作物栽培學(xué)概論課件

作物栽培學(xué)概論作物栽培學(xué)概論1第一節(jié)緒言一、作物栽培學(xué)的性質(zhì)和任務(wù)二、作物栽培學(xué)的概念與發(fā)展趨勢三、作物栽培的特點(diǎn)四、作物生產(chǎn)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位五、作物生產(chǎn)概況

第一節(jié)緒言2一、作物栽培學(xué)的性質(zhì)和任務(wù)作物栽培學(xué)是為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)的一門綜合性應(yīng)用科學(xué)。它的任務(wù)是研究作物生長發(fā)育規(guī)律和作物產(chǎn)量形成規(guī)律及其與環(huán)境條件的相互關(guān)系，并探討解決作物實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低成本的栽培技術(shù)措施和理論依據(jù)。作物栽培學(xué)是研究作物一環(huán)境一措施三者關(guān)系的一門科學(xué)。一、作物栽培學(xué)的性質(zhì)和任務(wù)3二、作物栽培學(xué)的概念與發(fā)展趨勢1、作物栽培學(xué)的概念：是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基本部門之一，是以植物學(xué)、植物生理學(xué)、生態(tài)學(xué)、氣象學(xué)、農(nóng)業(yè)化學(xué)、耕作學(xué)、土壤學(xué)、數(shù)學(xué)等學(xué)科為基礎(chǔ)，綜合運(yùn)用這些學(xué)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(guān)系和人工調(diào)節(jié)控制技術(shù)以期達(dá)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(shù)科學(xué)，是直接為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)的科學(xué)。作物栽培學(xué)概論課件42、作物栽培學(xué)的研究方向全國農(nóng)區(qū)耕地產(chǎn)量潛力的研究。全國不同類型地區(qū)農(nóng)作體系的研究。主要農(nóng)作物合理布局和調(diào)整結(jié)構(gòu)的研究。不同類型地區(qū)農(nóng)作體系相適應(yīng)的集約化耕作栽培技術(shù)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(biāo)及潛力分析與效果的研究。2、作物栽培學(xué)的研究方向5三、作物栽培的特點(diǎn)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(diǎn)。1、系統(tǒng)的復(fù)雜性2、技術(shù)的實(shí)用性3、生產(chǎn)的連續(xù)性4、生長的規(guī)律性5、明顯的季節(jié)性6、嚴(yán)格的地域性7、較強(qiáng)的社會性三、作物栽培的特點(diǎn)6四、作物生產(chǎn)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位農(nóng)業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，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(chǔ)，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(jì)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(guān)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(guān)。作物生產(chǎn)的地位和作用主要表現(xiàn)在以下幾個方面。1、人民生活資料的重要來源2、工業(yè)原料的重要來源3、出口創(chuàng)匯的重要物資4、農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)四、作物生產(chǎn)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位7五、作物生產(chǎn)概況1、世界作物生產(chǎn)概況2、我國作物生產(chǎn)概況

五、作物生產(chǎn)概況81、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(jì)，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(jìn)步提高復(fù)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(yīng)付人口壓力的嚴(yán)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(wù)。1、世界作物生產(chǎn)概況9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世界谷物生產(chǎn)變化情況年份198019901995199619971998199910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(xué)技術(shù)的進(jìn)步和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件的改善。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112、我國作物生產(chǎn)概況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(fù)種指數(shù)的提高彌補(bǔ)了因工業(yè)化、城市化和交通網(wǎng)絡(luò)建設(shè)而減少的耕地，保證了作物生產(chǎn)的播種面積。作物總播種面積中經(jīng)濟(jì)作物如糖料、油料、烤煙、蔬菜等播種面積有較大幅度的增加。2、我國作物生產(chǎn)概況12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。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。我國糧食總產(chǎn)從1949年的1.13×108t增加到113第二節(jié)作物的概念、分類及產(chǎn)量一、作物的起源二、作物的概念三、作物的分類四、作物的產(chǎn)量五、作物品質(zhì)第二節(jié)作物的概念、分類及產(chǎn)量14一、作物的起源地球上約有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(jì)作物1000種，飼料、綠肥400余種。栽培作物起源于野生植物。一、作物的起源15目前世界作物起源中心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(zāi)難、水力、風(fēng)力、地殼變動、生物傳播。目前世界作物起源中心8個：16二、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”）二、作物的概念17三、作物的分類（一）按用途和植物學(xué)系統(tǒng)分類（四大部門九大類別）1．糧食作物2．經(jīng)濟(jì)作物（工業(yè)原料作物）3．綠肥及飼料作物4．藥用作物三、作物的分類181．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1．糧食作物192．經(jīng)濟(jì)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2．經(jīng)濟(jì)作物（工業(yè)原料作物）203．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。3．綠肥及飼料作物21隨著農(nóng)業(yè)的發(fā)展和市場經(jīng)濟(jì)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(yīng)有所變化。隨著農(nóng)業(yè)的發(fā)展和市場經(jīng)濟(jì)的需要，越來越多的野生植物被22（二）按生物學(xué)特性分類1．根據(jù)對溫度的要求分類2．根據(jù)對光照的要求分類3．根據(jù)作物對水分的要求分類（二）按生物學(xué)特性分類231．根據(jù)對溫度的要求分類①喜溫作物生長適溫20~30℃。分溫涼型：如大豆、谷子、甜菜等。溫暖型：如水稻、玉米、棉花、甘薯。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。分喜涼耐寒型，如冬小麥、黑麥、大麥、豌豆等。喜涼耐霜型，如春小麥、大白菜等。1．根據(jù)對溫度的要求分類242．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。2．根據(jù)對光照的要求分類253．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。3．根據(jù)作物對水分的要求分類26（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(diǎn)，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）。（三）按栽培特性分類27四、作物的產(chǎn)量1、作物的產(chǎn)量2、作物產(chǎn)量的構(gòu)成因素3、產(chǎn)量的形成過程4、作物的增產(chǎn)潛力及提高產(chǎn)量的途徑四、作物的產(chǎn)量281、作物的產(chǎn)量包括生物產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)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(jī)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(jī)物質(zhì)占90－95％，礦物質(zhì)占5－10％，因此，光合作用形成的有機(jī)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(chǔ)；經(jīng)濟(jì)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(jì)系數(shù)：生物產(chǎn)量轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的效率。1、作物的產(chǎn)量29經(jīng)濟(jì)系數(shù)=經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量/生物產(chǎn)量。經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量可以是生殖體（籽粒、莢果、果實(shí)），也可以是營養(yǎng)體（根、莖、葉）。決定經(jīng)濟(jì)系數(shù)的因素：①與所利用的產(chǎn)品器官有關(guān)：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(xué)成分有關(guān)：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(jì)系數(shù)還決定于栽培條件和栽培水平。經(jīng)濟(jì)系數(shù)=經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量/生物產(chǎn)量。經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量可以是生殖體（籽粒302、作物產(chǎn)量的構(gòu)成因素作物產(chǎn)量=生物產(chǎn)量×經(jīng)濟(jì)系數(shù)=[（光合面積×光合能力×光合時間）―呼吸消耗]×經(jīng)濟(jì)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2、作物產(chǎn)量的構(gòu)成因素313、產(chǎn)量的形成過程作物經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的形成過程，一般可以劃分為三個時期作物干物質(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?fù)Ｖ蛊冢弘S葉片衰老，同化物由營→生殖器官，群體干物質(zhì)積累減慢，當(dāng)進(jìn)入成熟期，干物質(zhì)積累停止?？傊省癝”型生長曲線。3、產(chǎn)量的形成過程32時期營養(yǎng)生長時期營養(yǎng)生長并進(jìn)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(shí)產(chǎn)量形成營養(yǎng)特點(diǎn)（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(shí)器官充實(shí)，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，防貪青時期營養(yǎng)生長時期營養(yǎng)生長并進(jìn)時期生殖生長時期生殖生長營養(yǎng)中心334、作物的增產(chǎn)潛力及提高產(chǎn)量的途徑1）、作物的增產(chǎn)潛力2）、提高作物產(chǎn)量的途徑a.選育高光效品種。b.提高光能利用率c.合理栽培技術(shù)措施。4、作物的增產(chǎn)潛力及提高產(chǎn)量的途徑341）、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(jìn)行光合作用，稱為有效輻射。太陽輻射的可見光部分44.4%（進(jìn)行光合）——有效射輻，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。從光能利用角度，作物的增產(chǎn)潛力很大。1）、作物的增產(chǎn)潛力352）、提高作物產(chǎn)量的途徑a.選育高光效品種。b.提高光能利用率c.合理栽培技術(shù)措施。2）、提高作物產(chǎn)量的途徑36確定適宜的種植密度采用合理的栽培措施，加強(qiáng)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(jìn)光合產(chǎn)