kW；農(nóng)田有效灌溉面積年平均遞增2.15%，1998年全國節(jié)水灌溉面積已達1.52×107hm2，占有效灌溉面積的28.66%；化肥用量年均遞增14.3%。新中國成立以來，在堤防、水庫和配套機井的修建以及洼澇、鹽堿、漬害低產(chǎn)田及水土流失的治理方面都取得了杰出的成就。目前，已建立了500多個國家級商品糧基地、100多個優(yōu)質(zhì)棉基地，極大地改善了基地的生產(chǎn)條件。自1988年實施農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)以來，中低產(chǎn)田改造、荒地開墾及防沙、治沙工作也取得了很大成就。四、作物生產(chǎn)的發(fā)展趨勢（一）作物生產(chǎn)發(fā)展的目標1．生產(chǎn)率目標今后作物生產(chǎn)的中心任務仍是提高耕地的生產(chǎn)力。沒有作物產(chǎn)量的大幅度提高則不可能解決饑餓問題及環(huán)境問題。農(nóng)作物產(chǎn)量的提高可來自兩個途徑，一是通過改善和提高作物的管理水平以及選用抗蟲、抗病和抗各種不良環(huán)境的品種，從而縮小現(xiàn)實產(chǎn)量與潛在產(chǎn)量的差距；二是通過遺傳改良提高作物的產(chǎn)量潛力。利用常規(guī)育種、株型改良、雜種優(yōu)勢利用、生物技術等方法可提高產(chǎn)量潛力。提高產(chǎn)量的措施主要依靠綜合的栽培管理技術的改進與應用，包括養(yǎng)分管理、水分管理、土壤管理、綜合的病蟲害防治、作物高產(chǎn)適用種植技術等。2．可持續(xù)性目標今后的農(nóng)作物生產(chǎn)必須建立在可持續(xù)發(fā)展的基礎上，在提高生產(chǎn)率的同時，要保護、改善和合理利用農(nóng)業(yè)環(huán)境和資源。要繼續(xù)發(fā)展良種、化肥、灌溉和農(nóng)藥等行之有效的技術，但這些技術必須根據(jù)持續(xù)性目標進行改進，并開發(fā)出新的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效綜合技術。3．營養(yǎng)安全目標國際上關于農(nóng)產(chǎn)品安全的認識正在發(fā)生變化，從單純注重飲食能量安全轉(zhuǎn)向能量安全和營養(yǎng)安全的結(jié)合。因為20世紀90年代初，一些營養(yǎng)學家發(fā)現(xiàn)在以往作物品種改良中，沒有同步改善營養(yǎng)價值，致使許多品種產(chǎn)量很高，但微量元素含量很低，這些高產(chǎn)作物品種的推廣，取代或減少了那些富含鐵和其它微量營養(yǎng)的傳統(tǒng)作物或品種，致使世界上40%以上的人口已受到微量元素缺乏的影響。今后農(nóng)作物生產(chǎn)應全面實現(xiàn)產(chǎn)品安全、環(huán)境安全和營養(yǎng)安全。4．經(jīng)濟高效目標象其它經(jīng)濟活動一樣，作物生產(chǎn)必須服從本身內(nèi)在的經(jīng)濟規(guī)律和市場規(guī)律，做到生態(tài)、技術、經(jīng)濟上的統(tǒng)一，形成效益型的生產(chǎn)結(jié)構。在穩(wěn)定糧食的基礎上，通過調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構，發(fā)展多元化生產(chǎn)，推廣應用簡化輕型栽培技術等提高作物生產(chǎn)的效益。（二）作物生產(chǎn)發(fā)展的途徑從全球范圍來看，隨著世界人口的繼續(xù)增長、人均耕地面積日益下降、農(nóng)業(yè)資源的減少和農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的惡化，如何保持農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)增長是各國面臨的共同問題。就我國的情況而言，幾十年來農(nóng)業(yè)生產(chǎn)雖然取得了巨大的成就，但與發(fā)達國家相比仍有不少差距。今后作物生產(chǎn)將主要通過增加投入和發(fā)展科學技術來保持其可持續(xù)性增長，在提高資源利用效率的同時，不斷提高作物的單產(chǎn)、品質(zhì)和效益。提高作物產(chǎn)量、品質(zhì)和效益的具體途徑可分為良田、良制、良種、良法四個方面。1．建設高產(chǎn)農(nóng)田據(jù)全國第二次土壤普查資料，我國低產(chǎn)田約占耕地面積的21.5%。這些低產(chǎn)田大多存在嚴重的障礙因子，又主要分布在邊遠地區(qū)，交通不便，環(huán)境惡劣，生產(chǎn)條件差，經(jīng)濟水平低，因而改造的難度大，投資高，見效慢。所以，低產(chǎn)田的改造是一項長期的任務，需要有計劃地分期、分批實施。我國中產(chǎn)田面積約占總耕地面積的57%。這些田土大多數(shù)只存在輕度的障礙因子，而且大多數(shù)具有較好的光熱條件，只是投入偏少，土壤貧瘠，耕作粗放，所以產(chǎn)量沒能達到應有的水平。據(jù)統(tǒng)計，全國約有2×107hm2的中產(chǎn)田有灌溉條件，只要能夠增加物質(zhì)投入，培肥地力，調(diào)整作物布局，針對性地推廣和普及先進技術，都能在短期內(nèi)變?yōu)楦弋a(chǎn)田。高產(chǎn)田約占我國總耕地面積的21.5%。高產(chǎn)田的特征是自然條件和生產(chǎn)條件優(yōu)越，種植水平高，只要合理地增加物質(zhì)投入，推廣適用技術，充分利用光熱資源，即可持續(xù)獲得高產(chǎn)。高產(chǎn)田的開發(fā)和建設，是土地集約化經(jīng)營的典型，也是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的具體體現(xiàn)，更是我國作物生產(chǎn)發(fā)展的方向之一。2．改革種植制度預計在未來的20～30年內(nèi)，我國的種植制度改革仍將以合理利用耕地資源、增加復種指數(shù)為中心。提高復種指數(shù)的潛力主要在自然條件較好的南方。具體途徑為：開發(fā)晚秋及冬季農(nóng)業(yè)，發(fā)展冬閑田的種植業(yè)，在南方丘陵地區(qū)，發(fā)展旱地多熟制種植及再生稻。間、套作是提高復種指數(shù)、增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的有效方法。近幾年，北方冬小麥與玉米、花生、大豆等的套作發(fā)展迅速，在一年一熟麥區(qū)和一年一熟玉米區(qū)，實行小麥間作玉米也已獲得成功。將來的發(fā)展趨勢是間、套作模式逐步規(guī)格化，為農(nóng)業(yè)機械作業(yè)創(chuàng)造條件；間、套作物中增加經(jīng)濟作物的比重；發(fā)展“糧食作物—經(jīng)濟作物—飼料綠肥作物”三元復合結(jié)構，促進生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán)。3．普及優(yōu)良品種今后的育種目標要多樣化，除繼續(xù)加強高產(chǎn)育種外，品質(zhì)改良、抗性育種和抗逆育種等將得到相應的重視和發(fā)展。另外，一些高新技術將在育種中得到進一步的應用，主要有雜種優(yōu)勢利用、雜交技術和生物技術等。轉(zhuǎn)基因技術和分子育種技術與常規(guī)育種技術的結(jié)合，已極大地提高了作物遺傳改良的效率和效果，為優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效、多抗作物品種的培育展示了新的前景，并將逐步發(fā)展成為選育新品種的重要手段。進一步完善種子產(chǎn)業(yè)化工程，要求育種、制種、種子加工、貯藏、運輸、銷售以及配套服務等相關產(chǎn)業(yè)以市場為導向、效益為中心來組織和發(fā)展，成為產(chǎn)業(yè)實體。在產(chǎn)業(yè)化過程中，逐步使種子管理法制化、生產(chǎn)專業(yè)化、加工機械化、質(zhì)量標準化、經(jīng)營集團化、育繁加銷推一體化，達到生產(chǎn)用種全面良種化的目標。4．發(fā)展先進適用技術（1）作物信息技術20世紀90年代以來，作物信息技術的快速發(fā)展和應用，顯著提高了作物生產(chǎn)的綜合效益和生產(chǎn)水平。作物生產(chǎn)受土地、氣候、技術和作物等多方面的影響，表現(xiàn)為時空變異大、經(jīng)驗性和地域性強，定量化和規(guī)范化程度低。計算機和信息技術可對復雜的作物生產(chǎn)成分進行系統(tǒng)的分析和綜合，實現(xiàn)作物生產(chǎn)的科學決策。因此，作物信息技術必將有助于實現(xiàn)作物生產(chǎn)的模型化、知識化和科學化。在作物信息技術中，以3S（GIS、GPS、RS）為核心的精確農(nóng)業(yè)已成為發(fā)達國家高新技術集成應用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的熱門領域，必將對我國農(nóng)作物生產(chǎn)產(chǎn)生重大的影響。（2）優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)高效技術目前我國的作物生產(chǎn)已由產(chǎn)量型向產(chǎn)量、質(zhì)量、效益并重型發(fā)展。作物生產(chǎn)除繼續(xù)發(fā)展高產(chǎn)栽培技術外，還應加強優(yōu)質(zhì)、高效栽培技術的研究與應用。主要包括優(yōu)化施肥技術、簡化輕型栽培技術、設施栽培技術、機械化配套栽培技術、優(yōu)質(zhì)專用農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)技術，作物生產(chǎn)的化學調(diào)控技術，這些技術將逐步走向標準化、機械化、安全化和智能化。（3）可持續(xù)生產(chǎn)技術未來的作物生產(chǎn)日益注重人類、生物、環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，以較少的投入得到最大的產(chǎn)出以及質(zhì)和量的統(tǒng)一，以獲取最大的社會效益、經(jīng)濟效益和生態(tài)效益?？沙掷m(xù)生產(chǎn)技術要求對病、蟲、雜草進行綜合管理，并通過生物農(nóng)藥進而替代化學農(nóng)藥，或推廣低毒高效農(nóng)藥，避免農(nóng)藥污染；通過有機肥與無機肥的最佳配合，減少化肥污染，生產(chǎn)清潔安全的食品。還包括節(jié)水灌溉技術、安全施肥及用藥技術、秸稈還田技術等。五、作物栽培學的概念與發(fā)展趨勢（一）作物栽培學的概念：是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基本部門之一，是以植物學、植物生理學、生態(tài)學、氣象學、農(nóng)業(yè)化學、耕作學、土壤學、數(shù)學等學科為基礎，綜合運用這些學科的基本理論和最新成就全面系統(tǒng)地研究作物的生長發(fā)育和產(chǎn)量形成的規(guī)律及其與外界環(huán)境條件的關系和人工調(diào)節(jié)控制技術以期達到高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)低成本的理論和措施的一門技術科學，是直接為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務的科學。作物栽培的實踐活動過程，概況起來包括環(huán)境、作物、措施三大方面，可以說作物栽培學是研究作物――環(huán)境――措施三者關系的一門科學。（二）作物栽培學的發(fā)展趨勢1．研究對象從只注意單一作物的研究擴展到兩作、多作或輪作的復合群體，乃至有關的連作、輪作等耕作栽培技術。2．研究目標從單純追求產(chǎn)量，發(fā)展到著眼于高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效。3．研究領域從單純研究農(nóng)田的自然性、生物性、生產(chǎn)性，延伸到產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后整個生產(chǎn)系統(tǒng)。4．研究途徑從單純微觀研究，發(fā)展到微觀于宏觀研究并重。當代農(nóng)業(yè)科學發(fā)展的特點，是學科的高度分化和高度綜合的統(tǒng)一。5．研究手段和方法不斷改進。從單純研究某一生育階段或生產(chǎn)技術的田間試驗，發(fā)展到應用系統(tǒng)論的原理和觀點指導栽培研究，不斷地引進現(xiàn)代科學技術的新成果、新技術，特別是信息技術、遙感技術等新興學科，不斷地豐富栽培學科的內(nèi)涵和理論基礎，并在大農(nóng)業(yè)和農(nóng)業(yè)科學中顯示自身的獨特特點和獨立地位。6．研究性質(zhì)從單純隸屬于自然科學，發(fā)展成為自然科學與社會科學交叉的學科。六、作物栽培學的研究方向1．

具有中國特色農(nóng)作體系的建立及其技術原理的研究（1）

全國農(nóng)區(qū)耕地產(chǎn)量潛力的研究。（2）

全國不同類型地區(qū)農(nóng)作體系的研究。（3）

主要農(nóng)作物合理布局和調(diào)整結(jié)構的研究。（4）

不同類型地區(qū)農(nóng)作體系相適應的集約化耕作栽培技術體系研究。（5）

我國高產(chǎn)、中產(chǎn)、低產(chǎn)農(nóng)區(qū)農(nóng)田產(chǎn)量綜合分類指標及潛力分析與效果的研究。2．集約條件下農(nóng)作物高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效機理和技術系統(tǒng)及突破點的研究集約，就意味著加強和密集，即在有效的耕地面積上增加物質(zhì)、能量、資金和技術的投入，充分利用光、熱、水、肥自然資源，最大限度地提高土地生產(chǎn)率。集約化農(nóng)作物高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效，是我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展方向；高投入、高產(chǎn)出、高效益，是集約化農(nóng)業(yè)必須遵守的客觀規(guī)律。（1）

主要農(nóng)作物高產(chǎn)（超高產(chǎn)）潛力的估算和可行性分析。（2）

在人工控制條件下農(nóng)作物最大生產(chǎn)力與經(jīng)濟生產(chǎn)力模擬。（3）

農(nóng)作物產(chǎn)量、品質(zhì)、效益多因素多水平互作相關規(guī)律的研究。（4）

農(nóng)作物不同等級產(chǎn)量水平的限制因子及突破效應的研究。（5）

主要農(nóng)作物高產(chǎn)栽培體系的機理和技術標準化、規(guī)范化流程的研究與制定。（6）

化控高產(chǎn)栽培——植物生長調(diào)節(jié)劑應用和調(diào)控機理。3.在限制條件下農(nóng)作物抗逆穩(wěn)產(chǎn)綜合耕作栽培技術的研究(1)

旱作地區(qū)耕作栽培提高水分利用率的研究。(2)

封閉半封閉覆蓋種植新材料、新技術及其效應的研究。(3)

抗鹽堿耕作栽培機理與技術。(4)

抗寒冷低溫耕作栽培機理與技術。(5)

抗?jié)窈Ω髟耘鄼C理與技術。(6)

特殊生態(tài)條件下（新墾地、棄耕地、高海拔地）作物耕作栽培的研究。4.設施栽培理論與技術研究設施栽培包括大棚、溫室、塑膜、無土栽培、育苗移栽等。（1）

設施栽培機理和高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效綜合配套栽培技術體系。（2）

名優(yōu)特稀產(chǎn)品無土栽培的營養(yǎng)和水分調(diào)控理論與技術。（3）

工廠化育苗（秧）的自動化管理流程設計和移栽技術。（4）

無公害綠色食品栽培機理及檢測指標的研究。5．間作復種立體種植機理與技術的研究（1）

農(nóng)作物復合群體中的共生、聯(lián)因、競爭、能效、拮抗關系的生態(tài)學、生理學機理。（2）

間作復種復合群體結(jié)構的設計與光能利用的研究。（3）

適應高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效農(nóng)業(yè)的糧、經(jīng)、飼間套復種多樣化新組合的研究與推廣。（4）

農(nóng)作物間套復種的研究方法。6．集約栽培技術體系與資源環(huán)境保護及其相互關系的研究（1）

農(nóng)作物持續(xù)高產(chǎn)與維護土壤肥力關系的研究。（2）

長期輪作和連作對作物產(chǎn)量、土壤結(jié)構和性狀及病蟲害的中長期定位觀察。（3）

高化肥、農(nóng)藥使用對土壤資源環(huán)境的影響和危害指標調(diào)控。（4）

簡化耕作（少耕、免耕、松耕、覆蓋）方法及其保土、節(jié)水效益的研究。7．農(nóng)作物栽培體系計算機模擬系統(tǒng)的研究（1）

全國（或地區(qū)）農(nóng)作物生產(chǎn)和決策系統(tǒng)研究。（2）

農(nóng)作物生長發(fā)育模擬模型的建立與應用。（3）

實現(xiàn)產(chǎn)量目標的作物、氣候、土壤、技術逐步迫近計算機應變調(diào)控系統(tǒng)的研究。（4）

農(nóng)作物高產(chǎn)栽培決策計算機專家系統(tǒng)的研制開發(fā)。（5）

省、地、縣、鄉(xiāng)多層作物生產(chǎn)決策計算機咨詢聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的研究。8．農(nóng)作物高產(chǎn)水平下生長發(fā)育和產(chǎn)量、品質(zhì)形成規(guī)律的研究（1）

農(nóng)作物生態(tài)適應性生長發(fā)育規(guī)律和源、庫、流物質(zhì)運輸積累的研究。（2）

農(nóng)作物植株早衰、器官脫落、雌花敗育，粒莢癟禿機理及其控制的研究。（3）

提高農(nóng)作物群體的光能、水分和養(yǎng)分利用率的研究。（4）

逆境條件（干旱、高溫、低溫、寒冷）對作物生育影響和控制機理的研究。（5）

不同自然條件與耕作栽培水平下農(nóng)作物品質(zhì)形成規(guī)律及提高營養(yǎng)品質(zhì)途徑的研究。（6）

小雜糧及新開發(fā)作物器官建成規(guī)律的研究。第二節(jié)作物的概念、分類及產(chǎn)量一、作物的起源與傳播目前栽培的作物是人類在長期的社會實踐中從野生植物中選擇、培育而來的，是人類勞動的產(chǎn)物和成果。地球上約有40萬種植物，被人類利用的大約有2500~3000種，為人類栽培的作物有2300余種，其中，糧食作物900余種，經(jīng)濟作物1000種，飼料、綠肥400余種。從野生種中馴化成作物的任務是很艱巨的。幾乎所有作物都有幾千年的馴化史，其中只有少數(shù)變?yōu)樵耘喾N。如向日葵由70多個種，亞麻由200多個種中選出。世界植物起源中心劃分（瓦維洛夫、蘇聯(lián)）（8個）1．中國起源中心：是栽培植物最早、最大的起源中心，有136種，如黍、稷、粟、稗、大麥、蕎麥、大豆、紅小豆、山藥、大麻、苘麻、紫云英等。2.印度起源中心：主要農(nóng)作物有稻、綠豆、甘蔗、黃麻、芋、芝麻等。3.中亞起源中心：主要農(nóng)作物有小麥、豌豆、蠶豆、亞麻等。4.近東起源中心：小麥、二棱大麥、黑麥、燕麥、紫花苜蓿等。5.地中海起源中心：波蘭小麥、大粒蠶豆、甜菜、三葉草等。6.埃塞俄比亞起源中心：高梁、豌豆、亞麻、芝麻、蓖麻、大麥等。7.墨西哥南部和中美洲起源中心：玉米、甘薯、陸地棉等。8.南美起源中心：花生、馬鈴薯、煙草、木薯、海島棉等。傳播：戰(zhàn)爭、旅游、遷移、外交、災難、水力、風力、地殼變動、生物傳播。二、作物的概念廣義：是指對人類有利用價值，為人類栽培的各種植物（地球上植物有40多萬種，被利用的植物有2500~3000多種）。狹義：是指農(nóng)作物，目前主要栽培的作物有90多種，我國有50多種。（糧、棉、油，糖、麻、煙，茶、桑、果，菜、藥、雜，統(tǒng)稱為“莊稼”）三、作物的分類（一）按用途和植物學系統(tǒng)分類（四大部門九大類別）1．糧食作物①禾谷類作物：主要是禾本科植物小麥、大麥、燕麥、黑麥、稻、玉米、谷、高梁、黍類等②豆類作物：主要是豆科植物大豆、豌豆、小豆、綠豆、蠶豆、豇豆、菜豆、小扁豆等③薯、芋類作物（根莖類作物）：甘薯、馬鈴薯、山藥、芋、木薯等2．經(jīng)濟作物（工業(yè)原料作物）④纖維作物棉花、麻類（大、苘、紅、黃、亞麻等）⑤油料作物花生、油菜、芝麻、向日葵、紅花、蓖麻⑥糖料作物甜菜、甘蔗、甜葉菊⑦其它作物煙草、茶葉、薄荷、咖啡、啤酒花等3．綠肥及飼料作物⑧綠肥及飼料作物田菁、苕子、苜蓿、草木樨、沙打旺等。4．藥用作物⑨藥用作物人參、枸杞等。隨著農(nóng)業(yè)的發(fā)展和市場經(jīng)濟的需要，越來越多的野生植物被栽培利用，已栽培作物的用途愈加廣泛（棉花：油用、纖維用、三合板等），因此分類不是絕對的，隨著發(fā)展應有所變化?；ㄉ秤茫ǘ┌瓷飳W特性分類1．根據(jù)對溫度的要求分類①喜溫作物生長適溫20~30℃，我國多數(shù)地區(qū)氣候溫暖，故喜溫作物是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主體。i溫涼型：如大豆、谷子、甜菜等。ii溫暖型：如水稻、玉米、棉花、甘薯。iii耐熱型：如高粱、花生、煙草、苜蓿。②喜涼作物生長盛期適溫15~20℃，可以忍耐冬春低溫。i喜涼耐寒型，如冬小麥、黑麥、大麥、豌豆等。ii喜涼耐霜型，如春小麥、大白菜等。2．根據(jù)對光照的要求分類①長日照作物：每天日照長度超過某小時才開花結(jié)果的作物，如小麥、大麥、黑麥、豌豆等一些秋播作物（南移開花推遲或不開花）。②短日照作物每天日照長度短于某小時才能開花結(jié)果的作物，如大豆、棉花、玉米、高粱、甘薯（春播）。③中性作物對光照長短不敏感，如蕃茄、四季豆、黃瓜及水稻、棉花、煙草、花生的某些品種。④喜光作物大多數(shù)作物喜光、光弱不能正常生長發(fā)育。⑤耐陰作物（不是絕對的）葉菜類、蘿卜、辣椒、菜豆等作物，光照較弱時仍能生長良好。3．根據(jù)作物對水分的要求分類①耐旱怕澇作物，谷子、甘薯、花生等；②耐旱耐澇作物，高粱、田菁；③避旱澇型，生育期較短的作物；④中間水分型，既不耐旱，也不耐澇，如大豆、玉米、小麥、棉花等。⑤喜濕潤型，如旱稻、煙草、葉菜類⑥喜水耐澇型如水稻、苜蓿、黃麻、田菁等。（三）按栽培特性分類分春播（早春、晚春）、夏播、秋播作物，夏收、秋收作物。另外，根據(jù)作物對CO2同化途徑的特點，將作物分為C3作物（光合最先形成的中間產(chǎn)物是帶3個C原子的磷酸甘油酸）和C4作物（光合最先形成的中間產(chǎn)物是帶4個C原子的草酰乙酸等雙羧酸）。四、作物的產(chǎn)量（一）作物的產(chǎn)量包括生物產(chǎn)量和經(jīng)濟產(chǎn)量兩部分。生物產(chǎn)量：指在生育期間生產(chǎn)和積累的有機物的總量（一般不包括根），在組成作物軀體的全部干物質(zhì)中，有機物質(zhì)占90－95％，礦物質(zhì)占5－10％，因此，光合作用形成的有機物質(zhì)的生產(chǎn)和積累是農(nóng)作物產(chǎn)量形成的主要物質(zhì)基礎；經(jīng)濟產(chǎn)量：栽培目的所需要產(chǎn)品的收獲量（即一般所指的產(chǎn)量）；經(jīng)濟系數(shù)：生物產(chǎn)量轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟產(chǎn)量的效率。經(jīng)濟系數(shù)=經(jīng)濟產(chǎn)量/生物產(chǎn)量。經(jīng)濟產(chǎn)量可以是生殖體（籽粒、莢果、果實），也可以是營養(yǎng)體（根、莖、葉）。小麥500公斤的籽粒產(chǎn)量，必須有1000公斤的生物產(chǎn)量為基礎，但1000公斤的生物產(chǎn)量不一定有500公斤的籽粒產(chǎn)量。生物產(chǎn)量高是高產(chǎn)的基礎，經(jīng)濟系數(shù)高是高產(chǎn)的必要條件。決定經(jīng)濟系數(shù)的因素：①與所利用的產(chǎn)品器官有關：以營養(yǎng)器官為產(chǎn)品的作物較高，如薯類0.75~0.85，以生殖器官的一部分作為產(chǎn)品的作物較低，如禾谷類、豆類等，小麥0.3~0.4，水稻0.5，大豆只有0.3。②與收獲產(chǎn)品的化學成分有關：以碳水化合物為產(chǎn)品的較高，以含脂肪、蛋白質(zhì)為產(chǎn)品的較低。③同一作物和同一品種，經(jīng)濟系數(shù)還決定于栽培條件和栽培水平。（二）作物產(chǎn)量的構成因素作物產(chǎn)量=生物產(chǎn)量×經(jīng)濟系數(shù)=[（光合面積×光合能力×光合時間）―呼吸消耗]×經(jīng)濟系數(shù)，稱為光合性能的五個方面。作物產(chǎn)量是由單株（個體）產(chǎn)量和單位面積株數(shù)（群體）來決定的，如小麥產(chǎn)量=畝穗數(shù)×穗粒數(shù)×千粒重/1000，棉花=畝株數(shù)×株鈴數(shù)×鈴重×衣分，花生=畝株數(shù)×單株果數(shù)×果重（三）產(chǎn)量的形成過程作物經(jīng)濟產(chǎn)量的形成過程，一般可以劃分為三個時期

時期營養(yǎng)生長時期營養(yǎng)生長并進時期生殖生長時期生殖生長營養(yǎng)中心根、葉、莖分化、分蘗發(fā)生莖伸長、穗分化（花序分化）開花結(jié)實產(chǎn)量形成營養(yǎng)特點（產(chǎn)物分配）營養(yǎng)體形成生殖器官建成搭豐產(chǎn)架子結(jié)實器官充實，形成產(chǎn)量，開始衰老主攻方向促壯苗早發(fā)營、生生長協(xié)調(diào)防衰老，防貪青作物干物質(zhì)的積累過程，大體可劃分為三個階段：1．緩慢增長期：生長初期，苗小，葉少，干物質(zhì)積累與葉面積呈正比。2．指數(shù)增長或直線增長期：干重（W）增長決定于初始干重（W0）、相對生長率（或干重增長系數(shù)）R、和生長時間（t），之間可用指數(shù)方程W=W0eRt表示。3．減緩停止期：隨葉片衰老，同化物由營→生殖器官，群體干物質(zhì)積累減慢，當進入成熟期，干物質(zhì)積累停止?？傊?，呈“S”型生長曲線。五、作物的增產(chǎn)潛力及提高產(chǎn)量的途徑（一）作物的增產(chǎn)潛力提高光能利用率是提高產(chǎn)量的重要途徑。作物只能利用太陽輻射的可見光部分（占總輻射的44.4%）進行光合作用，稱為有效輻射。1．太陽輻射的可見光部分44.4%（進行光合）——有效射輻。2．葉片反射、漏光10%，葉綠體以外的部分吸收的光10%，葉綠體能量轉(zhuǎn)化效率為22.4%，呼吸消耗為1/3。3．實際上進行光合作用的可見光只有：4．以玉米為例：華北每天太陽輻射為500卡/1cm2，玉米生育期按100天計，全生育期50千米/cm2，每畝666.6×50×104=3.33億千卡。（1）有效輻射=3.33×44.4%=1.48億千卡/畝（2）光合能力=1.48×12%=1776萬千卡/畝，每克生物產(chǎn)量（CH2O）需4千卡。（3）玉米子粒產(chǎn)量=1776萬/4×0.4（經(jīng)濟系數(shù)）=1776kg/畝，光能利用率每提高1%，就增加產(chǎn)量150公斤左右。實際產(chǎn)量記錄，玉米1113kg，小麥1013kg，稻891.5kg/畝。（二）提高作物產(chǎn)量的途徑1．提高光能利用率①確定適宜的種植密度采用合理的栽培措施，加強田間管理，保證群體適宜，使葉面積系數(shù)保持較高水平，維持較長時間，促進光合產(chǎn)物的積累和運轉(zhuǎn)，當提高密度對干物質(zhì)的積累有利，經(jīng)濟系數(shù)最高時，產(chǎn)量最高。②充分利用生長季，安排好茬口，如套種、間作、育苗移栽、地膜覆蓋等。③采用高光效品種，選用株型緊湊，適當矮，光合能力強，呼吸消耗低，光合時間長、葉面積適當?shù)钠贩N。采用提高光合效率的直接措施：抑制光呼吸，CO2施肥，增施有機肥→CO2。2．排除“障礙因素”安全生產(chǎn)，鹽堿地，澇洼地改造等。3．補助“營養(yǎng)限制因素”，發(fā)揮作物生產(chǎn)能力，“光、溫、水、氣、肥”六、世界農(nóng)作物生產(chǎn)概況

人口耕地谷物產(chǎn)量單產(chǎn)人均耕地（畝）世界52.01(億)205.95(億畝)18.65億噸169（kg/畝）4.0中國11.2014.94.52651.3日本4399.70.5印度8.0424.91.93123.93.2英國0.571.050.22384.71.8法國0.562.70.6403.64.8美國2.4928.22.84298.711.3加拿大0.266.90.47145.726.55原蘇聯(lián)2.8834.22.00120.711.85我國占世界7%的耕地，養(yǎng)育了近22%的人口，奇跡。我國在谷物、小麥、稻谷、棉花、花生生產(chǎn)上居首位，玉米居第二，大豆居第三。第三節(jié)我國的生產(chǎn)區(qū)化與作物分布我國地大物博，氣候類型豐富多彩，土壤資源富饒，諸因素配合較好，主要分為以下農(nóng)業(yè)區(qū)：①內(nèi)蒙古高原區(qū)②新疆甘肅灌溉區(qū)③青藏高原區(qū)④東北區(qū)⑤黃土高原區(qū)⑥華北區(qū)⑦長江流域區(qū)⑧東南沿海區(qū)⑨云貴高原區(qū)。我省屬華北區(qū)（另外還包括河北、河南、皖北及陜西渭河、山西汾河等平原），根據(jù)地理位置和氣候條件等因素，大體可分為膠東、魯東、魯西南、魯中和魯南五部分。我省屬溫暖帶季風氣候區(qū)，四季分明、氣候溫和、雨熱同季、光熱資源充沛，土壤類型多樣，適宜于多種作物的種植。我省糧食作物以小麥、玉米、甘薯為主，大豆、水稻、高梁、谷子等次之；經(jīng)濟作物以棉花、花生為主，配以煙葉、麻類等。種植制度上以小麥為中心，構成一年二作、二年三作、一年三作和一年一作制。近年來，糧糧、糧棉、糧油、糧菜等作物的間作套種面積不斷擴大。因而一年一作面積明顯減少，一年兩作、三作面積迅速增加。小麥、玉米面積穩(wěn)定，甘薯、谷子、水稻、高梁、大豆面積減少；經(jīng)濟作物和園藝作物中的花生、棉花、蔬菜的面積增加，逐步形成以小麥為中心的立體種植制度。我省年降雨550~900mm，但分布不均：春旱多風，夏熱多雨，秋旱少雨，冬寒雪小。雖然土壤類型豐富，但土壤養(yǎng)分含量不足，有機質(zhì)約0.6~1.0%（偏低），全氮0.04~0.07%（不足）、速效N40~60ppm，速效磷約為3~5ppm（嚴重缺乏），速效鉀50~120ppm，部分地區(qū)缺鉀和微量元素，所有這些都給作物栽培學帶來了艱巨的任務。第二章小麥第一節(jié)概述小麥是世界各國的重要糧食作物之一，是人們的主要食糧。小麥籽粒營養(yǎng)豐富，其中碳水化合物含量約為60~80%，蛋白質(zhì)8~15%，脂肪1.5~2.0%，礦物質(zhì)1.5~2.0%，以及各種維生素等。報導表明，目前各種礦泉水中的礦物質(zhì)含量太微，不能被人體吸收利用，還得靠食物來補充。麥麩是優(yōu)良的精飼料，麥稈是編織造紙的好原料。目前世界小麥播種面積2億多公頃，總產(chǎn)5億多噸，居世界各種作物之首。小麥在世界分布極廣，各國均有種植，主要產(chǎn)國有原蘇聯(lián)、中國、美國、印度、法國、加拿大、澳大利亞、英國，平均單產(chǎn)最高的國家是荷蘭，217.5萬畝平均畝產(chǎn)521kg，小面積單產(chǎn)最高的是聯(lián)邦德國，畝產(chǎn)1333kg。一、我國小麥生產(chǎn)簡況小麥在我國是僅次于水稻的主要糧食作物，尤其在北方地區(qū)是主要的細糧作物。由于蘇聯(lián)的解體，我國小麥栽培面積和總產(chǎn)居世界首位，面積5億畝左右，單產(chǎn)200kg/畝左右，總產(chǎn)1億噸。1978年青海香日德農(nóng)場3.91畝春小麥，培創(chuàng)出畝產(chǎn)1013kg的高產(chǎn)紀錄。小麥在我國分布很廣，南至海南島，北到漠河，西起新疆、東抵沿海諸島均有小麥栽培。從5~12月均有小麥在播種，從4~9月都有小麥在收獲。1987年，中國農(nóng)業(yè)科學院根據(jù)各地的氣候特點、耕作栽培制度，品種類型分布、播種和成熟期早晚、并盡可能考慮到行政區(qū)的完整，將我國分布為十個麥區(qū)：1．東北春麥區(qū)2．北方春麥區(qū)3．西北春麥區(qū)4．北方冬麥區(qū)5．黃淮冬麥區(qū)（山東全部）6．長江中下游冬麥區(qū)7．西南冬麥區(qū)8．華南冬麥區(qū)9．新疆冬、春麥區(qū)10．青藏春、冬麥區(qū)詳見課本掌握年降雨量無霜期，年均氣溫，包括地區(qū)等（P27表）二、山東省小麥生產(chǎn)簡況小麥是我省種植面積最大的糧食作物，常年收獲面積6000萬畝，占全省耕地面積的一半以上，總產(chǎn)150億kg以上，單產(chǎn)250~300kg，面積和總產(chǎn)居全國第二位，僅次于河南（總產(chǎn)有時超過河南）。

播種面積（萬畝）總產(chǎn)（噸）單產(chǎn)（公斤）全省6296.1818898210300濟南321.49944540294青島400.191421143355淄博205.94668142324棗莊213營131.34374427285煙臺429.101275204297濰坊658.962211846336濟寧558.841884874337泰安364.361005204276威海212.25700557330日照66.03205254311濱州338.551041427308德州458.751605625350聊城489.541566229320臨沂683.471640029240菏澤764.242035094266

第二節(jié)小麥的一生與階段發(fā)育一、小麥的一生小麥的一生是指從種子萌發(fā)到產(chǎn)生新的成熟種子的整個過程，小麥一生的時間長短，受生態(tài)條件和栽培條件的影響很大，我省冬小麥生育期為230~270天。小麥的一生中，在形態(tài)特征、生理特性等方面發(fā)生一系列變化，人們根據(jù)這些變化將小麥的一生劃分為播種、出苗、分蘗、越冬、返青、起身、拔節(jié)、挑旗、抽穗、開花、灌漿、成熟十二個生育時期。1．播種期：播種的日子，我省9月下~10上。2．出苗期：全田50%子粒第一片真葉露出胚芽鞘長出地面2厘米時，我省10月上中旬。3．分蘗期：全田50%植株第一個分蘗伸出葉鞘1.5~2cm時，我省10月中下旬。4．越冬期：日平均氣溫降到2℃左右，小麥植株基本停止生長的日期，我省11月底12月初。5．返青期：第二年春天，隨著氣溫的回升，小麥開始生長，50%植株年后新長出的葉片（多為冬春交接葉）伸出葉鞘1~2cm，且大田由暗綠變?yōu)榍嗑G色時，我省2月下~3月上。6．起身期（生物學拔節(jié)）：麥苗由原來匍匐生長開始向上生長，年后第一葉伸長，葉鞘顯著伸長，其第一伸長葉的葉耳與年前最后一片葉的葉耳距達1.5cm，基部第一節(jié)間微微伸長，我省3月中下旬。7．拔節(jié)期（農(nóng)藝拔節(jié)）：小麥的主莖第一節(jié)間離地面1.5~2cm，用手指捏小麥基部易碎發(fā)響，我省4月上中旬。8．挑旗（孕穗期）：植株旗葉（最后一片葉）完全伸出（葉耳可見），我省4月下旬。9．抽穗：穗子頂端或一側(cè)（不是指芒），由旗葉鞘伸出穗長度的一半時，我省4月下旬~5月上旬。10．開花：全田有50%植株第一朵花開放，開花順序中下→上部→下部。我省5月上、中旬。11．灌漿：子粒外形已基本完成，長度達最大值的四分之三，厚度增長甚微。我省5月中旬開始灌漿。12．成熟期：①蠟熟期：籽粒大小、顏色接近正常，內(nèi)部呈蠟狀，子粒含水22%，莖生葉基本變干，蠟熟末期子粒干重達最大值，是適宜的收獲期。②完熟期：籽粒已具備品種正常大小和顏色，內(nèi)部變硬，含水率降至20%以下，干物質(zhì)積累停止。我省一般在6月上旬收獲。二、小麥經(jīng)濟產(chǎn)量的形成過程小麥產(chǎn)量的形成過程分為三個相互聯(lián)系的階段。1．營養(yǎng)生長階段從出苗到返青①生長中心：根、葉、蘗的生長。②營養(yǎng)特點：光合產(chǎn)物主要用于營養(yǎng)體的形成，為形成產(chǎn)品器官打基礎，此階段需肥水較少，生長較慢。③與產(chǎn)量形成的關系：決定穗數(shù)的時期。④主攻方向：培育壯苗、苗齊、均壯。2．營養(yǎng)生長與生殖生長并進階段從起身到抽穗①生長中心：根、葉、蘗生長和莖伸長，穗分化發(fā)育。②營養(yǎng)特點：光合產(chǎn)物用于營養(yǎng)體及生殖器官的生長發(fā)育，生長逐漸加快，需肥水逐漸達到高峰。③與產(chǎn)量形成的關系：鞏固和決定穗數(shù)，決定小穗數(shù)，小花數(shù)和穗粒數(shù)的時期，奠定粒重基礎的時期。④主攻方向：調(diào)節(jié)群體合理發(fā)展，營養(yǎng)生長與生殖生長協(xié)調(diào)。3．生殖生長階段抽穗到成熟①生長中心：生殖器官的生長。②營養(yǎng)特點：光合產(chǎn)物主要用于生殖器官的生長和充實，形成收獲產(chǎn)品，營養(yǎng)生長基本停止，需肥水逐漸減少。③與產(chǎn)量的關系：決定粒重的關鍵時期。④主攻方向：防止營養(yǎng)器官早衰，維持一定強度的光合生產(chǎn)率（干物質(zhì)克/日·米2），保證有足夠的營養(yǎng)物質(zhì)運輸?shù)缴称鞴?。三、小麥的階段發(fā)育1．階段發(fā)育的概念：小麥的一生，必須經(jīng)過幾個順序漸進的質(zhì)變階段，才能由營養(yǎng)生長轉(zhuǎn)向生殖生長，完成生活周期，這種階段性質(zhì)變發(fā)育過程稱為階段發(fā)育。2．階段發(fā)育的特性①每個發(fā)育階段需要一定的綜合的外界條件，如水、溫、光、養(yǎng)分等，而其中有一、二個因素起主導作用。②每個發(fā)育階段有著不可逆性，條件不適宜時，停止但不能倒行。③順序性當前一階段沒有結(jié)束以前，即使條件適宜后一階段的生長，也不能進入后一階段。3．春化階段（感溫階段）：小麥種子萌發(fā)后，必須經(jīng)過一定時間的低溫階段才能開花結(jié)實的時期，此時期起主導作用的是適宜的溫度條件，不同的小麥品種對溫度及所需天數(shù)要求不同。小麥階段發(fā)育特性品種類型春化要求光照要求據(jù)春化分溫度條件需要天數(shù)據(jù)光照反應分光照條件需要天數(shù)春性品種南方秋播0~12℃5~15未春化春播能抽穗反應遲鈍每天8~12小時光照16天以上，如墨西哥小麥北方春播5~20℃半（弱）冬性品種0~7℃15~35未春化春播遲或不抽穗反應中等每天8小時不能，需12小時24天以上，如太1、魯1、輻63冬性品種0~3℃30天以上未春化春播不抽穗反應敏感8~12小時不能需12小時以上30~40天，如蚰包、魯54．光照階段（感光階段）：小麥通過春化階段以后，在適宜的外界環(huán)境條件下，就進入第二發(fā)育階段，即光照階段，此階段主導因素是光照、溫度也起很大作用，高于25℃或低于10℃都會延緩光照發(fā)育的進行，低于4℃則光照階段不能進行。5．階段發(fā)育與器官形成的關系①春化階段：是小麥分化葉原基、分蘗原基、次生根及原始莖節(jié)的時期，春化和分蘗同時進行，春化階段長分化的葉片及分蘗原基的數(shù)量就多，進入光照階段后數(shù)量不再增加。春化階段莖生長錐處于未伸長期，頂端分生組織不轉(zhuǎn)入幼穗的分化。我省10月/下日平均氣溫5℃以下，半冬性小麥品種開始進入春化階段，同時開始分蘗；11月/中、下0~5℃冬小麥進入春化，同時進入分蘗盛期，12月/上0℃進入越冬。②光照階段是分化小穗小花的時期，延長光照階段有利于增加小穗數(shù)和小花數(shù)，從而形成穗大粒多。第二年春天氣溫回升到4℃以上時，莖生長點開始伸長，穗分化開始，標志著進入了光照階段（我省3月/上），到穗分化到♀、♂原基形成（頂端小穗形成）時（植株開始拔節(jié)），光照階段結(jié)束（我省4月/上、中）。6．階段發(fā)育理論的實踐意義：①有助于正確引種南→北，年前過早進入光照階段，易受凍害；北→南，年前可能通不過春化階段，造成不結(jié)實或延遲成熟。②有助于決定不同品種的播期、密度小麥進入光照階段以后，生理上發(fā)生一系列變化，代謝強度提高，吸收礦質(zhì)元素的能力增強、抗寒力減弱；冬性品種春化階段較長，分蘗力強，因此秋播時應先播冬性品種，后播半冬性，春性品種，冬性品種應適當稀播。③加速育種世代對通過春化以后的小麥，可增加光照，提高溫度加速光照階段的進行，縮短生育期，提前收獲。

山東省冬小麥一生的生育過程及產(chǎn)量形成示意圖月份句別節(jié)氣九十十一十二一二三四五六下秋分上寒露中下霜降上立冬中下小雪上大雪中下冬至上小寒中下大寒上立春中下雨水上驚蟄中下春分上清明中下谷雨上立夏中下小滿上芒種中下夏至生育期播種

出苗分蘗

越冬

返青

起身

拔節(jié)挑旗抽開穗花灌漿

成熟

生長階段

營養(yǎng)生長

并進生長生殖生長

主要生長器官

根、蘗、葉

根、莖、葉、蘗、幼穗籽粒形成灌漿

發(fā)育階段

春化階段

光照階段

與產(chǎn)量形成的關系

穗數(shù)

奠定穗數(shù)鞏固穗熟決定穗數(shù)決定小穗數(shù)|決定小花數(shù)|決定粒重

奠定粒重決定粒重

栽培主攻方向苗、齊、均、壯、促分蘗、次生根生長促營、生生長協(xié)調(diào)，主攻穗數(shù)，兼顧穗大，粒多防止早衰，主攻粒多，粒重

總之三個生長階段決定著小麥的穗數(shù)、粒數(shù)、粒重，前一階段是后一階段的基礎，后一階段是前一階段的發(fā)展，三個階段的生長中心不同，各有其矛盾，栽培管理的主攻方向也不一樣。第三節(jié)小麥生產(chǎn)與土肥水的關系小麥的產(chǎn)量決定于：品種特性（內(nèi)因）和環(huán)境條件（外因），后者是栽培管理的主要內(nèi)容：水、肥、氣、熱、光等，其中水、肥、氣是人工可以控制的。一、小麥對土壤的要求作物吸收的養(yǎng)分主要是由土壤本身提供的，占作物總需肥量的50~70%，另外30~50%由施肥補充，因此土壤肥力的高低直接影響作物產(chǎn)量。1．耕層深厚，結(jié)構良好①耕作層20厘米以上，（根系60~70%集中在此，是小麥養(yǎng)分和水分的主要供給層），上層耕性好，下層質(zhì)地少重（有利于保水保肥，有利于協(xié)調(diào)供肥，提高抗旱能力）；②結(jié)構良好，土壤容重1.1~1.2克/cm3，（孔隙度50~55%），有機質(zhì)含量較高，有豐富的水穩(wěn)性團粒結(jié)構。2．土壤肥沃，供肥能力強N、P、K含量高且協(xié)調(diào)，400公斤以上的田塊要求播前有機質(zhì)1%以上，全N0.06~0.08%，速N30~40ppm，速P20~40ppm，速K60~80ppm。3．適宜的土壤質(zhì)地和化學成分粘土、砂土都不宜種小麥，最適宜的是壤土，化學成分：PH6.8~7；含鹽量高于0.25%受抑，高于0.4%死亡。4．土地平整，能排能灌地面坡度，應控制在0.1~0.3%。二、小麥對水分的要求我省小麥生育期降水量只占總降雨量的1/3~1/4，只能滿足小麥生育期耗水量的1/3~1/5。（一）小麥的耗水量和耗水系數(shù)1．小麥的耗水量（需水量）：小麥從播種到收獲整個生育期間麥田耗水總量（包括棵間土地蒸發(fā)，占30~40%，植株蒸騰，占60~70%，重力水流失（很少）），約為400~600毫米，即260~400立方米/畝。2．小麥的耗水系數(shù)：每生產(chǎn)1kg小麥經(jīng)濟產(chǎn)量的耗水量，即耗水量與產(chǎn)量的比值稱為耗水系數(shù)，是衡量小麥水分利用率的指標，一般為600~1300，隨產(chǎn)量提高而降低。3．小麥產(chǎn)量與耗水量的關系①隨著產(chǎn)量的提高，耗水量增加。②隨著產(chǎn)量的提高，耗水增值減少，耗水系數(shù)減少，水分利用率提高。③當水分不能滿足小麥生長時，產(chǎn)量與水分成正比。（二）冬小麥不同生育期的耗水特點1．出苗到拔節(jié)前出苗后日平均氣溫降低，日耗水量下降，出苗—越冬前，占15~19%，越冬冬小麥不同生育時期的耗水量項目生育時期日數(shù)階段耗水量m3/畝日耗水量（m3/畝）階段耗水占總耗水量的百分數(shù)播種—出苗76.960.992.02出苗—分蘗1215.521.294.99分蘗—越冬6132.360.539.37越冬—返青8718.780.225.44返青—拔節(jié)3441.661.2312.09拔節(jié)—抽穗28104.643.7430.30抽穗—開花313.274.423.84開花—收獲32112.23.5132.48合計264345.39

到返青占5~10%，返青—拔節(jié)以前雖氣溫升高，日耗水量增至0.7~1.4方/畝，但耗水只占12%±。總之拔節(jié)前，時間占整個生育期的2/3或以上，但耗水量只占30~40%。2．拔節(jié)—抽穗前小麥進入旺盛生長時期，耗水量急劇增加，其中挑旗期是小麥一生對水分要求最敏感的時期，稱為需水臨界期。這段時間一個月左右，耗水量占20~35%，日耗水2方/畝以上。3．抽穗到成熟時間35天±，耗水占26~42%，日耗水量在抽穗—開花期達最大3方/畝以上。（三）冬小麥灌溉的一般原則1．根據(jù)需水規(guī)律“麥收八、十、三場雨（即八月、十月、三月）”“灌漿有墑，子飽穗方”，這些農(nóng)諺都是十分寶貴的種麥經(jīng)驗，也是對小麥需水關鍵時期的科學概括。小麥灌水分為底墑、冬、返青（起身）、拔節(jié)、挑旗（孕穗）、灌漿、麥黃水，但不是都澆，視情況而定，麥黃水如果后期不套種的話可以不澆。2．根據(jù)土壤墑情確定適宜的土壤水指標（表）3．根據(jù)氣候條件氣溫下降至0℃時不能冬灌，以免凍害。4．根據(jù)苗情冬前沒分蘗的麥苗，不澆冬水，主要看群體大小和單株生長健壯與否。冬小麥各生育時期適宜的土壤水分（占田間最大持水量的百分數(shù)）生育階段播種—出苗分蘗—越冬返青—拔節(jié)拔節(jié)—抽穗抽穗—灌漿灌漿—成熟適宜范圍75~8060~8070~8570~9075~9070~85灌水指標60以下55以下60以下65以下70以下65以下三、小麥對土壤養(yǎng)分的要求小麥必須的營養(yǎng)元素有C、H、O（90%）、N、P、K（5%）、S、Ca、Mg，微量元素有Fe、B、Zn、Cu、Mo、Mn等。（一）N、P、K等元素對小麥生長發(fā)育的作用1．氮小麥一生中都需要N，是蛋白質(zhì)、葉綠素、激素、核酸的組成成分。①作用前期促根、葉、蘗生長，增加綠葉面積，中期增加小穗、小花數(shù)，提高結(jié)實率，后期提高千粒重。②N素與小麥生產(chǎn)的關系i低產(chǎn)—中產(chǎn)階段，小麥產(chǎn)量隨土壤N素含量增加而提高。ii中產(chǎn)—高產(chǎn)階段，N的增加要適量和適期，有一定增產(chǎn)作用，但不成比例，要防止倒伏和貪青晚熟。③缺N癥狀單株分蘗少，葉片黃瘦而稍硬，根數(shù)少，穗數(shù)少且小，粒重偏低，成熟偏早。（早表）2．磷是小麥核蛋白等物質(zhì)的主要成分。①作用前期能提高N肥利用率和吸收速度（以P增N）；促進麥田早分蘗、生根，根系發(fā)育健壯，提高小麥抗旱、抗寒能力。中后期：促進糖分和蛋白質(zhì)的代謝，有利于物質(zhì)運轉(zhuǎn)，加快灌漿過程，提早成熟。②與小麥生產(chǎn)關系我省普遍缺N，嚴重缺P，施P增產(chǎn)效果較施N更為明顯。③缺P癥狀苗期分蘗少，葉色暗綠（葉鞘）發(fā)紫，無光澤，根系發(fā)育不良，呈“雞爪根”不伸展，變成小老苗，發(fā)苗慢，抽穗開花延遲，千粒重下降。3．鉀是三要素之一。①作用促進CH2O的形成與轉(zhuǎn)化，使葉片中糖分向正在生長的器官輸送，能提高小麥抗病，抗旱及抗凍能力，促進維管束發(fā)育，莖稈粗壯堅韌，抗倒伏。②與小麥生產(chǎn)的關系我省部分地塊缺K，中低田一般不缺K，高產(chǎn)田要補充K肥。③缺K癥狀生長延遲莖稈矮、易倒伏，葉片尖端發(fā)生褐斑，逐漸向下蔓延，下部葉片早期干枯，根系生長不良，抽穗和成熟提早，落黃差，穗小，粒輕，品質(zhì)劣。4．微量元素是小麥生長過程中的調(diào)節(jié)者，各有其獨特的生理功能，都不能缺乏。缺鐵時則發(fā)生失綠現(xiàn)象，脈紋中間的葉肉組織呈黃色，而脈紋為綠色；缺Mg時，葉子起皺或卷起，生育期推遲；缺Ca時，根系發(fā)育停止；缺Mn時葉面有不規(guī)則的灰色、淺黃色、或淺褐色的斑點；缺Zn、Cu、Mo時植株都表現(xiàn)矮小，白化或死亡，缺B還導致雄性器官發(fā)育受阻，花粉敗育，不能結(jié)實。（二）小麥的需肥量及施肥量1．小麥的需肥量隨自然條件、產(chǎn)量水平、品種、栽培技術而變。①一般規(guī)律：每生產(chǎn)100kg子粒，需純N3kg，P2O51~1.5kg，K2O2~4kg，N：P：K=3：1：3，（N、P主要集中在子粒中，占全株總含量的76%和82.4%，K則主要集中于莖稈，占全株總量的70.6%）。②與品種和產(chǎn)量的關系不同品種需肥量不同，如輻63對N的利用率高，省N肥，同一品種隨著產(chǎn)量的提高，需肥量增加，而肥料利用率也提高。③與生產(chǎn)條件、栽培技術的關系生產(chǎn)條件好，栽培技術高，對N、P、K肥的需要量降低，利用率提高，反之則低。2．施肥量①計算方法某元素的需要量=土壤當季供應量+農(nóng)家肥當季供應量+化肥當季供應量土壤當季供應量=土壤中某元素的速效養(yǎng)分含量（ppm）×0.15（表層20cm土重約150000kg）（公斤）農(nóng)家肥當季供應量=農(nóng)家肥施用量×農(nóng)家肥含某元素的百分率×當季利用率化肥當季供應量=化肥施用量×化肥含某元素的百分率×當季利用率一般當季利用率有機肥20~25%，N肥30~50%，P肥15~20%，鉀肥50~70%。為了滿足小麥需肥、施肥量必須大于需肥量，一般N肥為需肥量的2倍，P肥2~4倍，K肥1.5倍。②實踐經(jīng)驗在土壤條件較好的條件下，畝產(chǎn)千斤小麥N15~25kg0.5~1萬kg（土雜肥）P2O57.5~10kg40~50kg（硫銨）K2O15~20kg40~50kg（普鈣）在中低產(chǎn)條件下，每增加土雜肥1000kg，硫銨10kg，普鈣8kg則可增產(chǎn)小麥100kg。（三）小麥在不同生育時期的需肥特點小麥在返青以前吸收養(yǎng)分較少，到拔節(jié)期吸收養(yǎng)分急劇增加，開花以后又逐漸減少。1．中產(chǎn)水平①拔節(jié)期是需肥的臨界期；②拔節(jié)前N的吸收量相對較多，但這時P肥卻很重要，不可缺少，因此要施足N、P底肥；③從拔節(jié)——孕穗K的吸收量急劇增加（因為此時正是莖生長旺期），從孕穗到開花P吸收量最多。2．高產(chǎn)水平①拔節(jié)—孕穗需肥急劇增加②對N的吸收有兩個高峰i從分蘗到越冬ii拔節(jié)—孕穗③對P、K的吸收，拔節(jié)后大為增加，孕穗—成熟吸收最多。3．小結(jié)（1）出苗到起身：需肥較少，為了使幼苗早分蘗，早發(fā)根，培育壯苗，需要適量的N素營養(yǎng)和一定量的P、K營養(yǎng)。（2）起身—孕穗小麥莖葉迅速生長，幼穗分化形成，是小麥一生吸收營養(yǎng)最多的時期（N的吸收高峰：i拔節(jié)—抽穗，ii開花—灌漿；P、K的吸收高峰：拔節(jié)—開花）因此，需要加強N素營養(yǎng)，鞏固年前分蘗、提高分蘗成穗率，并配合適當?shù)腜、K營養(yǎng)，促壯稈增穗、增粒。（3）從孕穗—成熟乳熟以前：應有良好的N素營養(yǎng)，以延長上部各葉的功能期，提高光合效率，增粒重，保持一定的P、K營養(yǎng)促進光合產(chǎn)物的運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化。蠟熟以前：P、K吸收基本結(jié)束，只需維持少量的N素營養(yǎng)，保證正常的灌漿與成熟。（四）合理施肥的原則1．有機肥為主，化肥為輔，無機換有機，培肥低產(chǎn)田。2．基肥為主，追肥為輔。麥收胎里富，基肥是基礎；年外不如年里，三追不如一底。3．合理施用化肥①根據(jù)小麥的需肥規(guī)律、地力、肥料數(shù)量等情況，施肥于最大效應期。

冬肥返青肥起身肥拔節(jié)肥孕穗肥中低產(chǎn)田(抓穗數(shù))√√

高產(chǎn)田(抓穗大)

√√

更高產(chǎn)(抓粒重)

√√②注意N、P配合，適當配比a、由低產(chǎn)變中產(chǎn)階段P（P2O5）/N=0/8-1b、中產(chǎn)變高產(chǎn)P/N=0.5-0.8c、高產(chǎn)變更高產(chǎn)P/N=0.5左右③合理施用底肥，P在土壤中移動性小，有機肥分解慢，一般做底肥施用，N、K肥一般40~50%做底肥。④追肥深施、開溝10cm以上，蓋嚴埋實。⑤因土壤質(zhì)地而異，沙土，少吃多餐，粘土，應提前施，多吃少餐。第四節(jié)小麥的種子萌發(fā)、出苗種植技術一、種子的萌發(fā)和出苗（一）種子的構造小麥種子為潁果、粒形有棱形、卵圓形、圓筒形、橢圓形等，粒色有紅、黃、白、淺黃、金黃等，生產(chǎn)上常分為紅皮和白皮兩種，種子大小一般用千粒重表示30-60g，小麥種子由皮層、胚（盾片、胚芽、胚根、胚軸）、胚乳組成。（二）種子的生活力以發(fā)芽率和發(fā)芽勢作標志。發(fā)芽率：供試種子在規(guī)定日期內(nèi)發(fā)芽粒數(shù)占總粒數(shù)的百分數(shù)。發(fā)芽勢：在3-4天以內(nèi)發(fā)芽種子粒數(shù)占供試粒數(shù)的百分數(shù)。休眠：具有生活力的種子在條件適宜的條件下未能發(fā)芽的現(xiàn)象，不同品種的休眠期不同，一般白粒種子休眠期短，紅粒長。（三）種子的萌發(fā)通過休眠完成后熟之后的種子，在適宜的水、氧、溫之下便可以發(fā)芽生長。1．吸水膨脹過程（物理過程）：庫存種子一般含水12-13%。在這種情況下，其內(nèi)淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪等呈凝膠狀態(tài)，當種子吸水后，變成溶膠狀態(tài)，體積增大，產(chǎn)生強大的膨壓，促使種子萌發(fā)。2．物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程（生化過程）（1）淀粉在其酶的作用下形成麥芽糖，進一步分解為葡萄糖。（2）蛋白質(zhì)、脂肪、纖維素→含N的簡單物質(zhì)。3．生物學過程，當子粒吸水達自身重量的45-50%時，胚根鞘首先突破皮層而萌發(fā)——露白。接著胚芽鞘也破皮而出，一般胚根生長快于胚芽，當胚根伸出種皮長達種子長，胚芽達到種子的一半時，稱為發(fā)芽。（四）出苗與生長子粒萌發(fā)后，首先是胚芽鞘出土，它是一片不完全葉，見光后即停止生長（當?shù)谝黄G葉達正常大小時，芽鞘就皺縮死亡），然后從胚芽鞘長出第一片綠葉，當?shù)谝黄G葉伸出胚芽鞘2cm時，稱為出苗。小麥的第一片綠葉上下寬窄相近，頂端較鈍，葉片較小而厚，葉脈明顯，葉鞘較小，第一綠葉的大小與胚乳的大小直接相關，第一綠葉可進行光合作用，其大小在生產(chǎn)上有重要意義，第一綠葉出現(xiàn)5-7天后，第二綠葉長出。胚芽鞘和第一片綠葉之間的節(jié)間（上胚軸）伸長，形成（稱為）地中莖，把第一片綠葉和以上幾個節(jié)和生長錐推到近地表處，地中莖的長短與品種和播深有關，播種深則長、淺則短或沒有。地中莖過長，消耗種子養(yǎng)分過多，不利于壯苗。（五）影響萌發(fā)與出苗的因素1．種子的質(zhì)量和特性（內(nèi)因）（1）種子大小、飽滿度，大而飽滿的種子萌發(fā)出苗快。（2）種子休眠期：通過休眠期種子才能萌發(fā)。2．環(huán)境條件（外因）（1）溫度種子發(fā)芽最低溫度1-2℃，最適為15-20℃，最高為35-40℃，溫度不同出苗快慢差別很大。（16-18℃，6-7天出苗且齊，7-8℃，20-30天出苗，低于3℃播種，一般年前不能出苗）。（2）土壤濕度種子萌發(fā)適宜的土壤濕度為田間持水量的70-80%，其土壤含水量在砂土地約相當于14-16℃，下限＜10%，壤土16-18%，下限＜13%，粘土20-24%，下限＜16%。（3）土壤空氣，要求土壤有良好的通氣條件。3．播種深度3-5cm，過深地中莖過長，消耗胚乳養(yǎng)分過多，苗弱；過淺，表面分蘗過多，蘗不狀不抗旱。二、小麥的種植技術（一）播前準備1．確定品種布局；2．準備生產(chǎn)資料；3．安排備耕農(nóng)活、造墑（1）澆串茬水（收獲前澆），（2）收獲后澆水放大水造墑好于開溝造墑，播前造墑好于澆蒙頭水，澆蒙頭水好于不澆的。（二）選用良種加入WTO后關鍵是優(yōu)質(zhì)，99年全省優(yōu)質(zhì)小麥播種1200萬畝，主要PH85-16，濟南17，煙農(nóng)15，PH691，煙優(yōu)361，PH1521等。1．冬季較冷的應選抗凍的冬性品種。2．高產(chǎn)田選耐肥品種，中產(chǎn)田選適應性強的品種，低產(chǎn)田選耐瘠的品種。（三）種子處理1．選大粒飽滿的種子。2．做發(fā)芽試驗。3．促后熟打破休眠，提高發(fā)芽率，減少病害。4．藥劑拌種，防地下害蟲。（1）50%的1605浮油50ml，加水5kg，拌種50kg，悶4-6小時稍亮后播種。（2）50%辛硫磷100ml，加水2.5-3kg，拌種50kg，悶3-4小時。5．浸種催芽：只用于晚茬麥，胚根不要超過種子長度的1/3，且播前要晾干。（四）合理施用底肥和種肥1．底肥的用量及用法（三追不如一底）有機肥、磷肥全部作底肥，N肥底肥應占總量的30-50%（底力高30%，底力差50%）。

碳銨（每畝kg）普鈣（kg/畝）一般用量上等肥力田塊10-1515-25

中等肥力田塊20-2525-40

下等肥