华中农业大学通识课《农学概论》

第一章
本书波及的农学是狭义的农学，它是研究农作物高产、优良、高效和可连
续发展的理论和技术的科学。

农学正式形成一门科学是 19 世纪后期的事，它与施旺（ T.Schwann）的细胞学说、李比希（ J.F.Von Liebig ）的矿质营养学说、达尔文（）的进化论和孟德尔（）发现的遗传规律平分不开。

农学的研究对象是以作物为主的栽种业，所以农学的性质很大程度上取决
于栽种业。

农学的性质：
农学是以自然科学和社会经济科学为基础的一门应用科学，农学是服务于
栽种业的一门综合学科，农学是以可连续发展为目标的一门应用生态学科。

作物生产的地位与作用：
人民生活资料的重要根源；工业原料的重要根源；出口创汇的重要物质；
农业的基础家产；农业现代化的构成部分
世界作物总产的增添主要受益于单产的提升，其原由有：
品种改进；增施肥料与施肥技术；扩大浇灌与节水技术；设备种植；作物
病虫草害的防治；高新技术的推行应用
当前，我国种植面积最大的作物是水稻和小麦，其次是玉米和油料作物；
在作物信息技术中，以 3S（GIS、GPS、RS，地理信息系统、全世界定位
系统和遥感系统）为核心的精准农业已成为发达国家高新技术集成应用于农业生产的热点领域，势必对我国农作物生产产生重要的影响。

第二章
种植作物与野生植物先人对比，其人类利用的器官变得巨大和快速生长；
产品实用成分大大改进和提升；成熟期一致，生长齐整；流传手段退化以及休
眠性减弱或缩短，种植作物的自我保护机能减弱等。

植物学分类一般用双名法对植物进行命名，称为学名。

比如小麦属禾本
科，其学名为 Triticum aestivum L.,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。

按作物感温特征分类，可分为喜温作物和耐寒作物。

按作物对光周期反响特征分类，可分为长日照作物、短日照作物、中日照
作物和定日照作物按作物对二氧化碳同化门路分类，可分为 C
3作物、 C
4作物和 CAM（景天酸代谢）作物。

不一样作物生长在同样的环境条件下，形成拥有相像特色的构造和生物学
特征，称为生活型，如水生植物、陆生作物等。

同一作物不一样品种长久生长
在不一样的环境条件或人工选择条件下，形成不一样的生态型，包含天气生态
型、水分生态型、土壤生态型等等。

谷物中又以小麦、水稻和玉米为最多，号称世界三大作物；
大豆是人类主要的植物蛋白根源，其营养丰富，用途宽泛。

发源于中国，
但在美洲有较大发展。

我国地区辽阔、地形地貌复杂。

在地理上显然体现出纬度地带性、经度地
带性和垂直地带性三大特色，惹起温度、降水、光照等的巨大变化。

80年月初，由中国农业科学院等单位在此基础上，依照发展栽种业的自然
条件和社会经济条件；作物构造、布局和栽种制度；栽种业发展方向和重点措
施等的相对一致性，并保持县级行政区界的完好性，将全国栽种业区分为 10 个一级区和 31 个二级区。

一级区是以地理地点、农业地貌种类和在全国所占地位
命名，二级区则仅以地理地点及地貌种类命名。

第三章
作物的生长是指植物细胞的增大与增加，是植物体或某一器官体积和重量增添的量变过程。

发育是指作物从营养器官阶段转到生殖生长的质变过程。

作物达成从播种到收获的整个生长发育所需的时间称为作物的生育期，以天数表示。

禾谷类主要的生育期间有：
出苗期，分蘖期，拨节期，孕穗期，抽穗期，开花期，成熟期作物生长发育对温度高低和日照长短的反响特征，称为作物的温光反响特征。

依据作物温光反响所需温度和日长，可将作物温光反响归为典型的两大类，即以小麦为代表的低温长日型和以水稻为代表的高温短日型。

比如，冬小麦植株只有次序地经过低平易长日照办理才能引诱生殖器官的分化，
作物某一器官的上下两头，在形态和生理上都有显然的差别，往常是上端生芽下端生根，这类现象叫做极性
看作物体失掉某一部分后，在适合的环境条件下，还能渐渐恢复所失掉的部分，再形成一个完好的新个体，这类现象叫重生。

比如扦插生殖、分根生殖等都是利用作物体的重生能力。

看作物体失掉某一部分后，在适合的环境条件下，还能渐渐恢复所失掉的部分，再形成一个完好的新个体，这类现象叫重生。

比如扦插生殖、分根生殖等都是利用作物体的重生能力。

“根深叶茂”、“本固枝荣”就充分反应地下部分与地上部分协调的关系作物的顶芽生长占优势的现象叫顶端优势。

作物营养器官根、茎、叶的生长称为营养生长；生殖器官花、果实、种子的生长称为生殖生长。

二者之间既互相依靠，又互相限制。

作物一般是先进行营养器官的生长，而后进行生殖器官的生长。

生殖器官的生长一般是耗费营养的，营养器官生长得越强健，生殖器官的分化与生长也就愈好。

有些作物的种子即便在适合的环境条件下仍不可以正常萌生，这一现象称
为种子的休眠。

休眠是作物对不良环境的一种适应。

休眠的种子对不良环境特
别是严寒和干旱的抵挡力较强。

xx的原由有：
① 种皮厚，透气差；② 胚未发育完好；③ 后熟作用未达成；④ 克制物质的存在
种子萌生需要适合的温度、水分及氧气。

种子萌动后胚根和胚芽连续生长，当胚根的长度与种子长度相等，胚芽长
度约为种子长度的时，叫种子抽芽。

假如种子储藏的有机物质多，则出苗快，并且苗壮、苗齐。

所以，播种时
要采纳粒大饱满的种子。

根的主要功能是汲取、输导、支持、合成和储藏。

根从土壤中汲取水、二
氧化碳和无机盐类，经过维管组织输送到茎和叶；而叶所制造的有机物经过茎
输送到根的各部。

根系固着在土壤中，使茎叶得以伸展，并能经受风雨和其余
机械力量的侵袭。

根还有合成功能，制造某些氨基酸、植物激素和生物碱等，
别的还有分泌有机酸的作用。

大部分作物的根群主要散布在耕层 0～30cm 范围内。

大部分双子叶作物如棉花、麻类、豆类、油菜等的根系有显然的主根和侧
根之分，称为直根系。

而水稻、小麦等禾谷类作物的根系为须根系。

茎的主要功能是支持和运输，其次也有储藏和生殖功能。

在农业生产上，小麦和水稻的分蘖和产量有直接关系，假如分蘖数目过
少，则产量低；若分蘖数目过多，则后期分蘖为无效分蘖，收获时穗成熟较
迟，常易惹起病害，影响质量。

按芽在茎上发生的地点不一样能够分为顶芽和腋芽。

顶芽生于骨干或侧枝
的顶端，腋芽生于叶腋处，也称侧芽。

顶芽和腋芽则称为定芽。

生长在茎的节
间、老茎、根或叶上的没有固定地点的芽，称为不定芽，可用来进行营养繁
殖。

按芽所形成的器官不一样可分为叶芽、花芽和混淆芽。

叶芽形成茎、枝
和叶；花芽形成花或花序。

按芽的生理状态又可分为活动芽和休眠芽。

食用马铃薯、芋头器官是变态茎，而甘薯则是块根。

神仙掌类作物肉质部
分器官是茎，其上的刺是变态叶。

茎卷须，如黄瓜、南瓜、葡萄。

枝刺，如皂荚、山楂。

肉质茎，如莴苣。

作物叶的主要功能是光合作用、蒸腾作用，还有
必定的汲取作用，少量作物的叶还拥有生殖功能。

拥有叶片、叶柄和托叶三部分的叶，叫完好叶。

禾本科作物等票据叶作物
的叶，从外形上仅能区分为叶片和叶鞘两部分，为无柄叶。

一个叶柄上只生一个叶片的叶称单叶，如棉花、苎麻、油菜、甘薯等。

一
个叶柄上生有两个以上叶片的叶称复叶，依据复叶中小叶的数目和摆列方式不
一样，将复叶分为三出复叶如大豆、掌状复叶如大麻和羽状复叶如豌豆、花生。

叶卷须，如豌豆羽状复叶先端的一些小叶片变为卷须。

平行脉序是 xx 作物 xx 的特色。

双子叶植物的花多为典型花，由花柄、花托、花被、雄蕊群和雌蕊群五部
分构成。

由花粉囊散出的花粉借助于必定的媒介力量被传递到同一花或另一花的柱头，这一过程称为授粉。

受精后胚珠发育成种子，子房发育成就实。

果实由果皮和种子构成，果皮
内包藏种子。

如桃，食用部分是中果皮，桃仁则是种子。

小麦产量构成因素是：
穗数、每穗实粒数、粒重
作物在整个生育期间生产和累积有机物的总量，即整个植株(一般不包含根系)的干物质全量称为生物产量。

经济产量是指单位面积上所获取的有经济价值
的主产品数目,也就是生产上所说的产量。

经济系数是经济产量与生物产量的比率。

作物高产集体的特色主要有：
①产量构成因素协调发展，有益于保穗(果)增粒增重。

②主茎和分枝（蘖）间协调进展，有益于塑造优秀的株型，减少无效枝（蘖）的耗费。

③ 群体与个体、个体与个体、个体内部器官之间协调发展。

④ 生育进度与生长中心转移、生产中心（光合器官）更替、叶面积指数（LAI）、茎蘖枝消长动向等诸进度合理一致。

⑤ 叶层受光态势好，功能期稳固，光合效能大，物质累积
多，转运效率高。

作物的质量是指收获目标产品达到某种用途要求的合适度。

环境因素实践证明，好多质量性状都受环境条件的影响，这是利用种植技
术改良作物质量的理论基础。

1．光照，
2．温度，
3．水分，
4．大气污染，
5．土壤
种植技术对作物质量的影响
1．栽种密度和播种期，
2．施肥，
3．浇灌，
4．生长调理剂，
5．收获
第四章
光对作物生产发育的影响是经过其光照强度、日照长度和光谱成分的影响
而达到的。

关于一个作物集体来说，上层叶片接遇到的光照强度常常会超出光饱和点，而中基层叶片特别是基层叶片，因为上层叶片的遮荫，其接受的光照强度远远还达不到光饱和点，密植集体下部叶片的光强常常是在光赔偿点上下。

所以，经过各样举措改良作物集体叶层的受光态势，增添中基层叶片的受光量是获取作物高产的重要门路。

依据植物对光照强度要求的不一样，可把植物分为阳生植物和阴生植物。

作物发育对日照长度的这类反响称为光周期现象。

依据作物发育对光周期的反响不一样，可把作物分为长日照作物、短日照作物、中日照作物、定日照作物。

各样作物对温度的要求有最低点、最适点和最高点之分，称为作物对温度要求的三基点。

依据不一样程度的低温又可分为霜冻害和冷害。

往常把作物整个生育期或某一世长发育阶段内高于必定温度以上的日均匀温度的总和称为某作物整个生育期或某生育阶段的积温。

积温可分为有效积平易活动积温。

活动积温是作物全生育期或某一世育阶
段内活动温度的总和，而有效积温则是作物全生育期或某一世育阶段的有效温度的总和。

在作物生产上有效积温一般比活动积温更能反应作物对温度的要求。

温度变化与干物质累积
作物是变温植物，其体内温度受四周环境的温度所影响，作物生长发育与温度变化的同步现象称为温周期。

日夜变温对作物生长发育有较大的影响。

好多研究说明，白日温度较高，有益于光合作用和干物质生产，夜间温度较低，可减少呼吸作用的耗费，有益于干物质的累积，因此产量较高。

干旱可分为大气干旱和土壤干旱两种。

涝害是指长久连续阴雨，或地表水泛滥，吞没农田，或地势低洼田间积
水，水分剩余，土壤缺少氧气，根系呼吸减弱，长此以往惹起作物窒息、死亡
的现象。

水资源的合理利用
水资源在我国是十分宝贵的自然资源，合理利用和保护水资源，节俭用水
是我国长久坚持的一项基本国策。

所以合理地利用和保护水资源是我国农业可
否连续发展的重点。

1．合理浇灌，发展节水型农业和旱作农业推行经济用水，充分有效地利用
自然降水；改革耕种制度；采纳耐旱作物；推行“节水种植法”。

2．改良水质，扩大水源北方干旱、半干旱地区可经过科学办理污水，再供
农业利用，这类用污水浇灌农田的方法是缓解水资源紧张状况的有效门路之
一。

3．兴修水利工程增添蓄水能力
的有力举措。

土壤是指地球陆地上能够生长植物的松散表层。

土壤肥力是指土壤能够同
时并且不停地供给和协调作物生长发育所必要的水分、养分、空气、热量和其
余生活必要条件的能力。

土壤是由固体（相）、液体（相）随和体（相）三相物质构成的复合物
土壤质地是指土壤中不一样大小直径的矿物颗粒的组合状况。

按土壤中各粒级的构成状况，能够把土壤质地分为 3 类，即砂土类 (粗砂土、细砂土 )、壤土类 (砂壤土、轻壤土、中壤土、重壤土)、黏土类 (轻黏土、中黏土、重黏土 )。

土壤构造是指土壤固相颗粒的摆列形式、孔隙度以及聚会体的大小、多少
及其稳固度。

团粒构造是各样构造中最为理想的一种。

土壤胶体一般带有净负电荷。

中国南方散布有大面积的酸性红黄壤，而北方和内地有大面积的碱性、石
灰性土壤微生物包含细菌、放线菌、真菌、藻类和原生动物 5 大类群。

矿化作用：
在土壤微生物作用下，土壤中有机态化合物转变为无机态化合物过程的总
称。

腐殖化作用：
动植物残体在微生物的作用下转变为腐殖质的过程。

作物必要的营养元素
所谓作物必要的营养元素，是指作物正常生长所必要的，缺少它作物就不
可以正常生长，而其功能又不可以为其余元素所代替的元素。

作物体内的元素
终究是不是必要营养元素，有三条判断标准：
① 因为该元素的缺少，作物生育发生阻碍，不可以达成生活史；② 除掉该元素，则表现出专一的缺少症状，并且这类缺少症状是能够预防和恢复的；③ 该元素在作物营养生理上应表现出直接的成效，不是因土壤或培养基的物理、化
学、微生物条件的改变，产生的间接成效。

作物对氮、磷、钾需要量许多，而土壤又常常不可以知足作物的需要，需
要以肥料的形式加以增补。

故称它们为“肥料三因素”。

别的，合理地开发利用地下水资源，提升水资源的重复利用率，跨流域调
水等，都是扩大水资源利用作物营养的临界期作物在生长发育的某一期间，对
养分的要求固然在绝对数目上其实不必定多，但要求很急迫。

假如这时缺少某
种养分，就会显然克制作物的生长发育，产量遇到严重影响。

此时造成的损
失，即便此后补施该种养分，也很难填补。

这个期间称为作物营养临界期。

作物营养最大效率期在作物生长发育的过程中的某一期间，作物对养分的
要求，无论是在绝对数目上，仍是汲取速率上都是最高的。

此时使用肥料所起
的作用最大，增产成效也最为明显。

这个期间就是作物营养最大效率期。

第五章
栽种制度是指一个地区或生产单位的作物构成、配置、熟制与栽种方式总
称。

作物布局是指一个地区或生产单位作物构成与配置的总称。

复种是指同一年内在同一块田地上栽种或收获两季或两季以上作物的栽种
方式。

复种指数即整年作物收获总面积占耕地面积的百分比。

复种的意义
1．扩大播种面积和提升单位面历年产量
2．调理土壤肥力
3．保持水土
4．缓解作物争地、争时、争肥矛盾
5．有益于稳产
复种的条件
影响复种的自然条件主假如热量和降水量，生产条件主假如劳畜力、机
械、水利设备、肥料等。

套作是复种的一种方式，计入复种指数，而间作、混作则不计。

一年一熟
的复种指数为100%，一年两熟的复种指数为200%，一年三熟的复种指数为300%，两年三熟的复种指数为 150%。

符号“→”表示年间作物接茬栽种，“—表”示年内接茬栽种，“∕”表示套种。

一个地区可否复种或复种程度的高低，当地的热量条件是决定因素。

一个地区具备了增添复种的热量条件，可否复种就要看水分条件。

单作指在同一块田地上栽种一种作物的栽种方式，也称为纯种、清种、净种。

间作指在同一田地上于同一世长久内，分行或分带相间栽种两种或两种以上作物的的栽种方式。

‖混作指在同一块田地上，同期混淆栽种两种或两种以上作物的栽种方式，也称为混种。

×套作指在前季作物生长后期的株行间播种或移栽后季作物的栽种方式，也称为套种、串种。

∕间、混、套作的意义
1.增产，
2．增效
3．稳产保收 ,
4．协调作物争地矛盾
轮作是在同一田地上不一样年度间依照必定的次序轮换栽种不一样作物或
不一样的复种形式的栽种方式。

一年一熟条件下的大豆→小麦→玉米三年轮作，这是在年间进行的单调
作物的轮作。

在一年多熟条件下既有年间的轮作，也有年内的换茬，如南方的绿肥 -水稻—水稻→油菜—水稻—水稻→小麦—水稻—水稻轮作，这类轮作由不一样的复种方式构成，称为复种轮作。

绿肥—水稻→油菜—水稻→麦类—水稻，复种轮作，轮作周期是三年，一年两熟。

连作是在同一田地上连年栽种同样作物或同样的复种方式的栽种方式。

而在同一田地上采纳同一种复种方式连年栽种的称为复种连作。

(二)轮作在农业生产上的意义
1．经济有效地提升作物产量
2．改良土壤理化性状
3．减少病虫危害
4．除去土壤有毒物质
5．减少田间杂草
致使作物连作受害的基根源因有生物的、化学的、物理的三个方面。

1．生物因素土壤生物学方面造成的作物连作阻碍主假如伴生性和寄生性杂草危害加重、某些专一性病虫害延伸加剧以及土壤微生物种群、土壤酶活性的变化等。

2．化学原由指连作造成土壤化学性质发生改变而对作物生长不利，主假如营养物质的偏耗和有毒物质的累积。

3．物理因素某些作物连作或复种连作，会致使土壤物理性状明显恶化，不利于同种作物的连续生长。

如南方在长久推行双季连作稻的状况下，因为土壤淹水时间长，加上年年水耕，土壤大孔隙明显减少，容重增添，通气不良，土壤次生潜育化显然，严重影响了连作稻的正常生长。

可是，连作运作适当，也有较好效益。

第一，可多种适合当地天气土壤的作物，如棉花适于亚热带的肥饶土壤栽种，甘蔗适于热带栽种；其次，连作的作物单调，专业化程度高，成本较低，技术简单掌握，能获取较高产量。

第六章
作物育种是指人类以改进现有作物件种，选育及生殖作物新的优秀品种为目标，以知足人类对农产品的要求所进行的存心识的工作。

种子家产就是将种子从品种选育到种子扩繁、加工、推行、销售、售后服务等形成的一体化家产。

良种在农业生产中的作用
提升产量；改进质量；加强抗逆性；适应性广；改进耕种制度，提升复种指数。

育种目标就是对所要育成品种的要求，也就是在必定的自然、耕种种植和经济条件下所育成新品种应具备的一系列优秀性状指标。

高产、稳产、优良、多抗和适应性强是当前国内外育种的总目标。

引种是指从外处或外国引进新品种（或品系），经过适应性试验后，在当地区直接推行栽种的生产实践。

系统育种就是采纳xx 法，优中选优。

杂交育种是经过两个遗传性不一样的生物体进行杂交获取的杂种，既而对杂种后辈加以培养选择，创建新品种的方法。

两个遗传性不一样的亲本杂交产生的杂种第一代（ F
1），其生长势、生活力、抗逆性、产量、质量等方面都比双亲优胜，这类现象叫杂种优势。

（二）杂种优势的表现
1．生长势强
2．产量高
3．抗逆性强，适应xx
三系法杂种优势的三系指：
不育系，保持系，恢复系
转基因技术在育种上的应用利用基因工程技术，能够将作物中不具备的外源基因导入作物，填补某些遗传资源的不足，丰富基因库，有力促使作物育种的发展。

最近几年来在提升作物的抗虫、抗病、抗逆性，改进质量等多方面显现出优秀的发展远景。

依照《中华人民共和国种子法》和《主要农作物件种鉴定方法》的规定，主要农作物件种鉴定推行国家和省（自治区、直辖市）两级鉴定制度。

种子质量包含品种质量和播种质量双方面。

品种质量是指与遗传特征相关的质量，可用真、纯两个字归纳。

播种质量是指种子播种后与田间出苗相关的
质量，可用净、壮、饱、健、干、强六个字归纳。

所以，种子质量总合可用８
个字归纳。

种子经营是指引种子商品从供种者到最后种子用户的种子生产经营单位的
整体活动过程。

种子市场由种子供给者、种子用户、种子市场的互换对象—种子三个因素构成。

加代生殖一年多代生殖的主要方式是异地生殖和异季生殖。

选择光、热条
件能够知足作物生长、发育所需要的某些地区，进行冬繁或夏繁加代。

第七章
高产土壤具备的基本特色是土地平坦，排水浇灌条件优秀，合适机械化作业；优秀的土体构造，上虚下实；有机质和速效养分含量高；土壤水分特征
好，渗水快，保水能力强；土性暖和，稳温性强；土壤微生物多，活性大；适
耕期长，耕性好。

土壤耕种分为基本耕种和表土耕种。

少免耕的特色是不翻耕或减少翻耕，加之残茬物的覆盖，减少水蚀、风蚀
和水分蒸发，保蓄土壤水分，增添土壤有机质。

同节气俭能耗，合时播种。

播种是按计划密度将种子播入必定深度的土壤中，并加以覆土镇压。

优秀的种子应具备以下条件：
1．生活力强
2．粒大饱满
3．齐整度高
4．纯度净度高
5．无病虫害
依据不一样作物抽芽出苗条件和栽种制度，生产上一般把作物的播种期分为春播、夏播、秋播或冬播。

生产上采纳的播种方法有以下几种：
1.撒播播种方式简单，把种子均匀的撒播在地面，而后覆土镇压。

2．条播在田间按作物生长所需行距和播种深度开沟，将种子均匀播于沟内，而后覆土镇压，称为条播。

3．穴播又称点播，是在宽行条播的基础上发展起来的播种方式，内行内按必定距离，穴播数粒种子，出苗后按计划留苗密度进行间苗。

4．精美播种跟着现代农业和精美控制技术的发展，精美播种机或播种机器人，能按人们的要求按株、行距要求，播种单粒种子，且为播下的每粒种子供给优秀的抽芽条件，省去了间苗环节，达到苗全、苗壮和节俭种子的目的。

精美播种的种子质量要有绝对保证，免得造成缺苗。

精美播种和种子包衣联合是作物现代化生产的举措之一。

（一）合理密植增产原由
1．合理密植能使产量构成因素协调
2．合理密植可成立适合的集体构造
3．合理密植能保证适合叶面积
最少养分律植物生长所需养分种类和数目有必定的比率，假如此中某种养分元素不足时，只管其余养分元素充分，作物生长仍受此最少养分元素的限制，称为最少养分律。

酬劳递减率在低产状况下，产量会随施肥量的增添而成比率增添，当施肥量超出必定量后，单位施肥量的酬劳会逐渐降落，这就是酬劳递减。

养分互作两种肥料同时施用对作物的效应要大于每种肥料独自施用时作物效应的总和，称为养分的共同作用；二者共同效应小于二者单施效应之和，称为养分的拮抗作用。