作物栽培学复习提要课稿.docx
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作物栽培学复习提要课稿
作物栽培学复习提要
第一章绪论
概念:
农业生产结构:
农业内部组成及比例关系
农业生产:
作物生产、动物生产和微生物生产
农作物:
广义作物12大类(粮油棉麻糖果蔬杂桑药茶烟)、狭义作物又称农作物(大田作物、庄稼。
不含蔬、果、);(庄稼:
人们日常所食用的一些谷物,即为“五谷”:
黍、稷、(大、小)麦、菽(大、小豆)、稻)
作物生产:
作物利用光合作用产生干物质的过程
作物栽培:
提高农作物产量和品质的一系列农事活动
生长分析法:
这种方法的出发点是,作物的生育进程以蜘蛛的干物质积累来衡量,干物质积累又与光合面积有直接关系。
比较同一物种不同品种,或者同一品种不同栽培条件下叶面积消长和干物质积累的差异,可以再一定程度上鉴别品种的好坏,区分栽培技术措施的优劣。
生长发育研究法:
此法是在作物生育期间,每隔一定的天数测量植株的生长情况。
作物栽培学:
是研究作物高产、优质、高效的生产理论和技术措施的科学
2、简述农业、农业生产、作物生产和作物栽培的相互关系
3、简述作物生产在农业中的重要性
1、人民生活资料的重要来源2、工业原料的重要来源3、出口创汇的重要物质
4、农业现代化的主要内容5、国民经济的重要组成部分6、代表人类的农耕文化;
4、试述农业(作物)生产的特点
地域性、季节性、周期性、复杂性;
5、作物栽培学的性质和任务是什么?
性质:
作物栽培学是研究作物高产、优质、高效、生态、安全生产理论和技术措施的科学。
任务:
栽培作物包括作物、环境和措施三个环节。
作物栽培学的任务在于根据作物品种的要求,为其提供适宜的环境条件,采取与之相配套的栽培技术措施,是作物品种的基因型得以表达,使其遗传潜力得以发挥。
即是作物栽培就是通过良种良法相配套,充分发挥作物品种的生产潜力。
6、研究作物的地理起源有什么意义?
意义:
基因库、环境控制、农耕文化
7、世界植物起源于哪12大地理中心?
水稻、小麦、玉米、大豆、油菜、马铃薯、甘薯、棉花、烟草等主要粮棉油农作物的起源地分别在什么地方?
起源中心:
中国-日本中心、印尼-印中中心、澳大利亚中心、印度斯坦中心、中亚中心。
前亚中心、地中海中心、非洲中心、欧洲-西伯利亚中心、中美中心、南美中心、北美中心
各作物起源中心:
水稻:
中国小麦:
西亚油菜:
中国玉米、马铃薯、甘薯:
美洲棉花:
印度河流域
8、简述作物传播的动力和途径。
1、传播的动力
●自然力:
风、水
●自力作用:
根系
●动物的活动:
动物迁徙
●人类的活动:
人类引进
2、传播的途径:
陆路或通过海路,或通过海路和陆路相结合的路径进行传播。
各个作物的传播途径在各论中详述。
如玉米的传播途径大致如下:
美洲传到西班牙→再扩展到欧洲、非洲→16世纪30年代又由陆路从土耳其、伊朗和阿富汗传人东亚,另外又经非洲好望角水路传到马达加斯加岛、印度和东南亚各国。
9、按作物的生物学特性对其进行怎样分类?
1、按作物感温特性分类
●喜温作物:
大春作物或秋粮作物。
●耐寒作物:
小春作物或夏粮作物。
2、按作物对光周期反应特性分类
●长日照作物:
●短日照作物:
●中日照作物:
●定日照作物;
3、按作物对CO2同化途径分类
●C3作物:
●C4作物:
●CAM(景天酸代谢)作物
10、按用途和植物学系统相结合对作物进行怎样分类?
1、粮食作物(拉丁文和英文表达)
(1)禾谷类作物
(2)豆类作物或称菽谷类作物:
(3)薯类作物或称为根茎类作物
2、经济作物或称工业原料作物(拉丁文和英文表达)
(1)纤维作物
(2)油料作物
(3)糖料作物主要有甘蔗、甜菜等。
(4)嗜好类作物
(5)其他作物
3、饲料及绿肥作物
4、药用作物
此外,还有分为春播(夏播)大春作物和秋播(冬播)小春作物。
分为夏熟作物和秋熟作物。
分为密植作物和中耕作物等。
11、简述水稻、小麦、玉米、大豆、油菜、马铃薯、甘薯、棉花、烟草等作物在世界及其中国的分布状况。
◆小麦:
最大作物,亚洲、北美洲和欧洲占世界小麦面积的86.9%;印度、中国、俄罗斯和美国占世界小麦面积的45.8%。
中国南方冬麦区、北方冬麦区和北方春麦区,分布最多的地区为华东,以河南和山东最多。
◆水稻:
东南亚国家占全世界的89.5%;印度面积为最大,次为中国,印度尼西亚、孟加拉国和泰国,五个地区面积占全世界的70%左右。
中国南方为籼稻,北方为粳稻。
其中华东、华南74.9%。
其中湖南最多。
◆玉米
亚洲和北美洲占世界的59.4%;其中以美国面积为最大,次为中国,再次为巴西。
三国占全世界的46.5%。
中国主产区为华北和东北地区,占全国面积的47.2%。
主要分布于山东、河北等地。
◆甘薯和马铃薯
甘薯主要分布于亚洲和非洲,马铃薯主要分布于亚洲、欧洲和美洲。
中国是薯类的最大生产国,次为尼日利亚,第三为俄罗斯。
中国甘薯主要分布于南方,马铃薯主要分布于东北、西北和西南地区。
四川占全国薯类面积的12.4%。
马铃薯以内蒙古为最多。
◆大豆
北美洲面积最大,次为南美洲,占全世界74.1%。
美国面积最大,占世界面积的42%;次为巴西、中国和阿根达,四个国家占全世界的82.5%。
中国东北和华东大豆占65.6%。
黑龙江占全国总面积的27.0%左右。
◆棉花
亚洲占世界棉花面积的60.6%;其次为北美洲和非洲,最大的国家为印度,次为美国,再次为中国和菲律宾。
四个国家的棉花生产面积占全世界面积的63.6%。
中国棉花主要分布于华东、华南和西北地区,占全国棉花种植面积的88.3%。
其中以新疆和河南分布最多。
◆油菜
亚洲分布最多,占总面积的55.1%,次为北美洲和欧洲,其中又以中国为最多,次为印度和加拿大。
上述三个国家占全世界的70.7%。
华东和华南地区占全国的67.1%。
以湖北为最多。
◆甘蔗
主要分布于亚洲和南美洲,且以中国为最多,次为印度和巴西。
中国甘蔗仅在华南、西南和华东地区种植,且以华南地区为最多,占甘蔗总面积的68.1%;华北、东北和西北地区几乎无甘蔗种植,其中以广西种植面积为最大,次为云南和广东,其它省市均较少。
12、简述我国传统农业的主要特点
1.深耕细锄2.粪多力勤3.少种多收4.巧用天时地利5.维持土壤肥力6.施粪如用药。
第2章作物的生长发育
1.概念
作物的生长:
是指作物个体、器官、组织和细胞在体积、重量和数量上的增加,是一个不可逆的过程
作物的发育:
作物细胞、组织、器官的分化形成过程,即植株内部生理状态的转变、性器官的分化发育终至开花结实的过程。
包括形态、结构和功能的变化。
主要是生殖器官的形成过程。
是整体的量变与质变过程。
作物的生育期:
作物从播种到收获的整个生长发育过程所需时间为作物的生育期,以天数表示。
换句话说是作物生长的一生,指出苗(或播种栽插)到成熟(或收获适期)的天数。
生育时期:
作物一生中其形态特征发生显著变化的各个生育阶段。
作物的基本营养生长性:
作物生产上的种子:
营养生长:
绿色开花植物的根、茎、叶等营养器官的生长,叫做营养生长。
生殖生长:
当植物生长到一定时期以后,便开始分化形成花芽,以后开花、授粉、受精、结果(实),形成种子。
植物的花、果实、种子等生殖器官的生长,叫做生殖生长。
器官的同伸关系:
作物各个器官的分化和形成室友一定程序的,同时又因为外界环境条件的影响发生分化。
各个器官的建成呈一定的对应关系。
在同一时间内某些器官呈有规律的生长或伸长,叫做植物器官同伸关系。
种子休眠:
在适宜萌发的条件下,作物种子和供繁殖的营养器官暂时停止萌发的现象。
作物的一生:
是指作物从种子萌动开始到新的种子成熟。
作物的整个生育期包括根、茎、叶、花、果实、种子的建成与果实、种子的熟化。
分蘖:
在禾本科植株上,位于地下,接近地上,未伸长节尖上所发的分支。
LAI:
叶面积指数为取样植株的叶片面积与取样土地面积之比。
CGR:
作物生长率(CGR):
又叫群体生长率,单位时间、单位土地面积上所增加的干物重
RGR:
相对生长率(RGR):
干重增长的有效指数,单位时间内单位干重的干物质增量。
对群体或植株生长能力进行比较。
(g/g.d)
NAR:
净同化率,单位时间内单位叶面积的干物质增量。
(g/cm2.d)
作物群体:
指在栽培条件下,同一田块上的作物个体群
群体结构:
是指群体的大小,分布,层次,性状等,指组成群体的单株、中叶面积、总根重在空间的分布和排列的动态情况。
LAR:
叶面积比率(LAR):
叶面积与植株干重之比,即单位干重的叶面积。
SLA:
比叶面积(SLA):
叶面积干重比,即叶面积与叶干重之比。
是叶子相对厚度的一种度量
LWR:
叶干重比(LWR):
叶的干重与植株干重之比。
2、简述作物营养生长和生殖生长的关系及其调控
①基础与前提关系(营养生长是生殖生长的基础);
②同等重要性关系;
③阶段性、重叠性与交替性关系(营养生长和生殖生长的协调发展,在作物营养生长和生殖生长并进阶段,营养器官和生殖器官之间会形成一种此消彼长的竞争关系,加上彼此对于环境条件及栽培措施的反应不尽相同,从而影响到营养生长和生殖生长的协调和统一);
④碳、氮代谢变化的规律性。
前期氮素代谢占优势的阶段;中期碳、氮代谢并旺;后期碳素代谢占优势。
3、简述作物种子休眠的原因及其克服的办法。
休眠原因:
1.种胚未成熟:
后熟。
2.种皮障碍:
不透水、不透气、机械约束作用
抑制物质的存在4.不良环境条件
克服方法:
1.通过低温和水分处理,促进后熟,使之发芽。
2.采用机械磨伤种皮或用乙醇、浓硫酸等化学物质处理使种皮溶解,增强其透性。
3.如果因为抑制类物质的存在使其不能发芽,可通过改变光、温、水、气等条件或采用植物激素等化学类物质处理,解除休眠
4、简述作物种子萌发的过程
(1)有性繁殖材料:
吸胀→萌动→发芽(双子叶作物分为子叶出土(棉花、大豆)与不出土(蚕豆、豌豆)与子叶半出土(花生)。
与在栽培上确定播种深度有关)。
(2)无性繁殖材料:
分不定芽(甘薯)和休眠芽(马铃薯、甘蔗、苎麻);具多芽特点、顶端优势特点、含水量大等三大特点。
成熟的种子萌发分为吸胀、萌动、发芽三个阶段。
首先,种子吸收水分膨胀达饱和,储藏物质中的淀粉、蛋白质和脂肪通过酶的活动,分别水解为可溶性糖、氨基酸,甘油和脂肪酸等,这些物质分别运输到植株的各个部分,通过转化合成胚的结构物质,从而促使胚的生长。
生长最早的部位是胚根,当其生长到一定程度时,突破种皮,露出白嫩的根尖,完成萌动阶段,之后胚根继续生长,禾本科作物胚根到达种子长度的一半时,即达到发芽阶段。
5、简述作物根、茎、叶的机能。
(1)根:
将植物固定在土壤中;吸收水分及无机盐类;储藏物质;合成植物激素等物质
(2)茎:
疏导机能;支持地上部器官的物理机能;光合作用的产物的储藏机能
(3)叶:
进行光合作用;进行蒸腾作用
补充内容:
(一)单子叶作物根特点及其分布和功能
1、根系构成及特点:
须根系,
初生根系、次生根系、不定根(气生根或节根或支持根,产生与数量;与作物有关)
2、根的生长和分布:
顶端分生组织;先初生后次生根,且根先横向生长再纵向生长,一般在最高分蘖期时根数最多,抽穗前后最重;但大多分布在20cm以内。
生产上要求根发早、多、粗、壮。
3、作用和功能:
吸收、支持、合成、贮存;繁殖作用。
(二)双子叶作物根特点及其分布和功能
1、根系构成及特点:
直根系(主根、侧根、支根和细根),可形成块根。
2、根的生长和分布:
先主根后支根再发细根,越来越细。
现蕾后生长加快,一般在开花期根量达最大值,且最大干重出现早于地上部;但大多分布在30cm以内。
生产上要求根发早、多、粗、壮。
3、作用和功能:
吸收、支持、合成、贮存;繁殖作用。
(三)影响根系生长的因素
1、遗传因素
2、异养性及茎叶生长:
与地上部生长有关。
3、土壤条件:
土壤阻力、水分、温度、养分、氧气等
●向水性;●趋肥性;●向氧性
●温度的敏感性
三、茎的生长
(一)茎构成及特点
1、单子叶禾本科作物
●地上茎:
节、节间;叶腋芽休眠。
稲9-20(地上4-7);小麦7-14(地上4-5);玉米15-24(地下3-7)
●地下茎(具根节和分蘖节):
节间缩短为分蘖节;分蘖和有效分蘖、无效分蘖的概念和意义
2、双子叶作物茎
●地上茎:
节间很多
各种形状。
主茎腋芽萌发成分枝(早期和下部萌发成叶枝,中上部发育成果枝、花序或单花;有效分枝、无效分枝)。
●地下茎:
匍匐茎、根茎、块茎、球茎、鳞茎等。
(二)茎的生长:
1、单子叶作物:
居间分生组织细胞分裂和伸长,拔节后迅速生长。
2、双子叶作物:
茎尖顶端分生组织的细胞分裂和伸长,有单轴和合轴生长之分。
节数较多。
多具有无限生长习性。
(三)茎、枝(分蘖)的机能及其影响因素
1、 作用和功能:
输导、支持、光合、贮存、通气;繁殖作用。
2、 影响因素
(1)遗传因素(高秆、中秆、半矮秆和矮秆)。
(2)种植密度:
(3)施肥:
适当。
(4)化控或人工控制:
矮壮素、打顶等。
3、预防倒伏的策略:
选用中秆(太矮常量不高)和茎秆分生组织发达者品种;合理密植;合理施肥、配方施肥;
四、叶的生长
(一)叶的形态:
各种(如:
禾谷类叶斜长型)
(二)叶的大小、数目和功能期
1、叶的分化和生长:
叶原基的分化和发育。
2、叶层分组:
上位叶、中位叶和下位叶。
3、叶片大小:
主茎叶大、由下向上变长、大。
生产上要求叶片大、短、厚、直、夹角小。
受环境的影响。
4、叶片数目:
相对稳定。
晚熟多于中熟多于早熟。
受环境的影响。
稲11-19;小麦(春9-11,12-13,冬13-15);玉14-25
5、叶片功能期(—1/2变黄):
麦、稻剑叶功能期最长,玉米穗三叶功能最强;双子叶中部叶片功能期最长。
(三)叶面积指数(系数)
1、概念及其物理意义:
单位土地面积上的绿色叶面积总数;表示田间绿色叶片覆盖层数。
2、叶面积动态变化曲线及最高(适)叶面积系数:
二次曲线变化
3、叶面积测定方法(见实验指导书)
(四)光合势(LAD):
1、 概念:
叶面积持续期或叶日积
定义为一定生育期内LAI对生育时间的积分。
作物叶日积是将整个生育期分段乘以相应的平均叶面积再相加(m2·d)
6、单子叶和双子叶作物根、茎、叶、花器有何不同?
其生长或分化特点怎样?
上题补充部分已对根茎叶做了说明,亦可见教材p.46-50.
花:
(一)花器的分化与发育
1、花和花序的概念及分类
(1)概念:
花是被子植物适应有性生殖的变态枝。
花序是指花在花轴上的排列方式。
(2)分类:
● 简单花序或总状花序:
如单生花棉花;油菜、豆类、花生、甜菜、烟草、马铃薯等。
● 复合花序(圆锥花序类:
如水稻、高粱、糜子、粟和玉米雄穗。
穗状花序类:
如麦类、玉米雌穗为肉穗花序)
2、双子叶作物花器的分化与发育过程(表2-2)
花器分散、花芽分化较早,但开始和结束时间各不相同。
由下向上由外向内进行分化。
油菜(4-5叶开始):
主顶→上部枝→下部枝→同枝中(下→上);
3、禾谷类作物花器的分化与发育过程(表2-1)
穗分化较早,稻麦一般在主茎拔节前后或同时(稲3叶,麦5-6叶),粟类在拔节后。
水稻一次枝梗由下向上分化完毕,由上枝梗先下一器官分化。
小麦、大麦、玉米等先中后上和下;
(二)开花和传粉
1、开花习性:
开花是指花朵张开,雄蕊和雌蕊(或之一)暴露出来的现象(禾谷类作物浆片吸水膨胀,内外稃张开、花丝伸长,花药上升,散出花粉。
)
(1)开花顺序——基本与花器分化顺序一致
(整株分化是由下向上由外向内,画图)
●主茎先于分枝分蘖;
同一花序开花:
(与籽粒数和大小有关)
●总状花序类:
由下向上(油菜、花生);
●穗状花序类:
先中后上和下(小麦、大麦、玉米);
●圆锥花序类:
由上到下(稻、高粱),即最上枝梗先开花。
(2)花开延续时间:
●禾谷类作物10天左右;抓紧杂交
●豆类15~70天;●油菜25~50天;
●花生50~120天;●棉花50~60天。
●甘薯40-60天;●马铃薯:
20-30天
2、传粉方式:
●自花(水稻、大豆、麦类、花生)
●异花(玉米、白菜型油菜、甘薯、马铃薯)
●常异花
(甘蓝型油菜、棉花、高粱、蚕豆;异交率5%~40%)。
(三)影响花器分化、开花受精的外界条件
1、营养条件:
氮肥不能过多,否则延迟或不开少开。
2、温度:
查资料
如水稻开花不能超过40℃。
水稻开花最适宜温度为25—30℃。
温度低于23℃,就影响籼稻花药的开裂。
3、水分:
查资料
幼穗分化不能缺水;
开花时雨水过多不利于传粉和受精。
7、简述作物器官生长的相关关系
一、营养生长与生殖生长的关系
①基础与前提关系;
②同等重要性关系;
③阶段性、重叠性与交替性关系;
④碳、氮代谢变化的规律性。
前期氮素代谢占优势的阶段;中期碳、氮代谢并旺;后期碳素代谢占优势。
二、地上下部生长相关:
冠/根比值(薯类T/R比值),恒量地上下部营养状况及发育状况的指标。
如水稻冠/根比芽期1左右,分蘖期2.3~2.5,幼穗分化期上升,灌浆时达到5~6。
三、作物器官的同伸关系
1、禾谷类作物营养器官间的同伸关系
●器官相关同伸关系概念;
●如禾谷类为节分化→叶原基分化→叶鞘→叶腋分化→分蘖节分化→分蘖发生→节间→……。
●根、茎(分枝、分蘖)和叶均有同伸关系。
(1)母茎与分蘖
叶蘖同伸关系为n-3关系。
如不能达到则为分蘖缺位。
(2)叶片、叶鞘和节间的关系
●异名器官间:
同伸器官为N叶叶片、N-1叶叶鞘、(N-2)~(N-3)叶节间。
●同名器官间:
同伸器官为N叶展开、N+1叶迅速伸长、N+2叶开始伸长、N+3叶等待伸长。
(3)地上部器官与根的关系:
节根与叶存(n-3)关系;禾谷类作物分蘖与主茎叶片的同伸关系示意图
2、禾谷类作物营养器官与生殖器官之间的同伸关系
幼穗(花芽)分化与展开叶龄(或叶龄指数、叶龄余数)有关。
●大多数麦类(粟)作物在幼穗分化开始后,每出1
(2)叶,幼穗分化推进1期。
●如水稻幼穗分化1、2期的叶龄余数分别为3.5~3.1,3.0~2.6;
●再如玉米穗分化与叶龄指数符合y=-k(x-100)2+12,k=0.00249,x叶龄指数,y为预测的穗分化期,如y=8期,平均叶龄指数61.7左右,雄穗四分体期,雌穗小花分化期。
3、双子叶作物器官间的同伸关系
●不明显;
●生育前期蚕豆主茎叶与一级分枝为N-3关系;棉花现蕾开花顺序示意图
8、举例分析作物的群体结构概念及其含义及高产群体结构的特点。
概念:
群体结构是指群体的大小,分布,层次,性状等,指组成群体的单株、中叶面积、总根重在空间的分布和排列的动态情况。
群体结构含义:
(1)群体组成:
指作物种类、主茎与分蘖分支、穗叶比等。
(2)群体大小:
株数、叶面积、茎、蘖、穗多少等。
(3)群体分布:
●垂直分布:
光合层(叶穗层)、支架层(茎秆)和吸收层(根层)
●水平分布:
均匀度、株行距、预留行。
4)群体长相:
空间配置、叶角、叶姿态、叶色、生长整齐度等;
(5)群体动态(时间分布):
叶面积、干物重变化、分蘖动态等。
体现了作物的自动调节能力。
(6)群体的物质生产结构
高产群体结构特点:
●适合作物品种的特性及当地自然条件和生产条件;
●使群体和个体、地上部与地下部、营养器官与生殖器官,前期与后期,都能得到比较健全地发展;
●经济有效地利用光能和地力,达到高产、稳产、优质、低耗的目的。
作物高产群体的特点主要有:
●产量构成因素协调发展,有利于保穗(果)增粒增重;
●主茎和分枝(蘖)间协调进展,有利于塑造良好的株型,减少无效枝(蘖)的消耗;
●群体与个体、个体与个体、个体内部器官之间协调发展;
●生育进程与生长中心转移、生产中心(光合器官)更替、叶面积指数(LAI)、茎蘖枝消长动态等诸进程合理一致;
●叶层受光态势好,功能期稳定,光合效能大,物质积累多,转运效率高。
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