作物基礎(chǔ)知識(shí)

作物基礎(chǔ)知識(shí)三大油菜類型甘藍(lán)型植株高壯，葉色藍(lán)綠，苔莖葉無(wú)柄半抱莖。常異花授粉作物，自交結(jié)實(shí)率一般70%以上。種皮光滑為黑或黑褐色，千粒重3.5g?4.5?？剐詮?qiáng)、耐肥、易高產(chǎn)芥菜型株高中等，葉色深綠，葉緣有鋸齒，苔莖葉有柄不抱莖。常異花授粉作物，自交結(jié)實(shí)率70%?80%。角果短小，千粒重1.5?2.5g。耐貧瘠，低產(chǎn)。白菜型植株矮小，葉色淡綠，葉基部全抱莖。異花授粉作物，自然異交率75%?95%。角果肥大種皮粗糙為褐、黃褐或黃色，千粒重3?6g。抗性差、不耐肥、不穩(wěn)產(chǎn)一、油菜的生育過(guò)程與產(chǎn)量形成出苗期：約播種后5?7d,75%種子子葉出土平展。苗期：出苗至75%幼苗現(xiàn)蕾，約120?150；春油菜一般1個(gè)月，冬油菜頭年秋季延續(xù)到第二年春季，約占全生育期的一半，是器官分化和產(chǎn)量形成的奠基時(shí)期。蕾苔期：現(xiàn)蕾至75%的植株開(kāi)始初花，約30d;期間經(jīng)歷抽苔。此期進(jìn)入營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)兩旺階段，營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)主要表現(xiàn)為主莖增長(zhǎng)，平均每天伸長(zhǎng)2-3cm,開(kāi)花期：25%的植株開(kāi)花（始花）至75%的花凋謝（終花），約25?30d。開(kāi)花期適宜溫度范圍14-18弋，對(duì)水分要求敏感，角果發(fā)育成熟期：終花至成熟，約30d；決定產(chǎn)量和品質(zhì)的重要時(shí)期。開(kāi)花后15d作用角果長(zhǎng)度基本定型，寬度在21d基本定型。第二章作物的生長(zhǎng)發(fā)育第一節(jié)作物生長(zhǎng)發(fā)育與調(diào)控—、生長(zhǎng)發(fā)育的概念生長(zhǎng)—是指作物個(gè)體、器官、組織和細(xì)胞在體積、重量和數(shù)量上的增加，是一個(gè)不可逆的量變過(guò)程。發(fā)育—是指作物一生中其結(jié)構(gòu)、機(jī)能的質(zhì)變過(guò)程，其表現(xiàn)為細(xì)胞、組織和器官的分化，最終導(dǎo)致植株根、莖、葉和花、果、實(shí)、種子的形成。生長(zhǎng)和發(fā)育的關(guān)系：作物生長(zhǎng)和發(fā)育是交織在—起的，沒(méi)有生長(zhǎng)便沒(méi)有發(fā)育，沒(méi)有發(fā)育也不存在進(jìn)一步的生長(zhǎng)，生長(zhǎng)發(fā)育，發(fā)育生長(zhǎng)交替推進(jìn)，生長(zhǎng)是發(fā)育的基礎(chǔ)，發(fā)育是生長(zhǎng)的量和質(zhì)的進(jìn)一步表現(xiàn)。二、營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng) 作物營(yíng)養(yǎng)器官根、莖、葉的生長(zhǎng)；生殖生長(zhǎng) 生殖器官花、果實(shí)、種子的生長(zhǎng)。二者通常以花芽分化（幼穗分化）為界限，生長(zhǎng)過(guò)程大致分為兩段，前段為營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期，后段為生殖生長(zhǎng)期。三、營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)的關(guān)系及調(diào)控（一）、營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)與生殖生長(zhǎng)的關(guān)系營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)是生殖生長(zhǎng)的基礎(chǔ)；作物沒(méi)有一定的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期，不會(huì)開(kāi)始生殖生長(zhǎng)；營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期生長(zhǎng)的優(yōu)劣直接影響到生殖生長(zhǎng)的優(yōu)劣，最后影響到產(chǎn)量；但營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)必須適度。營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)與生殖生長(zhǎng)并進(jìn)階段兩者矛盾大，要促進(jìn)其協(xié)調(diào)發(fā)展；若營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)過(guò)旺，則水稻、小麥群體過(guò)大，葉片肥大，植株過(guò)高，容易引起后期倒伏，幼穗分化受影響，穗多、粒少，產(chǎn)量下降；棉花、大豆枝葉繁茂，生長(zhǎng)過(guò)旺，蕾鈴和花莢脫落；若營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)不良，生殖生長(zhǎng)也會(huì)受影響。在生殖生長(zhǎng)期，作物營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)還在進(jìn)行，要掌握得當(dāng)；若營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)過(guò)旺，后期貪青晚熟，影響種子和果實(shí)的充實(shí)形成；若營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)太差，引起作物早衰，影響種子和果實(shí)的形成。（二）、營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)的調(diào)控（不同的作物其調(diào)控方法不同）：以果實(shí)或種子為收獲對(duì)象的作物，開(kāi)花前重點(diǎn)培育壯苗，使?fàn)I養(yǎng)生長(zhǎng)發(fā)育健全，搭好豐產(chǎn)的架子，為花果生長(zhǎng)準(zhǔn)備物質(zhì)基礎(chǔ)。同時(shí)，還要防止生長(zhǎng)過(guò)旺，以免進(jìn)入生殖生長(zhǎng)階段時(shí)不能建立花果生長(zhǎng)的優(yōu)勢(shì)。以營(yíng)養(yǎng)器官為收獲對(duì)象的馬鈴薯，花前主要以莖葉生長(zhǎng)為主，此期間塊莖雖然也在膨大，但總量不高，花后主要以塊莖膨大和淀粉積累為主。以莖為收獲對(duì)象的作物如甘蔗，要促進(jìn)莖的伸長(zhǎng)。通過(guò)增加密度抑制分蘗，提高產(chǎn)量。以葉為目的的煙草要抑制生殖器官的分化和腋芽的生長(zhǎng)。飼料和綠肥作物在保證質(zhì)量的前提下，收獲前可任其生長(zhǎng)。四、 作物生長(zhǎng)發(fā)育的一般進(jìn)程一一“S”形生長(zhǎng)曲線作物的個(gè)別器官、整個(gè)植株的生育以及作物群體的建成和產(chǎn)量的積類均經(jīng)歷前期較緩慢、中期加快、后期又減緩以至停滯衰落的過(guò)程。這個(gè)過(guò)程遵循一條“S”形生長(zhǎng)曲線（―）如按照作物自種子萌發(fā)至收獲來(lái)劃分，可將“S”形曲線分為四個(gè)階段：bx表示，（二aeb>0）緩慢增長(zhǎng)期---種子內(nèi)部發(fā)生變化，生長(zhǎng)緩慢?？捎弥笖?shù)方程y1.2.快速增長(zhǎng)期---生長(zhǎng)期或快速生長(zhǎng)期，生長(zhǎng)率不斷增加?？捎弥本€方程y二a+bx表示2a+bx+cx二生長(zhǎng)繼續(xù)以恒定的速率（通常最高速率）增加，可用二次方程y3.減速增長(zhǎng)期---表示七x表示ae二---生長(zhǎng)速率下降，因?yàn)榧?xì)胞成熟并開(kāi)始衰老?？捎弥笖?shù)方程y4.緩慢下降期（二）S形生長(zhǎng)進(jìn)程的應(yīng)用1.S形曲線可以作為檢驗(yàn)作物生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程是否正常的依據(jù)之一；各種促進(jìn)或抑制作物生長(zhǎng)的措施，都應(yīng)該在作物生長(zhǎng)發(fā)育最快速度到來(lái)之前應(yīng)用。如：用矮壯素控制小麥拔節(jié)，應(yīng)在基部節(jié)間尚未伸長(zhǎng)前施用；同一作物的不同器官，通過(guò)S形生長(zhǎng)周期的步伐不同，在控制某一器官生育的同時(shí)，應(yīng)注意對(duì)其他器官的影響。如：小麥拔節(jié)后施氮肥，對(duì)穗形大小和花芽分化期促進(jìn)作用，但同時(shí)促進(jìn)基部1-2節(jié)間的伸長(zhǎng)。五、 生育期和生育時(shí)期（一）生育期：指作物從播種到收獲的整個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育所需的總天數(shù)。準(zhǔn)確計(jì)算方法應(yīng)當(dāng)是從籽實(shí)出苗到作物成熟的天數(shù)。收獲籽粒為對(duì)象：指種子出苗到新種子成熟所經(jīng)歷的總天數(shù)；以營(yíng)養(yǎng)器官為播種或收獲對(duì)象：播種材料出苗到主產(chǎn)品收獲適期的總天數(shù)；育苗移栽作物①出苗到移栽的天數(shù)…秧田生育期②移栽到成熟的天數(shù)---大田生育期作物的生育期長(zhǎng)短作物生育期的長(zhǎng)短不同，主要是由作物的遺傳性和所處的環(huán)境條件決定的。如：冬小麥有早熟品種、中熟品種和晚熟品種；冬小麥生育期100—300天，平均230d左右；春小麥100—120天；從南到北，從東到西生育期逐漸拉長(zhǎng)，可相差200d左右影響生育期的因素同一作物生育期因品種而異，有早、中、晚熟之分。--遺傳因素..環(huán)境因素--主要是光照和溫度的影響。如水稻為喜溫短日照作物，由南向北引種時(shí)，因緯度增高，日照長(zhǎng)，溫度低，生育期延長(zhǎng)。相反方向引種表現(xiàn)為早熟。.栽培措施——土壤肥沃，氮較足，土壤C／N小，水分適宜，莖葉生長(zhǎng)過(guò)旺，成熟延遲。反之表現(xiàn)早熟。生育時(shí)期：在作物的全生育期中根據(jù)其形態(tài)和生理上發(fā)生顯著變化的特點(diǎn)劃分成幾個(gè)階段稱之為生育時(shí)期。例如：稻、麥---出苗期、分蘗期、拔節(jié)期、孕穗期、抽穗期、開(kāi)花期、成熟期玉米---出苗期、拔節(jié)期、大喇叭口期、抽穗期、吐絲期、成熟期豆類---出苗期、分枝期、開(kāi)花期、結(jié)莢期、成熟期馬鈴薯---出苗、現(xiàn)蕾、開(kāi)花、結(jié)薯、薯塊膨大、淀粉積累、收獲第二節(jié)作物生長(zhǎng)發(fā)育與環(huán)境在農(nóng)田作物栽培的生態(tài)系統(tǒng)中，環(huán)境是指作物生活空間的外界自然條件的總和，不僅包括對(duì)其有影響的種種自然環(huán)境條件，還包括生物有機(jī)體的影響和作用。一、光照與作物生長(zhǎng)發(fā)育太陽(yáng)能是自然界中植物生產(chǎn)有機(jī)物質(zhì)的唯一能源。綠色植物吸收太陽(yáng)光能并通過(guò)光合作用將CO和水合成有機(jī)物質(zhì)，把光能轉(zhuǎn)變?yōu)橘A存于有機(jī)之中的化學(xué)能，實(shí)現(xiàn)能量的吸收、2轉(zhuǎn)換和貯藏。（一）作物的光周期現(xiàn)象光周期現(xiàn)象 作物對(duì)于白天和黑夜的相對(duì)長(zhǎng)度的反映。根據(jù)大多數(shù)作物對(duì)光周期的不同反應(yīng)，分為：分為長(zhǎng)日照、短日照、中性作物和定日照作物。光周期現(xiàn)象在引種上的重要意義：緯度相近的地區(qū)，日照條件基本相同，引種成功的可能性大；短日照作物南種（短日照、高溫）北引（長(zhǎng)日照、低溫），生育期延長(zhǎng)，甚至不能正常開(kāi)花結(jié)實(shí)，北種南引則相反；長(zhǎng)日照作物南種北引，生育期縮短，應(yīng)選擇遲熟種，北種南引選擇早熟種。例如：小麥南種北引，其生育期縮短。（二）光照強(qiáng)度與作物的生長(zhǎng)發(fā)育光照強(qiáng)度：是指物體被可見(jiàn)光照明的程度，簡(jiǎn)稱光強(qiáng)、照度，光照強(qiáng)度大小取決于可見(jiàn)光的強(qiáng)弱，單位lx.作物正常發(fā)育適宜的光照強(qiáng)度8000-12000lx.1．光照強(qiáng)度與作物生長(zhǎng)光照強(qiáng)度對(duì)作物生長(zhǎng)及形態(tài)建成有重要的作用。如作物種植過(guò)密，株內(nèi)行間光照就不足，由于植株頂端的趨光性，莖稈的節(jié)間會(huì)過(guò)分拉長(zhǎng)，這樣一來(lái)，不但影響分蘗或分枝，而且影響群體內(nèi)綠色器官的光合作用，導(dǎo)致莖稈細(xì)弱而倒伏，造成減產(chǎn)。光照強(qiáng)度與作物發(fā)育光照強(qiáng)度也影響作物的發(fā)育。如棉花在開(kāi)花、結(jié)鈴期遇長(zhǎng)期陰雨天氣，光照不足，影響碳水化合物的制造與積累，就會(huì)造成較多的落花落鈴。光照強(qiáng)度與光合作用作物對(duì)光照強(qiáng)度的要求通常用“光補(bǔ)償點(diǎn)”和“光飽和點(diǎn)”表示。光補(bǔ)償點(diǎn)---光合作用過(guò)程中吸收CO和呼吸作用過(guò)程中放出的CO等量時(shí)的光照強(qiáng)度。22光飽和點(diǎn)---隨著光照強(qiáng)度的進(jìn)一步增強(qiáng)，光合速率也逐漸上升，當(dāng)達(dá)到一定值之后，光合速率便再不受光照強(qiáng)度的影響而趨于穩(wěn)定，此時(shí)的光照強(qiáng)度叫做光飽和點(diǎn)。光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)分別代表光合對(duì)光強(qiáng)度要求的低限與高限，也分別代表光合對(duì)于弱光和強(qiáng)光的利用能力，可作為作物需光特性的兩個(gè)重要指標(biāo)。（三）光譜成分與作物的生長(zhǎng)發(fā)育的大部分光波吸收，用760nm）—（390光合有效輻射：在光合作用中，作物只對(duì)可見(jiàn)光區(qū)1.于進(jìn)行光合生產(chǎn)，這部分輻射稱為光合有效輻射。約占太陽(yáng)總輻射量的40％—50％左右。光譜帶：把太陽(yáng)輻射對(duì)植物的效應(yīng)，按波長(zhǎng)劃分為8個(gè)光譜帶，各個(gè)光譜帶對(duì)植物的影響大不相同。＞0.72um的大致相當(dāng)于遠(yuǎn)紅光，0.71—0.61|jm為紅、橙光，0.61—0.51呵為綠光，0.5l—0.40|jm為藍(lán)、紫光。光譜作用：紅光有利于碳水化合物的合成，藍(lán)光則對(duì)蛋白質(zhì)合成有利。紫外線照射對(duì)果實(shí)成熟起良好作用，并能增加果實(shí)的含糖量。四、提高作物光能效率的途徑選用高光效良種：應(yīng)選用株型、葉型合理且高光效的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)品種。株型緊湊、葉片挺直的品種。間作套種:通過(guò)不同作物群體的合理配置，從時(shí)間和空間上更好的利用光能和地力。間作套種田可以利用高矮桿、寬窄葉作物進(jìn)行間套。合理密植：合理密植的增產(chǎn)機(jī)理主要是使葉面積指數(shù)處于最適宜的范圍內(nèi)、，使太陽(yáng)光的截獲量增加，從而增加作物干物質(zhì)積累，提高產(chǎn)量和品質(zhì)。二、溫度與作物的生長(zhǎng)發(fā)育（一） 三基點(diǎn)溫度：作物生命活動(dòng)過(guò)程的最適溫度、最低溫度和最高溫度的總稱（二） 積溫積溫：通常把作物整個(gè)生育期或某一發(fā)育階段內(nèi)高于一定溫度數(shù)以上的日平均溫度的總和，稱為某作物或作物某發(fā)育階段的積溫。有效積溫：作物不同發(fā)育時(shí)期中有效生長(zhǎng)的溫度下限叫生物學(xué)最低溫度，在某一發(fā)育時(shí)期中或全生育期中高于生物學(xué)最低溫度的溫度叫活動(dòng)溫度?；顒?dòng)溫度與生物學(xué)最低溫度之差叫有效溫度。有效積溫是作物全生育期或某一生育時(shí)期內(nèi)有效溫度之總和?；顒?dòng)積溫：作物全生育期內(nèi)或某一生育時(shí)期內(nèi)活動(dòng)溫度的總和。積溫在作物生產(chǎn)中的意義：（1）可以根據(jù)積溫來(lái)制定農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃，合理安排作物。（2）積溫又是作物對(duì)熱量要求的一個(gè)指標(biāo)，它表示作物某一生育時(shí)期或全生育期所要求的溫度之總和。（三）農(nóng)業(yè)界限溫度標(biāo)志著某些重要物候現(xiàn)象或農(nóng)事活動(dòng)的開(kāi)始，終止或轉(zhuǎn)折，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有指示或臨界意義的日平均溫度，稱為農(nóng)業(yè)界限溫度。o°c：土壤凍結(jié)或解凍，農(nóng)事活動(dòng)終止或開(kāi)始。常用日平均氣溫o°c以上持續(xù)時(shí)期表示農(nóng)耕期；5C:早春作物播種，小麥積極生長(zhǎng)的界限溫度,5C以上持續(xù)日數(shù)表示作物的生長(zhǎng)期或生長(zhǎng)季；10°C:喜溫作物（玉米、棉花）開(kāi)始播種生長(zhǎng),10C以上持續(xù)日數(shù)表示作物的生長(zhǎng)活躍期15C:喜溫作物開(kāi)始快速生長(zhǎng)°15C以上持續(xù)日數(shù)表示喜溫作物的積極生長(zhǎng)期；20C:熱帶作物開(kāi)始積極生長(zhǎng)期（四）作物的溫周期現(xiàn)象溫周期概念:作物生長(zhǎng)發(fā)育與溫度變化的同步現(xiàn)象稱為溫周期。作物的溫周期包括年溫周期和日溫周期兩種。三、水分與作物的生長(zhǎng)發(fā)育（一）水的生理作用1．水是作物主要的組成成分，是很多物質(zhì)的溶劑，它能維持細(xì)胞和組織的緊張度，使作物器官處于直立狀態(tài)，以利于各種代謝的正常進(jìn)行；．水是光合作用制造有機(jī)物的原料；2．3．水有較大的熱容量，當(dāng)溫度劇烈變動(dòng)時(shí)，能緩和原生質(zhì)的溫度變化，以保持原生質(zhì)免受傷害。4．水是連接土壤一作物一大氣這一系統(tǒng)的介質(zhì)，水在吸收、輸導(dǎo)和蒸騰過(guò)程中把土壤、作物、大氣聯(lián)系在一起。對(duì)于作物生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，水的收支平衡是高產(chǎn)的前提條件之一。水是通過(guò)不同形態(tài)、數(shù)量和持續(xù)時(shí)間三方面的變化對(duì)作物起作用。（二）作物的水分平衡在正常的情況下，作物一方面蒸騰失水，同時(shí)又不斷地從土壤中吸收水分；這樣就在作物生命活動(dòng)中形成了吸水與失水的連續(xù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程。一般把作物吸水、用水、失水三者的動(dòng)態(tài)關(guān)系叫做水分平衡。只有當(dāng)吸水、輸導(dǎo)和蒸騰三方面的比例適當(dāng)時(shí)，才能維持良好的水分平衡。供應(yīng)不足f失衡f氣孔關(guān)閉f蒸騰減小f平衡失水v吸水—吐水—陡長(zhǎng)，倒伏蒸騰〉吸水f萎焉（三）作物的需水量和需水臨界期作物的需水量（作物的需水量通常用蒸騰系數(shù)來(lái)表示）蒸騰系數(shù)：指作物每形成l克干物質(zhì)所消耗水分的克數(shù)。它表示作物利用水生產(chǎn)干物質(zhì)的效率。2．需水臨界期：作物一生中對(duì)水分最為敏感的時(shí)期，稱為需水臨界期作物一生中對(duì)水分的需要量，一般前期和后期較少，中期較多。苗期耗水量占全生育期的1/4以下，生育中期50-60%，作物一生中對(duì)水分最為敏感的時(shí)期，稱為需水臨界期。所謂對(duì)水的敏感期，就是說(shuō)在這一時(shí)期若水分過(guò)多或不足，對(duì)作物的生長(zhǎng)發(fā)育和最終的產(chǎn)量和品質(zhì)有很不利的影響，以后即使水分供應(yīng)適宜了，損失也難以彌補(bǔ)。3.幾種作物的水分臨界期作物水分臨界期水稻孕穗—抽穗小麥孕穗—抽穗玉米開(kāi)花—乳熟大豆開(kāi)花棉花開(kāi)花—成鈴花生開(kāi)花（四）提高水分利用率的途徑選好品種：C作物比C作物具有較高的水分利用效率，在水源緊缺的地區(qū)宜種植C443作物，地面覆蓋：利用地膜、秸稈、沙子等覆蓋農(nóng)田，可減少水分消耗而增加產(chǎn)量。節(jié)水灌溉：采用噴灌、滴灌、渠道防滲等措施，合理用水，提高水分利用率。栽培措施：精耕細(xì)作、增施肥料、合理灌溉等。（五）旱、澇對(duì)作物的危害及作物的抗性干旱對(duì)作物的危害及作物的抗性（1） 旱害環(huán)境中水分低到不足以滿足作物正常生命活動(dòng)的需要時(shí)，便出現(xiàn)干旱。作物遇到的干旱有大氣干旱和土壤干旱兩類。大氣干旱：空氣過(guò)度干燥，相對(duì)濕度低到20％以下；或因大氣干旱伴隨高溫，土壤中雖有一定水分，但因蒸騰強(qiáng)烈，造成體內(nèi)水分平衡失調(diào)，使作物生長(zhǎng)近乎停止，產(chǎn)量降低。土壤干旱：指土壤中缺乏作物可利用的有效水分，對(duì)作物危害極大。我國(guó)北方春旱（3—5月）影響冬小麥拔節(jié)、抽穗、開(kāi)花及棉花等春播作物的播種或育苗；伏旱易引起棉花蕾鈴脫落，造成玉米“曬花”；小麥生長(zhǎng)后期如遇干熱風(fēng)為害，常?！扒喔伞薄＿@些干旱常造成生長(zhǎng)停滯，產(chǎn)量降低。干旱引起作物死亡的原因：第一，代謝作用紊亂。第二，干旱時(shí)細(xì)胞脫水變形，原生質(zhì)受到機(jī)械傷害而死亡。第三，干旱缺水，蒸騰減弱，植株不能降溫（2） 抗旱鍛煉通過(guò)“蹲苗”進(jìn)行抗旱鍛煉。所謂蹲苗，就是在作物苗期減少水分供應(yīng)，使之經(jīng)受適度缺水的鍛煉，促使根系發(fā)達(dá)下扎，根冠比增大，葉綠素含量增多，光合作用旺盛，干物質(zhì)積累加快。經(jīng)過(guò)鍛煉的作物如再次碰上干旱，植株體保水能力增強(qiáng)，抗旱能力顯著增加。通過(guò)種子處理進(jìn)行抗旱鍛煉。增加作物抗旱性的其他措施。如增施磷、鉀肥，以提高植株的抗旱性；多施廄肥能增加土壤中腐殖質(zhì)含量，有利于增強(qiáng)土壤持水能力。澇害及作物的抗?jié)承裕?）澇害對(duì)作物的影響水分過(guò)多對(duì)作物的不利影響稱為澇害。水分過(guò)多一般有兩層含義，一是指土壤含水量超過(guò)了田間最大持水量，土壤水分處于飽和狀態(tài)（淹土），根系完全生長(zhǎng)在沼澤化的泥漿中，這種澇害也叫濕害。另一種含義是指水分不僅充滿土壤，而且田間地面積水，作物的局部或整株被淹沒(méi)（淹作物），這才是澇害。濕害和澇害使作物處于缺氧的環(huán)境，缺O(jiān)的后果可能導(dǎo)致作物營(yíng)養(yǎng)不良，土壤中大量有2毒還原物質(zhì)的積累（HS、CH、FeO等）。42（2）作物的抗?jié)承宰魑锟節(jié)承缘膹?qiáng)弱決定于對(duì)氧的適應(yīng)能力。如果具有發(fā)達(dá)的通氣系統(tǒng)，地上部吸收的O通過(guò)胞間空隙系統(tǒng)可輸送到根或者缺0部位。22四.作物與空氣的關(guān)系作物與空氣的關(guān)系，實(shí)際上主要是作物與二氧化碳的關(guān)系，因CO是光合作用的原料；2對(duì)于豆科作物來(lái)說(shuō)，與空氣中的氮?dú)怅P(guān)系也很密切。（—）C0與作物21.CO濃度的變化規(guī)律2（1）周年變化規(guī)律?！曛畠?nèi)，在田間有作物生長(zhǎng)的季節(jié)，由于光合作用固定CO數(shù)量增2加，空氣中的CO濃度較低，而非生長(zhǎng)季節(jié)，CO濃度較高。（冬高夏低）22（2）周日變化規(guī)律。在一天之內(nèi)，作物群體內(nèi)CO濃度有明顯的規(guī)律性變化。午夜和凌晨，2群體內(nèi)CO濃度很高，這是由于在此期間CO有補(bǔ)充而無(wú)消耗的緣故。清晨日出之后，光合22作用逐漸加強(qiáng)，濃度逐漸下降；接近中午，光合作用旺盛，CO濃度降至最低值；傍晚日落2后，光合作用停止，CO濃度又復(fù)上升。2（3）田間群體內(nèi)的CO濃度變化及運(yùn)動(dòng)方向。2作物進(jìn)行光合作用所需要的CO不但來(lái)自群體以上空間，而且也來(lái)自群體下部，其中包括2土壤表面枯枝落葉分解、土壤中活著的根和微生物呼吸、已死的根系和有機(jī)質(zhì)腐爛等釋放出來(lái)的co。2（4）CO濃度的垂直分布。2在作物群體內(nèi)部，接近地面的CO濃度經(jīng)常是比較高的。在一天之中，午夜和凌晨，越接2近地表面，CO濃度越高。白天，由于光合作用消耗，群體上部和中部的CO濃度較小，22．下部稍大一些。作物群體上層光照充足，但CO濃度相對(duì)較低，下層的CO濃度較大，光照22卻又較弱，各自都成了增加光合成的限制因子。這便是在作物生產(chǎn)上要十分重視通風(fēng)透光的原因所在。共生固氮：豆科作物通過(guò)與它們共生的根瘤菌能夠固定并利用空氣中的氮素。根瘤菌所固定的氮大約只占豆類作物需氮總量的丨/4—1/2,并不能完全滿足要求，在栽培措施中，加強(qiáng)光照、稀植、單作、施有機(jī)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(wú)機(jī)肥，都抑制根瘤菌固氮。五、作物與土壤的關(guān)系（一）土壤物理性質(zhì)與作物的生態(tài)關(guān)系1.土壤質(zhì)地：按照土壤質(zhì)地進(jìn)行分類，一般可以把土壤區(qū)分為3類9級(jí)，即砂土類（粗砂土、細(xì)砂土）、壤土類（砂壤土、輕壤土、中壤土、重壤土）、黏土類（輕黏土、中黏土、重黏土）。由于土壤質(zhì)地對(duì)水分的滲入和移動(dòng)速度、持水量、通氣性、土壤溫度、土壤吸收能力、土壤微生物活動(dòng)等各種物理、化學(xué)和生物性質(zhì)都有很大影響，因而又直接影響作物的生長(zhǎng)和分布。2．土壤水分土壤水分主要來(lái)自降雨、降雪和灌水；如地下水位較高，地下水也可上升補(bǔ)充土壤水分。3．土壤空氣土壤空氣的組成80％是氮，20％是氧和二氧化碳等土壤通氣性程度影響土壤微生物的種類、數(shù)量和活動(dòng)，并進(jìn)而影響作物的營(yíng)養(yǎng)狀況。4．土壤溫度一般說(shuō)來(lái)，土溫比氣溫高，以年平均溫度而言，一般土溫約比氣溫高2—3弋左右，夏季明顯，冬季相差較小。土溫影響作物的發(fā)芽，土溫影響根系的生長(zhǎng)、呼吸和吸收能力。土溫還制約各種鹽類的溶解速度、土壤氣體交換和水分的蒸發(fā)、各種土壤微生物的活動(dòng)以及土壤有機(jī)物質(zhì)的分解速度和養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化，進(jìn)而影響作物的生長(zhǎng)。（二）土壤化學(xué)性質(zhì)與作物的生態(tài)關(guān)系1．作物與土壤酸堿度各種作物對(duì)土壤酸堿度（pH）都有一定的要求。多數(shù)作物適于在中性土壤上生長(zhǎng)，典型的“嗜酸性pH<5”或“嗜堿性pH>8”作物是沒(méi)有的。耐酸性作物有:蕎麥、甘薯、煙草、花生等，耐鹽堿的作物有:甜菜、高粱、棉花、向日葵、紫花苜蓿等。紫花苜蓿被稱作鹽堿土的“先鋒作物”。2．作物與土壤養(yǎng)分作物生長(zhǎng)和形成產(chǎn)量需要有完全營(yíng)養(yǎng)的保證。從施肥和作物對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素反應(yīng)的角度，常常把作物分作喜氮、喜磷、喜鉀3大類。喜氮作物如水稻、小麥、玉米、高粱屬于這一類，喜磷作物如油菜、大豆、花生、蠶豆、養(yǎng)麥等屬于這一類。喜鉀作物如甜菜、甘蔗、煙草、棉花、薯類、麻類、向日葵等屬于這一類。（二）高產(chǎn)對(duì)土壤條件的要求1．土層深厚，結(jié)構(gòu)好作物強(qiáng)大的根系主要分布在1米以內(nèi)的土壤內(nèi)，而根量的50%集中在0?25厘米的耕層內(nèi)。因此，要求土層要深厚，具有團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的土壤，使水、肥、氣、熱各個(gè)因素相互協(xié)調(diào)，為根系生長(zhǎng)創(chuàng)造一個(gè)良好的生活環(huán)境。2．松緊適宜，通氣性好耕層的松緊程度要適宜，并要求相對(duì)穩(wěn)定。固相、液相、氣相三者比例要協(xié)調(diào)，一般要求土壤的孔隙部分與土壤固體部分之比值等于1或稍大于I較好。土壤容重在1.0?1.3克/cm3。壤土為作物生長(zhǎng)最為理想的土壤質(zhì)地。但各種作物對(duì)土壤質(zhì)地有不．砂粘適中，質(zhì)地好3．同要求，如塊根、塊莖等作物要求砂質(zhì)土壤。4．耕作層肥沃，有機(jī)質(zhì)合量高一般要求土壤耕層內(nèi)有機(jī)質(zhì)含量在1%?2%。5.酸堿適度，地下水位低土壤內(nèi)含鹽量與酸堿度（pH值）對(duì)作物生長(zhǎng)發(fā)育影響很大。土壤pH值超過(guò)9或低于4對(duì)作物根系均有毒害作用，并對(duì)土壤養(yǎng)分有效性的影響也很大。大多數(shù)作物要求pH植在6.0-8.0之間。甘薯、馬鈴薯、花生、煙草在5?6,玉米、大豆、黃麻、油菜為6-7;水稻、小麥、大麥為6?7.5;高粱、豌豆、蠶豆、棉花、向日葵、甜菜為6-8。第三章作物產(chǎn)量和產(chǎn)品品質(zhì)的形成第一節(jié)作物的產(chǎn)量與生產(chǎn)潛力作物產(chǎn)量的概念產(chǎn)量（yield）—旨單位土地面積上的作物產(chǎn)品的數(shù)量；可以分為生物產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。生物產(chǎn)量（Biomassyield）—是指作物一生中，即全生育期內(nèi)通過(guò)光和作用和吸收作用，即通過(guò)物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)化所生產(chǎn)和積累的各種有機(jī)質(zhì)的總量。整個(gè)植株總干物質(zhì)的收獲量。經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量——旨栽培目的所需要的產(chǎn)品的收獲量，即一般所旨的產(chǎn)量。不同作物其經(jīng)濟(jì)器官也不同：禾谷科作物（小麥、玉米、水稻）、豆類和油料作物（大豆、花生、油菜等）的產(chǎn)品器官是種子；棉花為籽棉或皮棉，主要利用種子上的纖維；薯類作物（甘薯、馬鈴薯、木薯）為塊根或塊莖；麻類主要是葉纖維和莖纖維；甘蔗為莖稈，甜菜為根，煙草為葉片；綠肥作物（苜蓿、三葉草）為莖和葉。經(jīng)濟(jì)系數(shù)（收獲旨數(shù)）：經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量占生物產(chǎn)量的比例，即生物產(chǎn)量轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的轉(zhuǎn)化率。經(jīng)濟(jì)系數(shù)的高低僅表明生物產(chǎn)量轉(zhuǎn)運(yùn)到經(jīng)濟(jì)產(chǎn)品器官的比例，并不表明經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的高低。經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量二生物產(chǎn)量X經(jīng)濟(jì)系數(shù)不同作物的經(jīng)濟(jì)系數(shù)有所不同的影響因素：遺傳基礎(chǔ)、收獲器官及其化學(xué)成分、栽培技術(shù)、環(huán)境對(duì)作物生長(zhǎng)發(fā)育的影響等有關(guān)。8．生物產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)系數(shù)三者的關(guān)系（1）.作物的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量是生物產(chǎn)量的一部分。（2）.經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的形成是以生物產(chǎn)量即有機(jī)物總量為物質(zhì)基礎(chǔ)的。沒(méi)有高的生物產(chǎn)量，也就不可能有高的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。但是有了高的生物產(chǎn)量，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的高低還要取決于生物產(chǎn)量轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的效率--經(jīng)濟(jì)系數(shù)。由此看出，它們二者的關(guān)系十分密切。在正常生長(zhǎng)的情況下，各個(gè)作物的經(jīng)濟(jì)系數(shù)是相對(duì)穩(wěn)定的、因而生物產(chǎn)量高，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量也較高.二、產(chǎn)量的構(gòu)成因素作物產(chǎn)量是指單位土地面積上的作物群體的產(chǎn)量，即由單株產(chǎn)量和單位面積上的株數(shù)兩個(gè)基本因素所構(gòu)成的。不同的作物產(chǎn)量構(gòu)成因素有所不同。禾谷類：產(chǎn)量二穗數(shù)X單穗粒數(shù)X單粒重量豆類：產(chǎn)量二株數(shù)X單株有效分枝數(shù)X每分枝莢數(shù)X單莢實(shí)粒數(shù)X粒重薯類：產(chǎn)量二株數(shù)X單株薯塊重X單薯重油菜：產(chǎn)量二株數(shù)X每株有效分枝數(shù)X每分枝角果數(shù)X每角果粒數(shù)X粒重棉花：產(chǎn)量二株數(shù)X每株有效鈴數(shù)X每鈴籽棉重X衣分株數(shù)X每株葉數(shù)X單葉重二煙草：產(chǎn)量產(chǎn)量構(gòu)成之間的關(guān)系：22。由公式可以看出：1000千粒重（g）（kg/hm/）二穗數(shù)*平均每穗實(shí)粒數(shù)*例如：小麥的產(chǎn)量①各構(gòu)因越高，產(chǎn)量越高。（同一性）②作物栽培的對(duì)象是群體，在一定的條件下，各構(gòu)因間勢(shì)必要產(chǎn)生矛盾（矛盾性）。如密度增加，個(gè)體變?。ㄊ瞧毡楝F(xiàn)象）。但個(gè)體變小不—定產(chǎn)量就低，因作物栽培的最終目的是各構(gòu)因的乘積達(dá)到最大值，當(dāng)單位面積上的穗數(shù)（株數(shù)）增加能彌補(bǔ)并超過(guò)每穗粒數(shù)（每株莢數(shù)）減少的損失，仍表現(xiàn)為增產(chǎn)。相反，若—、二個(gè)構(gòu)因的增加不能彌補(bǔ)其它構(gòu)因的損失則表現(xiàn)為減產(chǎn)。三、作物產(chǎn)量的形成特點(diǎn)作物產(chǎn)量的形成與器官分化、發(fā)育和光合產(chǎn)物的分配和累計(jì)密切相關(guān)，把作物的生育期劃分為3個(gè)階段：生育前期：營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段，光合產(chǎn)物主要用于根、葉、分枝的生長(zhǎng)，骨架生長(zhǎng)生育中期：生殖器官分化、形成和營(yíng)養(yǎng)器官旺盛生長(zhǎng)的重疊期生育后期：結(jié)實(shí)成熟階段，光合產(chǎn)物大量運(yùn)往籽粒，營(yíng)養(yǎng)器官停止生長(zhǎng)且重量逐漸減輕，穗和籽實(shí)干物質(zhì)重量急劇增加，直至達(dá)到潛在儲(chǔ)存量。一般說(shuō)來(lái)：a前一個(gè)生育期時(shí)期的生長(zhǎng)程度決定后一個(gè)生育時(shí)期生長(zhǎng)程度；b營(yíng)養(yǎng)器官的生長(zhǎng)和生殖器官的生長(zhǎng)相互影響、相互聯(lián)系。只有營(yíng)養(yǎng)器官生長(zhǎng)良好，才能保證生殖器官的形成和發(fā)育。因此，在高產(chǎn)栽培中，應(yīng)通過(guò)合理密植、施肥、灌溉等措施，建立適度的營(yíng)養(yǎng)體，為形成較多的結(jié)實(shí)器官，增加產(chǎn)量提供物質(zhì)基礎(chǔ)。產(chǎn)量形成過(guò)程中具有自動(dòng)調(diào)節(jié)現(xiàn)象，這種調(diào)節(jié)主要反映在對(duì)群體產(chǎn)量的補(bǔ)償效應(yīng)上。四、作物的”源、庫(kù)、流”理論Mason和Maskell（1928）年提出了“源庫(kù)”學(xué)說(shuō)后，在近代栽培生理中研究中，特別是在超高產(chǎn)栽培的理論探索中，常用源、庫(kù)、流三因素的關(guān)系闡明作物產(chǎn)量的形成規(guī)律，探索實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)的途徑。源：指生產(chǎn)和輸出光合同化物的葉片（加工車(chē)間）葉面積指數(shù)（LAI）:指作物群體的總綠色葉面積與該群體所占據(jù)的土地面積的比值。即LAI=22，則LAI=3O2000m面積上，有總?cè)~面積/土地面積；例如在666.7m2.庫(kù):產(chǎn)品器官的容積和接納營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的能力.小麥庫(kù)潛力構(gòu)成因素：穗數(shù)X穗粒數(shù)X籽粒最大容積X最大充實(shí)指數(shù)。禾谷類的貯積能力（充實(shí)指數(shù)）二灌漿持續(xù)期x灌漿速度流：指作物植株體內(nèi)輸導(dǎo)系統(tǒng)的發(fā)育狀況及其運(yùn)轉(zhuǎn)速率。流的主要器官是葉、鞘、莖中的維管系統(tǒng)，同化物質(zhì)運(yùn)輸?shù)耐緩绞琼g皮部，韌皮部薄壁細(xì)胞是運(yùn)輸同化物的主要組織，在韌皮部運(yùn)輸?shù)耐镔|(zhì)中，大部分是碳水化合物，少數(shù)是有機(jī)氮化合物,運(yùn)輸?shù)乃俣瓤捎梅派湫酝凰厥聚櫡y(cè)定。流決定于：韌皮部輸導(dǎo)組織的發(fā)達(dá)程度源、庫(kù)、流三者關(guān)系源、流、庫(kù)是決定作物產(chǎn)量的3個(gè)不可分割的重要因素，只有當(dāng)作物群體和個(gè)體的發(fā)展達(dá)到源足、庫(kù)大、流暢的要求是，才能獲得高產(chǎn)；三者相互聯(lián)系，相互促進(jìn)，有時(shí)可以相互代替。從源和庫(kù)的關(guān)系看，源是產(chǎn)量庫(kù)形成和充實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)；源、庫(kù)器官的功能是相對(duì)的，有時(shí)具有雙重作用。2.3.最新研究表明:庫(kù)、源大小對(duì)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。五、作物的生產(chǎn)潛力及提高產(chǎn)量的途徑在充分理想條件下所能形成的產(chǎn)量，即作物產(chǎn)量的潛力得到充分發(fā)揮時(shí)所能達(dá)到的產(chǎn)量稱為潛在生產(chǎn)力或理論生產(chǎn)力，在具體的生產(chǎn)條件下所能形成的產(chǎn)量，稱為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力。1．培育高光效的農(nóng)作物品種創(chuàng)造復(fù)合群體延長(zhǎng)單個(gè)葉片的光合時(shí)間4.合理的栽培措施（水肥供應(yīng)、CO、光照）2第二節(jié)作物品質(zhì)及其形成一、 作物產(chǎn)品品質(zhì)的重要性提供營(yíng)養(yǎng)，改善人類的生活水平;參與國(guó)際農(nóng)產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)；提高效益.二、 作物品質(zhì)的涵義品質(zhì)：是指產(chǎn)品的質(zhì)量，直接關(guān)系到產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。作物產(chǎn)品品質(zhì)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，即所要求的品質(zhì)內(nèi)容因產(chǎn)品用途而異，食用的其營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和食用品質(zhì)更重要，作為衣著原料的產(chǎn)品，纖維品質(zhì)重要。一般采用兩種指標(biāo):一是化學(xué)成分以及有害物質(zhì)如化學(xué)農(nóng)藥、有毒金屬元素的含量等；二是物理指標(biāo)，如產(chǎn)品的形態(tài)、大小、滋味、香氣、色澤、種皮厚度、整齊度、纖維長(zhǎng)度等。（一）糧食作物的品質(zhì)糧食作物包括禾谷類作物、豆類作物和薯芋類作物，產(chǎn)品為籽粒、塊根和塊莖。產(chǎn)品品質(zhì)概括為營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)、食用品質(zhì)、加工品質(zhì)和商品品質(zhì)。營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)：指產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)，主要決定于產(chǎn)品的化學(xué)成分及其含量；食用品質(zhì)：與營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)、蒸煮食味品質(zhì)、加工品質(zhì)及外觀品質(zhì)等有關(guān)。加工品質(zhì)商品品質(zhì)（二）經(jīng)濟(jì)作物的品質(zhì)纖維作物：棉纖維品質(zhì)由纖維長(zhǎng)度、細(xì)度和強(qiáng)度決定，我國(guó)棉纖維平均長(zhǎng)度在28mm,35mm以上為超級(jí)長(zhǎng)絨棉。麻類作物：如大麻、苘麻、亞麻、劍麻等，其產(chǎn)品是韌皮纖維和葉纖維，其品質(zhì)決定于纖維長(zhǎng)度、寬度和纖維束拉力。油料作物：種子的脂肪含量及組分決定其營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)、貯藏品質(zhì)和加工品質(zhì)，種子中脂肪含量高、不飽和脂肪酸中，油酸和亞油酸含量高、亞麻酸和芥酸含量低。糖料作物：甜菜和甘蔗兩大糖料作物，是提取蔗糖的主要原料；甜菜塊根中含糖12-25%，蔗糖占總糖的80-90%；甘蔗莖稈中含糖12-19%，出糖率9%左右。嗜好作物：如煙草主要是外觀品質(zhì)、化學(xué)成分、香吃味和實(shí)用性。（三）飼料作物的品質(zhì)豆科飼料作物苜蓿、草木犀，禾本科飼料作物蘇丹草、黑麥草等，其飼用品質(zhì)主要決定于莖葉中蛋白質(zhì)含量、氨基酸組分，粗纖維含