作物栽培學(xué)總論整理.doc

油料作物：大豆、油菜、花生、向日葵作物的分類：1. 糧食作物：禾谷類作物、豆類作物、薯類作物2. 經(jīng)濟作物：纖維、油料、糖料、嗜好類、其他作物）3. 飼料及綠肥作物栽培學(xué)特征：栽培學(xué)以作物群體為主要研究對象，包括糧、油、糖、綠肥、飼料等各種。作物栽培學(xué)以高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)、安全為研究目的。綜合性、實踐性極強的學(xué)科。全生育期的三個階段：營養(yǎng)生長階段、營養(yǎng)與生殖生長并進階段、生殖生長階段。生育期概念：作物從播種到收獲的整個生長發(fā)育所需時間為作物的大田生育期，簡稱作物生育期。春化：小麥、黑麥、油菜等作物，必須經(jīng)過一段時間較低溫度的誘導(dǎo)，才能由營養(yǎng)生長轉(zhuǎn)向生殖生長的現(xiàn)象。作物的感溫性：1. 冬性類型-作物品種春化必須經(jīng)歷低溫、春化時間也較長。如果沒有經(jīng)過低溫條件則不能進行花芽分化和抽穗開花。一般為晚熟或中晚熟品種。2. 半冬性類型-作物品種春化對低溫的要求介于冬性類型和半冬性之間，一般為中熟或早中熟品種。3. 春性類型-作物品種春化對低溫的要求不嚴格、春化時間也較短。一般為極早熟、早熟以及部分中熟品種。長日照作物：作物要求在24h晝夜周期中，日照長度長于某一臨界日才能成花。麥類作物、油菜、甜菜等。短日照作物：作物要求在24h晝夜周期中，日照長度短于某一臨界日才能成花。稻、玉米、大豆、高粱、煙草、大麻、黃麻。日中性作物：這類作物的成花對日照長度并不敏感，在任何長度的日照下均能開花。蕎麥、豌豆、黃瓜、茄子、辣椒、番茄。定日照作物：要求相對固定的日照長度才能完成其生育周期。如甘蔗的某些品種。物候期：是指作物生長發(fā)育在一定外界條件下所表現(xiàn)出的外在形態(tài)特征，人為地制訂了一個具體標準，以便科學(xué)地把握作物的生育過程。必考水稻的物候期（8）：出苗、分蘗、拔節(jié)、孕穗、抽穗、乳熟、蠟熟、成熟。小麥的物候期（8）：出苗、分蘗、拔節(jié)、抽穗、開花、乳熟、蠟熟、完熟。大豆的物候期（6）：出苗、分枝、開花、結(jié)莢、鼓粒、成熟。作物生育時期劃分：稻麥類生育時期：出苗期、分蘗期、拔節(jié)期、孕穗期、抽穗期、開花期、灌漿期、成熟期。玉米生育時期：出苗期、拔節(jié)期、大喇叭口期、抽穗期、吐絲期、成熟期。豆類生育時期：出苗期、分枝期、開花期、結(jié)莢期、鼓粒期、成熟期。棉花生育時期：出苗期、現(xiàn)蕾期、花鈴期、吐絮期。油菜生育時期：出苗期、現(xiàn)蕾期、抽 期、開花期、成熟期。作物種子分類：第一類是由胚珠受精后發(fā)育而成的種子，如豆類，麻類、棉花、油菜、煙草。第二類是由子房發(fā)育而成的果實，如稻、麥、玉米、高粱、粟等的穎果、蕎麥和向日葵的瘦果、甜菜的聚合果。第三類為進行無性繁殖的根或莖，如甘薯的塊根、馬鈴薯的塊莖、甘蔗的莖節(jié)。開花順序：具有分枝（分蘗）習(xí)性的作物，通常是主莖花序先開花，然后是第一次分枝（分蘗）花序，然后是第二次分枝（分蘗）花序。同一花序上的花，開放順序因作物而不同，由下而上的油菜、花生和無限結(jié)莢習(xí)性的大豆等；中部先開花，然后向下向上的有小麥、大麥、玉米和有限結(jié)莢習(xí)性的大豆等；由上而下的有稻、高粱等。開花：是指花朵張開，已成熟的雄蕊和雌蕊（或兩者之一）暴露出來的現(xiàn)象。授粉：成熟的花粉粒借助于外力的作業(yè)從雄蕊花藥傳到雌蕊柱頭的過程。作物器官的同伸關(guān)系：（看筆記）單子葉作物營養(yǎng)器官間的同伸關(guān)系1. 主莖和分蘗的關(guān)系 主莖第N葉伸出時，其分蘗芽即開始分化，第N-1葉的分蘗已分化完成，第N-2葉的分蘗芽正在葉鞘內(nèi)生長，第N-3葉的分蘗芽就可伸出葉鞘。因此，主莖葉與分蘗呈N-3的同伸關(guān)系。2. 葉片、葉鞘和節(jié)間的關(guān)系 在異名器官間，第N葉的葉片，第N-1葉的葉鞘和第N-2至N-3葉對應(yīng)的節(jié)間為同伸器官;再同名器官間，當(dāng)?shù)贜葉展開時，第N+1葉迅速伸長，第N+2葉開始伸長，第N+3葉等待伸長。3. 地上部器官與根的關(guān)系 水稻、小麥等在分蘗出現(xiàn)時，同一節(jié)位地下部還同時形成不定根，出葉與出根的同伸關(guān)系也是N-3。單子葉作物幼穗與營養(yǎng)器官的同伸關(guān)系利用器官間的同伸關(guān)系可推定幼穗發(fā)育進程。1. 葉齡法 即直接以葉片數(shù)為指標。大多數(shù)麥類作物在幼穗分化開始后，每出一葉，幼穗分化推進1期。2. 葉齡余數(shù)法 作物某一品種一生的總?cè)~數(shù)減去已抽出的葉數(shù)，即為葉齡余數(shù)。從倒4葉抽出的后半期開始，每出1葉或每經(jīng)歷1個出葉周期，穗分化就推進1期。3. 葉齡指數(shù)法 作物某一時期已抽出（或已展開）葉數(shù)占總?cè)~數(shù)的百分數(shù)，即為葉齡指數(shù)。作物群體：指同一塊土地上的作物個體群。群體葉面積：是指單位土地面積上所以作物綠葉面積之和。源：是產(chǎn)生或輸出同化物的器官或組織。庫：是消耗和儲藏同化產(chǎn)物的組織、器官或部位，庫的容量和活力直接影響和制約著作物的經(jīng)濟產(chǎn)量。庫活力：是指庫的代謝活性，吸引同化物的能力。流：是指源器官產(chǎn)生和形成的同化物向庫器官轉(zhuǎn)移的過程，流的狀況影響作物源器官中同化物的運輸和分配，進而影響作物的產(chǎn)量和經(jīng)濟系數(shù)。作物的源庫流關(guān)系 1）從源與庫的關(guān)系看，源是產(chǎn)量庫形成和充實的物質(zhì)基礎(chǔ)； 2）增加源同化物生產(chǎn)能力對作物產(chǎn)量的影響因作物品種而異 ； 3）源對產(chǎn)量的影響還與源葉分布的部位有關(guān)； 4）庫對流的大小和活性有明顯的反饋作用； 5）流既受源庫調(diào)節(jié)，同時也通過與源庫的互作影響作物的產(chǎn)量形成； 6）源、庫器官的功能是相對的，有時統(tǒng)一器官兼有兩個因素的雙重作用； 7）從庫、源與流的關(guān)系看，庫、源大小對流的方向、速率、數(shù)量都有明顯影響，起著“拉力”和“推力”的作用；8）源庫流在作物代謝活動中構(gòu)成統(tǒng)一的整體，三者的平衡發(fā)展狀況決定作物產(chǎn)量的高低。 作物的源庫類型 源限制型：源小而庫大，結(jié)實率低，空殼率高。 庫限制型：庫小源大，結(jié)實率高且飽滿，但粒數(shù)少，產(chǎn)量不高 源庫互作型：產(chǎn)量由源庫協(xié)同調(diào)節(jié)，可塑性大。只要栽培措施得當(dāng)，容易獲得較高的產(chǎn)量。 光合勢：指單位面積土地上綠葉面積及其持續(xù)日數(shù)的乘積，單位為m2d，即作物群體綠葉面積以平方米為單位的日數(shù)。 生物產(chǎn)量：作物在生育過程中生產(chǎn)和積累的有機物質(zhì)的總量，即整個植株（一般不包括根系）總干物質(zhì)的收獲量。經(jīng)濟產(chǎn)量：指栽培目的所需要的產(chǎn)品的收獲量，即作物在單位面積上所收獲的有經(jīng)濟價值的主要產(chǎn)品的重量，生產(chǎn)中一般所指的產(chǎn)量即經(jīng)濟產(chǎn)量。經(jīng)濟系數(shù)（EC)/收獲指數(shù)（HI)：經(jīng)濟產(chǎn)量占地上部生物產(chǎn)量的百分率 作物產(chǎn)品品質(zhì)：是指其利用質(zhì)量和經(jīng)濟價值。禾谷類作物產(chǎn)品品質(zhì)：根據(jù)用途不同，禾谷類作物產(chǎn)品的品質(zhì)性狀一般分為外觀（形態(tài)）品質(zhì)、營養(yǎng)品質(zhì)、食用品質(zhì)和加工品質(zhì)等方面。作物產(chǎn)品品質(zhì)指標1.生化指標：蛋白質(zhì)、氨基酸、脂肪、淀粉、糖分、維生素、礦物質(zhì)、芥酸、硫代葡萄糖苷、棉酚含量，以及有害物質(zhì)如殘留農(nóng)藥、有毒重金屬的含量等。2.物理指標：性狀、大小、滋味、香氣、色澤、種皮厚薄、整齊度、纖維長度、纖維強度等。注：生化指標與物理指標并不是彼此獨立的，某些生化指標常與形態(tài)指標密切有關(guān)。 同一作物的產(chǎn)品，因用途不同，質(zhì)量要求也不一樣。 作物品質(zhì)通常是形態(tài)指標和理化指標的綜合評價優(yōu)劣。光合有效輻射：是綠色植物進行光合作用時的有效光譜成分的輻射量。高值在云南南部、海南島西南部等地，低值在青藏高原和東北的北部。提高作物光能利用率的途徑： 高光效作物品種選育與應(yīng)用、延長光合時間（提高復(fù)種指數(shù)、延長生育期、補充人工光照）、增加光合面積（合理密植、改變株型）、提高光合效率（增加co2濃度、降低光呼吸）。光合面積：即作物的綠色面積，主要是葉面積。它是影響產(chǎn)量最大的因素，同時又是最容易控制的一個因素。但葉面積過大會影響群體中的通風(fēng)透光而引起一系列矛盾。三基點溫度：在作物生長、發(fā)育過程中，每一生理過程都有其相應(yīng)的最適溫度、最低溫度和最高溫度，總稱為三基點溫度。積溫：是指某一生育時期或某一時段內(nèi)，逐日平均氣溫累積之和。積溫常有兩種表達方式，活動積溫和有效積溫?；顒臃e溫：一般高于或等于生物學(xué)下限溫度的日平均溫度稱為活動溫度，活動溫度的總和稱為活動積溫，即是將大于或等于生物學(xué)零度是的日平均溫度逐日累加起來。 生物學(xué)零度：一般指作物三基點溫度的最低溫度，喜溫作物多用10，耐寒作物常用0。 有效積溫：活動溫度與生物學(xué)下限溫度的差值稱為有效溫度，生育時期內(nèi)有效溫度的總和稱為有效積溫。K=N（ T T0 )，K為有效積溫，N為發(fā)育期間天數(shù)，T為期間平均溫度，T0為生物零度。 毛管懸著水：在地下水較深的情況下，地面水進入土壤，借助于毛管力保持在上層土壤的毛管空隙中，由于其與來自地下水上升的毛管水有時不相連，而稱為毛管懸著水。 田間持水量：土壤毛管懸著水達到最大值時的土壤含水量稱為田間持水量。土壤萎蔫系數(shù)：土壤有效水的下限是土壤萎蔫系數(shù)，即當(dāng)植物因根系無法吸水而發(fā)生永久性萎蔫時的土壤含水量，也稱凋萎系數(shù)或萎蔫點。 無效水：不能被作物吸收利用的水。有效水：能被作物吸收利用的水。根據(jù)吸收的難易程度可將有效水劃分為速效水（易效水）和遲效水（難效水）。作物需水臨界期：作物全生育期內(nèi)對水分缺乏最敏最容易受害生物時期稱為作物需水臨界期。土壤耕作的方法及深度：翻耕：一般20cm左右；旱土約25cm；水田不宜超過20cm。深松耕：原耕作層+犁底層 約為30cm以上。旋耕：理論深度16-18cm；實際運用10-14cm。耙地：表土耕作。中耕：多為5-10cm。做畦：平畦高度10cm以下；高畦高度30cm以上。起壟：加厚土層。翻耕深度的確定應(yīng)考慮以下幾個因素：土壤質(zhì)地，砂壤宜淺，黏重土宜深；氣候，多雨季節(jié)宜深，干旱季節(jié)宜淺；作物的要求，深根作物、地下結(jié)莢作物以及根莖類作物宜深。此外，還應(yīng)考慮原耕作層深度，尤其是水田的翻耕深度須考慮耕作層的厚度，即犁底層的深度，以免翻耕過深打破了犁底層。一般翻耕深度以作物根系密集分布的20cm左右為宜，旱土可略深至25cm，而水田不宜超過20cm。 在一定范圍內(nèi)，越深越好，但超過一定深度反而會導(dǎo)致減產(chǎn)。重要原因是：翻亂土層，生土翻到表面，影響當(dāng)年作物生長；在肥料不足的情況下，使有限的肥料分散在較厚的土層中，導(dǎo)致被土壤固定和流失的養(yǎng)分增加；深耕未結(jié)合細整地，大土塊多，影響種子發(fā)芽生長；水田耕翻過深破壞了犁底層，造成漏水、漏肥。播種期的確定： 氣候條件，作物對溫度的要求和當(dāng)?shù)貫?zāi)害性天氣的發(fā)生時段以及氣溫與土溫的變化規(guī)律是確定適宜播期應(yīng)考慮的主要因素。 種植制度，以茬口銜接、苗齡適宜等為依據(jù)。 品種特性，品種的溫光反應(yīng)，如春性小麥要適當(dāng)遲播，冬性小麥要適時早播。病蟲害，調(diào)節(jié)作物播種期，使作物生長發(fā)育的關(guān)鍵期與病蟲發(fā)生旺期錯開。播種方法： 撒播：整地后，把種子均勻地撒于田面，然后覆土。 （1）優(yōu)點：簡便、省工，可以搶時播種。 （2）缺點：種子分布不均勻，深淺不一致，出苗率低，幼苗生長不整齊，田間管理不便，雜草較多。 （3）生產(chǎn)要求：整地精細，分畦或分地段定量播種，盡量做到落籽均勻，深淺一致。 條播：在田間按作物生長所需的行距開辟條溝，將種子均勻播于溝內(nèi)，再覆土鎮(zhèn)壓。 （1）優(yōu)點：植株分布均勻，覆土深度比較一致，出苗整齊，通風(fēng)透光條件較好，便于間、套作和田間管理等。 （2）缺點：所費勞力和成本較多。 （3）生產(chǎn)分類：窄行條播，寬行條播，寬幅條播，寬窄行條播。穴播：是按一定的行株距開穴播種，又稱點播。（1）優(yōu)點：種子播在穴內(nèi)，深淺一致，出苗整齊，便于增加種植密度，集中用肥和田間管理。（2）缺點：穴播費工較多。 （3）新發(fā)展精量播種。 作物營養(yǎng)臨界期：作物在生長發(fā)育過程中，常常有一個時期對某種元素的要求絕對量雖不多但很迫切，如缺乏該營養(yǎng)元素，生長發(fā)育就會受到很大的影響，以后很難糾正或彌補損失，這個時期叫做營養(yǎng)臨界期。磷作物幼苗期氮營養(yǎng)生長轉(zhuǎn)向生殖生長的時候 水稻、小麥分蘗期和幼穗分化期 玉米穗分化期 棉花現(xiàn)蕾期作物營養(yǎng)最大效率期：在作物一生中，還有一個養(yǎng)分需求量和吸收速度都很大的時期。這時的施肥作用最明顯，增產(chǎn)效果也往往最好。這一時期稱為作物營養(yǎng)的最大效率期。作物營養(yǎng)最大效率期往往都在作物生長最旺盛的中期。 冬小麥拔節(jié)至抽穗期 玉米大喇叭口至抽雄期 棉花開花結(jié)鈴期 作物葉的生長三個階段：頂端生長 邊緣生長 居間生長頂端生長使葉原基伸長，變?yōu)殄F形的葉軸，具有托葉的作物其葉原基部的細胞迅速分裂生長，分化為托葉，包圍葉軸。不久，頂端生長停止后，分化出葉柄，經(jīng)過邊緣生長形成雛形 后，從葉尖開始向基部的居間生長，使葉不斷長大至成熟。禾谷類作物的葉片在進行邊緣生長的過程中，形成還抱莖的葉鞘和扁平的葉片兩部分，其連接處分化形成葉耳和葉舌。葉片的各組織自端部想基部成熟。葉片的極速伸長是由于基部的居間分生組織起作用的結(jié)果，但當(dāng)葉片尖端從下位葉的葉鞘抽出時，居間分生組織的分裂活性衰退，葉片幾乎達到定長。此后葉鞘極速伸長而將葉片自下位葉鞘頂出，根部兩片葉片葉尖出現(xiàn)的時間間隔稱為出葉間隔。提高作物產(chǎn)量的途徑：1. 培育光合效率高的農(nóng)作物品種2. 采用適宜調(diào)控技術(shù)，提高植株光合功能（1） 復(fù)種與間作、套種 通過改一熟制為多熟制等種植方式，或建立間作、套種的復(fù)合群體（2） 合理密植（3） 培育優(yōu)良株型（4） 改善水肥條件（5） 增加田間co2濃度（6） 使用植物生長調(diào)節(jié)劑提高作物群體生產(chǎn)力的途徑1. 選用光合生產(chǎn)率高的作物品種2. 確定合理的群體密度3. 改善作物生長環(huán)境少免耕法的優(yōu)缺點少耕法：通常指在常規(guī)耕作基礎(chǔ)上減少土壤耕作次數(shù)，或減輕耕作強度，或間隔耕種以減少耕作面積的一類土壤耕作體系。免耕法：又稱作物零耕，直播，是指作物播前不采用基本耕作和表土耕作，直接在茬地上播種，作物生育期間不使用農(nóng)具進行土壤管理的耕作方法。優(yōu)點：土壤結(jié)構(gòu)不受破壞，水蝕和風(fēng)蝕明顯減輕秸稈覆蓋有利于蓄水，土壤水分蒸發(fā)得以減少秸稈留于土壤，增加了土壤有機質(zhì)，促進了團粒結(jié)構(gòu)形成減少農(nóng)耗時間，節(jié)約成本爭取農(nóng)時，減輕農(nóng)忙緊張度節(jié)省機械投資和燃油消耗，降低了生產(chǎn)成本免耕還有治沙功能，有助于解決我國北方農(nóng)區(qū)的沙化問題免耕還可以蓄住雨水、減少蒸發(fā)、培養(yǎng)地力、改善播種質(zhì)量，從而實現(xiàn)抗旱的目標缺點：多年少免耕后耕作表層010cm富營養(yǎng)化，而下層1020cm則趨向養(yǎng)分貧瘠化，使作物出現(xiàn)早發(fā)早衰現(xiàn)象；影響有機肥、化肥與殘茬的翻埋，肥料利用率低，氮素損失加重；由于地面留有覆蓋物，地溫較低，導(dǎo)致作物播種、出苗推遲，而且地面作物殘茬及雜草給病蟲提供了良好的棲息場所，易造成病蟲害蔓延；土壤過分緊實時，不利于作物根系伸展；化學(xué)藥劑的大量施用，增加了成本，降低了農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，也對人類健康帶來不利影響 。育苗移栽技術(shù)的優(yōu)缺點優(yōu)點：縮短大田生育期，提高土地利用率，增加單位面積產(chǎn)量。節(jié)省用種，提高大田保苗率，節(jié)支增收。人為創(chuàng)造良好的育苗環(huán)境，防止或減輕自然災(zāi)害危害，有利于防除病蟲害。便于茬口安排與銜接，有利于實現(xiàn)周年集約化栽培。苗體積小，可選擇資源條件好、育苗成本低的地區(qū)異地育苗，提高作物生產(chǎn)效益?？蛇M行商品苗生產(chǎn)，減輕農(nóng)民生產(chǎn)秧苗的負擔(dān)及技術(shù)壓力，促進作物商品性生產(chǎn)的發(fā)展。缺點：育苗移栽根系易受損傷，特別是直根系作物，入土較淺，不利于吸收土壤深層養(yǎng)分和水分，抗旱、抗倒伏能力較差。此外，人工移栽費工費時勞動強度大。種子活力：目前常用的鑒別種子活力的方法主要有三種1.利用組織還原力，其原理是活種子有呼吸作用，而呼吸作用會使物質(zhì)還原呈特定的顏色，如活種子遇到0.1%-1.0%三苯基氯化四口坐后其胚呈紅色，而死種子不著色。2.利用原生質(zhì)的著色能力，例如0.1%靛藍洋紅測定種子，活種子胚不易著色，而死種子胚易著色或全部染上色。3.利用細胞中熒光物質(zhì)，例如，利用紫外線熒光燈照射縱切的種子，有生活力種子能發(fā)出藍色、藍紫色等熒光，而無生活力種子為黃色、褐色或無色。作物個體與群體的協(xié)調(diào)機制1. 競爭與密度效應(yīng) 生態(tài)位相近的植株相互爭奪光照、養(yǎng)分、水分及空間，隨著競爭加劇，幼弱的植株就會被