作物学通论复习笔记概述.doc

1、农业：人类对植物或动物进行种植、饲养或管理，并利用其产品的综合性产业。（五谷：稻、粟、黍、菽、稷）（古六畜：马、牛、羊、鸡、犬、豕）（新六畜：猪、牛、马、羊、禽、兔）作物学：有关大田作物生产和改良的科学理论与技术。作物：大田作物（庄稼）粮、棉、油、糖、烟、麻 园艺作物 茶、桑、果、菜、药作物学的性质：应用学科 （是与当地自然资源、社会经济条件紧密相联的)综合学科 （高产、优质、高效）生态学科 （人口、粮食、能源、环境 ）作物学（即作物生产）的特点：作物生产是以作物为对象，以自然环境条件为基础，以人工调控为手段，以社会经济效益为目标的社会性产业。1.严格的地域性 4.技术的实用性2.明显的季节性

2、 5.生产的连续性 3.生长的规律性 6.系统的复杂性作物学的前景1、作物生物技术转基因技术、分子育种技术。超级水稻、优质小麦、抗虫棉、双低油菜、高油玉米等2、作物信息技术作物管理决策支持系统（DSS）、精确农业3、优质高产高效高产优质 数量质量4、可持续生产技术农药防治生物防治 剧毒低效农药低毒高效农药5、农业机械化技术大功率、高速、宽幅、联合作业；遥感、计算机自动控制世界作物生产：种植面积最大的作物依次为：小麦、水稻、玉米。 单产最高的作物依次为：玉米、水稻、小麦。 总产最高的作物依次为：水稻、玉米。世界作物生产发展的特点：（1）作物收获面积和总产量迅速增加（2）粮食作物仍占绝对优势。（3

3、）水稻、玉米的发展大于其他粮食作物。（4）油料作物的面积和产量增加很快。（5）纤维、糖料作物发展的波动性大。促进世界作物生产发展的因素：（1）品种改良（矮杆、抗性、品质）（2）增施肥料与施肥技术（3）扩大灌溉面积与节水技术（4）土壤改良和低产地改造（5）温室和保护地栽培6）作物病虫草防治7）高新技术的推广应用作物的概念：广义上指农作物、园艺作物和林木；狭义上仅指农作物（field crop），也称庄稼，大田作物。作物主要由野生植物经人类不断选择、驯化、利用、演化而来，也可经人工合成（应用生物技术合成新物种）。作物分类：（一）根据作物用途和植物学分类系统相结合分类1、粮食作物（food crop

4、s，又称食用作物）（1）禾谷类作物（cereal crops） 属禾本科。稻、小麦、大麦、燕麦、黑麦、玉米、高粱、粟、黍（稷）、薏苡等。蓼科的荞麦常也列入此类。稻谷、小麦以外的禾谷类作物称为粗粮。（2）豆类作物（legume crops）或称菽谷类作物 属豆科，主要提供植物性蛋白。如大豆、蚕豆、豌豆、绿豆、小豆(赤豆)、饭豆等。大豆以外的豆类又称杂豆类作物。（3）薯类作物（tuberous crops）或称为根茎类作物 植物学上的科属不一，主要生产淀粉类食物。如甘薯、马铃薯、木薯、山药（薯蓣）、芋、豆薯、菊芋、蕉藕等。2、经济作物(economic/industrial crops)或工业原料

5、作物（1）纤维作物（fibre crops） 种子纤维:棉花 韧皮纤维:黄麻、红麻、苎麻、亚麻、大麻、苘麻等。 叶 纤 维:剑麻、蕉麻等（2）油料作物（oil crops） 食用油料作物：如油菜、花生、芝麻、向日葵、胡麻、甘蓝、红花、苏子油茶、油橄榄、油棕、油椰等； 工业用油料作物：蓖麻、油桐等。 此外，大豆也可列为油料作物。（3）糖料作物（sugar crops）：主要有甘蔗、甜菜等。（4）嗜好类作物(stimulant crops):烟草、茶叶、咖啡、可可3、饲料及绿肥作物（forage and green manure crops） 豆科牧草绿肥作物：如紫花苜蓿、红花苜蓿、苕子、紫云英、

6、草木樨、三叶草、田菁等； 禾本科牧草：如多花黑麦草、多年生黑麦草、高羊茅、苏丹草等； 菊科牧草：如菊苣、苦荬菜等， 水生绿肥：如水葫芦、水浮莲、红萍、绿萍等。4、药用作物（medicinal crops）如三七、天麻、人参、黄连、贝母、枸杞、白术、白芍、甘草、半夏、红花、百合、何首乌、五味子、茯苓、灵芝等。5、特用作物 主要有桑、橡胶、香料作物如薄荷、留兰香、编织原料作物如芦苇、席草、蔺草等。（二）根据作物的生物学特性分类1、按作物感温特性，可分为喜温作物和耐寒作物 喜温作物：在全生育期中需要的积温都较高，生长发育的最低温度为10左右。 如水稻、玉米、高粱、棉花、烟草、甘蔗、花生、粟等。 耐寒

7、作物：全生育期需要的积温比较低，生长发育的最低温度在13左右。 如麦类作物、油菜、蚕豆等。2、按作物对光周期的反应特性分类:长日照作物：凡适宜在日长变长时开花的作物。如麦类作物、油菜等。短日照作物：凡适宜在日长变短时开花的作物。如水稻、玉米、棉花、烟草等。中性作物：开花与日长没有关系的作物。如荞麦、豌豆等。定日作物：要求有一定时间的日长才能完成其生育周期。如甘蔗的某些品种只有在12小时45分的日长条件下才能开花，长于或短于这个日长都不开花。3、按作物对CO2同化途径，可分为C3作物和C4作物C3作物：光合作用最先形成的中间产物是带三个碳原子的磷酸甘油酸。光合作用的CO2补偿点高，有较强的光呼吸

8、，如水稻、麦类、大豆、棉花等C4作物：光合作用最先形成的中间产物是带四个碳原子的草酰乙酸等双羧酸。光合作用的光照强度、CO2补偿点低，光呼吸作用也低，在强光高温下光合作用能力比C3作物高，如玉米、高粱、甘蔗等。起源于我国的农作：大豆、粟、苎麻、黄麻（圆果种）、苘麻、竹庶、薏苡以及某些粒用豆类。花生（小粒种）原产于我国，古代文献中称作“千岁子”。作物传播的重要性：（1）为作物的广泛利用提供了更大的空间（2）促进了作物种类的多样化，丰富了作物的利用价值（3）大大促进了世界作物生产和产量水平（4）作物的传播也带动了世界贸易的发展和文化的交流品种的概念：指经过人工选育或者发现并经过改良、形态特征和生物

9、学特性一致、遗传性状相对稳定的植物群体品种的特点：特异性(distinctness) 一致性(uniformity) 稳定性(stability)品种改良目标(即育种目标)：1、高产2、优质3、稳定性好4、适应性强种质资源概念：选育新品种的基础材料。包括各种植物的栽培种、野生种的繁殖材料以及利用上述繁殖材料人工创造的遗传材料（指一切具有特定种质或基因，可供育种。栽培及其他生物学研究的各种生物类型的总称。）作物的繁殖方式：1）有性繁殖: 凡由雌雄配子结合，经过受精过程，最后形成种子繁衍后代的，统称有性繁殖。包括：自花授粉、异花授粉、常异花授粉2）无性繁殖: 凡不经过有两性细胞受精过程的方式繁殖后

10、代的统称为无性繁殖。包括：营养体繁殖、无融合生殖。有性繁殖 1）自花授粉：一朵花的花粉传播到同一朵花的雌蕊柱头上，或同株的花粉传播到同株的雌蕊柱头上都称为自花授粉。通过自花授粉繁殖后代的称为是自花授粉（或自交）作物。如水稻、小麦、大麦、燕麦、大豆、豌豆、绿豆、花生、芝麻、马铃薯、亚麻、烟草等。而大麦、豌豆等在花冠未张开时就已受精，称闭花受精。由同株或同花的雌雄配子相结合的过程称为自花受精。2）异花授粉：雌蕊的柱头接受异株花粉的称为异花授粉。由异株的雌、雄配子相结合的受精过程称为异花受精。异花授粉繁殖后代的作物称为异花授粉(异交)作物。玉米、蓖麻、瓜类等为雌雄同株异花，虽可能有少量的来自同株雄花

11、的花粉参与授粉，但仍属于异花授粉。大麻、菠菜等为雌雄异株，完全的异花授粉。具有雄性不育的植株花粉败育，不能产生正常的雄性配子，但能形成正常的雌性配子。稻、麦、油、棉上广泛应用。自交不亲和的植株，能形成正常的雌雄配子，但自花花粉落在柱头上不能受精，在自然条件下，只能通过异花授粉繁殖后代。如甘薯、向日葵、白菜型油菜、甜菜等。3）常异花授粉：同时依靠自花授粉和异花授粉繁殖后代的称为常异花授粉（常异交）作物。常异花授粉作物通常仍以自花授粉为主要繁殖方式，又存在一定比例的自然异交率，是自花授粉作物和异花授粉作物中间的过渡类型。常异花授粉作物有棉花、甘蓝型油菜、高粱、蚕豆等引种概念：引种驯化：指通过搜集、

12、引进种质资源，在人类的选择培育下，使野生植物成为栽培植物，使外地或外国的作物品种成为本地的作物品种的措施和过程。引种是指通过各种经过简单的试验证明适合本地区栽培后，直接引入并在生产上推广应用的方法。驯化则是指选择培育成本地推广的作物品种的措施和过程。引种的原则：（1）要根据生产发展的需要，确定引种的目的与任务（2）先试验后引种，少引种多自繁（3）引种试验与栽培试验相结合，探索良种良法配套技术（4）进行必要的检疫，防止带入本地区没有的病虫草害选择育种1、概念直接利用自然变异，即不需要人工创造变异而从中进行选择并通过比较试验的育种方法。主要通过个体（单株、单穗、单铃等）进行选择。对自花授粉作物来说

13、，选择育种可称为纯系育种。 对常异交和无性繁殖作物来说，选择育种又称系统育种。选择育种是所有育种方法中最基本的，简易、快速、有效。特点是优中选优，连续选优。杂交育种：是作物育种中应用最广、育成品种最多的基本育种方法。（1）概念：通过不同亲本间的杂交，在后代中创造变异并从中选育新品种的方法。（2）意义：A组合育种综合亲本的优良性状B超亲育种超亲优势数量性状的分离和累积（3）育种计划：制定育种目标，亲本选配，杂种后代处理杂种优势利用1、概念：指两个性状不同的亲本杂交产生的杂种F1，表现出的某些性状或综合性状超过其亲本品种的现象。营养生长：出苗势旺，生长势强，营养体增加，绿期长；生殖生长：结实器官增

14、大，结实性增强，果实与籽粒产量提高。品质性状：某些有效成分含量提高、熟期一致、外观品质和整齐度提高。生理功能：适应性、抗病虫性增强，耐性增强，光合能力提高2、计算方法：(1) 平均优势 F1的产量或某一数量性状的平均值与双亲同一性状平均值差值的比率。 平均优势=（F1-双亲平均值）/双亲平均值(2) 超亲优势 超亲优势= （F1-较好亲本）/较好亲本 若将式中较好亲本换成较差亲本则为负向超亲优势。(3) 超标（对照）优势 对照优势=（F1-对照品种）/对照品种3、表现特点：(1) 复杂多样性(2)杂种优势强弱和亲本性状差异及纯度密切相关(3)F2及以后世代杂种优势的衰退4、杂种优势利用的途径：

15、（1）人工去雄：雌雄同株异花的作物如玉米；花器较大的作物如棉花、瓜类；种子繁殖系数大而用种量少的作物如烟草、番茄等（2）化学杀雄： 在花粉发育前的适当时期喷施化学药剂可抑制花粉的正常发育，使花粉败育，达到杀雄的目的。（3）利用自交不亲和性：十字花科中自交不亲和性尤为普遍，且已获得成功。（4）利用雄性不育性制种。生长(growth) ：作物在数量上的不可逆增长叫生长。如体积增加（器官、组织、细胞）、重（数）量增加（鲜重、干重）。是量变过程，通过细胞分裂和伸长来完成的，包含营养体和生殖体的生长发育(development) 在生长的基础上，作物体内发生的一系列质的变化（即植株内部生理状态的转变，器

16、官分化发育，终至开花结实）如叶长、宽、厚的增加是生长，叶脉、气孔的分化形成是发育。生育期(growth period) ：作物出苗到成熟期间的总天数，即作物的一生，称为全生育期。生育时期(growth stage)： 作物的某生育时期或阶段是指作物一生中其外部形态上呈现显著变化的若干时期。如：稻麦类：出苗期、分蘖期、拔节期、孕穗期、抽穗期、开花期、成熟期玉 米：出苗期、拔节期、大喇叭口、抽雄期、吐丝（开花）期、成熟期豆 类：出苗期、分枝期、开花期、结荚期、鼓粒期、成熟期棉 花：出苗期、现蕾期、开花期、吐絮期油 菜：出苗期、现蕾期、抽苔期、开花期、成熟期作物的生长中心：指生长势较强、生长绝对量和

17、相对量较大的器官。生育阶段前期（营养生长）中期 (营养生长和生殖生长并进)后期 (生殖生长)生长中心与养分分配中心 根、叶、枝（蘖）主要中心：花（幼穗）次要中心:叶、枝、根籽实、块根、块茎C/N代谢特点N代谢占优势C、N代谢并重C代谢占优势栽培目标壮苗早发，建立足够营养体，长好苗架 壮株稳长，形成足够量的储存产品的器官积累大量有机物，壮茎足花（大穗） 养根保叶，保证足够有机物向产品器官运转，增粒增重种子的概念： 农业生产种子：即凡在农业生产上可用作播种材料的任何器官或营养体的部分。植物学种子：由胚珠发育成的繁殖器官，一般经过有性过程 农业生产上的种子包括植物学上的三类器官:胚珠发育而成的种子，

18、如豆类、麻类、棉花、油菜、花生的种子；子房发育而成的果实，如禾谷类作物稻、麦、玉米、高粱等的颖果及向日葵的瘦果；无性繁殖材料的根、茎等，如甘薯的块根，马铃薯的块茎和甘蔗的茎节休眠：在适宜的条件下，作物种子和供繁殖的营养器官暂时停止萌发的现象深（原始）休眠：种子未完全通过生理成熟或收获后进入休眠，给予适当的条件仍不能发芽，又称生理(自然)休眠。通常所谓休眠是指深休眠。一种对环境的适应能力。强迫（二次）休眠：种子已具有发芽的能力，但由于不利环境条件的诱导而引起自我调节的休眠。 种子休眠的原因 ：胚的后熟：休眠的主要原因。作物种子成熟、收获或脱落时，胚组织在内部生理上却未成熟，只有在胚完成后熟之后，

19、种子才能从休眠状态过渡到萌发状态。硬实（种子透性不良）：种子在成熟时变得硬实，种皮不透水、不透气，因而不发芽。豆科作物种皮不透水，禾谷类、棉花、油菜种子透气性差。发芽的抑制物质：种子中含有某种抑制（如硝酸盐类）发芽的物质，种子不能发芽。如水稻种子的抑制物质存在糊粉层中，小麦在种皮中。破除休眠的方法机械处理：擦伤种皮或切块，透水、气。如马铃薯切块，油菜挑破种皮。紫云英、豆科牧草种子与细砂混合搅拌，擦伤种皮。高温、干燥处理：降低含水量，促进生理后熟，提高透水、气。晒种。药剂处理：双氧水，赤霉素、乙烯等。棉种硫酸脱绒。物理处理：X射线、高低频电流、超声波、磁场。层积处理：果树上普遍应用。种子的萌发（

20、germination）（1）有性种子萌发过程 种子萌发分为吸胀、萌动和发芽等三个阶段。 萌动：胚根突破种子露出根尖。 发芽标准：禾谷类作物，根长一粒谷，芽长半粒谷 形成独立生活的幼苗时，萌发完成。胚根长成幼苗的种子根或主根，胚芽则生长发育成茎叶。 萌发形式：根据下胚轴的是否伸长分成子叶出土（如棉花、大豆）和子叶不出土（留土）（如蚕豆、豌豆）等两类。（2）无性繁殖种子的萌发甘薯(块根)、马铃薯(块茎)、甘蔗(茎节)、苎麻(地下茎)共同特点：由“种”萌发数芽，形成多株，以后可分离成若干苗株；具有“顶端优势”，即在块根（膨大端）和上部茎节上的芽先萌发，依次向下，下部芽常受上部芽的抑制而不能萌发；因

21、块根或块茎内含水较多，所以没有吸胀过程，但发芽仍要有一定的湿润土壤环境种子萌发需要的外界条件：（1）水分：软化种皮，增加透性；促进酶活性：水解酶、氧化酶等，促进贮藏物质转变为可溶性物质运输载体；种子萌发最低吸水量：豆类100%、小麦60%、花生40%（种子干重）（2）氧气：水解作用需要O2。 缺氧：根系生长受阻、幼苗瘦弱，影响细胞分裂和分化。一般含氧6适宜发芽，少于1根系发育受阻。（3）温度：种子萌发也有其最低、最适和最高温度。一般原产热带、亚热带的作物，萌发所需温度较高。如水稻、棉花、玉米；原产温带的作物，萌发所需的温度较低。如小麦、大麦等；各种作物种子萌发时所能忍耐的最高温度都在40左右（

22、4）光照 ：需光性种子或喜光性种子，例如烟草、莴苣、杂草种子；需暗性或嫌光性种子，如番茄、茄子、瓜类、苋菜种子；大多数大田作物种子的萌发不受光照的影响。 红光可破除休眠，而蓝光尤其是远红外光却抑制种子萌发。根两种类型：单子叶作物(monocotyledon)的根，属须根系； 双子叶作物(dicotyledon)的根，属直根系。种子根（初生根，胚根）：当种子萌发时，由胚根发育的根；次生根（不定根，节根）：从地下接近土表的茎节上发生的根根系的功能 ： 支柱作用吸收水分和养分并起着输导系统的作用。合成物质，如生长素、细胞分裂素、核酸等物质都在根中合成，然后输送到地上部，根系越多，合成物质也越多地上部

23、收割之后根系留在土中，增加土壤有机质有些作物的根有贮存养分的作用，如甘薯、萝卜等根可作为繁殖器官，如甘薯、木薯等单子叶作物的茎两种形式:分蘖节：节间伸长不显著的基部茎节、密集于土内靠近地表处。其上着生的腋芽能萌发成为分蘖伸长节间：节间显著伸长，拔节后伸出地面的上部茎节。其上着生的腋芽不萌发茎枝功能：支持功能：叶、穗或果实生长，决定叶面积分布与结实部位合理配置输导系统。合成功能：绿色幼嫩茎、枝具有合成有机养料的作用临时贮存养料的器官。通气作用，水稻。茎可作为繁殖器官，如甘蔗、马铃薯等。单叶：凡一个叶柄上只生一片叶，不论是完整的或是分裂的，都叫单叶。复叶：叶柄上着生两个以上完全独立的小叶片则叫复叶

24、叶功能期 :禾本科作物叶片从露尖到定长为成长期（伸展期），自定长至二分之一叶片发黄为功能期。双子叶作物则自叶片平展开始至全叶二分之一以上变黄为止。受肥水、密度影响较大叶面积和LAI :单位土地面积上所有绿叶面积的总和。叶面积大则光合产物多，并不是越大越好，一定的作物都存在一个最适LAI叶的功能：进行光合作用。进行蒸腾作用。叶也具有直接吸收水分和无机盐溶液的功能。禾谷类作物的结实过程: 籽粒形成期：受精后1015天，幼胚初步形成，具萌发能力。此后胚乳细胞迅速增殖，加速淀粉的充实积累，进入灌浆期。乳熟期：籽粒呈绿色，其中充满乳白色液体。籽粒先增长，再增宽，然后增厚。此期之末，籽粒体积最大，含水量约

25、50。腊熟期：籽粒中乳液随灌浆物质增加，水分减少，籽粒变硬，成蜡状。这时也就是种子的成熟期，可以收割了。 作物群体（population）的概念：指该种作物的许多个体的聚集体。个体是指凡单独占有周围环境的孤单生活的生物体。 源：指光合产物供给源或代谢源，是制造和提供养料的器官。 主要指作物茎、叶为主体的全部营养器官 库：光合产物贮藏库或代谢库，即接纳或最后贮藏养料的器官。 如籽粒、花果、幼叶、根系等。 作物接纳养料的库可以不止一个，可区分为主库与次库。流：控制养料运输的器官输导系统源与作物产量：产量(光合面积光合能力（强度）光合时间)一呼吸消耗收获指数 （1）光合面积与产量 叶片是光合作用的主

26、要器官，此外还有叶鞘、茎秆的绿色部分，抽穗后的穗子、油菜的角果皮。 最大或最适LAI：水稻79，小麦68.5，棉花3.54.5，玉米5，大豆3.2，马铃薯3.54。LAI的消长大致呈一抛物线。 作物的叶层结构（受光态势或受光角度）即叶片配置方式，对作物的同化效率和产量也有很大的影响。 叶身挺立与平展或下垂叶受光面积就不同。（2）光合能力与产量 光合能力: 指光合作用效率或光合作用的生产率，也就是单位叶面积在单位时间里干物质增加的数量。 光合生产率(净同化率，NAR，单位gm2d ): 干物质积累-呼吸消耗(约占25%50，平均消耗33)。 计算公式：（3）光合作用持续时间与产量 作物群体叶面积

27、与其工作时间的乘积称为光合势或叶面积持续期（LAD）。 光合势叶面积（m2）日数 生物产量光合势平均净同化率 生育期长的品种，常常比生育期短的品种高产，即所谓“高产不早熟、早熟不高产”。 特别是在作物灌浆成熟过程中，灌浆时间的长短对产量高低的影响更为明显。高原地区小麦灌浆持续期较长江流域长,千粒重差异可达10g左右。库与作物产量：（1）库的大小与产量 产量贮藏库容穗数每穗颖花数谷壳容积 （水稻） 水稻穗数的决定大约在最高分蘖期出现前10天左右； 每穗颖花数则大约在开花前5天左右定局； 谷壳的容积决定于减数分裂期的内外环境及品种的遗传特性。因此，其产量潜力早在开花以前就被决定了。 为达到高产，从

28、增加库容的角度出发，栽培管理措施宜在开花前完成。必须创造尽可能大的库容。 库容：水稻（谷壳限制）潜力小麦、玉米甘薯、马铃薯对于育种来说：增加库容潜力更大。（2）库对源的反馈作用 源库流变化的效果又反过来影响变化本身，称反馈作用。 库不单纯是被动接纳光合产物的场所，而且还具有主动地影响和控制源的生产效率和流的运转方向及速度的功能。 如：除去小麦叶片会显著降低穗重，剪除穗子，就会使旗叶的光合强度降低50。甘薯暴露于阳光下，阻止其膨大，则叶片中淀粉积累，从而抑制叶片的光合作用。 库对源的主动作用称为“吸力”或拉力”。其生理实质就是库对同化产物源具有较强的竞争能力。流与产量内容物的运输和分配（1）同化

29、物的运输 光合作用同化物的运输，主要是通过韧皮部的筛管进行的。 运输的同化物主要是碳水化合物（蔗糖）、少量含氮化合物（氨基酸） 同化产物的运输速度，C4比C3快，小麦39109cm/h、棉花40cm/h、甜菜50135cm/h。 作物体内的物质运输还进行主动运输。因此，凡能影响细胞内能量积累和释放过程的因子，都会影响同化物的运输速度。（2）同化物的分配 同化物的分配方式主要取决于库的吸力大小及库与源相对距离的远近。如棉铃与对位叶及邻位叶的关系。 在一定程度上还受到维管束通道之间的联系方式和环境条件的制约。水稻二级分蘖的同化物除供应本身需要之外，尚有一部分供应给一级分蘖，很少供应给主茎。因二级分

30、蘖与一级分蘖有维管束直接相通，与主茎是间接关系。 根据同化物分配的规律，在栽培上可设法调节和改善同化物分配方向和数量。棉花整枝、打杈、摘心，DPC的应用，都能影响作物生长中心和代谢方式的转移，控制茎叶徒长，促进同化产物向收获器官的分配，从而提高产量和品质源、库、流的协调与应用：（1）源强、库大、流畅是三者协调的重要描述。（2）源是产量形成和育实的物质基础，库对源有反馈作用，需要二者协调。库/源比：粒/叶比、粒重/叶比；适当提高库/源比可提高源活性、干物质积累、产量。水稻品种：源限制型、库限制型、源库互作型。源和库器官的功能是相对的。如生长前期叶片是光合器官也是贮存器官，茎的生长过程中，贮存了大

31、量的养分，开花后转移到籽粒中。（3）库、源的大小对流的方向、速率和数量都有明显的影响，起推力和拉力。三者的平衡决定产量的高低。剪叶、疏茎、整穗等处理可使粒叶比提高。稻麦穗颈维管束数与穗粒数正相关。是选育的重要指标。（4）提高产量的途径； Eg:低产：源不足是主导因素；单位面积穗数少，库容小也是低产的原因。 增产途径：增源与扩库同步进行，重点放在增加叶面积和穗数上。当叶面积达到一定水平，继续增穗会使叶面积超出适宜范围。增源的重点应及时转向提高光合速率或适当延长光合时间，扩库的的重点则应由增穗转向增加穗粒数和粒重。 水稻超高产：主要是库限制型而不是源，在增库的基础上扩源。 高产更高产：源库协调。既

32、有高的最适LAI（通过改良株型实现），又有高的粒叶比（改良光合特性）。生物产量: 指作物在生育过程中生产和积累的有机物质的总量，即整个植株（一般不包括根系）总干物质的收获量。经济产量:指栽培目的所需要的产品收获量。 如禾谷类、豆类作物的产品是籽实，薯类作物是块根、块茎，棉花为种子的纤维，甘蔗为茎秆，烟、茶叶则为叶片，绿肥作物是鲜草等。经济系数:（或收获指数 harvest index，HI）:收获指数=经济产量/生物产量 收获指数是综合反映作物品种特性和栽培技术水平的一个通用指标。收获指数越高，说明植株对有机物的利用越经济、栽培技术措施应用得当。作物产量构成因素: 产量=单株产量单位面积上的株

33、数代表作物 产量构成因素稻、麦、玉米 穗数，每穗实粒数，粒重棉花 株数，每株有效铃数，铃重，衣分油菜 株数，每株有效分枝数，角果粒数，粒重大豆 株数，每株有效荚，每荚实粒数、粒重山芋、马铃薯 株数，每株薯块数，单薯重说明：1、产量构成因素间的乘积是理论产量，一般大于实际产量。 2、产量构成因素之间呈负相关。 3、产量构成因素的协调发展可实现高产作物产品品质1、含义: 作物产品品质是指其利用质量和经济价值。 粮食作物（包括饲料作物） 食用品质和营养品质、外观形态(商品）品质和加工品质。 食用品质是指蒸煮、口感和食味等特性。 营养品质主要指蛋白质、淀粉、氨基酸组成、维生素和微量元素等，特别是人体必

34、需的赖氨酸、色氨酸、蛋氨酸等。 蛋白质含量：小麦9%26%；玉米5%20%；水稻5%11%；大豆40%。 生态因子的概念:与作物相关的所有环境因子，统称生态因子。生态因子的限制方式: 最小因子律 :德国化学家李比希提出了“植物的生长取决于数量最不足的那一种营养物质”的观点，即最小因子定律。（限制因子）应用条件：第一，这一定律只有相对稳定的条件下才能运用。第二，必须考虑因子间的相互作用。报酬递减律:从一定的土地上所得到的报酬随着向该土地投入的劳动和资本量的增大而有所增加，但随着投入的单位劳动和资本量的增加，报酬增加的幅度却在逐渐减少。耐性定律:人们发现某些因子的过量也会成为限制因子。谢尔福德把最

35、大量和最小量限制作用的概念合并为耐性定律。即对某作物而言，生态因子都存在着一个生物学上的上限和下限，它们之间的幅度就是该种生物对某一生态因子的耐性范围光补偿点:随着光强的增强，CO2的吸收逐渐增加，在一定光强下，实际光合速率和呼吸速率达到平衡，表观光合速率等于0，此时的光强即为光补偿点。光饱和点:随着光强的增加，光合速率也逐渐上升，当达到一定值后，光合速率便再不受光强的影响而趋于稳定，此时的光强称为光饱和点。光周期现象：作物在发育的某一阶段，要求一定长短的昼夜交替，才能开花，这种现象叫作物的光周期现象光周期理论的应用: （1）引种：一般在同纬度地区，只要肥水条件相似，引种容易成功。不同纬度的地

36、区引种时，一定要进行试验，忌盲目引进。 （2）育种：促进花期相遇。 南繁北育，加代繁殖。 如北方红薯不能开花结实，短日处理后，正常开花结实。 水稻、玉米海南岛，小麦夏季黑龙江、冬季云南。 （3）控制花期（花卉）： 菊花是短日照作物，一般秋季开花，遮光处理后，缩短了光照时间，可提前至夏季开花。 再如杜鹃、山茶花是长日照作物，延长光照处理，也可提前开花。（4）调节营养和生殖生长 营养器官为收获物：适当推迟开花能够提高产量和品质。 “南麻北种”，即华南生产的大麻、黄麻及红麻的种子，运到北方种植，既提高产量，麻纤维的质量也相应提高。 利用暗期的光间断处理，可以抑制甘蔗开花，从而提高产量温度三基点:最适

37、、最低、最高温度温度临界期:作物性细胞进行减数分裂和开花时，对外界温度最敏感，如遇低温或高温都会导致严重减产。这种对外界温度最敏感的时期称为温度临界期有效积温或生长度日(GDD)：它指日均温与生物学零度的差值的累加值。准确性较高。积温在农业生产上的应用: 1）确定作物安全播种期，估计作物的生育速度和各生育期到来的时间。2）预测产量。可确定是属于丰收年还是歉收年。3）制定种植制度。一个地区的积温代表了此地区的热量资源，根据积温确定农业区划，安排作物布局。对作物不利的温度（低温或高温）叫做温度逆境(1)低温对作物的危害 冷害（寒害）：零度以上的低温引起喜温作物的伤害。 水分平衡失调，蛋白质合成受阻

38、，碳水化合物减少，代谢紊乱。 如水稻、棉花、花生在0.55温度中，3436h便可死亡。 冻害：冰点以下的低温，引起作物组织结冰造而成伤害或死亡。(分为细胞间隙结冰和细胞内直接结冰) 原生质失水危害，冰融速度，蛋白质沉淀，原生质的机械损伤。 冬小麦在越冬期间-20左右的气温中，不易受冻，拔节期在-2-3的低温中，便可冻死。 霜害（白霜）：霜的出现而使植物受害。 黑霜：无霜使作用受害的天气。（即冻害天气）(2)作物对低温的适应 （主要表现为原生质特性的变化：即细胞水分的减少及细胞液浓度的增加）在低温下，一方面是细胞中水分的减少，细胞汁浓度增加； 另一方面，淀粉的水解，细胞液内糖类逐渐积累。 同时，

39、作物生长减慢，糖类等物质的消耗减少，提高了细胞液的渗透压，减少了细胞间隙的脱水。 细胞内糖类、脂肪和色素物质增加，能降低作物的冰点，防止原生质萎缩和蛋白质的凝固。抗寒锻炼：秋播作物在冬前天气温逐渐下降，体内发生抗寒的生理生化变化过程。 （3）高温对作物的危害 高温对作物的伤害，可以分为间接伤害和直接伤害。 间接伤害:蛋白质合成受阻;有毒物质生成;饥饿;高温引起的旱害 直接伤害:蛋白质变性;脂溶 （4）作物对高温的适应 降低含水量，细胞内原生质浓度的增加，增强了抗凝结能力。 作物代谢减慢，增强了抗高温能力。 促进作物进入休眠状态，干燥的种子更能抵抗高温。 加强蒸腾作用，降低体温，避免高温对作物的

40、伤害， 当气温升到40以上，气孔关闭，作物失去蒸腾能力而受害。 （5）逆温防御措施培育和选用抗寒或耐热的品种。 低温锻炼：将作物在一定的低温条件下，经过一定时间的适应，提高其抗寒能力。如育苗移栽时低温炼苗。化学诱导：如对玉米、棉花种子播前用福美双处理可提高幼苗的抗寒性。合理的肥料配比：适当增施磷和钾肥，少施速效氮肥，有明显提高作物抗寒力的作用。改善田间小气候：防风林带，覆盖，水分管理。调节播种期：避开逆境。生理需水：直接用于作物正常生理活动和保持体内水分平衡所需的水分。生态需水：利用水作为生态因子，造成一个适于作物生长发育的良好环境所需要的水分。（如水稻）蒸腾系数：指作物每形成1g干物质所消耗

41、的水分的克数。需水临界期:作物一生中对水分最敏感的时期，称需水临界期。渍害：土壤含水量超过田间最大持水量，土壤水分处于饱和状态，对作物造成的不利影响。 涝害：田间地面积水，作物的局部或全部被淹没。临界浓度：1mg/L和0.1mg/L分别是小麦生长和种子萌发的临界浓度。CO2补偿点：当光合速率与呼吸速率相等时环境中的CO2浓度。CO2饱和点：开始达到最大光合速率时的CO2浓度。C4作物CO2补偿点和饱和点均低于C3作物。随CO2浓度的增加，作物的呼吸速率减弱，光补偿点降低，蒸腾系数减小，水分利用率提高。增施CO2的方法：CO2肥，成本高，应用难度大;增施优质有机肥是提高CO2浓度现实措施缺氮：在

42、作物缺氮时，蛋白质和酶含量减少，叶绿素合成少，叶片黄化，导致生长延缓，植株瘦弱，叶薄、黄、小，出现早衰，产量、品质降低。缺氮时：下部叶片先开始退绿黄化，逐渐向上部叶片蔓延缺磷：作物缺磷，表现为生长迟缓，植株矮小，结实差。严重缺磷，植株会停止生长。缺钾：作物缺钾时，根系不发达，植株矮小，茎杆细弱，分枝少，叶片下披，叶色暗绿，形成蛋白质少，可溶性氮积累；严重缺钾时，根茎生长点枯死，叶片皱缩、枯焦。营养临界期：作物生育过程中，常常有一个时期对某种元素的要求绝对量虽不多但很迫切，如果缺乏该营养元素，生长发育就会受到很大的影响，以后很难纠正或弥补，该时期称为营养临界期最大效率期：在作物一生中，还有一个养

43、分需求量和吸收速度都很大的时期，施肥作用最明显，增产效果最好，这一时期称为作物营养的最大效率期。土壤质地类型：1、砂土类：质地砂性。通透性好，排水通畅，不易受涝，作物易发根和深扎，但根系固着不牢，保水保肥性差，施化肥易流失。潜在养分含量低，但矿质养分和有机养分易分解转化。耕作省力、耕作质量好、宜耕期长。作物生育前期发苗快，中后期容易脱水脱肥，易早衰。2、粘土类：质地粘重，又称胶泥土。通透性差，排水不畅，易涝，作物扎根差。保水保肥性好，利于有机质积累，潜在养分含量高。粘性强、塑性大、耕作费力、耕作质量差、宜耕期短。作物生育前期发苗慢，中后期易旺长，不早衰。3、壤土类：质地疏松，也称两合土，含粗细

44、土粒比例适度，砂粘适度，农业生产性状介于砂土和粘土之间，兼有二者优点，通透性、保蓄性、耕作性均好土壤温度温定、水分和空气比例协调，有利于作物发小苗和后期生长。作 物 适宜pH值范围 作 物 适宜pH值范围烟草 5.06.0 水稻 6.07.5甘薯 5.06.0 小麦 6.07.5花生 5.06.0 玉米 6.07.0 棉花 6.08.0 油菜 6.07.0 土壤基本耕作包括翻耕、深松耕、旋耕：（1）翻耕(plowing) 适耕水分：以田间持水量的60%80%为宜。 翻耕深度：稻、麦等禾谷类和薯类作物80%90%的根系集中在2025cm，直根系作物根系在30cm以内。适宜的耕深：旱地最大深度25cm左右，水田以1623cm为宜。 翻耕时期：根据前茬收获季节的不同，翻耕时期通常可分为春耕、夏耕、秋耕和冬耕。(2) 深松耕(subsoiling) 以无壁犁、深松铲、凿形铲对耕层进行全面或间隔的深位松土。耕深一般为2530cm，最深可达50cm。 优点：1）松土深度一般比翻耕深，达3040cm。2）只松土，不翻土，可分层松耕，不乱土层。3）可以分散在各个适当时期进行。4）可间隔松耕，虚处可蓄水，实处可提墒。5）盐碱地松耕，可保持脱盐土层位置不变，减轻盐碱危害。6）深松后大土块较少，可减少耙、压次数，降低生产成本缺点：松耕不能翻埋肥料、残茬和杂草，地面比较粗糙等。