作物学概论复习题

作物学概论思考题1.作物根据感温性和感光性如何分类？并简单介绍一下不同类别的差异。作物的感温性是指一些二年生作物（冬小麦、冬油菜、冬黑麦等）必须经过一段时间的低温诱导后才能从营养生长转入生殖生长的特性。通常将这段低温诱导称为春化。根据作物对低温的范围和时间的要求可分为三类即冬性类型、半冬性类型、春性类型:1.冬性类型要求温度较低，时间较长；2.春性类型对低温要求不严格，时间较短;3.而半冬性类型介于两者之间。一般冬性类型品种生育期最长，春性类型最短作物的感光性是指作物必须经过一段时间的光周期诱导后才能从营养生长转入生殖生长的特性。根据作物感光性的不同，分为4种类型：1.短日照作物，日照长度短于一定的临界日长时才能开花，如大豆、烟草、晚稻等；2.长日照作物，日照长度长于一定的临界日长时才能开花，小麦、油菜等；3.中性作物，对日照长度没有严格要求，四季开花，如荞麦；4.定日性作物，只在一定的日照长度下才能开花，如甘蔗12.75h。2.简述C3作物与C4作物的区别。农作物主要包括C3作物和C4作物。C3作物生长在温度较低环境，主要分布在温带和寒带；C4作物生长在温度较高地区，主要分布在热带、亚热带。C3作物有大豆、小麦和水稻等，C4作物有高梁、玉米、甘蔗等，这两种作物类型的生理生态过程及光合作用速率差异明显。C4途径中固定CO2的酶（PEP羧化酶）有很强的亲和能力，可以将大气中的低浓度CO2固定下来，因此C4途径固定CO2的能力要比C3途径强，起到CO2泵的作用，提高了C4植物利用CO2的能力。干旱条件下，叶片气孔关闭，C4植物能利用叶肉细胞间隙的低浓度CO2光合，C3植物则不能。我们知道，C3植物较原始，C4植物较进化，实际上较原始的蕨类植物和裸子植物就没有C4植物，只有较进化的被子植物中才有C4植物。我们已经知道木本植物较原始，草本植物较进化。至今木本植物还未发现C4植物，只有草本植物中有C4植物。3.简述作物的S型生长进程，分析该理论的生产应用。S形生长进程指作物的器官、个体或群体的大小、数量和重量随时间延长而表现出的变化曲线呈S形，即“慢-快-慢”的生长进程。应用：1.可以用S形曲线来检验作物生长发育是否正常(看它是否偏离了S形曲线的轨迹)，以此作为调控作物生长的依据，采取措施使其回到正常轨迹上来。如：看生长偏弱，未达到应有的高度等，就应赶快供应肥水促进其生长速度；2.各种促进或抑制作物生长的措施，都应该在其生长发育最快速度到来之前应有，否则就达不到预期的效果。又如：施肥，在作物生长发育初期或末期施肥，都不会收到很好的效果，反而造成资源浪费与环境污染等不利影响；3.同一作物的不用器官通过S形生长周期的步伐不同，生育速度不同，在控制某一器官生育的同时，应注意这项措施对其他器官的影响。4.简述作物种子的萌发过程。3个阶段：吸胀、萌动、发芽。吸胀：即种子吸水膨胀达到饱和；萌动：即种子内的酶恢复活性，将淀粉、蛋白质、脂肪水解为可溶性糖、氨基酸、甘油和脂肪酸等，这些物质被转化为胚的结构物质，促进胚的生长；最早表现为胚根伸长，当其突破种皮露出白嫩根尖时，表示萌动阶段完成；发芽：萌动之后，胚继续生长，当胚根达到种子长度、胚芽达到种子长度的一半时，即达到发芽阶段。⑶种子发芽的条件内部条件：是否具有发芽能力；外部条件：水分、温度、空气、光等。（吸水：软化种皮，改善透氧能力；使细胞质由凝胶状态转变为溶胶状态，使代谢加强；活化水解酶，将储藏物质转化为可溶性物质，供胚利用。温度——主要通过影响酶的活性来影响种子发芽；空气——氧气，种子发芽过程中，物质代谢和运输都通过有氧呼吸作用来完成；光——是对光周期有要求，并不是有光就行）5.简述作物生育期的影响因素及其与产量的关系。生理学角度：作物的生育期就是从种子出苗到作物成熟所经历的时间(天数)；栽培学角度：作物的生育期即作物从播种到收获的天数，或叫大田生育期；影响因素：1.遗传特性，不同作物、同一作物不同品种生育期不同；2.环境条件，同一作物、同一品种在不同环境条件下生育期不同；3.栽培措施，如缺氮肥情况下生育进程加快。与产量的关系：1.单株，一般早熟品种单株产量低，晚熟品种产量高，但不是绝对的；2.群体，因为人为调控(生育期短的密植，生育期长的稀植)，因此生产上生育期短的产量不一定比生育期长的低6.简述提高作物产量潜力的途径。1.通过遗传改良提高作物光合效率，充分利用作物故有的基因型多样性，加以遗传改进，提高光合效率；2.提高作物群体的光能截获量，作物群体光能利用率受内外多种因素影响，但主要取决于光和效率和光能截获量；3.降低呼吸消耗，通过环境调控，防止逆境引起的呼吸过旺，减少光合产物消耗，是提供光合生产力的途径之一；4.改善栽培环境和栽培技术，如培肥地力增施有机肥合理使用无机肥，合理密植增加光截获量减少漏光损失等。7.简述光合作用光反应与暗反应的区别。光反应暗反应场所基粒片层膜上基质中条件有光ATP、[H]多种酶物质变化水的光解ATP的生成CO2的固定；C3的还原；ATP的水解能量变化光能转变为活跃化能活跃化能转变为稳定化能8.简述作物逆境条件下的生理生化变化。在冰冻低温高温干旱盐渍病害等各种逆境条件下，植物的生理生化变化大致有以下几点：1.水分变化，即植物吸水力降低，蒸腾量降低，但由于蒸腾量大于吸水量，植物组织的含水量降低而产生萎焉，同时束缚水含量相对增加，又使抗逆性增强；2.光合作用下降，原因有：气孔关闭、CO2供应减少、光合酶钝化或失活、细胞膜结构破坏等；3.呼吸作用变化，有三种类型，呼吸强度降低、呼吸强度先升高后降低和呼吸作用明显增强；4.物质代谢紊乱，在逆境条件下，合成作用减弱分解作用加强，如逆境条件下促使淀粉降解为葡萄糖和蔗糖，促使蛋白质降解，可溶性氮增加；5.活性氧代谢变化，在逆境条件下活性氧清除能力下降，造成活性氧积累，引起严重的危害；6.合成逆境蛋白；逆境蛋白的可能作用：转录因子;小分子的主要起渗透调节作用的蛋白;猝灭离子的保护蛋白；7.细胞膜结构功能变化，在逆境条件下，细胞膜结构受损，原因有：逆境的直接效应，如脱水、高温、低温。逆境的间接效应，如磷脂酶活性增强，活性氧引起过氧化，使细胞膜失去正常的功能。9.简述冻害与冷害、黑霜与白霜的区别。冻害:农业气象灾害的一种。即作物在0℃以下的低温使作物体内结冰，对作物造成的伤害。冷害:农业气象灾害的一种，即作物在生长季节内，因温度降到生育所能忍受的低限以下而受害。在春、秋季农作物生长的时期内，土壤表面和作物表面的温度下降到0℃或0℃以下(此时百叶箱内的气温可能不低于0℃)使作物遭受冻害的现象。出现霜冻时，往往伴有白霜称为白霜。不伴有白霜的霜冻，称为黑霜。10.简述高温对作物的危害及其危害机制。危害:a.作物开花结实期最易遭受高温危害，主要表现在开花提早、开花总量减少、花药开裂率降低;b.高温对受精过程也有严重伤害作用，主要伤害雄性器官，使花粉不能在柱头上发育;c.高温影响籽粒灌浆，降低千粒重。机制:a.破坏了光合作用与呼吸作用的平衡，使呼吸作用超过了光合作用，结果使作物因长期饥饿而死亡；b.高温促进蒸腾作用，破坏水分平衡，使作物萎蔫干枯；c、高温促使叶片过早衰老，造成高温逼熟；d.50°左右的过高温度还能促使蛋白质凝固和导致有害代谢产物（如氨）的积累，从而使植物中毒。11.简述我国的水资源现状与主要农艺节水技术。水资源现状：1.人均少：我国人均淡水资源仅为世界人均量的1/4，居世界第109位。中国已被列入全世界13个贫水国家之一。2.分布不均：大量淡水资源集中在南方，北方淡水资源只有南方水资源的1/4。全国600多个城市中有一半以上城市不同程度缺水。3.地下水位下降：我国城市供水以地表水或地下水为主，或者两种水源混合使用，有些城市因地下水过度开采，造成地下水位下降，有的城市形成了几百平方公里的大漏斗，使海水倒灌数十公里。3.污染严重：于工业废水的肆意排放，导致80%以上的地表水、地下水被污染。农艺节水技术：1.选育耐旱作物和节水品种。选育耐旱作物品种，是充分利用生物适应环境，以生物机能提高作物水分利用效率的重要途径。2.因地制宜。少耕、免耕、深耕、深松土、轮作、适度休闲；重视水土保持，纳雨蓄墒，合理施肥，以肥调水；3.推广地面覆盖技术。地面覆盖具有抑制土壤蒸发、蓄存降水、保持土壤水分、提高土温的优点。4.采用调亏浇灌技术。调亏浇灌是根据浇灌对象的生长发育规律及生产的实际需要，有目的地不充分供给水分，使作物经受水分胁迫，限制其某方面或某时期的生长发育，达到既节水又增产的效果。12.简述复种的技术与条件。复种指在同一田地上，一年内种收两季或两季以上作物。复种的条件：1.充足的热量条件；2.足够的水分条件；3.合理的肥料条件；4.理想的劳畜力和机械化条件。复种技术：1.适宜的作物组合，有利于充分利用当地温光水资源；2.合理的品种搭配；3.育苗移栽，特别是地膜育苗和温室育苗是客服复种与生育季节矛盾的最简便方法，其主要作用是缩短本田生长期；4.早发早熟，前作及时收获后作及时播种减少农耗期有利于后作早发，采用地膜覆盖栽培技术有利于早发，在作物后期喷施乙烯利催熟剂可提早成熟七天左右，重施底肥避免后期重施氮肥也可提早成熟。13.简述间套作的意义与效益原理。意义：1.增产：充分利用了自然资源（太阳能、土壤养分、水分）和社会资源（劳力、科技密集），显著提高单位面积生产力；2.增收：利用和发挥作物间的互利关系，提高产投比，纳入高效益的经济作物，增收更明显；3.稳产保收：利用复合群体内不同作物的生态适应性不同，增强抗逆能力；4.协调作物争地矛盾：如绿肥套作，棉花套作；5.协调劳力矛盾：可以调剂劳畜力，错开劳力高峰。间套作效益原理：1.空间互补。合理的间套作，将空间生态位不同的作物进行组合，从而达到减少漏光损失、降低光饱和浪费、改善CO2供应等目的；2.时间互补。正确处理前后茬作物之间的盛衰关系，充分利用生长季节，延长群体光和时间，增加群体光合势，从而增产增值；3.养分水分互补。不同作物根系不同、吸收养分的种类和数量也不同，运用这些特性正确组配作物，有利于缓和水肥竞争，提高水肥利用率；4.生物间互补。表现在a.边行的相互影响b.病虫害和抗灾的互相影响（补偿效应）c.分泌物的互相影响(对等影响)14.简述肥料高效利用的途径。1.高肥效品种的培育;2.改进栽培技术:a.减少氮素投入。减少氮肥投入，对氮素损失将起到重要作用；b.注意施肥方式。深施或施后覆土或撒施后立即灌水；c.注意施肥时间。在作物需肥高峰期施肥，可以促进作物的吸收，减少在土壤中的残留，减少各种途径的损失；d.新型肥料的利用—长效肥料。长效肥料的优势肥效期长、一次性基施符合轻简栽培发展方向、利用率高、增产增效；e.新型肥料的利用—有机无机复混肥。有机无机复混肥可以促进作物生长，增加生物量，改善产量结构，提高籽粒产量；并能降低耗水系数，提高水分利用效率；f.灌水技术的改进。；NO3--N在土体中的移动主要受降雨或灌水的影响。不合理的灌水或降雨量增加会使NO3--N淋失加重；3.其他措施：生化技术的应用硝化抑制剂和脲酶抑制剂的应用也是有效的15.简述世界能源作物的发展历程。能源作物即经专门种植、用以提供能源原料的草本和木本植物的总称。鉴于能源紧缺局势日趋严重，世界各国依据本国国情纷纷确定过了能源作物产业研究重点，概括来说有以下几点：1.能源作物资源收集及能源物种选择研究，如美国欧盟等发达国家对本国的能源作物资源量、分布区域、资源采集成本、能源作物适植区域、潜力等进行了调查和评价；2.可生产燃料酒精（生物柴油）的能源作物选育种研究。如巴西早在20世纪70年代初就投资了29.6亿美元实施“生物能源计划”美国1979年制定“UPR”计划；3.能源作物的开发利用研究，美国巴西等国专门针对能源作物的开发利用制定了相关法案和研究计划，如巴西的酒精能源计划、美国的能源农场、欧盟的能源发展战略等；4.能源作物对生态环境影响研究，欧盟美国巴西针对能源作物正在做大规模试验，主要研究能源作物对生态环境的潜在影响，以