1、1.作物的概念和分类作物的概念和分类1.1 作物的概念作物的概念作物（作物（crop）是指由野生植物经过人类不断是指由野生植物经过人类不断的选择、驯化、利用、演化而来的具有经济价的选择、驯化、利用、演化而来的具有经济价值的栽培植物。它有广义和狭义之分：值的栽培植物。它有广义和狭义之分：广义的作物指人类所栽培利用的各种植物，包括农作物、园艺作物（果树、蔬菜和花卉）、林木三大类。狭义的作物仅指农作物(field crop)，也称大田作物，俗称庄稼。1.2.1 1.2.1 按用途与植物学系统相结合按用途与植物学系统相结合 的方法来分类的方法来分类可分为三大部分十大类：可分为三大部分十大类：粮食作物（
2、三大类）经济作物（六大类）绿肥及饲料作物（1 1）粮食作物）粮食作物 是农作物中的主导作物，是人类食物的主要来源，为人类提供粮食。包括三大类：禾谷类作物 豆类作物 薯类作物大麦青稞燕麦（2 2）经济作物）经济作物经济作物又称技术作物、工业原料作物，指具有某种特定经济用途的农作物。经济作物一般具有价值高、收益大、品种多、分布广的特点。包括：纤维作物油料作物 糖料作物 嗜好类作物 药用作物香料作物亚麻亚麻大麻大麻（3 3）绿肥及饲料作物）绿肥及饲料作物主要用作绿肥或牲畜的饲料草木樨田菁苜蓿紫云英按作物对温度条件的要求来分类：按作物对温度条件的要求来分类：可分为喜温作物和喜凉作物。喜温作物生长发的最
3、低温度约为1010，最适温度为25-28，最高温度，30-40；喜凉作物生长发育需要的最低温度约为1-31-3。最适温度为20-25，最高温度,28-30。按作物对光周期的反应来分类按作物对光周期的反应来分类 可分为长日照作物、短日照作物和中性作物。在引种时需加考虑。根据作物对二氧化碳同化途径的不根据作物对二氧化碳同化途径的不同来分类同来分类 可分为C3植物、C4植物和CAM(景天酸代谢)作物。一般用双名法对植物进行命名，为国际上所通用。用双名法对植物进行命名时，第一个字为属名，第二个字为种名，第三个字为命名者的姓氏缩写。此外，以耕地的种类可把作物分为旱地作物和水田作物；以栽培季节可分为春季作
4、物、夏季作物、秋季作物和冬季作物（云南：大春作物和小春作物）；以需用部位可分为根类作物、茎类作物、叶类作物和种实作物；以生长年限可分为一年生作物，两年生作物和多年生作物。根据作物对光照强度的反应：喜光、耐阴按作物茎秆高度：高杆、矮杆匍匐2.1 作物产量的概念作物产量的概念作物产量作物产量是指作物通过一定的生长发育阶段后所形成的农产品的数量，它包括两个概念：一是生物产量，一是经济产量。生物产量生物产量是指作物通过生命活动所产生的全部产物的数量，包括主产品和副产品。经济产量经济产量是指栽培目的所需要的主产品的收获量。我们一般所说的产量指的是经济产量。经济产量只是生物产量的一部分，一定的生物产量所包
5、含的经济产量有高有低，我们把经济产量与生物产量之比叫做经济经济产量与生物产量之比叫做经济系数（收获指数）系数（收获指数）。不同的作物，其经济系数是不相同的，这与我们所利用的经济器官及其化学成分有关。一般来说，凡是以营养器官作为主要收获产品的作物，其经济系数较高；凡是以生殖器官作为主要收获产品的作物，其经济系数较低。在正常情况下，经济产量与生物产量的高低呈正比，因而提高生物产量是提高经济产量的基础。只有在作物生长发育良好，生物产量高的情况下，经济产量才能提高。同时，经济产量与经济系数成正比，在提高生物产量的基础上还必须提高经济系数，才能达到提高经济产量的目的。作物产量的高低取决于作物生产力的大小
6、。作物的生产力作物的生产力是指作物在其生育期中，通过一定的生命活动形成一定产量的能力。我们把形成生物产量的能力叫做总生产力，把形成经济产量的能力叫做有效生产力，有效生产力与总生产力的比值叫做相对生产力，相对生产力的大小决定着经济系数的高低。作物生产力的大小一方面决定于作作物的遗传特性物的遗传特性，另一方面决定于人们为作物的生长发育所创造的环境条件环境条件（温、光、水、肥、气等各种因素的总和）和所采取的栽培管理措施。和所采取的栽培管理措施。换句话说，作物产量的高低决定于作物的遗传特性遗传特性和作物生长发育所处的环境条件环境条件两大因素，随着作物遗传特性的改良（优良品种的培育）和栽培技术措施的改进
7、，作物的产量是可以不断提高的。作物产量有总产和单产（单位土地面积上产品的数量）之分，通常情况下，用单产能更好的衡量作物产量的高低，国际上常用的单产的单位是t/hm2（hectometer）,中国常用的单产的单位是斤/亩。作物产量的构成因素：作物产量的构成因素：作物的单位面积产量（经济产量）等于单株产量和单位面积上的株数的乘积，即单位面积产量单位面积产量 =单株产量单位面积上的株数单株产量单位面积上的株数作物的种类不同，其构成产量的因素也不同（表1）。作物名称作物名称 产量构成因素产量构成因素 禾谷类禾谷类穗数、每穗实粒数、粒重 豆豆 类类株数、每株有效分枝数、每分枝荚数、每荚实粒数、粒重 油油
8、 菜菜株数、每株有效分枝数、每分枝荚数、每荚粒数、粒重 烟烟 草草株数、每株叶数、单叶重 薯薯 类类株数、每株薯块数、单薯重表表1 不同作物的产量构成因素不同作物的产量构成因素构成产量的各种基本因素又可细分为若干因素。如水稻的产量构成因素：总穗数总穗数产量产量粒重粒重每穗粒数每穗粒数结实率结实率 每穗颖花数每穗颖花数千粒重千粒重1000单株有效茎蘖数单株有效茎蘖数 每穴株数每穴株数 穴数穴数作物作物产量构成因素间的关系：产量构成因素间的关系：作物栽培的对象是作物群体，在一定的栽培条件下，构成产量的各因素之间存构成产量的各因素之间存在着一定程度的矛盾。在着一定程度的矛盾。在农业生产中，我们可以通
9、过合理密植合理密植使单株产量单位面上的株数达到最大值，从而使作物群体的产量达到最高。按照植物生理学的观点作物产量作物产量=(=(光合面积光合速率光合面积光合速率光合时间光合产物消耗光合时间光合产物消耗)经济经济系数系数叶面积指数（叶面积指数（leaf area index，LAI）是指单位土地面积上功能叶面积的总和是指单位土地面积上功能叶面积的总和（功能叶面积（功能叶面积/土地面积）。土地面积）。最适叶面积指数：最适叶面积指数：马铃薯为3.54，玉米为5，小麦为68.5，水稻为79。除叶面积指数直接影响作物群体的光合速率和产量外，叶层的结构（叶片的受光态势或受光角度）对作物群体的光合速率和产量
10、也有重要的影响。光合速率是指单位叶面积在单位时间光合速率是指单位叶面积在单位时间内所积累的干物质的重量内所积累的干物质的重量,单位为单位为g/g/（m m2 2dd）（净同化率或净光合生产率）。作物的光合速率主要决定于其遗传特性，不同的作物类型，其光合速率有较大的差异。光合速率高的品种不一定高产。作物光合器官的光合作用持续时间的长短用光合势来表示，光合势光合势是指叶面积与光合作用时间的乘积，单位为m2d。平均净同化率=干重增加干重增加/(/(叶面积日数叶面积日数)=生物产量生物产量/光合势光合势在光合速率不变时，光合作用持续的时间越长，则光合势越高，产量越高。因此，生育期长的品种往往比生育期短
11、的品种要高产，即所谓“高产不早熟，早熟不高高产不早熟，早熟不高产产”。延长作物光合作用持续时间的方法：一是选用生育期较长品种。一是选用生育期较长品种。二是改善栽培条件，延长叶片的功能期。二是改善栽培条件，延长叶片的功能期。2.4.1 辐射资源与光能利用率辐射资源与光能利用率作物的光能利用率作物的光能利用率是指单位土地面积上是指单位土地面积上作物光合作用积累的有机物所含的能量作物光合作用积累的有机物所含的能量与照射到同一地面上的日光能之比。与照射到同一地面上的日光能之比。据计算，以总太阳辐射能为基础，作物光能利用率的最大理论值为：1 1474785859090282850505 5途径一：理想型
12、的培育途径一：理想型的培育即改进作物本身利用光能的形态和生理特性，培育出高光效的理想类型。主要从两方面入手：即从株型、叶型等形态上改变作物的受光态势，使作物的个体或群体内各叶片都能均匀地、较多地截取日光和二氧化碳，从而提高光合速率。例子：墨西哥小麦和菲律宾国际稻即高光效育种，就是通过对作物的光合强度、光饱和点、光补偿点、光呼吸强度、二氧化碳饱和点、二氧化碳补偿点等光合生理性状的改造，培育出高光效的品种类型。采用手段：采用手段：a.a.品种资源的筛选品种资源的筛选试图从C3植物中筛选出C4型植株。b.b.远缘杂交远缘杂交试图通过C3与C4植物的远缘杂交，来彻底改变C3植物的光合作用途径，创造出高
13、光效的新品种、新类型。尚未取得实质性进展。即改进栽培技术措施，设计出能够保证作物最有效地利用当地辐射资源的栽培方式和群体结构方案。需解决三个方面的矛盾：较高的辐射资源与较低的光能利用率之间的矛盾。个体与群体之间的矛盾。作物的光合作用与其它的生理过程 之间的矛盾。3.1 作物栽培学的性质作物栽培学的性质 作物栽培学作物栽培学是研究作物生长发育规是研究作物生长发育规律及其与外界环境条件的关系，探索律及其与外界环境条件的关系，探索通过优化决策、生长调控、栽培管理通过优化决策、生长调控、栽培管理等途径，以实现作物高产、优质、高等途径，以实现作物高产、优质、高效及其可持续发展的理论和措施的一效及其可持续
14、发展的理论和措施的一门科学。门科学。作物的生长发育规律作物的生长发育规律与外界环境条件的关系作物高产、优质、高效、低成本生产的理论和技术措施作物栽培学是作物生产上的系统工程认真学习党和政府关于农业生产的方针、政策，了解农产品市场状况和发展动态。要以辩证唯物主义的观点作指导。要有严谨的科学态度和理论联系实际、实事求是的作风。要学好基础课，奠定学好本学科的坚实的理论基础。4.1 2020世纪作物栽培学的主要成就世纪作物栽培学的主要成就代表理论成就：作物产量源库理论、作物叶龄模式理论、作物群体质量理论、作物化学调控理论等标志技术成果：精量播种与培育壮苗（秧）技术、节水灌溉技术、设施栽培技术、化学调控
15、技术、规范化栽培技术、抗逆栽培技术、测土施肥技术、旱地农作技术等省力、省工、节约成本型高效栽培技术适宜于适度规模经营的机械化栽培技术信息科学与作物栽培学有机结合作物化控技术无公害农产品生产技术设施栽培技术规范化、标准化栽培技术人多地少，自然资源丰富、复种指数高作物生产在全国举足轻重作物生产的集约化程度较高，区域之间不平衡作物类型、品种资源丰富，种植制度复杂作物单产有潜力可挖复种指数可适度提高土地用养结合亟待重视作物抗灾生产技术亟待发展复习思考题复习思考题1、作物的概念是什么？如何对作物进、作物的概念是什么？如何对作物进行分类？行分类？2、作物产量的概念是什么？作物产量、作物产量的概念是什么？作物产量有哪些基本构成因素？它们之间的关系有哪些基本构成因素？它们之间的关系如何？如何？3、如何提高作物的产量？、如何提高作物的产量？复习思考题复习思考题4、作物栽培学的性质和研究内容是哪、作物栽培学的性质和研究内容是哪些？些？5、简述我国作物栽培学的发展趋势。、简述我国作物栽培学的发展趋势。6、简述我国南方地区作物生产的特点、简述我国南方地区作物生产的特点及尚待解决的问题。及尚待解决的问题。
