海南大学2013年《作物栽培学》复习资料

2013年5月作物栽培学农学院2010级农业资源与环境林罗添骥《作物栽培学》复习资料（2013-05），第1页，共8页《作物栽培学》复习资料1、研究作物起源的意义及主要作物的起源地。意义：（1）人类可以了解众多的植物遗传资源并建立“基因库”，利用有用的基因改造现有的作物并选育新品种为人类所利用（水稻的两次绿色革命）；（2）可了解作物起源地的生态地理条件，达到人为控制作物生长的目的；（3）进一步研究人类的农耕文化。中国北部：黍、稗子、大豆、赤豆、桑、人参。中国云南、印度北部（包括东南亚）：水稻、荞麦、大麻、黄麻、胡椒、茶。中亚：蚕豆、鹰嘴豆、生菜、芥菜、亚麻、棉花。近东：小麦、大麦、黑麦、红花、小苜蓿、紫花苜蓿。地中海：蚕豆、油菜、芜菁、甜菜、啤酒花、白三叶。西非、埃塞俄比亚：台麸、高粱、珍珠粟、咖啡、芝麻、龙爪稷。中美洲：玉米、甘薯、菜豆、棉花、可可。2、作物生产的意义。（1）人民生活资料的主要来源；（2）工业生产的重要原料；（3）出口创汇的重要物资；（4）重要的生物质能源3、作物栽培学的研究领域与面临的问题。研究领域：构筑“高产--低环境负担”的作物生产技术，扩大植物资源的多样性，提高作物产量、产品质量、生产效率、稳产性能等。面临问题：快速增长的人口要求进一步扩大粮食等有用植物资源的生产。由于生产的扩大，势必会带来地域生态系统、地球环境的破坏，威胁农业的可持续发展。4、S生长曲线在生产上的应用。作为检验作物生长发育进程是否正常的依据之一：在作物生育过程中应密切注视苗情，使之达到该期应有的长势长相，向高产方向发展。决定调控时间：作物的生长发育是不可逆的，各种促进或抑制作物生长的措施，都应该在作物生长发育最快速度到来之前应用。作为调节各器官平衡生长的参照：同一作物的不同器官，通过S形生长周期的步伐不同，生育速度各异，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。5、种子休眠的原因及其主要处理方法。胚的后熟：是种子休眠的主要原因，胚组织在生理上尚未成熟，因而不具备发芽能力。这类种子可通过低温和水分处理，促进后熟，使之发芽。硬实：硬实种皮不透水，不透气，故不能发芽，如豆类作物在干燥、高温、氮肥多的环境下种植常易产生硬实。一般采用机械磨伤种皮或用酒精、浓硫酸等化学物处理使种皮溶解，增强其透性。抑制发芽的物质：如因脱落酸、酚类化合物、有机酸等。在这种情况下，可通过改变光、温、水、气等条件，或采用植物激素如赤霉素、细胞分裂素、乙烯和过氧化氢、硝酸盐等化学物质予以处理，使休眠解除。6、如何提高种子发芽率和发芽的一致性。水分：不同作物种子吸水量不同，含淀粉多的种子吸水量较少；含蛋白质、脂肪较多的种子则吸水量较多。温度：种子发芽是在一系列酶的参与下进行的，而酶的催化与温度有密切关系。不同作物种子发芽所需最低、最适、最高温度不同，即使同一种作物，也因生态型、品种或品系不同而有差异。氧气：种子发芽过程中，旺盛的物质代谢和物质运输等需要强烈的有氧呼吸作用来保证，因此氧气对种子发芽极为重要。各种作物种子萌发需氧程度不同，花生、大豆、棉花等种子含油较多，萌发时较其他种子要求更多的氧。（1）对种子进行处理，可提高发芽率。如浸种，播种前用冷水或温水浸种2--24小时，可使坚硬的种皮软化，有利于催芽；对种子或果壳坚硬的不易发芽种子需将其剥除或挫伤后再播种；通过酸碱处理种子，使种皮软化提高发芽率；细小的植物种子，用细土拌种后播种有利播种均匀，提高发芽率。（2）低温清种，高温发芽2013年5月作物栽培学农学院2010级农业资源与环境林罗添骥《作物栽培学》复习资料（2013-05），第2页，共8页7、叶片功能期及其主要作物的判断标准。叶的功能期：叶从开始输出光合产物到失去输出能力所持续时间的长短。判断：禾谷类作物一般为叶片定长——叶片1/2变黄所持续的天数；双子叶作物则为叶平展——叶片1/2变黄所持续的天数。8、作物的三性（温、光、基本营养生长特性）及其在生产上的应用。作物必须经历一定的温度和光周期诱导后，才能从营养生长转为生殖生长，进行花芽分化或幼穗分化，进而才能开花结实。作物对温度、光周期诱导反应的特性，称为作物的温、光反应特性。作物的生殖生长是在营养生长的基础上进行的，即使作物处在适于发育的温度和光周期条什下，也必须有最低限度的营养生长，才能进行幼穗(花芽)分化的特性称为基本营养生长特性。应用：在引种上的应用：不同地区的温光生态条件不同，在相互引种时必须考虑品种的温光反应特性。在栽培上的应用：品种选用、播种期、密度、施肥。在育种上的应用：在制定作物育种目标时，要根据当地自然气候条件，提出明确的温光反应特性。在杂交育种(或制种)时，为了使两亲本花期相遇，可根据亲本的温光反应特性调节播种期。为了缩短育种进程或加速种子繁殖，可根据育种材料的温光反应特性决定其是否进行冬繁或夏繁。9、作物营养生长与生殖生殖的关系，举例说明调节两个生长方法。（1）营养生长和生殖生长间相互依赖。①生殖生长是营养生长的基础；②营养生长是生殖生长的基础。（2）营养生长和生殖生长相互制约。①作物生长前期：营养生长过旺会使花芽分化缓慢、花芽数减少、花器官转化为营养器官；生殖生长过旺会抑制营养生长植株矮小，难以高产如番茄第一果枝着果数。②营养生长与生殖生长并进期：营养生长过旺，水稻小麦：叶片肥大株高增加，容易引起后期倒伏；影响幼穗分化，造成穗多、粒少、空壳多，减产。棉花大豆：枝繁叶茂，蕾铃（花荚）大量脱落，导致减产。营养生长不良：生殖生长受到抑制，作物花器或果实数量减少、质量下降，导致减产。③生殖生长期：虽然营养生长的量少，但是营养器官的生理过程还在进行，营养生长过旺贪青晚熟，影响种子和果实的形成。营养生长不足早衰，同样影响种子和果实的形成。10、地上部生长与地下部生长的关系，如何调控地上部与地下部的生长。相互促进与依存关系：地上部与地下部物质的相互交换，地上部：碳水化合物，氧，维生素，生长素，地下部：水，分裂素，赤霉素，矿质养分，脱落酸进入地表。根对叶的作用：“根深才能叶茂”、“壮苗必先壮根”；根系生长不好，会影响地上部的生长；作物生长后期，根系早衰会导致整个植株早衰，干物质生产能力下降，产量降低。叶对根的作用：叶的光合能力强，可以为提供根系生长发育提供充足碳水化合物，促进根系的生长；叶片早衰（特别是下部叶片），则向根提供的碳素减少，导致根系早衰。调控：根冠比：根系重／冠部重。在各自的生长过程中，由于生理的协同与竞争，对同化产物的需要与积累，在重量上表现出一定的比例。可作为控制和协调根系与冠部生长的一种参数。一般作物的根冠比，前期大、后期小；块根块茎作物的根冠比，前期小、后期大。环境条件和栽培技术措施对地上部和地下部生长的影响不一致：一般而言，土壤三相、水、气、热、肥协调、充分：对地上部茎叶生长有利；反之：则可促进根系生长；在极端情况下：对地上部和地下部生长都有不利影响。11、在生产如何协调个体与群体的关系，并举例说明。（1）作物个体和群体之间互相联系又互相制约；（2）合理的种植密度有利于个体与群体的协调发展；（3）个体与群体的关系在栽培上的应用。例：反馈：个体生长→群体结构变化→田间环境变化→个体生长，反馈作用→自动调节。例：密度→影响群体光合效率，密度→光、CO2环境，密度→病虫害、倒伏，合理密度→提高群体产量。例：栽培条件、水平→密度，品种→密度，生育期→密度，调控措施→密度。12、举例说明作物同伸关系在生产上的应用。2013年5月作物栽培学农学院2010级农业资源与环境林罗添骥《作物栽培学》复习资料（2013-05），第3页，共8页同伸关系：在同一时间内不同器官之间，呈有规律的生长或伸长，同伸器官：同时生长(或伸长)的器官。应用：①判断作物的生育进程，如水稻的幼穗分化②合理调控作物：同时促（控），选择性促控，如水稻的穗分化与基部节间伸长。13、产量因素在其形成过程中具有自动调节现象与应用。产量因素的形成是在作物整个生育期内不同时期依次而重叠进行的。可分为前期、中期、后期3个阶段。产量因素在其形成过程中具有自动调节现象，这种调节主要反映在对群体产量的补偿效应上。调节能力：分蘖分枝作物强，如：水稻、小麦，主茎型弱，如：玉米、木薯。14、作物群体干物质生产的主要影响因素、理想的作物群体结构。①作物产量形成的全过程包括：光合器官、吸收器官、产品器官的建成，这些离不开干物质的形成、运输、分配和积累。②从物质生产的角度分析，作物产量实质上是通过光合作用直接或间接形成的，取决于光合产物的生产、运输、分配与积累。在适宜范围内，光合面积愈大，光合时间愈长，光合速率又较高；光合产物非生产性消耗少，运输畅，分配利用较合理，就能获得较高的经济产量。干物质生产、运输、分配和积累，随生育时期、栽培条件以及作物（品种）而异。群体构造的主要因素有：LAI、叶面积密度、叶的倾斜角度、方位、叶的空间配置；单叶光合能力；光照、气温、风、空气湿度。优良的群体结构的特点：群体内植株地上部各个器官（主要指叶片）的数量及其空间配置有利于最有效地利用太阳辐射能，地下部根系的数量和分布有利于最有效地吸收土壤中的水分和养分，最终有利于同化物的积累和经济产量的形成。15、源与库的关系与应用。关系：相互联系、相互促进、有时可以相互代替；源是库形成、充实的物质基础；源和库通过筛管“网络”彼此连接，在同一植株体中一般同时存在多个源和库；库对源能有反馈作用；库源功能的相对性。应用：根据品种特性、气候、种植水平确定库容（大小），并将构成库容的各要素生产目标具体到各个生长发育时期。实时监控各要素生产目标的完成情况，及时进行修正和调整。以求源库协调。类型：源限制型：这种类型的品种其特点是源小而库大，源的供应能力是限制作物产量提高的主要因素。源的供应能力满足不了库的需要，结实率低，空壳率高。主攻：增源。库限制型：这类品种的特点是库小源大，库的接纳能力小是限制产量提高的主要因素。源的供应能力超过库的要求，结实率高且饱满，但由于粒数少或库容小，所以产量不高。主攻：增库。源库互作型：此类型的品种，产量由源库协同调节，可塑性大。只要栽培措施得当，容易获得较高的产量。16、同化产物在作物体内转流的一般规律。（1）装载：指被转流物质从叶肉细胞转流进入筛管的过程。装载的过程：①叶肉细胞→薄壁组织细胞：通过胞间连丝扩散。②薄壁组织细胞→筛管：有两种途径。共质体途径：通过胞间连丝从薄壁组织细胞直接进入筛管分子。质外体途径：装载的主要途径。（2）卸出：是指被输送物质从筛管进入库的过程。和装载一样卸出也存在两种可能性，即共质体途径和质外体途径。共质体途径是被输送物质通过胞间连丝从筛管分子直接进入库细胞；质外体途径是首先将被输送物质输送到细胞外层空间，然后被库细胞吸收。（3）集团流：随着蔗糖、氨基酸等物质高效率地从筛管源端的泵入和在筛管库端的卸出，使筛管两端间的溶液浓度形成很大的落差，由此产生的强大渗透压，推动溶液向低浓度方向快速流动。规律：①局部的源—库之间存在优先输送关系，但并不是固定的；②源—库间的转流速度决定于筛管两端溶质的浓度差；③筛管对转流的阻力较小，一般不会影响转流速度；④“装载”和“卸出”是限制转流速度的瓶颈。17、作物产量与品质的关系。作物产量及品质是在光合产物积累与分配的同一过程中形成的，因此，产量与品质间有着不可分割的关系。从人类的需求看，作物产品的数量和质量同等重要，而且对品质的要求越来2013年5月作物栽培学农学院2010级农业资源与环境林罗添骥《作物栽培学》复习资料（2013-05），第4页，共8页越高。一般高成分，特别是高蛋白质、脂肪、赖氨酸等含量很难与丰产性相结合。禾谷类作物，如小麦、水稻、玉米，其籽粒蛋白质含量与产量呈负相关。一般认为，不利的环境条件往往会增加蛋白质含量，提高蛋白质含量的多数农艺措施往往导致产量降低。水稻的产量与稻米蛋白质含量呈负相关，但也有二者呈正相关或不相关的情况。18、育苗移栽的意义。集中管理培育壮苗；确保大田种植密度；减少种子及管理成本；缓和季节矛盾、拓展生育期。19、地膜覆盖的效应与覆盖技术。