植物生产学.doc

1、植物生产学植物生产学是为农业生产服务的一门综合性应用科学，其基本内容包括植物生长发育规律、产量和品质形成规律及其与环境条件的相互关系，建立实现高产、优质、高效栽培的基本理论和基本技术。 植物生产的原理：通过人为措施调节植物的生长环境和生命活动,使之按照人们希望的方向生长发育, 进而为人类提供所需的产品。植物生产的特点：对社会经济的广泛依赖性；服从一定的生物规律；受气候条件的控制；生产时间和劳动时间的不一致性；生产的地域性和季节性；生产的有序性、综合性。植物生产学的任务：研究栽培植物生长发育规律、产量和品质的形成规律及其与环境条件的相互关系，并探讨建立实现高产、优质、高效栽培的基本理论和技术体系

2、。在日长变长时开花的作物称长日照作物，如麦类作物、油菜等。在日长变短时开花的作物称短日照作物，如水稻、大豆、甘薯、棉花、烟草等。开花与日长没有关系的作物称中日照作物，如荞麦、豌豆等。定日照作物要求有一定时间的日长才能完成其生育周期，如甘蔗的某些品种只有在 1245min 的日长条件下才能开花，长于或短于这个日长都不开花。 生物技术之组织培养原理：植物细胞的全能性；过程: 外植体-接种-脱分化- 愈伤组织-再分化；是育种的重要辅助技术，加快生产过程的手段；应用：1、离体无性系的快速繁育与无毒化； 2、新品种的选育； 3、提供进一步选种育种的新资源 ；4、人工种子和种质保存。 精确农业：对群体生长

3、的差异情况进行数据化采集和比较处理，并利用作物的生长参数和知识分析原因；然后确定合理优化的措施。核心思想：实现精确管理，在创造利于作物生长的条件同时，避免因盲目投入所造成浪费和环境污染, 以求少投入多产出。第二章 植物的生长发育与产量品质第一节 植物的生长发育生长：指植物个体、器官、组织和细胞在体积、重量和数量上的增加，是一个不可逆的量变过程。分化：细胞变成形态结构和功能与原来不同的异质细胞的过程。发育：指植物细胞、组织和器官的分化形成过程，也就是作物发生形态、结构和功能上质的变化。从植物生产角度讲，发育主要是从营养生长转向生殖生长的质变过程。主要农业植物的生育时期稻/麦：出苗期、分蘖期、拔节

4、期、孕穗期、抽穗期、开花期、成熟期玉 米：出苗期、拔节期、大喇叭口期、抽穗期、吐丝期、成熟期棉 花：出苗期、现蕾期、花铃期、吐絮期果 树：实生出苗、幼年阶段、成年阶段(结果期) 、衰老阶段 年生长同期：萌芽期、开花期、新梢生长期、花芽分化期、果实发育期、落叶期和休眠期植物的物候：一年内，植物生长发育有规律的形态变化与季节性变化相适应的时期称为物候期。水稻的物候标准：出苗：不完全叶突破芽鞘，叶色转绿；分蘖：第一分蘖露出叶鞘 1cm；拔节：植株基部第一节间伸长，早稻达 1cm ，晚早稻达 2cm；孕穗：剑叶叶枕全部露出下一叶的叶枕；抽穗：稻穗露出剑叶叶鞘 1cm；成熟：乳熟、蜡熟、完熟、枯熟。物候

5、期的判断始穗期 全田 10%植株抽穗抽穗期 50%齐穗期 80%植物温光反应特性：植物生长发育过程中对温度高低和光照长短的反应特性。两性一期：感光性、感温性和基本营养生长期。植物生长发育特性一）植物温光反应特性；二）S 型生长曲线；三）植物再生和极性生长（当植物失去某一部分后在适宜的环境下仍能重新生长出失去的部分再成为完整的新个体这叫再生。极性生长：植物在生长中其形态学的上端总是长芽而形态学下端总是长根。 ） ；四）顶端优势（植物体上顶芽的生长占优势而侧芽受到抑制） ；地上与地下部分间的关系是互通有无,相互依存, 相互竞争。调节根冠比 的意义（壮苗先壮根）营养生长：植物营养器官（根、茎、叶）的

6、生长。生殖生长：植物生殖器官（花、果、种子）的生长。依赖- 营养生长是生殖生长的基础。竞争 竞争营养成分；营养生长过旺造成徒长、贪青晚熟、结实不良，生殖生长过旺易造成植株早衰。协调方法：1、适时适量供应水肥防止营养器官早衰或生长过旺。2、适当疏花疏果使同化物收支平衡。3、增施氮肥加强供水可促进营养生长，增施磷钾肥合理控制氮肥和水分供应有利于生殖生长。同伸关系：植物某些器官在分化或生长的顺序上彼此间呈一定有规律的对应关系。(同伸器官) 。水稻器官间的同伸关系1、叶片间：第 N 片叶展开时，第 N+1 片叶迅速伸长，第 N+2 片叶开始伸长，第 N+3片叶准备伸长2、叶与分蘖：主茎第 N 片叶长出

7、时，第 N-3 号分蘖第一叶抽出3、叶与根：分蘖节的发根盛期与其上方第 3 叶的抽出同步4、叶与幼穗：水稻倒 3.5 叶第一次苞分化，倒 2.4 叶颖花原基分化，倒 1.4 叶雌雄蕊形成，倒 0.4 叶花粉母细胞形成，倒 0.1 叶减数分裂开始。实践意义：同伸关系为了解植物器官的生长发育提供依据。 萌发过程：吸水膨胀（物理过程） ；萌动（养料分解释放能量和物质，胚细胞增多、增大顶破种皮称为萌动） ；发芽（萌动后种子的胚根胚芽继续生长，当胚根与种子等长胚芽为种子一半长时叫作发芽） 。休眠：有些植物的种子在适宜的条件下也不能正常发芽叫种子的休眠。原因：1、种皮厚：通水透气性差； 2、后熟：种子收获

8、后现经历一定时间才能完成生理上的成熟；3、化学抑制：种子在成熟过程中形成一些抵制种子萌发的物质，如有机酸 生物碱 酚类 醛类等。解除：1） 、种皮厚-摩擦，加温，酸处理；2 ） 、加速后熟- 晒种、化学处理等3） 、用水泡，冲洗，生长调节剂去除抵制物的作用。 茎上着生叶的位置叫节,两节之间的部分叫节间。禾谷类植物基部的节间极短，密集于地表处，是分蘖发生的地方，称作分蘖节。此节上的腋芽萌发成新的茎的过程叫分蘖。双子叶植物主要在地上部发生分枝。生物产量:在整个生育期内，植物通过光合作用生产和积累的有机物质总量,即整个植株的干物质重量。经济产量:在单位种植面积上获得的具有经济价值的产品量。植物的经济

9、系数( 收获指数) = 经济产量 / 生物产量。作 物 经济系数油 菜 0.28稻,麦 0.350.5烟 草 0.60.7薯 类 0.70.85穗数：始于播种，决定于分蘖期，巩固于拔节孕穗期穗粒数：始于分蘖期，决定于幼穗分化、抽穗扬花及受精结实粒重：决定于受精结实果实发育期.产量与光合能力产量 = 光合面积 x 光合强度 x 光合时间 消耗 x 经济系数 光合面积:植物上所有能进行光合作用的绿色面积光合强度:单位时间内单位叶面积所同化的 CO2 毫克数消耗：1、光呼吸: 光合作用的同时,绿色细胞分解同化物吸收 O2 放出 CO2 的反应（2040%）2、暗呼吸: 一般的呼吸作用,有光无光都要进

10、行(33%) 植物群体:由植物个体组合成的有机整体, 有自身结构特性和生理调节功能。调控群体的发展是提高群体光合作用和植物生产能力的重要途径.光能利用率:单位土地面积上植物群体的光合产物中贮存的能量占接受的太阳辐射能的百分率.光能利用率不高的几个原因: 1 漏光损失 2 光反射损失 3 光饱合 4 水,肥, 温度不适宜源:合成并输出同化产物的器官或指其光合能力。库:贮存或消耗同化产物的器官或指其接纳能力。流:同化产物的运输系统或指光合产物运转速率。源库流与植物产量的关系:源是产量形成的物质基础，库能以反馈机制促进源的光合能力，流是同化物向经济产量转化的途径。源足,库大,流畅才能得到高产。提高植

11、物产量的途径增源：1 扩大光合面积 合理密植、安排间套作；2 提高光合能力选育新品种、措施保障；3 光合时间 延长光合功能期、安排复种扩库（稻）：1 穗数 分蘖期增加有效分蘖；2 每穗颖花数拔节孕穗期保蘖、促花保花；3 籽粒容积 植株状况、外界条件、灌浆速度有关流畅（稻）：光强、温度增大和充足的土壤水分有利于同化物的转运。产量潜力 在充分理想条件下所能形成的产量，即作物产量的潜力得到充分发挥时所能达到的产量，称为潜在生产力或理论生产力。 在具体的生产条件下所能形成的产量，称为现实生产力。 提高产量潜力的关键在于提高光能利用率。提高光能利用率的途径：选育高光合效率的品种；提高作物群体的光能截获量

12、；降低呼吸消耗；改善栽培环境和栽培技术。改善栽培环境和栽培技术：复种与间作套种；合理密植；培育优良株型；改善水肥条件；增加田间 CO2 浓度；使用植物生长调节剂。第三节 植物品质及其形成植物品质:收获产品达到某种用途要求的适合程度 植物品质的评价指标：外观形态指标：大小、色泽、香气、长度、强度；理化指标：同化物的种类、比例、含量；建立综合品质的观念。植物品质的主要类型食用品质：产品加工成食物后具有的口感和食味的特性。营养品质：蛋白质，氨基酸，维生素和微量元素含量等。工艺品质：指影响工业产品质量的原料特性。 加工品质:指影响加工业产量和经济效益的因素影响植物品质的因素及其改良（一）内在遗传因素:

13、品种差异（二）自然环境因素:1、气温:禾谷类植物籽粒中蛋白含量与抽穗 到成熟期间的平均气温呈正相关；适度增大昼夜温差利于同化物积累；2、水分：小麦、水稻、油料植物籽粒中蛋白质含量（%）随环境中水分增加而降低，玉米、大豆却随之升高。3、光照：光质-红光利于碳水化合物积累，蓝光促进蛋白质积累光强-弱光下,稻米的加工品质、外观品质、食用品质显著降低、时间 延长光照使大豆脂肪增加，蛋白质下降4、土壤； 5、大气污染（三）栽培措施因素种植密度和播种期 施肥 灌溉 生长调节剂 收获 （四）病虫危害因素 （五）加工第三章 植物生产与环境条件一、植物生长发育对温度的要求1、生长的温度范围-温度三基点:最低、最

14、适、最高。2、发育需求的温度量- 积温。活动温度：日平均温度 生物学最低温度 有效温度= 活动温度生物学最低温度活动积温:某一时期内活动温度总和； 有效积温:某一时期内有效温度总和活 动 积 温 有 效 积 温在活动温度范围内，变温对呼吸作用影响较大，对光合作用的影响不大。冷害（ 0 ）苗期 死苗、僵苗 减数分裂期花粉不育开花期迟开、不开、授粉不利 灌浆期 籽粒空瘪冻害（0 5500 热量无霜期 140150d 150250d 250d降水 600800mm 8001000mm 1000mm符号“”表示年间作物接茬种植， “”表示年内接茬种植， “”表示套种， +表示间作）利于实现复种的技术措

15、施1 作物组合（填闲、再生稻） 2 选择适宜的作物品 3 套作和育苗移栽技术 4 抢时播种、早发早熟技术 5 掌握晚播作物的管理技术 第四节 种植方式单作：一块地上只种植一种作物。间作：同一块地上分带间隔种植两种或更多的作物。混作：同一块地上无序地混杂种植几种作物套作：在前茬作物生长后期于作物行间植入其它作物。间套作的效益原理：1 时空互补，合理利用光热土地资源 2 地下养分、水分协调分配3 发挥生物防治作用 ,减少病虫害 4 作物间的分泌物的互利促进 间作套作技术的要点一、选择合适的作物进行搭配1 生态适应性的大同小异搭配 2 作物形态和生理特性搭配3 生育期长短的搭配 4 植物分泌物互利型

16、组合二、建立合理的田间配置1 密度：间作时主作物与单作密度相同，看水肥定副作；套作时各自与单作密度相同2 行数：间作时高作物不多于、矮作物不少于边际效应影响行数的 2 倍。3 间距 ：以两作物行距一半为基础并根据其它条件进行调整 三、调整作物种植时间 四、增加投入，合理运筹肥水五、采用新技术，调节作物生长 六、综合防治病虫害连作与轮作连作：也称重茬，与轮作相反，是在同一田地上连年种植相同作物或采用同一复种方式的种植方式，前者称为连作，后者称为复种连作。轮作：在同一块田地上有顺序地轮换种植不同作物的种植方式。如一年一熟条件下的大豆小麦玉米 3 年轮作；在一年多熟条件下，轮作由不同复种方式组成，称为复种轮作，如油菜一水稻绿肥一水稻小麦/棉花蚕豆棉花 4 年轮作。 连作的常见危害（生物，化学，物理） 化学原因: 肥力偏耗, 毒素积累； 物理原因: 土壤的物理结构恶化生物因素:土传寄生、伴生性杂草和专性病虫害加剧;土壤微生物群体结构失衡和酶活力下降.轮作的优点：1 合理充分地利用土壤养分；2 减轻作物 病， 虫，杂草危害； 3 利于改善土壤理化性状