農(nóng)學(xué)概論溫習(xí)

1、第 一 章 作 物 學(xué) 概 述一、作物學(xué)的概念:作物學(xué)(crop science): 農(nóng)業(yè)科學(xué)（agriculture science）之一，是關(guān)于大田作物（field crops）生產(chǎn)與改良的科學(xué)理論與技術(shù)。研究對象:大田作物（莊稼）:糧、棉、油、糖、麻、煙 和園藝作物：茶、桑、果、菜、藥、雜。二、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的主要內(nèi)容:一是廣泛采用現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)手段和具有較高的農(nóng)業(yè)勞動生產(chǎn)率； 二是廣泛采用現(xiàn)代生物技術(shù)、化學(xué)技術(shù)和具有較高的土地生產(chǎn)率； 三是廣泛采用現(xiàn)代經(jīng)營管理方式和具有較高的農(nóng)產(chǎn)品商品率； 四是大幅度提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益和使農(nóng)民的收入水平接近城市居民的收入水平； 五是大幅度提高農(nóng)民的科

2、學(xué)文化素質(zhì)，使之成為具有經(jīng)營管理才能的現(xiàn)代商品生產(chǎn)者； 六是通過農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化，形成較高的農(nóng)產(chǎn)品加工增值率； 七是有良好的資源生態(tài)環(huán)境，并有較高的資源轉(zhuǎn)化率。三、作物學(xué)的性質(zhì)和特點一）作物學(xué)的性質(zhì) 應(yīng)用性：以自然科學(xué)和社會經(jīng)濟(jì)科學(xué)為基礎(chǔ)的一門應(yīng)用學(xué)科。 綜合性：是服務(wù)于種植業(yè)的一門綜合學(xué)科。 生態(tài)性：是以可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo)的一門生態(tài)學(xué)科。（二）作物學(xué)的特點 1、嚴(yán)格的地域性-因地制宜 適應(yīng)自然、利用自然、改造自然。 2、明顯的季節(jié)性-不違農(nóng)時 合理掌握農(nóng)時季節(jié)，使作物的高效生長期與最 佳環(huán)境條件同步。 3、生物性-生長的規(guī)律性 季節(jié)性、序列性、周期性。4、技術(shù)的實用性通用、實用 作物栽培學(xué)是一門應(yīng)用

3、性強的技術(shù)科學(xué)，著重將自然科學(xué)和農(nóng)業(yè)科學(xué)的基礎(chǔ)理論轉(zhuǎn)化為實際的生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)力。如： 作物模式化栽培技術(shù)、麥類少免耕技術(shù)、棉花化控技術(shù)等 5、生產(chǎn)的連續(xù)性用養(yǎng)結(jié)合 作物生產(chǎn)是周期性不斷循環(huán)的持續(xù)過程，因此栽培技術(shù)措施既要符合作物當(dāng)時生長發(fā)育的要求，有要為以后生長富裕創(chuàng)造有利條件。 土地的利用必須注意用養(yǎng)結(jié)合，做到前季為后季，季季為全年，今年為明年，年年為將來。 6、復(fù)雜性整體的觀點、系統(tǒng)的方法 作物生產(chǎn)受多種因子的影響與制約，既是一個大的復(fù)雜系統(tǒng)，又是一個統(tǒng)一的綜合體。從大的方面來說，作物生產(chǎn)與林、牧、副、漁等部門之間存在相互依賴促進(jìn)的關(guān)系，需要建立一個良好循環(huán)的生態(tài)系統(tǒng)。第二節(jié) 作物學(xué)不同發(fā)

4、展時期的特點（一）中國古代作物學(xué) 綜合性：春秋戰(zhàn)國呂氏春秋農(nóng)業(yè)生產(chǎn)“為之者人也，生之者地也，養(yǎng)之者天也” 經(jīng)驗性：齊民要術(shù)中寫到“采捃經(jīng)傳，愛及歌謠，詢之老成, 驗之行書”。（二）西方近代作物學(xué)：300余年 專業(yè)性：英國黑爾斯-生理學(xué)，瑞典-林奈-雜交育種；德國李比西-農(nóng)業(yè)化學(xué)；奧地利-孟德爾- 遺傳學(xué) 科學(xué)性：嚴(yán)格的實驗保證了近代農(nóng)業(yè)科學(xué)的科學(xué)性。（三）現(xiàn)代作物學(xué)：近100年 農(nóng)業(yè)機械化（20世紀(jì)30年代） 農(nóng)業(yè)化學(xué)工業(yè)（40年代） 綠色革命（60年代） 可持續(xù)農(nóng)業(yè)（90年代） 生物技術(shù)和信息技術(shù)三 、作物學(xué)前景展望 目前比較活躍的作物學(xué)領(lǐng)域主要集中在以下4個方面。 作物生物技術(shù) 作物信息技

5、術(shù) 優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)技術(shù) 可持續(xù)生產(chǎn)技術(shù)第三節(jié) 作物生產(chǎn)與糧食安全二、作物生產(chǎn)發(fā)展的幾個方面世界作物產(chǎn)量的增加主要得益于單產(chǎn)的增加，這主要有賴于農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件的改善，可歸納為下面幾個方面的因素。 （1）品種改良（cultivars improvement）高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高抗，矮桿（dwarf）、抗性(resistance)、品質(zhì)(quality)、雜種優(yōu)勢(hetaerists)。貢獻(xiàn)率一般均在30%以上。（2）增施肥料與施肥技術(shù)：30年來，肥料在增產(chǎn)中的貢獻(xiàn)率在30-60%。施肥技術(shù)：配方施肥（測土施肥）、平衡施肥、氮肥深施、緩效肥料、復(fù)合肥料、專用肥料、硝化抑制劑。（3）擴大灌溉與

6、節(jié)水技術(shù)（4）溫室與保護(hù)地栽培（5）作物病蟲草害的防治（6）高新技術(shù)的推廣應(yīng)用：設(shè)施農(nóng)業(yè)三、糧食需求與糧食危機糧食安全的技術(shù)途徑1、保護(hù)和合理利用農(nóng)業(yè)資源（1）耕地資源：人均由建國時的1800m2，到1995年784m2，1/3省區(qū)人均不足1畝。接近聯(lián)合國規(guī)定的530m2。并且低中產(chǎn)田占78.5%。（2）水資源：人均水資源和單位土地水資源分別為世界的1/5和1/3。今后水澆地增加速度將會減慢。2、提高單位面積產(chǎn)量提高復(fù)種指數(shù)，改造中地產(chǎn)田、開發(fā)高產(chǎn)田，提高水分利用率，加快種子工程建設(shè)，優(yōu)化施肥技術(shù)，改善栽培管理技術(shù)。3、改善作物品質(zhì) 國內(nèi)市場：優(yōu)質(zhì)專用糧食產(chǎn)品等 加入WTO后4、強化產(chǎn)后加工與

7、利用開源節(jié)流：目前糧食總損失率18.1%；白酒工藝；精量播種，減少1/5種子，節(jié)約糧食6*106t。 5、調(diào)整糧食發(fā)展戰(zhàn)略由“糧食-經(jīng)濟(jì)作物”二元結(jié)構(gòu)向三元結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化，向人畜共糧為人畜分糧轉(zhuǎn)化。6、開發(fā)新的食物源微生物發(fā)酵-單細(xì)胞蛋白（SCP），海洋是巨大的生物寶庫。我國有18，000km大陸海岸線。 7、立足自給，適當(dāng)進(jìn)口進(jìn)口量維持在糧食總產(chǎn)量5%，不超過10%，即控制在4.5*107t約站世界貿(mào)易量的20%，不會引起國際市場的糧食價格上漲。第二章 作物的分類、起源和分布一、作物的分類、起源和傳播（一）作物的概念與分類 廣義：作物是指由野生植物經(jīng)過人類不斷的選擇、馴化、利用、演化而來的具有經(jīng)濟(jì)

8、價值的栽培植物。狹義（field crops）：指田間大面積栽培的農(nóng)藝作物，俗稱莊稼。主要是指糧、棉、油、麻、糖、煙。目前世界上被人們所栽培的植物約1500種，大致可以分為農(nóng)作物、園藝作物、林木三類。包括糧、棉、油、麻、糖、煙、茶、桑、果、菜、藥、雜。世界上最主要的農(nóng)作物有90多種，我國常見的有50多種。（一）作物的概念與分類1、按用途和植物學(xué)特征分類(1). 糧食作物（food crops)(2). 經(jīng)濟(jì)作物（cash crops)(3). 綠肥與飼料作物（forage and green manure crops)(4). 藥用作物（medical crops)2、根據(jù)作物生物學(xué)特征分類（

9、1）按感溫特性分類 耐寒作物（13)喜溫作物（10)（2）按光周期特性分類 長日照作物，短日照作物，中性日照作物（豌豆、蕎麥），定日照作物（甘蔗）（3）按對CO2同化途徑分類 C3作物（大豆、小麥、棉花)，C4作物（玉米、高粱、甘蔗)，CAM 作物（龍舌蘭） 3、按植物科、屬、種分類一般用雙命名法對植物進(jìn)行命名，稱為學(xué)名，為國際上所通用。 例如玉米屬禾本科，其學(xué)名為Zea mays L., 學(xué)名結(jié)構(gòu)為屬種命名者姓氏縮寫 二、世界作物的分布與生產(chǎn)（一）作物的分布與環(huán)境 光照、溫度和降雨是決定作物分布的首要環(huán)境因子，緯度、海拔、地勢、地貌則是影響光照、溫度和降雨的重要因素。例如：緯度每增加10，夏

10、至日長增加4.5min，年平均氣溫則則降低約0.5。海拔每升高100m ，氣溫下降0.5-0.6 。 科學(xué)技術(shù)可以改善作物品種特性，提高其抗逆性、適應(yīng)性，使作物的分布不斷擴大。 國際貿(mào)易市場的變化在很大程度上激勵世界各國大力選擇發(fā)展自己的優(yōu)勢作物，從而影響作物的分布。 三、中國作物的分布與生產(chǎn)（一）生產(chǎn)與分布 1、稻谷：占世界總產(chǎn)的34.5%，面積21.4%（1998），90%分布在淮河、秦嶺以南，青藏高原以東，以湖南、江西、廣東、廣西面積最大。小麥：中國面積、總產(chǎn)居世界第一。河南、山東、河北、江蘇、安徽、四川、陜西、甘肅、內(nèi)蒙古為主產(chǎn)省 。 玉米：中國第三大糧食作物。面積、總產(chǎn)僅次于美國。東

11、北-華北-西南。山東、黑龍江、吉林、河北為我國玉米主產(chǎn)區(qū)。2. 纖維作物 棉花：三個主產(chǎn)棉區(qū)。世界第二大產(chǎn)棉國。（二）中國作物生產(chǎn)亟須解決的問題 1.水資源缺乏，農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)條件較差 中國人均水量為世界的1/4，且分布不均。中地產(chǎn)田面積大。2.人口持續(xù)增長，增加了人口對作物生產(chǎn)的壓力3.糧食生產(chǎn)重心轉(zhuǎn)移問題 地區(qū)之間糧食供求不平衡矛盾已由改革開放之前的南北方向變?yōu)闁|西方向，全國糧食生產(chǎn)中心、北移、西移。4.糧食品種結(jié)構(gòu)問題稻谷“豐時平，欠時緊”5.作物生產(chǎn)科技發(fā)展問題 規(guī)模效益小、機械化、信息化、商品化程度低，利潤少、比較效益差。國外科技貢獻(xiàn)率80%，我國30-40%。6作物高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效發(fā)展問題觀

12、念創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新、體制創(chuàng)新、機制創(chuàng)新、米袋子政策、優(yōu)質(zhì)棉基地縣、南水北調(diào)、第四章 作物生長發(fā)育與產(chǎn)量形成第一節(jié) 作物的發(fā)育特性與生育期生長（growth）：指作物器官由小到大，由少到多，由輕到重的量變過程。這是通過細(xì)胞分裂和伸長來完成的，它既包含營養(yǎng)體的生長也包括生殖體的生長。 發(fā)育（development）：指作物體內(nèi)新器官（性器官）的分化、形成的質(zhì)變過程。發(fā)育是作物一生中，其結(jié)構(gòu)、機能的質(zhì)變過程，它的表現(xiàn)是細(xì)胞、組織和器官分化，最終導(dǎo)致植株根、莖、葉和花、果實、種子的形成。 生長和發(fā)育的關(guān)系：統(tǒng)一性： （1）生長是發(fā)育的基礎(chǔ)（物質(zhì)、能量、結(jié)構(gòu)、功能）；（2）發(fā)育是新器官生長的前提。 對立性

13、： （1）生長過剩而發(fā)育不良：徒長、貪青； （2）生長緩慢而發(fā)育加速：早衰。 一、 作物的發(fā)育特性作物由營養(yǎng)性的分生組織轉(zhuǎn)變?yōu)樯承缘姆稚M織，必須通過內(nèi)部生理條件的誘導(dǎo)才能實現(xiàn)，這種內(nèi)部生理條件系作物的遺傳因子和環(huán)境因子相互作用的結(jié)果。除了植物的遺傳因子外，誘導(dǎo)質(zhì)變的主導(dǎo)環(huán)境因子是溫度、光照。 作物的花芽分化對溫度和光周期（日照長度）有一定的要求，即在花芽開始分化之前必須滿足一定的溫度和日照長度的環(huán)境條件以完成對花芽分化的誘導(dǎo)； 在適宜的溫、光條件下可提早花芽的分化，而不適的溫、光條件則延遲甚至阻礙花芽的分化，此種反應(yīng)稱為作物的溫光反應(yīng)。 按不同作物類型、品種的溫光反應(yīng)特性，大致可分為以下兩

14、大類型。1、高溫短日照 包括水稻、玉米、高粱、粟、黍、大豆、棉花、麻、黃麻、花生、煙草等暖季作物 其發(fā)育特點：就光照而言，日照越短則花芽分化越早；就溫度講，在一定的溫度范圍內(nèi)（例如2030），溫度越高則花芽分化越早 這是上述各種作物的基本發(fā)育特性，具有這些特性的作物品種稱為基本型。 變異型：上述各種作物在長期的演變中，產(chǎn)生了與基本型的發(fā)育特性略有差異的變異型。 例如，水稻、玉米、大豆、花生的早熟品種對短日照的要求并不嚴(yán)格，即鈍感甚至無感，不少早稻品種在延長日照時不僅不延遲抽穗，反有提早的趨勢，似屬于長日性類型。2 、 低溫長日照 包括小麥、大麥、黑麥、燕麥、蠶豆、豌豆、油菜等冷季作物。 其發(fā)育

15、特點：與高溫短日照相反，即花芽分化要求一定低溫和長日照條件。該類作物中也有不少非基本型的品種。 如小麥、大麥、油菜的春性品種需要較高的溫度（以815為最適）才能完成對花芽分化的誘導(dǎo)，在低于臨界溫度的條件下反而延緩分化花芽，而在一定范圍內(nèi)更高的溫度（如2025）下仍能完成花芽分化的誘導(dǎo)。二、 作物的發(fā)育階段 作物發(fā)育對溫度和日照長度的反應(yīng)具有明顯的階段性 即先以一定的時間完成對花芽分化的溫度誘導(dǎo)，稱為感溫階段，然后再經(jīng)一定時間完成對生長錐的光照誘導(dǎo)，才能正常進(jìn)行花器發(fā)育，稱為感光階段 小麥、大麥均屬此類作物，其感溫階段又稱春化（vernalization）階段。 春化階段可以在萌動的種胚中進(jìn)行，

16、而光照階段則在生長錐伸長至雌雄蕊形成期內(nèi)通過。另有一些作物的溫光誘導(dǎo)可同時進(jìn)行，并且二者間有相互作用，并不存在溫度誘導(dǎo)和光照誘導(dǎo)中明顯的階段性和順序性，前面所說的高溫短日照作物（水稻）即是如此。 三、 作物的生育期作物的生育期(growth period)和生育時期(growth stage)是兩個不同的概念，不可混淆。 全生育期: 在作物生產(chǎn)實踐中，把作物出苗到成熟期間的總天數(shù)，即作物的一生. 生育時期(階段):是指作物一生中其外部形態(tài)上呈現(xiàn)顯著變化的若干時期。 1、生育期 以籽實為播種材料又以新的籽實為收獲對象的作物，其全生育期是指籽實出苗到新籽實成熟所持續(xù)的總天數(shù)。 以營養(yǎng)體為收獲對象的

17、作物如麻類、薯類、甘蔗、甜菜等，則是指播種材料出苗到主產(chǎn)品收獲適期的總天數(shù)。 需育苗（秧）移栽的作物如水稻、甘薯、煙草等，通常還將生育期分為秧田（苗床）生育期和田間生育期。 秧田（苗床）生育期是從出苗到移栽的天數(shù) 大田生育期是指移栽到成熟的天數(shù)。2、影響生育期的條件 作物全生育期的長短，主要由作物的遺傳性和所處的環(huán)境條件所決定。 品種: 環(huán)境條件： 栽培措施品種特性：有早、中、晚熟之分。早熟品種生長發(fā)育快，主莖節(jié)數(shù)少，葉片少，成熟早，生育期較短；晚熟品種生長發(fā)育緩慢，主莖節(jié)數(shù)多，葉片多，成熟遲，生育期較長；中熟品種在各種性狀上均介于二者之間。環(huán)境條件：不同的環(huán)境條件下，作物生育期會有所變化。在

18、氣候條件中以光照、溫度所起的作用最大。因此，作物在不同地區(qū)栽培，由于溫度、光照的差異，生育期也發(fā)生變化。栽培措施：栽培措施對生育期也有很大的影響。作物生長在肥沃的土地上或施氮較多，由于土壤碳/氮（C/N）比低，水分適宜，莖葉常常生長過旺，成熟延遲，生育期拖長。3、生育時期的劃分 在作物的一生中，其外部形態(tài)要出現(xiàn)若干次顯著的變化，根據(jù)這些變化，可以劃分為若干生育時期。 關(guān)于達(dá)到各個生育時期的百分?jǐn)?shù)標(biāo)準(zhǔn)，一般均以10為始期，以50以上為盛期，作為記載某時期的標(biāo)準(zhǔn)。 目前，各種作物的生育時期劃分方法尚未完全統(tǒng)一。以下為幾種主要作物生育時期的劃分： 禾谷類：出苗期、分蘗期、拔節(jié)期、孕穗期、抽穗期、開花

19、期、成熟期 豆 類：出苗期、開花期、結(jié)莢期、成熟期 棉 花：出苗期、真葉期、現(xiàn)蕾期、開花期、吐絮期 油 菜：出苗期、現(xiàn)蕾期、抽苔期、開花期、成熟期 甘 薯：出苗期、采苗期、栽插期、還苗期、分枝期、封壟期、落黃期、收獲期4、作物的生長中心 作物的生長中心是指生長勢較強、生長絕對量和相對量較大的部份。 作物生長中心與體內(nèi)生理代謝及有機養(yǎng)分分配存在著密切關(guān)系。第二節(jié) 作物器官的建成一、 種子形態(tài)和萌發(fā)1、種子的概念 種子(seed)的涵義在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的概念和植物學(xué)上的概念有所不同。 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上可利用作為播種材料的任何器官或營養(yǎng)體的部分，凡是能作為繁殖后代用的播種材料都統(tǒng)稱為種子。 植物學(xué)的種子僅指種

20、子植物胚珠發(fā)育而成的繁殖器官，一般經(jīng)過有性過程。 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的種子包括植物學(xué)上的三類器官:由胚珠發(fā)育而成的種子，如豆類、麻類、棉花、油菜、花生的種子；由子房發(fā)育而成的果實，如禾谷類作物稻、麥、玉米、高粱、谷子等的穎果及油料作物向日葵的瘦果；用作無性繁殖材料的根、莖等營養(yǎng)器官，如甘薯的塊根，馬鈴薯的塊莖和甘蔗的莖節(jié)等。 3、種子的休眠（2）種子休眠的原因大致可分為三種類型：胚的后熟：作物種子成熟過程中，胚及其周圍的組織成熟程度不一。硬實（種子透性不良）：種子在成熟時變得硬實，種皮不透水、不透氣，因而不發(fā)芽，如綠豆、大豆等。發(fā)芽的抑制物質(zhì)：種子中含有某種抑制發(fā)芽的物質(zhì)，使種子不能發(fā)芽。如水稻種子的

21、抑制物質(zhì)存在糊粉層中，小麥在種皮中。3）破除休眠的方法 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上如用休眠種子播種，則出苗時間延長，耽誤季節(jié)，影響產(chǎn)量。因此，對尚未完全渡過休眠期的種子，在播種前采取適當(dāng)方法進(jìn)行處理，以提高發(fā)芽率，是非常必要的。解除休眠的方法通常有以下幾種：1） 機械處理 對于硬實種子，可采取物理方法擦傷種皮或切塊，使種皮對水分和氣體的透性提高，消除種皮對萌發(fā)的抑制作用。如馬鈴薯切塊，油菜挑破種皮等。2） 高溫、干燥處理 它能降低種子含水量，促進(jìn)未充分成熟種子的生理后熟過程，并能提高種皮對水與氣的通透性。生產(chǎn)上廣泛采用的曬種便是如此3） 藥劑處理 用氧化劑處理種皮透性差的休眠種子，常能取得良好的效果。如用一定

22、濃度的雙氧水液浸種，赤霉素、細(xì)胞激動素、乙烯等植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)也具有解除休眠促進(jìn)發(fā)芽的良好效果。4） 物理處理 用X射線、高低頻電流、超聲波、磁場等處理種子，也可以解除休眠促進(jìn)萌發(fā)。4 種子的萌發(fā)有性繁殖種子的萌發(fā)（germination）過程分為吸脹、萌動和發(fā)芽等三個階段 作物種子可因其萌發(fā)過程中下胚軸的伸長與否分成子葉出土和子葉不出土（留土）兩類： 子葉出土的作物如棉花、大豆等，種子發(fā)芽時，此類作物一般播種不宜太深，土壤要疏松否則不易出苗； 子葉不出土作物如蠶豆、豌豆等，種子發(fā)芽時，下胚軸不伸長，只有上胚軸伸長，將胚芽帶出土面，而子葉殘留在土中；小麥、玉米等禾本科作物，首先鉆出地面的是錐狀

23、的胚芽鞘，它的鉆土能力強。胚芽鞘一見光后立即停止生長，包在里面的真葉則突破胚芽鞘的孔口而伸出。 5 種子萌發(fā)需要的外界條件 1）水分 水分是控制種子萌發(fā)的最重要的外界因素，種子必須在吸足水分后才能萌發(fā)。 作物種子的吸水量，因種子組成的成份而異。一般蛋白質(zhì)高的種子，吸水量多；含油分高的種子，吸水量少；含淀粉多的種子居中。 如以種子干重計算其萌發(fā)最低吸水率為：豆類100、小麥60、花生40。 為了滿足作物種子萌發(fā)時對水分的需要，或加速其萌發(fā)過程，常采用浸種措施。 2）氧氣 氧氣是種子萌發(fā)的必要條件。 種子萌發(fā)時，需要充足的氧氣以進(jìn)行旺盛的呼吸作用，從而獲得能量。種子內(nèi)淀粉酶的活性，必須在有氧的情況

24、下才能加強。 缺氧會造成幼苗根系生長受阻、幼苗瘦弱，影響細(xì)胞的分裂和分化，使胚的生長僅限于胚中原有的器官伸長，而沒有新器官的形成。 一般含氧6適宜發(fā)芽，少于1根系發(fā)育受阻。 3）溫度 種子萌發(fā)是種子內(nèi)胚的生長和一系列酶促反應(yīng)的結(jié)果，如同一般的化學(xué)反應(yīng)一樣，種子萌發(fā)隨溫度上升而加速。 但是溫度過高會引起胚生活物質(zhì)的變性，反而影響種子萌發(fā)。 因此， 種子萌發(fā)也有其最低溫度、最適溫度和最高溫度。4）光照 很多種子需光照才能萌發(fā)或光照促進(jìn)其萌發(fā)（需光性種子或喜光性種子），例如煙草和萵苣種子。 另一類種子的萌發(fā)因光照而受抑制（需暗性或嫌光性種子），如番茄、茄子、瓜類種子。 光質(zhì)對發(fā)芽也有一定影響。紅光可

25、破除休眠，而藍(lán)光尤其是遠(yuǎn)紅外光卻抑制種子萌發(fā)。二、 營養(yǎng)器官的建成S形生長曲線，新器官的建成伴隨著老器官的老化或脫落。（一） 根1. 根系的功能：支持、吸收、合成、貯藏、繁殖間接增加土壤有機質(zhì)。2. 根系在土壤中的分布：決定于根系種類、作物類型和土壤環(huán)境。雙子葉作物的根一般入土較深。多年生苜蓿可深達(dá)6米以上。3. 影響根系生長的主要因素：（1） 土壤水分（2） 肥力：N、P促進(jìn)根系生長，K促進(jìn)根系功能，但肥沃土壤中根冠比低于貧瘠土壤。（3） 酸堿度（PH）：5-8（二）、莖：分為單、雙子葉作物兩大類型1. 莖枝的功能：系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是為功能服務(wù)的。支持、輸導(dǎo)、合成、貯藏、通氣、繁殖（1）莖有支持葉

26、、穗或果實生長的作用，也是決定葉面積分布與結(jié)實部位合理配置的重要因素。（2）莖是連接根、葉、花或果實的運輸通道，起著轉(zhuǎn)移水分、養(yǎng)分的輸導(dǎo)系統(tǒng)的作用。（3）綠色幼嫩具有合成有機養(yǎng)料的作用。（4）莖是臨時貯存養(yǎng)料的器官。（5）沼澤作用的莖具有通氣功能。（6）莖可以作為繁殖器官。2. 影響分枝（分蘗）生長的主要因素（1） 作物的種和品種（2） 種植密度（3） 肥料（4） 水分（三）、葉作物的葉片是主要的光合作用器官，在作物栽培及育種上一向重視葉片的建成和葉面積的增加。尤其以葉片作為主要收獲器官時，更重視葉片的質(zhì)量和重量。3葉的功能：合成、蒸騰（調(diào)溫、吸收轉(zhuǎn)運養(yǎng)分）、吸收。第三節(jié) 作物的群體特征一、作

27、物群體的基本概念1、群體的概念： 作物群體是指該種作物的許多個體的聚集體。 作物群體是由個體所組成的，但不是單純個體的簡單相加，而是每個個體被組合成為一個有機的整體。作物群體具有自身新的特點。 在作物群體中，個體與群體之間、個體與個體之間都存在著密切的相互關(guān)系。作物栽培的對象是作物群體，在作物生產(chǎn)上就必須根據(jù)作物群體與個體及群體中個體與個體之間的相互關(guān)系，采取有效的農(nóng)業(yè)技術(shù)措施，調(diào)控群體發(fā)展過程，提高群體的光合作用與物質(zhì)生產(chǎn)能力。作物高產(chǎn)群體的特點1. 產(chǎn)量構(gòu)成因素協(xié)調(diào)發(fā)展，有利于保穗(果)增粒增重；2. 主莖和分枝(蘗)間協(xié)調(diào)進(jìn)展，有利于塑造良好的株型，減少無效枝(蘗)的消耗；3. 群體與個

28、體、個體與個體、個體內(nèi)部器官之間協(xié)調(diào)發(fā)展；4. 生育進(jìn)程與生長中心轉(zhuǎn)移、生產(chǎn)中心(光合器官)更替、葉面積指數(shù)(LAI)、莖蘗(枝)消長動態(tài)等諸進(jìn)程合理一致；5. 葉層受光態(tài)勢好，功能期穩(wěn)定，光合效能大，物質(zhì)積累多，轉(zhuǎn)運效率高。三、作物群體的源庫流基本概念： 源就是指光合產(chǎn)物供給源或代謝源，是制造和提供養(yǎng)料的器官，主要指作物莖、葉為主體的全部營養(yǎng)器官。 庫指光合產(chǎn)物貯藏庫或代謝庫，也就是接納或最后貯藏養(yǎng)料的器官，如籽粒、花果、幼葉、根系等。作物接納養(yǎng)料的庫可以不止一個，可區(qū)分為主庫與次庫。 流則是指控制養(yǎng)料運輸?shù)钠鞴佥攲?dǎo)系統(tǒng)。 但是，源庫流三類器官的功能不能截然分開，而是可以互相轉(zhuǎn)變或替代。源與

29、作物產(chǎn)量： 作物一生所形成的全部干物質(zhì)中，光合作用直接生產(chǎn)的有機物質(zhì)占90%95； 產(chǎn)量（光合面積光合能力（強度）光合時間）呼吸消耗收獲指數(shù) 由上式可知，光合作用的面積、能力、時間和光合產(chǎn)物消耗四個方面，均屬產(chǎn)量來源的源，庫與作物產(chǎn)量：庫的大小與產(chǎn)量: 作物光合器官制造的同化產(chǎn)物，必須有適當(dāng)?shù)膸靵斫蛹{才能形成產(chǎn)量。作物的繁殖器官或貯藏器官都是庫或庫容。以水稻為例，其產(chǎn)量庫容的大小取決于下例諸因素： 產(chǎn)量貯藏庫容每平方米穗數(shù)每穗穎花數(shù)谷殼容積庫對源的反饋作用: 作物源庫流變化的效果又反過來影響變化本身稱作反饋作用（feedback）。國內(nèi)外許多學(xué)者研究表明，產(chǎn)量容器庫不單純是被動接納光合產(chǎn)物的場

30、所，而且還具有主動地影響和控制源的生產(chǎn)效率和流的運轉(zhuǎn)方向及速度的功能。 流與產(chǎn)量內(nèi)容物的運輸和分配 目前稻麥等作物的一些矮稈品種一般比高稈品種高產(chǎn)，其原因之一就在于矮稈品種的同化產(chǎn)物轉(zhuǎn)運分配到穗部的比例大，收獲指數(shù)高。例如水稻高稈品種谷/草比為l:1.21.5，而矮稈品種一般為1:0.81.0。 總之，作物同化產(chǎn)物的運輸（translocation）和分配（partitioning），對產(chǎn)量的高低影響很大。第四節(jié)作物產(chǎn)量的形成一、生物產(chǎn)量與經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量生物產(chǎn)量是指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(jì)產(chǎn)量是作物品種改良及生產(chǎn)管理中所說的產(chǎn)量，

31、是指栽培目的所需要的產(chǎn)品的收獲量。由于栽培目的不同，它們被利用作物產(chǎn)品的部分也不同。二、收獲指數(shù)作物的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量僅是生物產(chǎn)量的一部分。但經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量是以生物產(chǎn)量即有機物質(zhì)總量作為物質(zhì)基礎(chǔ)的。但高的生物產(chǎn)量不等于高的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量，這要看生物產(chǎn)量轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的效率，這種轉(zhuǎn)化效率稱為經(jīng)濟(jì)系數(shù)（或收獲指數(shù) ），即：收獲指數(shù)=經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量/生物產(chǎn)量 收獲指數(shù)是綜合反映作物品種特性和栽培技術(shù)水平的一個通用指標(biāo)。三、產(chǎn)量構(gòu)成因素作物產(chǎn)量是按單位土地面積上的產(chǎn)品數(shù)量計算的，構(gòu)成產(chǎn)量的因素是單位面積上的株數(shù)和單株產(chǎn)量，即：產(chǎn)量=單株產(chǎn)量單位面積上的株數(shù)作物生產(chǎn)的對象是作物群體。 不同作物的產(chǎn)量構(gòu)成因素：作物種類 代表作物

32、產(chǎn)量構(gòu)成因素禾谷類 稻、麥、玉米、高梁 穗數(shù)，每穗實粒數(shù)、粒重豆類 大豆、綠豆等 株數(shù)，每株有效莢、每莢實粒、粒重四、產(chǎn)量形成過程及影響條件產(chǎn)量形成過程是指作物產(chǎn)量的構(gòu)成因素形成和物質(zhì)積累的過程，也就是作物各器官的建成過程及群體的物質(zhì)生產(chǎn)和分配的過程。1 禾谷類作物產(chǎn)量形成 單位面積的穗數(shù)由株數(shù)(基本苗)和每株成穗數(shù)兩個因子所構(gòu)成。因此穗數(shù)的形成從播種開始，分蘗期是決定階段，拔節(jié)、孕穗期是鞏固階段。 每穗實粒數(shù)的多少取決于分化小花數(shù)、退化小花數(shù)、可孕小花數(shù)的受精率及結(jié)實率四個因素。每穗實粒數(shù)的形成始于分蘗期，決定于幼穗分化至抽穗期及揚花、受精結(jié)實過程。 粒重取決于籽粒容積及充實度。主要決定時期

33、是受精結(jié)實、果實發(fā)育成熟時期。2 雙子葉作物產(chǎn)量形成 不同作物的產(chǎn)量構(gòu)成因素不同，其形成過程也各有特點。 單位面積果數(shù)(如棉花鈴數(shù)、油菜角果數(shù)、花生、大豆的莢數(shù))取決于密度和單株成果數(shù)。 因此，自播種出苗(或育苗移栽)就已開始形成這一產(chǎn)量構(gòu)成因素，中后期開花受精過程是決定階段，果實發(fā)育期是鞏固階段。每果種子數(shù)開始于花芽分化，決定于果實發(fā)育。粒重(衣分、油分)決定于果實種子發(fā)育時期。3 影響產(chǎn)量形成的因素w 內(nèi)在因素 品種特性如產(chǎn)量性狀、耐肥、抗逆性等生長發(fā)育特性及幼苗素質(zhì)、受精結(jié)實率等均影響產(chǎn)量形成過程。w 環(huán)境因素 土壤、溫度、光照、肥料、水分、空氣、病蟲草害的影響較大。w 栽培措施 種植密

34、度、群體結(jié)構(gòu)、種植制度、田間管理措施，在某種程度上是取得群體高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的主要調(diào)控手段。五、產(chǎn)量潛力及增產(chǎn)途徑2 作物增產(chǎn)的途徑在作物生產(chǎn)中，要實現(xiàn)上述光合潛力的理論值，必須同時具備以下四個條件：具有充分利用光能的高光效作物品種；空氣中CO2濃度正常；其他環(huán)境因素都處于最適狀態(tài)；具備最適宜于接受和分配陽光的群體結(jié)構(gòu)。由此可知，要通過提高光能利用率來提高單產(chǎn)，特別需要從改進(jìn)作物和環(huán)境因素兩個方面著手。 培育高光效的品種 如葉面積適當(dāng)，葉片、株型等都有利于最大限度利用光能的特點， 合理安排茬口 充分利用生長季節(jié)，采用間、套作和育苗移栽等措施，提高復(fù)種指數(shù)，使一年中在耕地上有盡可能多的時間生長作物。 采

35、用合理的栽培技術(shù)措施 如選用合理的種植密度，保證作物群體適宜，最大限度地利用光能；正確運用肥水措施， 提高光合效率 如補施CO2，人工補給光照，抑制光呼吸消耗等。第五節(jié)作物品質(zhì)的形成作物產(chǎn)品品質(zhì)的含義：作物產(chǎn)品品質(zhì)是指其利用質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)價值。大多數(shù)糧食作物包括飼料作物，判斷其品質(zhì)優(yōu)劣的主要指標(biāo)是理化性狀，根據(jù)實際內(nèi)容可分為以下兩個方面： 食用品質(zhì)-所謂食用品質(zhì)是指蒸煮、口感和食味等特性。 營養(yǎng)品質(zhì)-所謂營養(yǎng)品質(zhì)主要是指蛋白質(zhì)含量、氨基酸組成、維生素含量和微量元素含量等。 工藝品質(zhì)-指影響產(chǎn)品質(zhì)量的原材料特性。 如棉纖維的長度、細(xì)度、整齊度等；煙葉的色澤、油分、成熟度等外觀品質(zhì)也屬于工藝品質(zhì)。 加

36、工品質(zhì)-一般指不明顯影響產(chǎn)品質(zhì)量，但對加工過程有影響的原材料特性。 如糖料作物的含糖率，棉花的衣分，向日葵和花生的出仁率，以及稻谷的出糙率和小麥的出粉率等，均屬于與加工品質(zhì)有關(guān)的性狀。作物產(chǎn)品品質(zhì)指標(biāo)： 生化指標(biāo) 常用的生化指標(biāo)有蛋白質(zhì)、氨基酸、脂肪、淀粉、糖分、維生素、礦物質(zhì)、棉酚含量，以及有害物質(zhì)如化學(xué)農(nóng)藥殘留等。 物理指標(biāo) 如產(chǎn)品的形狀、大小、香氣、色澤、種皮厚薄、整齊度、纖維長度、纖維強度等。 例如水稻的出米率、米的形狀、米的心腹白及透明度等，小麥籽粒的面筋含量，棉花纖維的長度、強度，油料作物的含油量及脂肪酸組成等。w 作物品質(zhì)通常是形態(tài)指標(biāo)和理化指標(biāo)的綜合評價優(yōu)劣。w 例如，稻米的品

37、質(zhì)指標(biāo)共有14項，其中即有物理指標(biāo)如長寬比、堊白大小等，也有生化指標(biāo)如直鏈淀粉含量、膠稠度等，只有這14項指標(biāo)同時達(dá)到某一級標(biāo)準(zhǔn)時才能稱為某一級的優(yōu)質(zhì)稻米。二、作物產(chǎn)品品質(zhì)的影響因素遺傳因素 稻、麥、棉、油等作物的主要經(jīng)濟(jì)性狀，都受遺傳基因的控制。 如近年來不少學(xué)者研究了稻米香味的遺傳，一般都認(rèn)為香味受一個隱性基因控制。這樣，由于作物品質(zhì)性狀受基因控制，使作物保持了其經(jīng)濟(jì)性狀和產(chǎn)品質(zhì)量的相對穩(wěn)定性，正因為如此，作物之間本身就存在產(chǎn)品品質(zhì)的差異。 另一方面，作物品質(zhì)性狀在遺傳上一般都是數(shù)量性狀，容易受環(huán)境條件的影響。 生態(tài)因素 地理因素 同一作物產(chǎn)品品質(zhì)的優(yōu)劣，因種植的地理環(huán)境條件不同有很大的差

38、異。如小麥籽粒的蛋白質(zhì)含量隨地理位置的南移而逐漸降低。 季節(jié)因素 由于種植與成熟的季節(jié)不同，產(chǎn)品品質(zhì)差異很大。如南京的早稻與晚稻相比，一般早稻的米質(zhì)較差。 溫光因素 溫度和光照也影響產(chǎn)品的品質(zhì)，如棉花生產(chǎn)后期，溫度降低，使棉桃成熟度低，纖維強度差。栽培措施同一作物品種的品質(zhì)表現(xiàn)因栽培環(huán)境條件而異，合理的栽培技術(shù)通常能起到改善品質(zhì)的作用。 水、肥措施三、提高作物產(chǎn)品品質(zhì)的途徑w 培育和選用優(yōu)質(zhì)作物品種w 改善栽培技術(shù)措施第五章 作物與生態(tài)環(huán)境第一節(jié) 作物的生態(tài)因子與生長調(diào)節(jié)一、 作物的生態(tài)因子（一）概念 作物的生態(tài)環(huán)境：與作物生長發(fā)育相關(guān)的所有環(huán)境因子的總稱。 作物的生態(tài)因子：構(gòu)成作物生態(tài)環(huán)境的

39、成分。（二）、生態(tài)因子分類生態(tài)因子：1氣候因子：光、溫、水、氣、熱、風(fēng)等。受地理位置和海拔影響2 土壤因子：土壤物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、肥力狀況、生物等3 生物因子：農(nóng)田中的哺乳動物、昆蟲、微生物、雜草4 地形因子：緯度、海拔、坡度、坡向5 人為因子：各種農(nóng)業(yè)技術(shù)措施（三）、生態(tài)因子的作用機制與限制方式1. 作用機制（1）主次效應(yīng)：早稻爛秧，低溫為主。（2）交互作用效應(yīng):水、肥累加效應(yīng)。（3）a直接作用：光、溫、水、肥等。 b間接作用：緯度、海拔、地形等。 （4）作用的階段性。2. 限制方式（1）李比希最小因子定律（1940，德國）某一數(shù)量不足的營養(yǎng)物質(zhì)，由于不能滿足作物生長的需要，不但會限制作物

40、的生長，同時也將限制其他處于良好狀態(tài)下的因子發(fā)揮作用。（2）謝爾福耐性定律（3）報酬遞減律 從一定土地上所得到的報酬隨著向該土地投入的勞動和資本量的增大而有所增加，但隨著投入的單位勞動和資本量的增加，報酬增加的幅度卻在減少。二、作物的生態(tài)適應(yīng)性（一）作物的生態(tài)適應(yīng)性：（ecological adaption)作物對環(huán)境的要求與實際環(huán)境的吻合程度。作物生長發(fā)育和產(chǎn)量形成的節(jié)律與環(huán)境節(jié)律的吻合程度。（二）生態(tài)型（ ecotype)：作物的不同個體群，長期生活在不同的生態(tài)環(huán)境或人工培育條件下，發(fā)生趨異適應(yīng)，經(jīng)自然和人工選擇分化形成了生態(tài)、形態(tài)和生理特性不同的基因型類群。A 氣候生態(tài)型：光周期、氣溫、

41、降雨 B 土壤生態(tài)型：土壤水分、肥力等。 C 生物生態(tài)型：生物條件 種以下的分類：如小麥早、中、晚品種-氣候生態(tài)型。（三）生活型(life form)不同種的生物（作物）在期生活在相同的自然和人工培育環(huán)境條件下，會發(fā)生趨同適應(yīng)，在自然和人工選擇條件下，形成具有類似形態(tài)、生理和生態(tài)特性的生物（作物）類群。種以上的分類：如喜溫作物、抗旱作物。三作物生長的環(huán)境調(diào)節(jié)第二節(jié)作物與光照一、光照強度對作物的影響（一）光的重要性： 1、熱效應(yīng) 2、光合作用 3、光形態(tài)建成 4、誘發(fā)性突變（二）光照度與作物的光合作用1、作物對光照強度的定量指標(biāo)有光合作用的“光補償點”和“光飽和點”。2、C3 作物、C4作物和C

42、AM作物3、光強對作物生長的影響4、光強對作物發(fā)育的影響光飽和點和光補償點 光補償點（compensation point)： 隨著光強的增高 ，光合速率相應(yīng)提高，當(dāng)達(dá)到某一速率時，葉片光合速率與呼吸速率相等，凈光合速率為零，這時的光強為光補償點。 光飽和點(saturation point)：開始達(dá)到光合速率最大值時的光強。在一定范圍內(nèi)（低光強區(qū)），光合速率隨光強的增加而成比例增加；超過一定光強后，光合速率增加邊慢；當(dāng)達(dá)到某一光強時，光合速率不在隨光強增加而增加，呈現(xiàn)光飽和現(xiàn)象。二、日照長度（一）光周期現(xiàn)象和作物光周期類型 光周期（photoperiod）反應(yīng):作物生育受晝夜長度控制的現(xiàn)象。

43、 前已述及（第一章），按對光周期的反應(yīng)，大田作物可以分為長日照作物、短日照作物、中間型作物和定日照作物。（二）光周期誘導(dǎo)機理 實驗證明，誘導(dǎo)花原基發(fā)育的實際是暗期長度，而不是日照長度；短日作物對暗期中的光非常敏感。 光周期誘導(dǎo)是一種光信號反應(yīng)。 并且，在不同波長光的研究中發(fā)現(xiàn)，紅光最為有效，而遠(yuǎn)紅光的作用相反。（三）光周期理論在生產(chǎn)中的應(yīng)用1. 引種：南（北）種北（南）引2. 育種：促進(jìn)花期相遇、加代繁種3. 控制花期：花卉（菊花）4. 調(diào)節(jié)營養(yǎng)生長和生殖生長：延遲開花（暗期處理甘蔗、南麻北種）。在理解作物對日長的反應(yīng)時應(yīng)注意：一是作物在達(dá)到一定生理年齡時才能接受光誘導(dǎo)，二是對長日照作物并非越

44、長越好，對短日照作物也不是越短越好1980s以來，對水稻、小麥、大豆的光溫生態(tài)生理研究發(fā)現(xiàn)，有些作物品種已不能簡單歸入以上幾類中，不同的光溫組合也能誘導(dǎo)開花三、太陽光譜成分對作物的影響（一） 對光合作用的影響 光合有效輻射：可見光范圍內(nèi)400-760nm的大部分光能被作物質(zhì)體色素所吸收。 紅、橙光為生理有效光。葉綠素 藍(lán)、紫光葉綠素、胡蘿卜素 綠光被葉片射和透射，生理無效光（二）對作物生長的影響 藍(lán)紫光、青光抑制作物伸長生長 紅光促進(jìn)莖伸長。（三）不可見光的作用 紫外線抑制某些生長激素形成；促進(jìn)花青素形成（水果著色） 紅外線促進(jìn)莖伸長，促進(jìn)種子萌發(fā)。第三節(jié)作物與溫度溫度是一個狀態(tài)函數(shù)，標(biāo)志著物

45、質(zhì)分子平均動能水平。環(huán)境溫度包括大氣溫度和土壤溫度。二、溫度對作物的影響及作物生育的溫度范圍（一）、溫度對作物的影響1. 溫度對作物生長的影響 2. 溫度對發(fā)育的影響 A.溫度對成花的誘導(dǎo)效應(yīng) 春化作用：經(jīng)過低溫誘導(dǎo)植物 開花的作用。 B.作物的感溫性（二）、作物生育的溫度范圍1. 三基點溫度：最低、最適、最高 2. 溫度臨界期：對外界溫度最敏感的時期。作物維持生命的溫度范圍較寬，生育的溫度范圍窄些，最適發(fā)育的溫度范圍則更窄。三基點溫度的特征： 不同作物三基點溫度不同，根據(jù)對溫度的不同要求，分為喜溫作物（生長起點10)和耐寒作物(3 )。 種子萌發(fā)的三基點低于營養(yǎng)生長期的，營養(yǎng)生長期又低于生殖

46、器官發(fā)育期的。開花期對溫度最為敏感。 一般最適應(yīng)溫度接近于最高溫度。 最高溫度多在30-40 之間,生產(chǎn)中也不常見.所以低溫造成的危害較多。三、積溫及無霜期（一）、積溫 1.概念：指某一生育時期或某一時段內(nèi)，逐日平均氣溫累積之和。2. 積溫兩種表達(dá)方式A活動積溫大于或等與生物學(xué)零度的日平均溫度逐日累加起來。B有效積溫 將日平均溫度與生物學(xué)零度的差值累加。3. 積溫在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用 可以估計作物的生育速度和各生育期到來的時間，并可確定作物安全播種期 可以對某一個地區(qū)某年產(chǎn)量進(jìn)行預(yù)測，確定豐收年還是歉收年。 一個地區(qū)的積溫代表了此地區(qū)的熱量資源，為正確制定農(nóng)業(yè)計劃、安排作物布局、確定種植制度提供

47、了依據(jù)。（二）、無霜期無霜期長短是衡量一個地區(qū)熱量資源的又一個指標(biāo)。（春季最后一次霜凍秋季最早一次霜凍） 作物布局和確定種植制度的依據(jù)。四、溫度逆境對作物的危害及防御措施對作物不利的溫度叫做溫度逆境 temperature stress（一）、低溫對作物的危害低溫:對作物的危害有冷害和霜凍。1.寒害:是0以上的低溫對作物的傷害。 水分合成失調(diào)、蛋白質(zhì)合成受阻、碳水化合物減少、代謝紊亂2.霜凍:是指春秋季節(jié)氣溫下降到0以下，組織內(nèi)部發(fā)生冰凍而引起的傷害。 原生質(zhì)失水、冰融速度、蛋白質(zhì)沉淀、原生質(zhì)的機械損傷。 （二）、高溫對作物的危害直接傷害：蛋白質(zhì)合成受阻、有毒物質(zhì)生成、饑餓、旱害間接傷害：蛋白

48、質(zhì)變性、脂溶。高溫使呼吸加強，蒸騰加速，水分平衡和物質(zhì)供需平衡被破壞，植株萎蔫。（三）、對逆境溫度的防御1. 培育和選育抗寒或耐熱的品種。2. 低溫鍛煉。甘薯育苗3. 化學(xué)誘導(dǎo)。玉米、棉花種子福美雙處理4. 合理肥料配比。磷肥、鉀肥提高抗寒力第四節(jié)作物與水分水分對生命的存在起起決定性的作用，他的多少在很大程度上決定了作物的種植制度。一、作物對水分的需求特點（一）、水對作物的生理生態(tài)作用 1.生理作用： （1）原生質(zhì)的主要成分； （2）光合作用的基本原料； （3）代謝過程的反應(yīng)物質(zhì)； （4）作物生化反應(yīng)和物質(zhì)吸收、運輸?shù)娜軇?（5）維持細(xì)胞的膨脹狀態(tài)； （6）細(xì)胞分裂與伸長的必需因子。生態(tài)作用

49、：改善田間小氣候，如大氣濕度，土壤及其表面的空氣溫度，土壤空氣含量、微生物狀況、土壤養(yǎng)分利用率等。（二）、水與作物生長及產(chǎn)量的關(guān)系缺水對作物形態(tài)、生理產(chǎn)生不良影響，最終導(dǎo)致產(chǎn)量降低。作物光合作用和蒸騰作用與作物生產(chǎn)關(guān)系極大，水分缺乏對光合作用的影響是對葉綠素合成及氣孔影響的綜合結(jié)果。（三）、作物的需水量和需水臨界期1.作物需水量蒸騰系數(shù)：每形成1g干物質(zhì)所消耗水分的克數(shù)。 2.作物的需水臨界期： 作物一生中對水分最敏感的時期。在臨界期內(nèi)若水分不足，對作物生育和產(chǎn)量影響最大。一般來說，大部分作物的需水臨界期在生殖生長最旺盛時。如：麥類作物在孕穗到抽穗，黍類作物在抽穗（或開花）至灌漿，其他作物也多

50、在開花到產(chǎn)量形成的盛期。二、水分逆境對作物的影響（water stress)（一）干旱對作物的影響和作物的抗旱性1. 干旱分大氣干旱和土壤干旱大氣干旱（空氣濕度在10%20%），使作物蒸騰大于水分的吸收，致使需水與供水失衡。大氣長期干旱引起土壤干旱（土壤中缺乏作物能吸收的水分）。2. 旱害對作物的影響 降低作物的各種生理過程。光合 引起作物體內(nèi)各部分水分的重新分配。 如水分從水勢高的部位流向水勢低的部位（幼葉向老葉奪水）；胚胎組織細(xì)胞的水分分配到成熟部位的細(xì)胞中去（莖從幼穗吸水）。 影響作物產(chǎn)品品質(zhì)。果樹，油料作物等大田作物中比較抗旱的是糜子、粟、高粱、甘薯、綠豆等，但在水分充足時同樣生育更好

51、并增產(chǎn)。（二）、水澇對作物的影響1. 根系澇害土壤孔隙被水充滿通氣受阻抑制有氧呼吸阻止水分和礦物元素吸收 高溫季節(jié)，積累H2S、Fe2+、M2+、及有機酸，直接毒害根系。2.地上部分澇害 光合停止；植株內(nèi)部含氧量降低無氧呼吸增加，最終替代呼吸停止 無氧呼吸產(chǎn)物酒精積累毒害細(xì)胞。3. 作物對水澇的適應(yīng)根系逐漸木質(zhì)化。耐澇作物：水稻、高粱、黑豆一般作物：小麥苗期耐澇，玉米后期耐澇。怕澇作物：棉花、甘薯、粟（孕穗期除外）、花生、芝麻。不同作物對水分的反應(yīng)大不相同。但總的看來，在大田作物中，除了水稻屬于濕生性作物外，多數(shù)都為中生性的。中生性作物根系和輸導(dǎo)系統(tǒng)比濕生性作物發(fā)達(dá)，以滿足植株對水分的需要。中

52、生性作物沒有完整的通氣組織，不能在積水條件下發(fā)育。第五章 作物與空氣一、作物與二氧化碳的關(guān)系（二）、CO2體積分?jǐn)?shù)與作物產(chǎn)量空氣中CO2的富集雖然能促進(jìn)作物增產(chǎn)，但其溫室效應(yīng)等帶來的氣候變化對作物生產(chǎn)的不良影響也是嚴(yán)重的。 下圖為地球上CO2濃度的變化：CO2補償點：光合速率與呼吸速率相等時環(huán)境中的CO2體積分?jǐn)?shù)。CO2飽和點：開始達(dá)到最大光合速率時CO2體積分?jǐn)?shù)。 在CO2光合曲線的比例階段，CO2體積分?jǐn)?shù)是光合作用的限制因子。 C4植物CO2的補償點和飽和點均低于C3植物，說明其可利用較低濃度的CO2，但對于高濃度CO2利用效率較差。 CO2濃度的增加，作物的呼吸速率減弱，光補償點降低，蒸

53、騰系數(shù)減小，水分利用率提高。 CO2濃度對光合作用的影響也受溫度和風(fēng)速等其他條件的影響。 二、作物與氧氣的關(guān)系（一）、作物的呼吸作用有氧呼吸和無氧呼吸無氧呼吸是在無氧條件下有機物進(jìn)行不徹底的氧化分解，同時釋放出部分能量的過程。（二）、氧氣與作物的呼吸作用1. 長時間無氧呼吸會使作物死亡。（1）酒精引起蛋白質(zhì)變性；（2）產(chǎn)生能量少，物質(zhì)消耗多；（3）沒有丙酮酸氧化過程，許多中間產(chǎn)物不能合成。 2. 過高的氧濃度反而對作物有毒。以不超過10%為宜。三、空氣中其他氣體與作物的關(guān)系（一） 氮氣 豆類作物通過與它們共生的根瘤菌，能固定并利用空氣中的氮，但固氮量一般只有其需氮量的1/4-1/2。因此，除綠

54、肥外，其他豆類并無養(yǎng)地作用。因為其帶走的氮遠(yuǎn)比固定的多。在作物栽培中，強光、稀植、單作、施有機肥都有助于根瘤菌固氮；相反，遮蔭、與高稈作物間作、密植、施無機氮，都抑制固氮。（二）、有毒氣體：SO2、HF、O3等 SO2危害：（1）使細(xì)胞液PH降低，導(dǎo)致葉綠素失鎂而喪失功能；（2）形成有毒物質(zhì)羥基磺酸，破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，抑制代謝。 HF：（1）較低濃度下發(fā)生慢性中毒；（2）高濃度下葉肉組織發(fā)生酸型傷害。 O3：使細(xì)胞膜喪失選擇半透性功能，內(nèi)含物外滲。第六節(jié) 作物與肥料一、 作物必需的營養(yǎng)元素（一） 判定必需營養(yǎng)元素的條件1. 不能完成生活史（生育周期）。2. 有獨特的缺素癥狀。3. 其生理作用不能被其他元素所代替。（二） 作物必需營養(yǎng)元素的分類1. 灰