作物栽培学的性质和任务

飞跃
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二、世界各地最早栽培的植物
– 西亚：穆雷贝特(今叙利亚北部)，公元前7000年种 植过小麦和大麦；安纳托利亚(今土耳其西南部)， 公元前5000年种植过小麦和大麦
– 中国：几千年前就形成了“南稻北粟”格局。黄河 流域(河北、甘肃)，公元前5405年种植过黍(糜子)、 粟(谷子)；长江流域，公元前4000~5000年普遍种 植水稻
4、生长发育研究法：是在生长分析法和发育研究法 的基础上形成的。观测项目包括营养器官（叶面积、 各器官干物质积累）和生殖器官（穗分化、产量及 构成因素）
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第二节 作物的起源和起源地
一、农业的产生
– 时间：旧石器时代晚期~新石器时代初期 – 诱因：人口的增加与天然食物的短缺 – 过程：原始农业是人类模仿自然的结果 – 意义：使人类进入了文明时代，是人类发展史上一次
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• 研究作物生长发育与产量形成的方法：
1、生物观察法：用肉眼和仪器观测作物生长发育、器 官建成、产量形成和物质积累的过程
2、生长分析法：通过比较叶面积消长和干物质积累的 差异，以此评判品种或栽培技术的优劣。具体做法： 每隔几天，从田间取样，考察叶面积消长和干物质 积累动态
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3、发育研究法：每隔一定的天数测量植株的生长状 况，如稻、麦的分蘖动态、穗发育状况等
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– 按作物对光周期的反应分类
• 长日照作物：即在日照变长时开花的作物，如麦类、 油菜等
• 短日照作物：即在日照变短时开花的作物，如稻、玉 米、大豆、棉花、烟草等
• 中性作物：指那些对日照长度没有严格要求的作物， 如荞麦
• 定日性作物：指只能在一定的日照长度下才能开花的 作物，如甘蔗(12h45 min)
㈠ 性质：～是研究作物生长发育、产量与品质形成规律及 其与环境条件的关系，并在此基础上采取栽培技术措施以 达到作物高产、稳产、优质、高效目的的一门应用科学。
㈡ 任务：根据作物品种的要求，为其提供适宜的环境条件， 采取配套的栽培技术措施，使作物品种的基因型得以表达， 使其遗传潜力得以发挥。
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㈢ 研究对象
㈠ 作物栽培学与相关学科的关系 – 作物栽培学的相关学科
• 作物：作物形态学、解剖学、生理学、生态学、生 物化学、群落学等
• 环境：农业气象学、土壤学、农业化学、植物保护 学(病虫害防治学)等
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– 各相关学科与作物栽培学的关系 • 作物栽培学是对各相关学科知识的综合，是 对相关学科理论知识的应用；但又不是单纯 的综合应用； • 而是将各种科技成果集成组装、灵活运用， 再加上其自身对作物生长发育与产量品质形 成规律、作物与环境关系的研究成果，从而 形成了自己的理论基础。
–其中：小麦类、非洲高粱、红麻、甘蔗等增加了我国 原有作物的类型，魔芋、蓖麻、亚麻、三叶草等填补 了我国这类作物的空白
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㈣ 从美洲引入的作物
–哥伦布；玉米、甘薯、马铃薯、粒用菜豆、花生、向 日葵、陆地棉（美棉）、海岛棉、剑麻、烟草等
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第三节 作物的多样性和作物分类
一、作物的多样性 – 作物种类的多样性
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– 各相关学科与作物栽培学的关系可概括 为两点
• 从单一到综合 • 从理论到应用
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㈡ 作物栽培学总论与各论的关系 • 作物栽培学包括总论和各论，总论和各论共同构
成这门学科。 • 古今中外的农学、作物栽培学都包含总论和各论。
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总论
各论
研究作物栽培的“共性”
研究作物栽培的“个性”
（不同的作物特征特性不同，
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• 我国生物多样性面临严重威胁
– 生态系统遭到破坏 – 物种受到威胁或正在减少 – 遗传种质资源正在减少
• 保护生物多样性的必要性和重要性
– 生态环境一旦遭到破坏是很难恢复的 – 物种一旦灭绝是不能再生的 – 保护生物多样性，保存种质资源，可以扩大动植物遗
传育种的基因基础
• 杂交水稻是利用野生种质资源培育新品种的典范
（共同的原理和普遍的规律） 对环境条件要求不同）
讲述一般知识、基本原理 、普遍应用的措施与技术 ，为各论作铺垫，打基础
讲述各个作物的知识、 原理、栽培措施与技术
两者的关系是共性与个性的关系， 两者相辅相成、不可分割
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三、作物栽培学的特点
–复杂性：来自研究对象(作物、环境、措施)的复杂多变 –季节性：作物生产具有严格的季节性，要做到“不违农时” –地区性：不同地区适合于栽培不同作物 –变动性：品种更新、对作物产量品质形成规律认识的加深、
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讲授内容
第四章 作物与环境的Hale Waihona Puke Baidu系(6学时)
– 第一节 作物的环境 – 第二节 作物与光的关系 – 第三节 作物与温度的关系 – 第四节 作物与水的关系 – 第五节 作物与空气的关系 – 第六节 作物与土壤的关系
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讲授内容
第五章 作物栽培措施和技术(8学时)
– 第三节 播种与育苗技术 – 第四节 种植密度和植株配置方式 – 第五节 营养调节技术 – 第六节 水分调节技术 – 第七节 作物保护及调控技术 – 第八节 地膜覆盖栽培技术 – 第九节 收获技术 – 第十节 灾后应变栽培技术
–成功之处
• 正是因为引种，才使得一些主要作物遍布了全世界
–如：原产我国的大豆，原产北美的玉米，我国的杂交水稻， 等等
• 引种极大地丰富了世界各地的作物品种多样性，促 进了作物生产的发展
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–经验教训
① 引种前必须了解作物品种的习性和抗逆性。不同 纬度之间引种，应了解作物对光周期的反应，不同 经度之间引种，要注意海拔高度
– 1935年，前苏联的瓦维洛夫，确定了世界8个独立起源 地，认为中国是“第一个最大的独立的世界农业发源地 和栽培植物起源地”，并列出了起源我国的作物136个 种，其中大田作物20个种
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四、我国作物的来源（中国农业科学院卜慕华教授，1981）
㈠ 本土作物
– 稻、小麦、裸燕麦、六棱大麦、粟(谷子)、稷、黍、 稗、高粱、穇子、大豆、赤小豆、山黧豆、荞麦、苦 荞、山药、芋、紫芋、麻芋、油菜、紫苏、大麻、苘 麻、苎麻、红麻、中国甘蔗、紫云英、草木樨等
技术措施的引进等都会引起栽培方法与措施的变化
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四、作物栽培研究法
– 基本方法即田间试验，如产量对比法、品质对比法等
– 产量对比法最普遍，就是对不同品种、不同栽培技术进 行小区试验或大田对比试验。包括几个处理、几次重复
– 要求对试验过程进行详细观察记载，收获时进行测产、 考种，最后对结果进行统计分析，评判品种或栽培技术 的优劣
作物栽培学总论
课程简介
• 作物栽培是农业生产中最基本、最重要的组成 部分
• 《作物栽培学总论》是农学专业的专业主干课 程，与《作物栽培学各论》一起构成《作物栽 培学》
• 主要讲述作物栽培的一般知识与基本原理，以 及普遍适用的栽培与耕作技术措施等
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讲授内容
• 第一章 绪论 • 第二章 作物的生长发育 • 第三章 作物产量与产品品质的形成 • 第四章 作物与环境的关系 • 第五章 作物栽培措施和技术 • 第六章 耕作制度的基本原理与技术
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二、作物引种及引种原则
㈠ 作物引种的概念和理论 –作物引种
• 概念：指从外地（包括国外）引入当地没有的作物， 借以丰富当地的作物资源
• 分类：“简单引种”、“驯化引种” • 简单引种：指原产地与引种地自然条件差异不大，
或被引种作物本身适应范围广，因此不需特殊处理 和选育过程，就能正常生长发育、开花结果
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– 引种理论
• “土宜论”：不同土壤种植不同的作物，引种只能 在相同的土壤之间进行
• “风土论”：不同植物对环境条件要求不同，引种 时必须协调好植物与环境的关系
• “排风论”：不同植物对环境条件要求不同，但植 物的遗传性可以改变，主张顺应植物的要求与改造 植物的本性并重，以达到驯化目的
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㈡ 引种的成功事例及教训
② 引种时要高度重视植物检疫。引种把一些病虫草害 也引进来了。如：甘薯黑斑病，美洲→日本→我国 辽宁→我国所有甘薯产区；稻水象甲，北美→日本 （20世纪70年代）→朝鲜半岛（80年代中期）→我 国河北、辽宁（80年代末期）
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㈢ 作物引种的基本原则
– 作物与环境的协调统一是作物引种成功的关键，也是 引种的原则。具体内容—— 1、生活条件须得到满足，各个生育阶段对光周期、 温度、降雨量以及养分的要求均需得到满足 2、克服限制因子的影响，原产地与引种地的生境不 可能完全一致，必须采取栽培措施（调整播种期、 水肥调控、激素调控等）克服限制因子的影响 3、被引种植物会不断改变自身某些习性以适应新环 境，改变了的习性与抗性经过长期积累后，它就能 完全适应新环境了
版社,2003.
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本次课教学内容
第一章 绪论
第一节 作物栽培学的性质和任务 第二节 作物的起源和起源地 第三节 作物的多样性和作物分类
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本次课教学重点、难点
• 重点
–作物栽培学的性质、任务、特点 –作物的起源与分类方法
• 难点
–作物分类方法的相对性
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第一节 作物栽培学的性质和任务
一、作物栽培学的性质和任务
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三、作物分类
㈠ 根据作物生理生态特性分类
– 按作物对温度的要求分类
• 喜温作物：生物学起点温度10℃左右，全生育期需要较 高的积温。如稻、玉米、高粱、谷子、花生、烟草等
• 耐寒作物：生物学起点温度约1~3℃，需要的积温一般 也较低。如小麦、大麦、黑麦、燕麦、豌豆、油菜等
• 冷凉作物：生物学起点温度介于两者之间，如马铃薯、 荞麦、亚麻等
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• 根据作物对CO2同化途径的特点分类
– 三碳作物：CO2受体是1,5-二磷酸核酮酸（RuBP）， CO2被固定后形成3-磷酸甘油酸（PGA）
– 其中：水稻，中－日之争；小麦和大麦，西亚+我国新 疆；高粱，+甘肃省河西走廊
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㈡ 公元前100年前后从中亚和印度一带传入的作物 – 西汉张骞；蚕豆、豌豆、绿豆、黑绿豆、芝麻、 红花、苜蓿、葡萄、核桃等
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㈢ 公元后从亚、非、欧各洲引入的作物
–燕麦、黑麦、硬粒小麦、圆锥小麦、非洲高粱、魔芋、 饭豆、蓖麻、草棉、三叶草等
– 各种作物（粮、棉、油、糖、饲料、绿肥、烟草等）
㈣ 研究内容
– 作物的特征特性（作物生长发育、器官建成、产量与 品质形成规律）
– 作物与环境的关系（光、热、水、气、肥等） – 栽培技术与措施（整地、施肥、播种、灌溉、中耕除
草、防治病虫害等） – 节本增效措施（减少投入量、提高利用率）
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二、作物栽培学的理论基础
– 第一节 作物生长与发育的特点 – 第二节 作物的器官建成 – 第三节 作物的温光反应特性 – 第四节 作物生长发育的关联性
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讲授内容
第三章 作物产量与产品品质的形成(8学时)
– 第一节 作物产量及其构成因素 – 第二节 作物的“源、流、库”理论及其应用 – 第三节 作物的产量潜力 – 第四节 作物品质及其形成 – 第五节 作物品质的改良
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讲授内容
第六章 耕作制度的基本原理与技术(8学时)
–第一节 耕作制度的基本原理 –第二节 种植制度 –第三节 农田管理制度
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参考书目
• 董钻主编. 作物栽培学总论. 中国农业出版社,2000. • 官春云主编. 现代作物栽培学. 高等教育出版社,
2011. • 黄璜主编. 植物栽培学. 中国农业出版社,2006. • 杨文钰,屠乃美主编. 作物栽培学各论. 中国农业出
• 我国有237种栽培植物(大田作物21种)，还有大量作物 野生近缘种
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– 作物类型的多样性
• 一种作物可分出很多类型。如：稻，水稻和陆稻， 籼稻和粳稻，早稻、中稻和晚稻，早熟、中熟和迟 熟，粘稻和糯稻，还有深水稻、再生稻等
– 作物品种的多样性
• 收入《中国水稻品种资源目录》的品种总数达29939 个；收入《中国栽培大豆品种资源目录》的品种总 数达22595个
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讲授内容
第一章 绪论(4学时)
– 第一节 作物栽培学的性质和任务 – 第二节 作物的起源和起源地 – 第三节 植物的多样性和作物分类
– 第四节 我国古代作物栽培的特点和经验 – 第五节 我国农业自然资源和种植业区划 – 第六节 可持续农业与作物栽培科技进步
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讲授内容
第二章 作物的生长发育(6学时)
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– 北非：埃及，公元前3600年种植过小麦和大麦 – 美洲：种植作物的历史始于公元前6000年，主要作
物有玉米、豆类、薯类、南瓜、籽粒苋等 – 欧洲：最早种植的作物有小麦、大麦、亚麻等
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三、中国是世界栽培植物起源中心之一
– 我国是独立发展起来的古老农业中心之一，是世界栽培 植物起源中心和多样性中心之一，这是举世公认的：