作物栽培學(xué)總論

圖1-1世界作物起源地理基因中心第一章作物的起源、分布與利用第一節(jié)作物的起源一、起源

作物是由野生植物經(jīng)人類栽培利用而來的，作物的起源和形成是人類勞動的產(chǎn)物和成果。1、瑞士植物學(xué)家康多爾（Candolle）的早期研究：對象：477種栽培作物 成果：1883年《栽培植物的起源》2、前蘇聯(lián)植物學(xué)家瓦維洛夫等的中期研究 時間：20世紀20~30年代對象：30多萬份作物品種材料（六大洲60多個國家）手段：采用植物形態(tài)分類，雜交驗證、細胞學(xué)、免疫學(xué)，輔之以考古學(xué)、歷史和語言學(xué)成果：1926年發(fā)表《栽培植物的起源中心》1935年出版《育種的植物地理基礎(chǔ)》（一）起源研究3、茹可夫斯基和澤文的近期研究時間：20世紀50~60年代創(chuàng)新：提出大基因中心觀念成果：世界栽培植物12個基因中心

1975年編寫了《栽培植物及其變異中心檢索》1945年，達靈頓和賈奈基·阿馬爾對瓦維洛夫的8個起源中心作出了補充修訂，將世界作物起源或多樣性中心劃分為12個起源中心；1968年，茹可夫斯基提出大基因中心觀念；1975年澤文和茹可夫斯基共同編寫了《栽培植物及其變異中心檢索》，重新修訂了12個基因中心，擴大了地理基因中心起源概念（圖1-1）。（二）起源中心圖1-1世界作物起源地理基因中心Ⅰ.中國-日本中心Ⅱ.印度支那-印度尼西亞中心Ⅲ.澳大利亞中心Ⅳ.印度斯坦中心Ⅴ.中亞西亞中心；Ⅵ.近東中心Ⅶ.地中海中心Ⅷ.非洲中心Ⅸ.歐洲-西伯利亞中心Ⅹ.南美洲中心Ⅺ.中美洲-墨西哥中心Ⅻ.北美洲中心

大豆、粟、苧麻、黃麻（圓果種）、苘麻、竹庶、薏苡以及某些粒用豆類。（三）起源于我國的農(nóng)作物亞麻大豆

花生（小粒種）原產(chǎn)于我國，古代文獻中稱作“千歲子”。油菜的白菜型、芥菜型以及小麥的野生種類在我國西南山區(qū)廣泛存在，說明油菜、小麥的某些栽培種可能起源于中國。我國西南山區(qū)廣泛存在著野生稻的資源，因此我國也應(yīng)是栽培稻的起源中心。粟是我國古代的主糧，“粟”這個字是谷物、糧食的代表。水稻油菜花生（四）起源世界其他國家的作物

玉米原產(chǎn)美洲，1494年哥倫布從美洲回來后才傳入歐洲，輾轉(zhuǎn)傳入中國的時間最早估計也在16世紀中期。玉米

南瓜則是美洲植物，哥倫布發(fā)現(xiàn)新大陸以后才開始在美洲之外的地區(qū)傳播。南瓜

蘋果原產(chǎn)歐洲東南部，小亞細亞及南高加索一帶，傳入我國在元朝末年，當時只有在宮廷才可享用。辣椒原產(chǎn)美洲。中國傳統(tǒng)的辛香料不是辣椒，而主要是花椒。史料記載貴州、湖南一帶最早開始吃辣椒的時間在清乾隆年間，而普遍開始吃辣椒更遲至道光以后。蘋果辣椒二、栽培作物的傳播與演變

自然界植物的傳播途徑石多方面的，而作物的傳播，則以人類活動，即人類遷徙為主要傳播途徑，包括：陸路途徑——隨遷徙的漸進，形成帶狀傳播水路途徑——海岸線傳播和跨越型傳播例如：稻、甘蔗、黃麻

玉米非洲水路由墨西哥西班牙水路歐洲陸路亞洲陸路日本、菲律賓中國稻水路地中海沿岸陸路、水路

由阿拉伯（一）作物的傳播途徑（二）我國特有小麥的演變云南小麥、西藏小麥、新疆小麥穗部形態(tài)比較圖云南小麥西藏小麥新疆小麥新石器時代稻米商代稻米西漢稻谷戰(zhàn)國稻米（三）我國水稻的演變第二節(jié)作物的分布一、影響作物分布的因素1、作物種類和品種的生物學(xué)特性2、溫度、光照、降水等氣候條件3、緯度、海拔、地勢、地貌、土壤等地理環(huán)境條件4、人們的消費習慣、生活需求、消費水平等社會條件5、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟技術(shù)的進步6、國內(nèi)外市場的銷售和價格另外，作物分布還受到畜牧業(yè)、農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)和現(xiàn)代工業(yè)、國防發(fā)展的需求以及生態(tài)平衡、環(huán)境保護和輪作換茬、培肥地力的需要等方面的影響。（一）作物分布比例

全世界用于栽培各種作物的可耕地面積大約14~15億公頃，分布比例：糧食作物工業(yè)原料作物果蔬作物油料作物占17.6%

纖維作物占7.4%

糖料作物占2.2%

其他作物<1%果樹作物占3.8%

蔬菜作物占3.0%谷類作物占56.6%

豆類作物占5.6%

薯類作物占3%一、世界作物分布（二）作物的區(qū)域分布1、禾谷類作物分布中國占21.7%

印度占10.7~14.3%美國占17.0%法國占3.3%

小麥（wheat），喜冷喜涼濕潤。

是世界栽培面積最大的谷物，總面積約2億公頃主要小麥出口國：美國、加拿大、澳大利亞主要小麥進口國：中國、俄羅斯、日本、巴西單產(chǎn)最高國：英國、法國（6000kg/hm2）、德國主要水稻出口國：越南、泰國主要水稻進口國：日本、歐盟單產(chǎn)最高國家：澳大利亞、日本、美國、韓國、朝鮮（6000kg/hm2）

為世界第二大谷物，總栽培面積約1.5億公頃，集中于東亞、南亞地區(qū)。栽培面積超過700萬公頃的國家：總產(chǎn)：中國>印度>印度尼西亞>孟加拉>越南>泰國

水稻（rice），喜溫好光喜水。

為世界第三大谷物，主要優(yōu)質(zhì)飼料作物，總栽培面積約1.3億公頃，集中于亞洲、美洲。栽培面積超過600萬公頃的國家：總產(chǎn)：美國>中國>巴西>阿根廷>墨西哥>法國>馬來西亞>印度主要玉米出口國：美國主要玉米進口國：日本單產(chǎn)最高國家：美國、法國、德國（8000kg/hm2）

玉米（corn,maize），喜溫好光耐旱2、豆類作物分布

豆類作物品種類型多，形成最大規(guī)模種植的豆類作物為大豆，而蠶豆、豌豆、紅豆、綠豆的面積較小。大豆：喜溫，較耐旱

全世界種植面積7010.3萬公頃，美洲占73.8%，亞洲占23.2%。3、薯類作物分布

全世界薯類作物(包括甘薯、馬鈴薯、木薯等)面積4850.2萬公頃，以亞洲、非洲為主產(chǎn)地，約占70.7%。

其中甘薯主要分布在中國、尼日利亞、美國、巴西；馬鈴薯主要分布在俄羅斯、中國、印度、美國。

油料作物主要包括大豆、油菜籽、花生、向日葵四大作物，占油料作物面積的65%左右，其它還有橄欖、棕櫚等。

加拿大為最大油菜籽生產(chǎn)國（總產(chǎn)），單產(chǎn)以法國、美國、德國較高。4、油料作物分布

油菜，面積2488.2萬公頃

其中亞洲占54.5%（中國25.9%，印度25%）、北美洲占23.3%（加拿大340萬公頃）、歐洲占16.8%（法國）花生在中國兼作油料和食品，在歐美主要作食品。

主要集中在北緯45~50，面積俄羅斯、阿根廷為最大生產(chǎn)國，其余主要生產(chǎn)國有法國、西班牙、土耳其、美國、中國等。

向日葵

花生，面積2375萬公頃其中：亞洲中國、印度各半,非洲主要在尼日利亞、塞內(nèi)加爾。

中國和印度為最大花生生產(chǎn)國，塞內(nèi)加爾為花生作物比例最大的國家（40%國土），以色列為單產(chǎn)最高國家。東亞——中亞——南亞中心：中國、印度、烏茲別克斯坦、哈薩克斯坦、巴基斯坦，其中中國（36.3%）、印度年產(chǎn)量100萬噸以上。北美洲——南美洲中心：美國、墨西哥、巴西，其中美國年產(chǎn)100萬噸以上。北非中心：埃及、尼日利亞5、纖維類作物分布纖維類作物主要包括：棉花、麻類

棉花

棉花為種植面積最大、分布最廣（S32至N47）的纖維作物，世界總面積3300萬公頃以上。主要分布在三個植棉中心：面積500萬公頃。黃、紅麻主產(chǎn)地在亞洲，苧麻、亞麻主產(chǎn)地在俄羅斯。

麻類

產(chǎn)于溫帶地區(qū)，歐洲為集中產(chǎn)區(qū)。主要生產(chǎn)國：俄羅斯、法國、德國、美國、土耳其、波蘭、中國。6、糖料作物分布以甘蔗和甜菜為主。

產(chǎn)于熱帶、亞熱帶地區(qū)S10~N30，亞洲和南美洲集中產(chǎn)區(qū)。主要生產(chǎn)國：巴西（28.3%）、印度（21.6%）、中國（6.9%）、巴基斯坦、墨西哥、古巴、美國、菲律賓、印度尼西亞、哥倫比亞。

甜菜，面積695.4萬公頃

甘蔗，喜濕耐旱，面積1943.8萬公頃7、飼料作物分布

主要為牧草，總面積31.55億公頃（為大田農(nóng)作物的2.6倍）。非洲、歐洲、北美洲、南美洲、澳大利亞為牧草主產(chǎn)區(qū)。非洲——6.3億公頃，以自然草地為主拉丁美洲——5.4億公頃，巴西、阿根廷北美洲——以人工草場為主，美國、加拿大歐洲——以人工草場為主，西歐各國南亞、東南亞——4000萬公頃，蒙古、中國咖啡、可可主要生產(chǎn)國：如分布于赤道兩側(cè)的巴西、哥倫比亞8、嗜好類作物分布包括煙草、茶葉、咖啡、可可等一類喜溫好光作物。煙草面積442萬公頃，主要生產(chǎn)國（400萬公頃以上面積）：中國、美國、巴西、土耳其、印度等茶葉面積233萬公頃，主要生產(chǎn)國：中國、印度、巴基斯坦等9、園藝作物分布包括水果和蔬菜。

水果：總面積4633.6萬公頃蔬菜：總面積3703.8萬公頃蔬菜分布于廣泛地區(qū)，有一定設(shè)施栽培面積。二、中國栽培作物分布糧食作物工業(yè)原料作物果蔬作物油料作物占49.8%纖維作物占22.4%糖料作物占7.8%其他作物占20.0%谷類作物占76.3%豆類作物占15.4%薯類作物占8.3%水果作物占60.6%蔬菜作物占39.4%（二）栽培作物的分布水稻

我國水稻主產(chǎn)區(qū)為南方雨量充沛地區(qū)，占總面積83%產(chǎn)稻面積在150萬公頃以上省份：珠江流域：廣東、廣西、福建和少部云貴（秈稻）長江流域：浙江、江蘇、安徽、江西、湖北、湖南、四川其它產(chǎn)區(qū)：海河流域的天津、北京；河套地區(qū)的甘肅、寧夏；三江平原的黑龍江。最大生產(chǎn)省:湖南省1、禾谷類作物的分布小麥主產(chǎn)區(qū)：黃淮河流域，占總面積72%。產(chǎn)麥省面積在100萬公頃以上（以冬小麥為主）江淮流域：河南、江蘇、安徽、湖北、四川黃河流域：河北、山東、山西、陜西、甘肅其它產(chǎn)區(qū)：黑龍江、內(nèi)蒙古、浙江最大生產(chǎn)?。汉幽鲜　⑸綎|?。娣e400萬公頃以上）單產(chǎn)最高省：山東省大麥產(chǎn)區(qū)：青海、西藏、江浙春小麥產(chǎn)區(qū)：黑龍江、內(nèi)蒙古玉米

三大集中主產(chǎn)區(qū)，占總面積86%。包括：黃河流域集中產(chǎn)區(qū)：山東、河北、河南、陜西、山西，占40%東北集中產(chǎn)區(qū)：黑龍江、吉林、遼寧、內(nèi)蒙古，占30%；西南丘陵集中產(chǎn)區(qū)：四川、云南、貴州、廣西，占16%。其它產(chǎn)區(qū)：江蘇、安徽最大產(chǎn)區(qū)省：山東、黑龍江、吉林、河北，面積都在240萬公頃以上單產(chǎn)最高?。罕本?、吉林、新疆（7200kg/ha）

中國是世界上最大的薯類作物生產(chǎn)國，栽培面積9701.6×103hm2（2003），其中53.4％為甘薯，46.6％為馬鈴薯。甘薯

集中分布于四川、山東、河南、安徽、廣東，以四川為最大生產(chǎn)??；馬鈴薯集中分布于內(nèi)蒙古、黑龍江、甘肅、陜西、云南，以內(nèi)蒙古為最大生產(chǎn)省。2、薯類作物分布我國是大豆原產(chǎn)地，目前面積和總產(chǎn)占全世界十分之一。大豆主產(chǎn)區(qū)：東北產(chǎn)區(qū)的黑龍江、內(nèi)蒙古（春大豆）、吉林、遼寧黃淮海產(chǎn)區(qū)的河南、山東、河北、安徽（夏大豆）其它產(chǎn)區(qū)：江蘇、北京最大生產(chǎn)?。汉邶埥既珖种粏萎a(chǎn)最高?。航K、北京（2500kg/ha）3、豆類作物分布油菜

我國油菜面積和產(chǎn)量占全世界四分之一，占全國油料作物面積50%。主產(chǎn)區(qū)：長江流域產(chǎn)區(qū)（占70%），包括：安徽、四川、江西、湖南、湖北、江蘇、浙江其它產(chǎn)區(qū)：貴州、河南冬油菜產(chǎn)區(qū)：黃河以南春油菜產(chǎn)區(qū)：內(nèi)蒙古單產(chǎn)最高?。航K、湖北4.油料作物的分布

主產(chǎn)區(qū)：山東、河南、河北、廣東、廣西、四川、安徽、江蘇、江西、湖南、遼寧最大生產(chǎn)?。荷綎|最高單產(chǎn)?。荷綎|

芝麻

69萬公頃，主產(chǎn)地河南、安徽、江西、湖北

向日葵

81萬公頃，主產(chǎn)地內(nèi)蒙古、山西、新疆花生我國的花生面積和產(chǎn)量占全國油料面積31%。

我國的纖維作物主要有棉花和麻類。我國棉花面積和產(chǎn)量占全世界四分之一，為世界最大產(chǎn)棉國。

棉花主產(chǎn)區(qū)：新疆棉區(qū)——占30%左右，最大產(chǎn)棉省，200萬公頃黃河流域棉區(qū)——占30%左右，主要包括河南、山東、河北、山西長江流域棉區(qū)——占30%左右，主要包括湖北、湖南、江蘇、安徽、四川5、纖維作物分布

甜菜

70萬公頃，占糖料產(chǎn)量的17%

主產(chǎn)地：內(nèi)蒙古、黑龍江、新疆6、糖料作物

甘蔗

105萬公頃，占糖料產(chǎn)量的83%

主產(chǎn)地：廣西、廣東、云南、海南

我國的青飼料作物包括人工草場牧草和耕地栽培牧草，全國青飼料作物總面積3532.4×103hm2，不僅面積較少，且分布分散。幾乎全國各省市均有分布。其中內(nèi)蒙古564.7×103hm2，（360～380）×103hm2的有四川、新疆，（234～266）×103hm2的有廣西、黑龍江、湖南，（100～200）×103hm2的有河北、湖北、云南、甘肅，其余各省都在100hm2以下。7、青飼料作物分布

主產(chǎn)地：云南、貴州、福建、四川、湖南、河南、山東、黑龍江8、嗜好類作物煙草分布我國煙草面積和產(chǎn)量占全世界36.5%，為世界最大產(chǎn)煙國。甜瓜：新疆9、園藝作物分布

蔬菜分布比較分散。

水果蘋果：遼寧、陜西、山東梨：安徽、天津、新疆、江蘇菠蘿、芒果、香蕉：廣西、海南龍眼、荔枝：福建、廣東、海南柑橘：浙江、湖南、江西、福建1991年，全國種植業(yè)區(qū)劃委員會將我國種植業(yè)劃分為10個一級區(qū)域。1、東北大豆春麥玉米甜菜區(qū)本區(qū)包括大小興安嶺、三江平原、松嫩平原、長白山區(qū)、遼寧平原丘陵區(qū)和黑吉西部區(qū)。本區(qū)主產(chǎn)玉米、小麥和大豆。2、北部高原小雜糧甜菜區(qū)

本區(qū)包括長城沿線區(qū)、黃土高原區(qū)和內(nèi)蒙古北部區(qū)。本區(qū)主產(chǎn)小麥、玉米、高粱、大豆、粟、稷等旱糧和甜菜。3、黃淮海棉麥油煙果區(qū)

本區(qū)包括燕山太行山平原區(qū)、冀魯豫平原區(qū)、黃淮海平原區(qū)、山東丘陵區(qū)、汾渭各地平原區(qū)。本區(qū)主產(chǎn)小麥、玉米、大豆、棉花、芝麻、花生、煙葉、蘋果等。（三）我國種植業(yè)區(qū)域劃分4、長江中下游稻棉油桑茶區(qū)

本區(qū)包括長江中下游平原區(qū)和鄂、豫、皖、蘇丘陵山地。本區(qū)主產(chǎn)小麥、稻谷、油菜、棉花、茶葉、蠶桑。

5、南方丘陵雙季稻茶柑橘區(qū)

包括江南丘陵區(qū)和南嶺山地丘陵區(qū)，是全國黃壤集中區(qū)。本區(qū)主產(chǎn)季稻、油菜、芝麻、茶葉、柑橘、煙葉。6、華南雙季稻熱帶作物甘蔗區(qū)包括閩、粵、桂中南部、云南南部、海南、雷州半島、臺灣是全國紅壤區(qū)。本區(qū)主產(chǎn)雙季稻、油茶、甘蔗、香蕉、菠蘿、芒果、茶葉、荔枝、龍眼、柑橘、煙葉。7、云貴高原稻玉米煙草區(qū)包括湘西、貴州、云南中東部區(qū)，為紅壤丘陵高原地。本區(qū)主產(chǎn)油菜籽、煙葉、水稻、玉米、茶葉、小麥等。8、川陜盆地稻玉米薯類柑橘桑區(qū)包括秦嶺大巴山區(qū)、四川盆地。本區(qū)主產(chǎn)小麥、油菜、稻谷、玉米、甘薯、花生、蔬菜、柑橘、茶葉等作物。9、西北綠洲麥棉甜菜葡萄區(qū)

包括內(nèi)蒙西部區(qū)、甘肅、寧夏、青海、新疆等區(qū)。本區(qū)主產(chǎn)棉花、青飼料、葡萄、瓜果、香梨、甜菜。10、青藏高原青稞小麥油菜區(qū)

包括西藏高原、川西區(qū)、青海南部。本區(qū)主產(chǎn)青稞、油菜、燕麥等作物。中國種植業(yè)區(qū)劃圖第三節(jié)作物的分類一、傳統(tǒng)分類方法

作物：指由野生植物經(jīng)人類不斷的選擇、馴化、利用、演化而來的具有經(jīng)濟價值的栽培植物

作物栽培學(xué)通常采用的分類法，一般將大田作物（不包含園林學(xué)科領(lǐng)域）分為3部分9個類別。糧食作物

經(jīng)濟作物

飼料及綠肥作物

主要作物有稻、小麥、大麥、燕麥、黑麥、玉米、高粱、粟、黍（稷）、薏苡等，蓼科的蕎麥同其籽粒供食用而習慣上列入此類。水稻小麥玉米（一）糧食作物1、禾谷類作物高粱蕎麥扁豆豌豆大豆主要作物有大豆、蠶豆、豌豆、綠豆、紅小豆、鷹嘴豆、飯豆、豇豆、扁豆等。2、豆類作物主要作物有甘薯、馬鈴薯、木薯、豆薯、山藥、芋、菊芋等山藥3、薯類作物主要作物有棉花、紅麻、菏麻、黃麻、苧麻、大麻、亞麻、劍麻等棉花苘麻（二）經(jīng)濟作物1、纖維作物紅麻中心概況主要有油菜、花生、向日葵、芝麻、紅花、橄欖、蓖麻、棕櫚等，大豆、棉籽、高油玉米等也作油料用。向日葵油菜2、油料作物花生油桐油桐花棕櫚主要作物有甘蔗、甜菜、甜葉菊等。甘蔗甜葉菊3、糖料作物甜菜主要作物有煙草、茶、咖啡、可可等。4、嗜好類作物可可茶包括桑、漆、橡膠、蘆葦，香料作物薄荷、留蘭香，染料作物番紅花、藍靛，編織作物席草、蒲草、枸柳，藥料作物枸杞、百合、何首烏、三七、天麻、人參、甘草、麻黃等。橡膠紅花5、其他類作物

主要作物有苜蓿、苕子、紫云英、草木樨、四菁、檉麻、紫穗槐、三葉草、黑麥草、早熟禾、蘇丹草、狼尾草以及水葫蘆、水浮蓮、綠萍等。苜蓿紫云英（三）飼料及綠肥作物苦賣菜籽粒莧細綠萍1、按作物感溫特性可將作物分為喜溫作物和耐寒作物。

喜溫作物：稻、玉米、高粱、棉花、大豆、甘蔗等；

耐寒作物：小麥、大麥、黑麥、油菜、蠶豆等。

2、按光周期反應(yīng)特性可將作物分為長日照作物、短日照作物、日中

性作物和定日照作物。

長日照作物：麥類作物、油菜、蠶豆等。

短日照作物：稻、玉米、大豆、棉花等。

日中性作物：蕎麥、豌豆等。

定日照作物：甘蔗的某些品種只能在12h45min日長條件下才能開花。二、其他分類方法（一）按生物學(xué)特性分類3、按光合作用CO2同化途徑可將作物分為：

碳3作物：稻、麥、大豆、棉花、油菜、蠶豆等