第壹章緒論農學:農業科學是研究農業生產理論和實踐的壹門科學.農學的特點：系統的復雜性技術的實用性生產的持續性作物生長的規律性明顯的季性嚴格的地區性作物生產系統：由“作物-環境-技術”子系統構成的多層次開放性農田生態系統。作物生產概況：(1)農業生產水平不停提高,但糧食安全不容忽視(2)農業區域布局逐漸形成作物生產發展的奉獻原因：(1)品種改良(2)增施肥料與施肥技術(3)擴大澆灌與節水技術(3)設施栽培：溫室大棚地膜覆蓋(4)作物病、蟲、草害的防治(5)高新技術的應用：遙感技術基因工程技術化學調控技術計算機信息技術中國農作物生產的奉獻原因：改革或政策對農業生產的影響技術進步對農業生產的影響重大工程或適應性措施對農業生產的影響：南水北調中國特色的作物栽培技術與種植制度：復種、間套作、立體栽培高產栽培技術：如育苗移栽技術、合理密植技術、定量化栽培技術等壹、作物生產發展的目的：1生產率目的（高產）2可持續性目的（生態安全）3經濟高效目的4營養安全目的二、作物生產發展的途徑1建設高產農田2改革種植制度3普及優良品種4發展先進合用技術建設高產農田1我國有2/3的農田為中低產田2按糧食產量水平來劃分，中低產田土重要是以3年的糧食平均原則畝產為計算指標來劃分，如山西省以每畝產量在150kg如下為低產田，150--300kg為中產田；江蘇省則以每畝產量在300kg如下為低產田，300～600kg為中產田.中低產田土改造技術工程技術：如水利設施建設、渠系配套和渠道防滲工程、小水利工程建設和加固運用、坡改梯技術、節水澆灌工程技術、中低產田暗灌工程技術等。農藝技術：如化肥深施、(測土)配方施肥技術、保水劑（旱地龍）的施用、秸稈覆蓋技術、地膜覆蓋技術、作物復種輪作技術、少免耕技術等。改革種植制度發展糧-經-飼三元構造提高復種指數第二章作物的來源與分類壹、作物的來源作物來源于野生植物經人類馴化選育而成二、作物的傳播自然界植物的傳播途徑是多方面的，而作物的傳播，則以人類活動，即人類遷徙為重要傳播途徑三作物的分類按作物用途和植物學系統相結合的措施：重要分為糧食作物、工業原料作物和飼料及綠肥作物①糧食作物（食用作物，foodcrops）a、禾谷類作物（cerealcrops）禾本科的稻、麥（小麥、大麥、燕麥、黑麥）。b、豆菽類作物（legumecrops）豆科的大豆、扁豆、綠豆、蠶豆、豌豆、紅豆（赤豆、小豆）等。c、薯類作物（tuberouscrops）旋花科的甘薯、茄科的馬鈴薯、大戟科的木薯、豆科的豆薯、天南星科的芋等。②工業原料作物（industrialcrops,經濟作物economiccrops）a、纖維作物（fibercrops）b、油料作物（oilcrops）：拾字花科的油菜，豆科的花生，菊科的向曰葵，胡麻科的芝麻，紅花等c、糖料作物（sugarcrops）e、其他專用作物（otherespecialcrops）③飼料及綠肥作物（forageandgreenmanurecrops）按作物的生物學特性分類①按感光周期反應特性分為長曰照作物（小麥、油菜、蠶豆）、短曰照作物（水稻、棉花、玉米、大豆）、曰中性作物（蕎麥、豌豆）；②按感溫反應特性分為喜溫作物（水稻、玉米、棉花）、耐寒作物（小麥、油菜、蠶豆）；③按光合作用CO2同化途徑分為碳3作物（稻、麥、棉、豆類、油菜）和碳4作物（玉米、高粱、甘蔗）、CAM作物（龍舌蘭麻、菠蘿麻）；④按感水反應特性分為水生作物（蓮、菱、萍）、喜水作物（水稻、茭瓜）、耐澇作物（高粱、麻）、耐旱作物（粟、棉花）；⑤按根系形態分為直根系作物（棉花、油菜、大豆、煙草、麻、花生）和須根系作物（稻、麥、玉米）；⑥按莖稈形態分為高稈作物（玉米、紅麻、甘蔗、向曰葵）、矮稈作物（稻、麥、油菜、大豆、棉花）和蔓莖作物（甘薯、苕子）。按播種或收獲季節分類春播作物（棉花、玉米）、夏播作物（水稻、大豆、花生、玉米）、秋播作物（小麥、蠶豆夏收作物（小麥、油菜、蠶豆）、秋收作物（水稻、玉米、棉花、花生、甘蔗、甘薯、大豆）。、油菜）；四作物的分布與我國種植業分區1、作物分布與環境：作物的分布是指作物通過擴散，并在不壹樣地理區域位置上種植後的空間配置狀況。南方秈稻北方粳稻2、世界作物分布a、小麥（wheat），喜冷喜涼濕潤，是世界栽培面積最大的谷物，總面積約2億公頃冬小麥分布于N200——400春小麥分布于N400——670b、水稻（rice），喜溫好光喜水，為世界第二大谷物，總栽培面積約億公頃，集中于東亞、南亞地區。c、玉米（corn,maize），喜溫好光耐旱，為世界第三大谷物，重要優質飼料作物，總栽培面積約億公頃，集中于亞洲、美洲。3、中國作物分布（1）作物分布比例：中國的耕地面積保持在億公頃左右，其中澆灌面積50%（水田25%）。作物分布比例：（2）作物分布稻谷我國稻谷面積和產量占全世界三分之壹以上；主產區：南方雨量充沛平整水田地區，占總面積83%，包括:珠江流域的廣東、廣西、福建和少部雲貴（秈稻）長江流域（淮河流域）的浙江、江蘇、安徽、江西、湖北、湖南、四川（粳稻、秈稻）最大生產省:湖南省大豆我國是大豆原產地，目前面積和總產占全世界拾分之壹主產區:東北產區的黑龍江、內蒙古（春大豆）、吉林、遼寧黃淮海產區的河南、山東、河北、安徽（夏大豆）最大生產?。汉邶埥眍恆、甘薯:集中分布于四川、山東、河南、安徽、廣東，以四川為最大生產省；b、馬鈴薯:集中分布于內蒙古、黑龍江、甘肅、陜西、雲南，以內蒙古為最大生產省。油菜籽我國油菜面積和產量占全世界四分之壹，占全國油料作物面積50%。主產區：長江流域產區（占70%），包括：安徽、四川、江西、湖南、湖北、江蘇、浙江冬油菜產區黃河以南春油菜產區內蒙古單產最高?。航K、湖北花生糖料作物棉花我國棉花面積和產量占全世界四分之壹，為世界最大產棉國。主產區：新疆棉區——占30%左右，最大產棉省，200萬公頃黃河流域棉區——占30%左右，重要包括河南、山東、河北、山西長江流域棉區——占30%左右，重要包括湖北、湖南、江蘇、安徽、四川煙草我國煙草面積和產量占全世界%，為世界最大產煙國。主產地：雲南、貴州、福建、四川、湖南、河南、山東、黑龍江（3）我國種植業分區1、我國農業資源的特點農業資源是指與農業生產有關的生長資料的天然來源，如光、熱、水、土地、生物、礦質元素等。特點：大部分地區屬于中緯度地帶，光、熱條件好。東南部地區受季風影響強烈，而西北部地區氣候大陸性極強，水條件差異很大。我國的山地明顯多于平地，對土地運用和作物生產壹般弊多利少。2、我國農業資源的評價耕地資源不停減少，人均耕地低于800m2，基本農田保護成為基本國策；各地區土、熱、水條件的配合不協調，作物生產潛力需深入挖掘；農業自然災害存在明顯周期性，嚴重制約作物生產力的發展。3、我國種植業劃分為10個壹級區和31個二級區4、九大優勢農產品產業帶（壹）優質水稻（二）“雙低”油菜（三）蔬菜（四）優質三元豬（五）優質水產品（六）速生豐產林（七）柑桔（八）優質棉花（九）優質專用小麥第三章作物的生長發育與產品質量第壹節作物的生長發育1、生長與發育概念：生長（growth）——作物體細胞數目增長（分裂）和體積、重量增長（伸長和物質積累）的量變過程（不可逆）。發育（development）——作物體細胞、組織器官分化的質變過程。意義：生長發育：自種子萌發新壹代種子發育成熟的生命周期的生命活動，最終形成壹定數量和質量的作物產品。經歷作物體由小到大、由輕到重，伴隨形成新的組織和器官。2、作物的畢生生育期的概念：作物從播種材料出苗到收獲產品成熟所持續的天數稱為生育期（亦稱全生育期）。作物的生育時期作物畢生可根據外部形態出現的明顯變化，劃分為若干個階段，這幾種相對分列而又互相銜接的階段就為生育時期。生育時期壹般以體現明顯差異的某個時間點（壹般稱為物侯期）作為劃分界點。3、作物的生長發育特性作物畢生中，經歷由營養生長向生殖生長轉變的重要的發育階段。發育的突變形式為花器官原始體開始分化穗分化花芽分化發育必須通過內部生理條件的誘導才能實現，即遺傳因子和環境因子互相作用的成果的誘導。在遺傳因子穩定條件下，溫度、光照成為誘導質變的主導因子4、作物的溫光反應特性高溫——短曰照型——即作物規定相對較高的溫度通過感溫階段，規定相對較短的曰照長度通過感光階段；——代表作物有水稻、玉米、大豆、棉花、花生、煙草等。低溫—長曰照型——即作物規定相對較低的溫度通過感溫階段，規定相對較長的曰照長度通過感光階段；——代表作物有小麥、大麥、蠶豆、油菜等。上述兩種發育特性基本型都也許產生變異類型。春化作用（vernalization）：低溫增進植物開花的作用。大多數植物（如芹菜、胡蘿卜、白菜、天仙子、冬小麥、冬黑麥等）低溫是花誘導的必需條件。5、作物生長的壹般規律生長的周期性:生長以漸進方式進行，周期內展現S型（慢——快——慢）的生長曲線。整個植株體是這樣每個器官體是這樣。生長的極性現象:作物某壹器官的上下兩端，在形態和生理上均有明顯的差異．壹般是上端生芽下端生根，這種現象叫做極性。再生現象:當作物體失去壹部分後，在合適的環境條件下，仍能逐漸恢復所失去的部分，再形成壹種完整的新個體，這種現象叫再生。（多用于無性繁殖）6、作物器官生長的有關性作物的器官、組織間在生長發育上的互相聯絡、互相影響的特性為生長發育有關性。(1)地下部與地上部間的有關性形態有關性——地下部根系-------------地上部莖、葉、花、果實物質積累有關性——根系、莖、葉、花、果實各器官在生長過程中消耗需求和積累同化物、水、礦物質等物質的生理活動的協調成果，最終體現出壹定的干物質重量的比例?！诒龋褐父蹈晌镏嘏c地上部莖、葉、花、果實干物重的比值。①根冠比系相對參數根冠比大：也許是根系的絕對重量大也也許是地上部絕對重量小根冠比?。阂苍S是根系的絕對重量小也也許是地上部絕對重量大②不壹樣作物、同壹作物不壹樣品種、同壹作物不壹樣生育階段體現不壹樣根冠比。③影響根冠比的外界條件供氮充足、土壤水分過多也許減少根冠比值；供氮局限性、土壤干旱、供磷充足等也許增大根冠比值。（2)主莖與側枝（分蘗）間的有關性頂端優勢——作物頂芽生長克制側芽（分枝）發育或生長的現象稱為頂端優勢?！宄斞炕驌p傷頂芽，可增進側芽（分枝、分蘗）的發育和生長，如棉花、蠶豆的打頂，小麥越冬前彈壓等?！酥苹蚯宄齻妊浚ǚ种Γ稍鲞M主莖發育和生長(4)營養生長與生殖生長間的有關性營養生長(vegetativegrowth)：根、莖、葉等營養器官的生長生殖生長(reproductivegrowth)：花、果實等生殖器官的生長營養生長和生殖生長間互相依賴。生殖生長是營養生長的基礎營養生長是生殖生長的基礎營養生長和生殖生長互相制約作物生長前期，營養生長過旺或者生長量局限性都會推遲生殖生長的發生。作物生長前期，營養生長過旺或者生長量局限性都會推遲生殖生長的發生。作物生殖生長開始後，克制營養生長7、作物器官的生長發育（1）種子概念：植物學意義：真正的種子（seed），由種子植物通過有性生殖形成的胚珠（ovule）發育成的繁殖器官。作物學意義：包括三類繁殖器官胚珠發育而成的種子（大豆、棉籽、油菜籽）子房發育而成的果實（稻谷、麥粒）無性繁殖器官（根、莖、葉，馬鈴薯、甘薯）（2）形態和構造壹般來說，種子的構造包括三部分：種皮、種胚、胚乳A、種皮（seedcoat）——保護組織B、種胚（embryo）種胚占種子很小部分種胚充斥整個種皮，壹般子葉肥大，是種子萌發的營養源（雙子葉作物）胚的構造：胚芽（plumule）——形成作物莖、枝、葉、芽；胚根（radicle）——形成作物根系；胚軸（hypocotyl）——形成根、莖過渡區或莖；子葉（cotyledon）——貯藏營養物質；C、胚乳（eudosperm）種子內貯藏營養物質的組織。（3）種子休眠休眠(dormancy)：種子成熟後必須通過壹段內部發生深入變化的時期才能發芽的現象。意義：種子休眠是適應環境保持作物種進化的生態特性。——防止穗發芽——種子和產品的貯藏休眠的原因：經歷種胚的後熟過程硬實導致透性不良（水、氣）存在發芽克制物質破除休眠物理處理，如輻射、電、波、磁處理、機械磨損；溫度、脫水處理，如曬種（高溫、干燥）、低溫處理；化學處理，如激素、氧化劑浸種處理。（4）種子的萌發種子萌發（seedgermination）是種子的胚從相對靜止狀態變為生理活躍狀態，并長成營自養生活的幼苗的過程。生產上往往以幼苗出土為結束。萌發經歷的過程：吸脹、萌動、發芽吸脹（imbibition）種子內的親水性物質吸引水分子，使種子體積迅速增大。吸脹的成果使種皮變軟或破裂，種皮對氣體等的通透性增長，萌發開始。萌動指胚根胚芽向外生長突破種皮的現象。生理生化過程＋物理過程發芽（comeintobud）（5）影響種子萌發的外界條件水分——是種子萌發的首要條件、滿足最低需水量——種子可以萌發、合適的水、氣條件——種子萌發好最低需水量——剛剛能使種子萌發時的吸水量，常用吸水率表達。萌發時吸水量吸水率（%）=———————×100種子重量吸水率重要受化學成分影響，壹般蛋白質種子粉質種子＞油質種子萌發最低需水量高的種子，其總需水量也高。種子萌發吸水的三個階段①急劇吸水的物理學吸脹過程；②緩慢的生化吸水過程；③大量吸水的新生器官生長過程。影響種子吸水速度的原因①溫度：30℃以內。T↑，速度↑。如早稻浸種3-4天；晚稻浸種1天②品種：秈、粳，谷殼厚薄。（6）影響種子萌發的外界條件溫度——種子萌發的必需條件之壹種子萌發的溫度三基點——即萌發的最低、最適、最高溫度最低最適最高耐寒性作物04℃2028℃40℃喜溫性作物612℃3035℃40℃變溫有助于種子萌發增進了氣體互換減少貯藏物質的呼吸消耗有助于某些酶的激活有助于休眠打破有些種子對變溫不敏感，但有些則對變溫敏感，不變溫不能很好萌發。氧氣——亦是種子萌發的必需條件，若低于壹定程度，種子便不能萌發氧分壓高可以增進萌發物質運用率高生成有毒物質（CO2、乙醇）少對氧氣多少的規定因作物而異油質種子需O2多水生植物種子需O2少發芽或播種，應盡量保持空氣流通，保證有充足O2供應（9）根的生長發育根的類型（root）須根系（fibrousrootsystem）類型直根系（mainrootsystem）類型塊根（fuborous）類型根系的功能（function）支撐地上部作物體；吸取、輸導水分和養分（礦質養分）；合成某些生物物質，如氨基酸、生長物質、生物堿（豆科作物具有生物固氮能力）；分泌有機酸，維持根際土壤pH值平衡，貯存產品器官，如甘薯、甜菜、胡蘿卜等；繁殖器官，如甘薯、苧麻。影響根系生長的條件第首先：供應根系生長發育的有機物質，決定于地上部的光合作用效率和給根系的輸送量。第二方面：根系生長發育所處的環境條件（10）莖和分枝的生長發育1.禾谷類作物莖系統：主莖、分蘗莖，此兩者統稱為節，節間分為伸長與不伸長禾谷類作物的莖和分蘗（tiller）壹般為圓柱形，稻麥由5~6個伸長節間構成，玉米、高粱由8~12個伸長節間構成，莖節壹般中空，籽粒灌漿物質10~30%來自于莖蘗積累。分蘗節莖或分蘗的基部莖節不伸長密集于地表處稱為分蘗節（tilleringnode）。分蘗節上著生的腋芽在壹定的條件下發育為分蘗；伸長節上著生的腋芽壹般處在休眠狀態。禾谷類作物莖、蘗的生長禾谷類作物的莖或蘗的頂端同步分化形成莖節和葉原基，後莖節居間分生組織伴隨葉鞘的伸長而伸長。節間伸長壹般由下部節開始，依次向上。主莖或分蘗基部第壹伸長節間伸長達1~3（2）㎝時稱為拔節（elongating）。2.雙子葉作物主莖由數拾個節間構成，壹般來說節間長度展現下短、中長、上短趨勢。主莖節間的每壹種葉腋內壹般有壹種腋芽，發育成壹種壹次分枝，壹次分枝上發育出二次分枝……。雙子葉作物的分枝方式：①單軸分枝（monopodialbranch）②合軸分枝（sympodialbranch）③假二叉分枝（falsedichotomousbranch）3.作物莖的變態型作物的莖，可劃分為地上莖、地下莖兩種類型。地上莖：直立莖（erectstem）直立莖（erectstem）地下莖：根莖（rhizome）塊莖球莖鱗莖4．莖、分枝（蘗）的功能支撐葉、穗、花、果實；轉運水分、養分的通道（輸導）；合成光合產物（綠色莖枝）；貯藏器官（產品）甘蔗、藕、馬鈴薯、洋蔥；繁殖器官；通氣功能（水稻）。（11）葉的生長發育葉的構成禾本科的葉包括葉片（blade）和葉鞘（leafsheath雙子葉作物的真葉由葉片、葉柄（petiole）和托葉（stipule）構成。葉的形態葉的生長分化伸長功能期衰老（12）花的發育構成花序的基本單位——小穗（spikelet）開花習性：每壹朵花，在完畢所有分化進程和性發育後開花。每壹種作物，數量不壹樣的花按照壹定的方式和次序逐壹開花、受精，形成不壹樣的開花習性。禾谷類作物開花的標志壹般為花藥伸長出穎殼外（揚花）；其他作物開花的標志為花冠伸長展開?；ㄆ冢╞loomingstage）作物全株開第1朵到結束開花