01 作物栽培学概论.ppt

第1页：作物栽培学概论封面

作物栽培学概论：本篇系统介绍作物栽培学的性质与任务、概念与发展趋势、作物栽培的特点、作物生产在国民经济中的地位与生产概况，以及作物的起源、分类、产量与品质。

第2页：第一节 绪言 主要内容

第一节 绪言

1. 作物栽培学的性质和任务
2. 作物栽培学的概念与发展趋势
3. 作物栽培的特点
4. 作物生产在国民经济中的地位
5. 作物生产概况

第3页：作物栽培学的性质与任务

性质

作物栽培学是为农业生产服务的一门综合性应用科学。

任务

研究作物生长发育规律和作物产量形成规律及其与环境条件的相互关系，探讨实现高产、稳产、优质、低成本的栽培技术措施和理论依据。

核心关系

作物栽培学是研究「作物—环境—措施」三者关系的一门科学。

第4页：作物栽培学的概念

作物栽培学的概念：是农业生产的基本部门之一，以植物学、植物生理学、生态学、气象学、农业化学、耕作学、土壤学、数学等学科为基础，综合运用这些学科的基本理论和最新成就，全面系统地研究作物生长发育和产量形成的规律及其与外界环境条件的关系和人工调节控制技术，以期达到高产、稳产、优质、低成本的理论和措施，是一门直接为农业生产服务的技术科学。

第5页：作物栽培学的研究方向

作物栽培学的研究方向

1. 全国农区耕地产量潜力的研究。
2. 全国不同类型地区农作体系的研究。
3. 主要农作物合理布局和调整结构的研究。
4. 与不同类型地区农作体系相适应的集约化耕作栽培技术体系研究。
5. 我国高产、中产、低产农区农田产量综合分类指标及潜力分析与效果的研究。

第6页：作物栽培的特点

作物生产以土地为基本生产资料，受自然条件影响较大，生产周期较长，与其他社会物质生产相比具有以下鲜明特点。

• 系统的复杂性
• 技术的实用性
• 生产的连续性
• 生长的规律性
• 明显的季节性
• 严格的地域性
• 较强的社会性

第7页：作物生产在国民经济中的地位

农业是国民经济的基础，农产品具有特殊的使用价值，是人类生存最基本、最必需的生活资料。作物生产又是农业生产的基础，不仅直接供给人类所需生活资料，还供给畜牧业、渔业等所需饲料，其发展对整个国民经济和社会稳定作用重大。

地位和作用主要表现在

1. 人民生活资料的重要来源
2. 工业原料的重要来源
3. 出口创汇的重要物资
4. 农业的基础产业

第8页：作物生产概况主要内容

五、作物生产概况

1. 世界作物生产概况
2. 我国作物生产概况

第9页：世界作物生产概况

近年来世界人口迅猛增长给农业生产带来巨大压力和动力。据统计，1975年世界人口为40亿，耕地面积15.07亿hm²；到1999年仅24年时间，人口增加到60亿，耕地面积却减少到13.13亿hm²。

各国都十分重视依靠科技进步提高复种指数和作物单产来保持农产品总量增加，以应付人口压力的严重挑战。在农产品生产中，粮食生产被列为首要任务。

第10页：世界谷物生产变化情况

世界谷物生产变化情况：下表列出1980—1999年七个年份的谷物总产、收获面积与单产。

单产由总产与面积推算复核，与表内数值一致；原文以数字连排方式呈现，此处按年份还原为表格。

第11页：作物总产增加得益于单产提高

作物总产的增加主要得益于单产的提高，而单产的提高主要有赖于现代农业科学技术的进步和农业生产条件的改善。

第12页：我国作物生产概况

我国栽培面积最大的作物是水稻和小麦，其次是玉米和油料作物；单产和总产最高的作物依次是水稻、玉米、小麦。

由于新开垦耕地和复种指数的提高，弥补了因工业化、城市化和交通网络建设而减少的耕地，保证了作物生产的播种面积。作物总播种面积中，经济作物如糖料、油料、烤烟、蔬菜等播种面积有较大幅度增加。

第13页：我国主要作物总产增长情况

我国粮食总产从1949年的1.13×10⁸t增加到1999年的5.08×10⁸t，增长了3.5倍，年均增长3%左右。1999年棉花总产3.83×10⁶t、糖料总产8.33×10⁷t和油料总产2.60×10⁷t，分别是1949年的12.9倍、44.1倍和15.2倍。

近几年，我国的谷物、棉花、油菜、花生等作物的总产量位居世界第一位。从单产来看，粮、经作物也有了显著提高，特别是改革开放以来提高幅度较大。

第14页：第二节 作物的概念、分类及产量

第二节 作物的概念、分类及产量

1. 作物的起源
2. 作物的概念
3. 作物的分类
4. 作物的产量
5. 作物品质

第15页：作物的起源

地球上约有40万种植物，被人类利用的大约有2500~3000种，为人类栽培的作物有2300余种，其中粮食作物900余种，经济作物1000种，饲料、绿肥400余种。

栽培作物起源于野生植物。

第16页：世界作物起源中心与代表作物

目前世界作物起源中心共8个：下表列出各中心及其主要农作物。

传播途径：战争、旅游、迁移、外交、灾难、水力、风力、地壳变动、生物传播。

第17页：作物的概念（广义与狭义）

广义

对人类有利用价值、为人类栽培的各种植物（地球上植物有40多万种，被利用的植物有2500~3000多种）。

狭义

指农作物，目前主要栽培的作物有90多种，我国有50多种。粮、棉、油，糖、麻、烟，茶、桑、果，菜、药、杂，统称为「庄稼」。

第18页：按用途和植物学系统分类

（一）按用途和植物学系统分类（四大部门九大类别）

1. 粮食作物
2. 经济作物（工业原料作物）
3. 绿肥及饲料作物
4. 药用作物

第19页：粮食作物分类

1．粮食作物

• 禾谷类作物：主要是禾本科植物，小麦、大麦、燕麦、黑麦、稻、玉米、谷、高粱、黍类等
• 豆类作物：主要是豆科植物，大豆、豌豆、小豆、绿豆、蚕豆、豇豆、菜豆、小扁豆等
• 薯、芋类作物（根茎类作物）：甘薯、马铃薯、山药、芋、木薯等

第20页：经济作物（工业原料作物）分类

2．经济作物（工业原料作物）

• 纤维作物：棉花、麻类（大麻、苘麻、红麻、黄麻、亚麻等）
• 油料作物：花生、油菜、芝麻、向日葵、红花、蓖麻
• 糖料作物：甜菜、甘蔗、甜叶菊
• 其它作物：烟草、茶叶、薄荷、咖啡、啤酒花等

第21页：绿肥饲料作物与药用作物

3．绿肥及饲料作物：田菁、苕子、苜蓿、草木樨、沙打旺等。

4．药用作物：人参、枸杞等。

第22页：作物分类不是绝对的

随着农业的发展和市场经济的需要，越来越多的野生植物被栽培利用，已栽培作物的用途愈加广泛（棉花：油用、纤维用、三合板等），因此分类不是绝对的，随着发展应有所变化。

第23页：按生物学特性分类的三种方式

（二）按生物学特性分类

1. 根据对温度的要求分类
2. 根据对光照的要求分类
3. 根据作物对水分的要求分类

第24页：作物按温度要求分类

1．根据对温度的要求分类

• 喜温作物：生长适温20~30℃
  • 温凉型：大豆、谷子、甜菜等
  • 温暖型：水稻、玉米、棉花、甘薯
  • 耐热型：高粱、花生、烟草、苜蓿
• 喜凉作物：生长盛期适温15~20℃，可忍耐冬春低温
  • 喜凉耐寒型：冬小麦、黑麦、大麦、豌豆等
  • 喜凉耐霜型：春小麦、大白菜等

第25页：作物按光照要求分类

2．根据对光照的要求分类

• 长日照作物：每天日照长度超过某小时才开花结果，如小麦、大麦、黑麦、豌豆等秋播作物（南移开花推迟或不开花）
• 短日照作物：日照长度短于某小时才能开花结果，如大豆、棉花、玉米、高粱、甘薯（春播）
• 中性作物：对光照长短不敏感，如番茄、四季豆、黄瓜及水稻、棉花、烟草、花生的某些品种
• 喜光作物：大多数作物喜光，光弱不能正常生长发育
• 耐阴作物（不是绝对的）：叶菜类、萝卜、辣椒、菜豆等，光照较弱时仍能生长良好

第26页：作物按水分要求分类

3．根据作物对水分的要求分类

1. 耐旱怕涝作物：谷子、甘薯、花生等
2. 耐旱耐涝作物：高粱、田菁
3. 避旱涝型：生育期较短的作物
4. 中间水分型：既不耐旱也不耐涝，如大豆、玉米、小麦、棉花等
5. 喜湿润型：旱稻、烟草、叶菜类
6. 喜水耐涝型：水稻、苜蓿、黄麻、田菁等

第27页：按栽培特性分类与C3、C4作物

（三）按栽培特性分类：分春播（早春、晚春）、夏播、秋播作物，夏收、秋收作物。

C3作物

光合最先形成的中间产物是带3个C原子的磷酸甘油酸。

C4作物

光合最先形成的中间产物是带4个C原子的草酰乙酸等双羧酸。

第28页：作物的产量主要内容

四、作物的产量

1. 作物的产量
2. 作物产量的构成因素
3. 产量的形成过程
4. 作物的增产潜力及提高产量的途径

第29页：生物产量、经济产量与经济系数

生物产量

生育期间生产和积累的有机物总量（一般不包括根）。组成作物躯体的全部干物质中，有机物质占90~95%，矿物质占5~10%，因此光合作用形成的有机物质的生产和积累是农作物产量形成的主要物质基础。

经济产量

栽培目的所需要产品的收获量，即一般所指的产量。

经济系数

生物产量转化为经济产量的效率。

第30页：经济系数的决定因素

经济系数 = 经济产量 / 生物产量。经济产量可以是生殖体（籽粒、荚果、果实），也可以是营养体（根、茎、叶）。

决定经济系数的因素

1. 与所利用的产品器官有关：以营养器官为产品的作物较高，如薯类0.75~0.85；以生殖器官的一部分为产品的作物较低，如禾谷类、豆类，小麦0.3~0.4，水稻0.5，大豆只有0.3。
2. 与收获产品的化学成分有关：以碳水化合物为产品的较高，以含脂肪、蛋白质为产品的较低。
3. 同一作物和同一品种，经济系数还决定于栽培条件和栽培水平。

第31页：作物产量的构成因素

作物产量 = 生物产量 × 经济系数 =［（光合面积 × 光合能力 × 光合时间）－ 呼吸消耗］× 经济系数，称为光合性能的五个方面。

作物产量由单株（个体）产量和单位面积株数（群体）决定，例如：

• 小麦产量 = 亩穗数 × 穗粒数 × 千粒重 / 1000
• 棉花 = 亩株数 × 株铃数 × 铃重 × 衣分
• 花生 = 亩株数 × 单株果数 × 果重

第32页：产量的形成过程与S型曲线

作物干物质的积累过程大体可划分为三个阶段：

1. 缓慢增长期：生长初期，苗小、叶少，干物质积累与叶面积呈正比。
2. 指数增长或直线增长期：干重（W）增长决定于初始干重（W₀）、相对生长率R和生长时间t，可用指数方程 W = W₀e^Rt 表示。
3. 减缓停止期：随叶片衰老，同化物由营养器官转向生殖器官，群体干物质积累减慢，进入成熟期后干物质积累停止。

总之，干物质积累呈「S」型生长曲线。

第33页：各生育时期的营养特点与主攻方向

作物产量形成过程三个时期的营养特点与主攻方向：下表按时期对照列出营养中心、产物分配与栽培主攻方向。

原页文字为无分隔连排，表格按原文词序还原；原文重复的「生殖生长」字样已归并，行标题沿用原文表述。

第34页：作物的增产潜力及提高产量途径

4、作物的增产潜力及提高产量的途径

1. 作物的增产潜力
2. 提高作物产量的途径：a.选育高光效品种；b.提高光能利用率；c.合理栽培技术措施

第35页：作物的增产潜力与光能利用

提高光能利用率是提高产量的重要途径。作物只能利用太阳辐射的可见光部分（占总辐射的44.4%）进行光合作用，称为有效辐射。

• 太阳辐射的可见光部分44.4%（进行光合）——有效辐射
• 叶片反射、漏光10%
• 叶绿体以外的部分吸收的光10%
• 叶绿体能量转化效率为22.4%
• 呼吸消耗为1/3

从光能利用角度看，作物的增产潜力很大。

第36页：提高作物产量的途径

2）提高作物产量的途径

1. 选育高光效品种
2. 提高光能利用率
3. 合理栽培技术措施

第37页：提高光能利用率的具体措施

• 确定适宜的种植密度：采用合理的栽培措施，加强田间管理，保证群体适宜，使叶面积系数保持较高水平并维持较长时间，促进光合产物的积累和运转；当提高密度对干物质积累有利、经济系数最高时，产量最高。
• 充分利用生长季，安排好茬口：如套种、间作、育苗移栽、地膜覆盖等。
• 采用高光效品种：选用株型紧凑、适当矮、光合能力强、呼吸消耗低、光合时间长、叶面积适当的品种。
• 采用提高光合效率的直接措施：抑制光呼吸，CO₂施肥，增施有机肥补充CO₂。

第38页：作物品质主要内容

五、作物品质

1. 品质的概念
2. 影响作物品质的因素（遗传因素、生态因素）
3. 栽培措施

第39页：品质的概念

品质指经济产品的质量，关系到产品对某种特定用途的适合性及经济价值。品质的评价标准因用途而异，不同作物、同一作物不同用途其品质要求不同。

• 粮食作物：籽粒、块根、块茎的成分与含量，包括营养品质、加工品质、食用品质和商品品质。
• 经济作物：评价标准为工艺品质和加工品质。

第40页：影响作物品质的因素

2、影响作物品质的因素

• a. 遗传因素：禾谷类作物、经济作物的蛋白质、淀粉、脂肪、维生素含量等都受遗传基因的影响。
• b. 生态因素
  • 气候因素：同一作物产品品质优劣因种植地差异而变化很大
  • 季节因素：种植与成熟季节不同，产品品质差异很大
  • 土壤因素：不同类型土壤与质地对作物产品有影响

第41页：栽培措施对作物品质的影响

C. 栽培措施：栽培措施中水、肥、收获适期、收获方式等都会对作物品质产生影响。

第42页：课件结束语

谢谢！本页为《作物栽培学概论》课件的结束致谢页。