作物学通论：第三节作物生产的发展

作物学作物学 作物作物大田作物（庄稼）粮、棉、油、糖、烟、麻大田作物（庄稼）粮、棉、油、糖、烟、麻 园艺作物园艺作物 茶、桑、果、菜、药茶、桑、果、菜、药研究作物生长发育和产量、品质形成规研究作物生长发育和产量、品质形成规律及其与环境条件的关系，探索通过栽培管理、生长调控、优律及其与环境条件的关系，探索通过栽培管理、生长调控、优化决策等途径，实现作物高产、优质、高效及其可持续性的理化决策等途径，实现作物高产、优质、高效及其可持续性的理论、方法与技术。论、方法与技术。研究作物品种选育和遗传改良及种子生产的研究作物品种选育和遗传改良及种子生产的理论、方法与技术。理论、方法与技术。二、作物学的地位与作用1.1.人民生活资料的重要来源人民生活资料的重要来源( (开门开门8 8件事：柴米油盐酱醋件事：柴米油盐酱醋茶茶糖糖) )2.2.工业原料的重要来源工业原料的重要来源( (烟草烟草、甘蔗、甜菜、稻草、苎麻等、甘蔗、甜菜、稻草、苎麻等) ) 3.3.出口创汇的重要物资出口创汇的重要物资( (大蒜、有机米、有机棉、有机蔬菜等大蒜、有机米、有机棉、有机蔬菜等) ) 4.4.较高的种植业比重较高的种植业比重( (西方：畜牧业；中国：种植业西方：畜牧业；中国：种植业) ) 5.5.农业现代化的主要内容农业现代化的主要内容（生产、加工机械化）（生产、加工机械化）三、作物学的性质与特点1 1、作物学的性质、作物学的性质应用学科应用学科 （是与当地自然资源、社会经济条件紧密相联的（是与当地自然资源、社会经济条件紧密相联的) )综合学科综合学科 （高产、优质、高效）（高产、优质、高效）生态学科生态学科 （人口、粮食、能源、环境（人口、粮食、能源、环境 ）2 2、作物学（即作物生产）的特点、作物学（即作物生产）的特点作物生产是以作物为对象，以自然环境条件为基础，以人工调控为手段，作物生产是以作物为对象，以自然环境条件为基础，以人工调控为手段，以社会经济效益为目标的社会性产业。以社会经济效益为目标的社会性产业。1.1.严格的地域性严格的地域性 4.4.技术的实用性技术的实用性2.2.明显的季节性明显的季节性 5.5.生产的连续性生产的连续性 3.3.生长的规律性生长的规律性 6.6.系统的复杂性系统的复杂性第三节第三节 作物生产的发展作物生产的发展一、世界作物生产1 1、世界作物生产发展的特点、世界作物生产发展的特点 二战后，世界作物生产迅速发展，生产方式显著改进，二战后，世界作物生产迅速发展，生产方式显著改进，生产效率大大提高。生产效率大大提高。（1 1）作物收获面积和总产量迅速增加。）作物收获面积和总产量迅速增加。 种植面积最大种植面积最大的作物依次为：小麦、水稻、玉米。的作物依次为：小麦、水稻、玉米。 单产最高单产最高的作物依次为：玉米、水稻、小麦。的作物依次为：玉米、水稻、小麦。 总产最高总产最高的作物依次为：水稻、玉米。的作物依次为：水稻、玉米。（2 2）粮食作物仍占绝对优势。）粮食作物仍占绝对优势。（3 3）水稻、玉米的发展大于其他粮食作物。）水稻、玉米的发展大于其他粮食作物。（4 4）油料作物的面积和产量增加很快。）油料作物的面积和产量增加很快。（5 5）纤维、糖料作物发展的波动性大。）纤维、糖料作物发展的波动性大。2 2、促进世界作物生产发展的因素、促进世界作物生产发展的因素 世界作物总产的增加世界作物总产的增加单产增加单产增加科技进步和生产条件的科技进步和生产条件的改善。改善。（1 1）品种改良）品种改良矮秆：矮秆：小麦、水稻株高由小麦、水稻株高由110110140cm140cm707090cm90cm抗性：抗性：小麦抗锈病、抗穗发芽、抗寒、抗干热风小麦抗锈病、抗穗发芽、抗寒、抗干热风 水稻抗白叶枯病、稻瘟病和稻飞虱水稻抗白叶枯病、稻瘟病和稻飞虱 玉米抗大斑病玉米抗大斑病 棉花抗枯、黄萎病棉花抗枯、黄萎病品质：品质：降低了油菜芥酸、硫代葡萄糖苷含量降低了油菜芥酸、硫代葡萄糖苷含量 提高了玉米、小麦蛋白质的含量提高了玉米、小麦蛋白质的含量 （2 2）增施肥料与施肥技术）增施肥料与施肥技术 提高了化肥施用量，改进了施肥方法，提高了化肥利用率提高了化肥施用量，改进了施肥方法，提高了化肥利用率 （3 3）扩大灌溉面积与节水技术）扩大灌溉面积与节水技术 修建了农田水利；改进了灌水方法（如喷灌、滴灌）修建了农田水利；改进了灌水方法（如喷灌、滴灌）（4 4）土壤改良和低产地改造）土壤改良和低产地改造（5 5）温室和保护地栽培）温室和保护地栽培 塑料大棚温室、地膜覆盖（棉花、玉米、小麦、水稻）塑料大棚温室、地膜覆盖（棉花、玉米、小麦、水稻）（6 6）作物病虫草防治）作物病虫草防治 高效低毒农药、抗病虫品种、生物防治高效低毒农药、抗病虫品种、生物防治（7 7）高新技术的推广应用）高新技术的推广应用 遥感技术、计算机信息技术、化学调控技术遥感技术、计算机信息技术、化学调控技术二、中国作物生产1 1、中国作物生产发展的特点、中国作物生产发展的特点（1 1）作物播种面积扩大、单产不断提高，总产显著提高）作物播种面积扩大、单产不断提高，总产显著提高 近近5050年来，作物总播种面积增加了年来，作物总播种面积增加了4%4%。 单产：小麦增产单产：小麦增产3.93.9倍，玉米倍，玉米2.62.6倍，棉花倍，棉花2.62.6倍，油料倍，油料1.21.2倍倍 总产：小麦、玉米增长总产：小麦、玉米增长5 5倍左右；棉花倍左右；棉花3 3倍以上，油料倍以上，油料4 4倍多倍多 （2 2）粮食作物仍占绝对优势，其他经济作物也快速发展）粮食作物仍占绝对优势，其他经济作物也快速发展 蔬菜、瓜果、油料、糖料、棉花、烟草等经济作物发展迅速，特别是蔬菜、瓜果、油料、糖料、棉花、烟草等经济作物发展迅速，特别是9090年代后的种植业结构调整，经济作物得到飞速发展。年代后的种植业结构调整，经济作物得到飞速发展。（3）水稻、玉米的发展大于其他粮食作物）水稻、玉米的发展大于其他粮食作物 杂交水稻、杂交玉米的推广和水利设施的改善，水稻、玉米迅速发展。杂交水稻、杂交玉米的推广和水利设施的改善，水稻、玉米迅速发展。（4）作物生产方式显著改进，技术水平大大提高）作物生产方式显著改进，技术水平大大提高 水稻旱育秧、工厂化育秧；棉花育苗移栽水稻旱育秧、工厂化育秧；棉花育苗移栽+地膜覆盖、工厂化育苗地膜覆盖、工厂化育苗2 2、促进中国作物生产发展的因素、促进中国作物生产发展的因素（1 1）作物品种的改良）作物品种的改良 优良品种的覆盖率达优良品种的覆盖率达90%90%以上；品种更新周期缩短到以上；品种更新周期缩短到3 35 5年。年。 （2 2）间套作多熟制种植）间套作多熟制种植 一年一熟一年一熟二年三熟二年三熟 南方单季稻南方单季稻双季稻或稻麦两熟双季稻或稻麦两熟（3 3）作物栽培技术的应用）作物栽培技术的应用 50506060年代：栽培经验年代：栽培经验 江苏江苏陈永康陈永康单季晚稻单季晚稻“三黄三黑三黄三黑”看苗诊断看苗诊断 河南河南刘应祥刘应祥小麦小麦“马耳朵、驴耳朵、猪耳朵马耳朵、驴耳朵、猪耳朵”叶片诊断叶片诊断60607070年代：单项高产技术年代：单项高产技术 育秧技术、合理密植技术、施肥技术等育秧技术、合理密植技术、施肥技术等70708080年代：规范化栽培技术年代：规范化栽培技术 移栽棉规范化栽培技术、水稻叶龄模式栽培技术移栽棉规范化栽培技术、水稻叶龄模式栽培技术8080年代末：年代末： 优质高效、持续高产栽培技术优质高效、持续高产栽培技术9090年代至今：超高产、生态、绿色栽培技术年代至今：超高产、生态、绿色栽培技术（4 4）病虫草鼠害防治技术）病虫草鼠害防治技术5050年代：以农艺防治为主年代：以农艺防治为主 60607070年代中期：以化学防治为主年代中期：以化学防治为主7070年代以后：生物防治迅速发展年代以后：生物防治迅速发展 8080年代后：单项与综合防治相结合年代后：单项与综合防治相结合（5 5）作物生产条件的改善）作物生产条件的改善农机、农田水利、中低产田（盐碱地、低洼地）改造农机、农田水利、中低产田（盐碱地、低洼地）改造（6 6）作物生产方式的改进）作物生产方式的改进手工劳动手工劳动半机械化半机械化 单一作物单一作物多种作物（粮、经、饲多种作物（粮、经、饲 ）（7 7）温室与保护地栽培）温室与保护地栽培3 3、中国作物生产急需解决的问题、中国作物生产急需解决的问题1 1、水资源缺乏，农业基础条件较差、水资源缺乏，农业基础条件较差2 2、人口持续增长，增加了人口对作物生产的压力、人口持续增长，增加了人口对作物生产的压力3 3、粮食生产重心转移问题、粮食生产重心转移问题4 4、粮食品种结构问题、粮食品种结构问题5 5、作物生产科技发展问题、作物生产科技发展问题6 6、作物优质高产高效发展问题、作物优质高产高效发展问题特别是加入特别是加入WTO后的作物生产后的作物生产第四节第四节 WTOWTO与中国作物生产与中国作物生产一、加入WTO后对中国农业的影响（1 1）对政府管理体制的影响；）对政府管理体制的影响；（2 2）对农产品价格的影响；）对农产品价格的影响；（3 3）对农业生产结构的影响；）对农业生产结构的影响；（4 4）减让和削减非关税避垒，对中国农产品市场的影响；）减让和削减非关税避垒，对中国农产品市场的影响；（5 5）中国农业市场化程度不高，远不适应加入）中国农业市场化程度不高，远不适应加入WTOWTO的形势。的形势。二、影响原因（1 1）WTOWTO农业框架的影响。农业框架的影响。（2 2）履行）履行WTOWTO中所承诺的义务。中所承诺的义务。 三、加入WTO对中国种植业的影响1 1、对中国种植业的正面影响、对中国种植业的正面影响（1 1）更有效地利用国际农业资源，推动种植业结构的调整。）更有效地利用国际农业资源，推动种植业结构的调整。（2 2）提高农产品的质量，刺激种植业增长方式的转变。）提高农产品的质量，刺激种植业增长方式的转变。（3 3）改善出口环境，增强优势农产品出口。）改善出口环境，增强优势农产品出口。（4 4）促进中国与发达国家在农业领域进行全面合作交流，引）促进中国与发达国家在农业领域进行全面合作交流，引进资本和技术，改造传统的农业生产经营方式。进资本和技术，改造传统的农业生产经营方式。（5 5）推动农产品流通体制改革，规范贸易行为，尽快形成国）推动农产品流通体制改革，规范贸易行为，尽快形成国内农产品统一市场。内农产品统一市场。2 2、对中国种植业的负面影响、对中国种植业的负面影响 （1 1）有可能引起农产品生产减产，减少农业的就业机会）有可能引起农产品生产减产，减少农业的就业机会（2 2）国内农产品价格受国际市场价格波动的影响更为明显）国内农产品价格受国际市场价格波动的影响更为明显（3 3）对现行粮棉油等农产品流通体制的影响较大，将给国有企）对现行粮棉油等农产品流通体制的影响较大，将给国有企业带来巨大的冲击和压力业带来巨大的冲击和压力（4 4）WTOWTO的规则限制和约束了国家对农业支持和保护的空间的规则限制和约束了国家对农业支持和保护的空间3 3、加入、加入WTOWTO后中国种植业发展的对策与建议后中国种植业发展的对策与建议1 1、积极调整农业生产结构，大力发展具有比较优势的农产品、积极调整农业生产结构，大力发展具有比较优势的农产品2 2、积极主动地改革国内大宗农产品的流通体制，加快市场化、积极主动地改革国内大宗农产品的流通体制，加快市场化步伐步伐3 3、要充分利用、要充分利用WTOWTO的的“绿箱绿箱”政策，支持国内农业发展政策，支持国内农业发展4 4、加快城市化步伐，大力推进非农产业，特别是劳动密集型、加快城市化步伐，大力推进非农产业，特别是劳动密集型产业的发展，更多、更有效地吸纳农业剩余劳动力产业的发展，更多、更有效地吸纳农业剩余劳动力4 4、粮食安全的技术途径、粮食安全的技术途径（1 1）保护和合理利用农业资源）保护和合理利用农业资源 耕地资源耕地资源：联合国规定，人均耕地危险点为：联合国规定，人均耕地危险点为：530m530m2 2/ /人（约人（约0.80.8亩）亩） 城市化、工业化、交通网络建设用地不可避免城市化、工业化、交通网络建设用地不可避免 建立农田保护政策，强化耕地保护法制，建立农田保护政策，强化耕地保护法制， 开发开恳宜农荒地、沿海滩涂，减少耕地损失。开发开恳宜农荒地、沿海滩涂，减少耕地损失。 水资源水资源：发展灌溉是旱区增加粮食生产和减少旱灾危害的最有效方法。：发展灌溉是旱区增加粮食生产和减少旱灾危害的最有效方法。（2 2）提高单位面积产量）提高单位面积产量 可从提高复种指数、提高作物单产两方面着手。可从提高复种指数、提高作物单产两方面着手。 目前我国的复种指数为目前我国的复种指数为156%156%左右，理论值达左右，理论值达198%198%，还有，还有42%42%的潜力。的潜力。 复种指数每提高复种指数每提高1%1%，可增加播种面积，可增加播种面积9.229.2210105 5公顷。公顷。 （3 3）改善作物品质）改善作物品质 我国每年在进口大量优质专用小麦的同时，国产劣质小麦却在压库。我国每年在进口大量优质专用小麦的同时，国产劣质小麦却在压库。（4 4）加强产后加工与利用）加强产后加工与利用 白酒液态酿造技术，每吨白酒耗粮从白酒液态酿造技术，每吨白酒耗粮从2.6t2.6t1.7t1.7t。 精量播种技术，用种量减少精量播种技术，用种量减少1/51/5。（5 5）调整粮食发展战略）调整粮食发展战略 “粮食作物粮食作物经济作物经济作物”“粮食作物粮食作物经济作物经济作物饲料作物饲料作物” 变人畜共粮为人畜分粮，提高粮食作物的综合利用。变人畜共粮为人畜分粮，提高粮食作物的综合利用。（6 6）开辟新的食物源）开辟新的食物源 单细胞饲料蛋白、海洋藻类食品单细胞饲料蛋白、海洋藻类食品（7 7）自己自足，适当进口）自己自足，适当进口 粮食进口控制在我国粮食总产量的粮食进口控制在我国粮食总产量的5%5%左右，不超过左右，不超过10%10%。18二、分类u 19（一）粮食作物（一）粮食作物1、禾谷类作物、禾谷类作物2、豆（菽）类作物、豆（菽）类作物3、薯类作物、薯类作物（二）经济作物（二）经济作物4、纤维类作物、纤维类作物5、油料作物、油料作物6、糖料作物、糖料作物7、嗜好类作物、嗜好类作物8、其他作物、其他作物（三）绿肥与饲料作物（三）绿肥与饲料作物9、绿肥与饲料作物、绿肥与饲料作物（四）药用作物（四）药用作物10、药用作物、药用作物作物分类（一）根据作物用途和植物学分类系统相结合分类1、粮食作物（food crops，又称食用作物）（1）禾谷类作物（cereal crops） 属禾本科。稻、小麦、大麦、燕麦、黑麦、玉米、高粱、粟、黍（稷）、薏苡等。蓼科的荞麦常也列入此类。稻谷、小麦以外的禾谷类作物称为粗粮。作物分类（一）根据作物用途和植物学分类系统相结合分类1、粮食作物（food crops，又称食用作物）（2）豆类作物（legume crops）或称菽谷类作物 属豆科，主要提供植物性蛋白。如大豆、蚕豆、豌豆、绿豆、小豆(赤豆)、饭豆等。大豆以外的豆类又称杂豆类作物。作物分类（一）根据作物用途和植物学分类系统相结合分类1、粮食作物（food crops，又称食用作物）（3）薯类作物（tuberous crops）或称为根茎类作物 植物学上的科属不一，主要生产淀粉类食物。如甘薯、马铃薯、木薯、山药（薯蓣）、芋、豆薯、菊芋、蕉藕等。2、经济作物(economic/industrial crops)或工业原料作物（1）纤维作物（fibre crops） 种子纤维:棉花 韧皮纤维:黄麻、红麻、苎麻、亚麻、大麻、苘麻等。 叶 纤 维:剑麻、蕉麻等（2）油料作物（oil crops） 食用油料作物：如油菜、花生、芝麻、向日葵、胡麻、甘蓝、红花、苏子油茶、油橄榄、油棕、油椰等； 工业用油料作物：蓖麻、油桐等。 此外，大豆也可列为油料作物。（3）糖料作物（sugar crops）：主要有甘蔗、甜菜等。（4）嗜好类作物(stimulant crops):烟草、茶叶、咖啡、可可2、经济作物(economic/industrial crops)或工业原料作物（2）油料作物（oil crops） 食用油料作物：如油菜、花生、芝麻、向日葵、胡麻、甘蓝、红花、苏子油茶、油橄榄、油棕、油椰等； 工业用油料作物：蓖麻、油桐等。 此外，大豆也可列为油料作物。2、经济作物(economic/industrial crops)或工业原料作物（3）糖料作物（sugar crops）：主要有甘蔗、甜菜等。2、经济作物(economic/industrial crops)或工业原料作物（4）嗜好类作物(stimulant crops):烟草、茶叶、咖啡、可可2、经济作物(economic/industrial crops)或工业原料作物（5）其他作物3、饲料及绿肥作物（forage and green manure crops） 豆科牧草绿肥作物：如紫花苜蓿、红花苜蓿、苕子、紫云英、草木樨、三叶草、田菁等； 禾本科牧草：如多花黑麦草、多年生黑麦草、高羊茅、苏丹草等； 菊科牧草：如菊苣、苦荬菜等， 水生绿肥：如水葫芦、水浮莲、红萍、绿萍等。4、药用作物（medicinal crops） 如三七、天麻、人参、黄连、贝母、枸杞、白术、白芍、甘草、半夏、红花、百合、何首乌、五味子、茯苓、灵芝等。5、特用作物 主要有桑、橡胶、香料作物如薄荷、留兰香、编织原料作物如芦苇、席草、蔺草等。根据作物的生物学特性分类根据作物的生物学特性分类1 1、按作物感温特性，可分为喜温作物和耐寒作物、按作物感温特性，可分为喜温作物和耐寒作物喜温作物喜温作物在全生育期中需要的积温都较高，生长发育的最低温度为在全生育期中需要的积温都较高，生长发育的最低温度为1010左右。如稻、玉米、高粱、棉花、烟草、甘蔗、花生、粟等。左右。如稻、玉米、高粱、棉花、烟草、甘蔗、花生、粟等。耐寒（喜凉）作物耐寒（喜凉）作物全生育期需要的积温比较低，生长发育的最低温度全生育期需要的积温比较低，生长发育的最低温度在在1313左右，如麦类作物、油菜、蚕豆等。左右，如麦类作物、油菜、蚕豆等。作物学通论二、分类根据作物的生物学特性分类根据作物的生物学特性分类2 2、按作物感光周期反应特性，可分为长日照作物、短日、按作物感光周期反应特性，可分为长日照作物、短日照作物、中性作物和定日作物照作物、中性作物和定日作物日照长度长于某一临界日长才能开花的作物，称日照长度长于某一临界日长才能开花的作物，称长日照作物长日照作物，如麦类，如麦类作物、油菜等。作物、油菜等。日照长度短于某一临界日长才能开花的作物称日照长度短于某一临界日长才能开花的作物称短日照作物短日照作物，如水稻、，如水稻、玉米、棉花、烟草等。玉米、棉花、烟草等。开花与日长没有关系的作物称开花与日长没有关系的作物称日中性作物日中性作物，如荞麦、豌豆等。，如荞麦、豌豆等。定日作物定日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1212小小时时4545分的日长条件下才能开花，长于或短于这个日长都不开花。分的日长条件下才能开花，长于或短于这个日长都不开花。作物学通论二、分类根据作物的生物学特性分类根据作物的生物学特性分类3 3、按作物对、按作物对COCO2 2同化途径，可分为同化途径，可分为C3C3作物和作物和C4C4作物作物 C C3 3作物光合作用最先形成的中间产物是带三个碳原子的磷酸甘油作物光合作用最先形成的中间产物是带三个碳原子的磷酸甘油酸，其光合作用的酸，其光合作用的COCO2 2补偿点高，有较强的光呼吸，如补偿点高，有较强的光呼吸，如水稻、麦类、水稻、麦类、大豆、棉花大豆、棉花等。等。 C C4 4作物光合作用最先形成的中间产物是带四个碳原子的草酰乙酸作物光合作用最先形成的中间产物是带四个碳原子的草酰乙酸等双羧酸，其光合作用的光照强度、等双羧酸，其光合作用的光照强度、COCO2 2补偿点低，光呼吸作用也低，补偿点低，光呼吸作用也低，在强光高温下光合作用能力比在强光高温下光合作用能力比C C3 3作物高，如作物高，如玉米、高粱、甘蔗玉米、高粱、甘蔗等。等。作物学通论二、分类其他分类方法其他分类方法此外还有按作物播种季节分为此外还有按作物播种季节分为春播（夏播）作物和秋播（冬播）作物春播（夏播）作物和秋播（冬播）作物。按收获季节分为按收获季节分为夏熟作物和秋熟作物夏熟作物和秋熟作物。按播种密度和田间管理可分为按播种密度和田间管理可分为密植作物和中耕作物密植作物和中耕作物等。等。还有按生育期、生育季节分类等；还有按生育期、生育季节分类等；按茎杆生育特点，分为按茎杆生育特点，分为高杆作物高杆作物（如玉米、甘蔗等）、（如玉米、甘蔗等）、矮杆作物矮杆作物（稻、（稻、麦、油菜、大豆、棉花等）和麦、油菜、大豆、棉花等）和葡匐作物葡匐作物（如甘薯、苕子等）。（如甘薯、苕子等）。通过分类方法认识作物特性，合理安排茬口，科学应用栽培技术，具通过分类方法认识作物特性，合理安排茬口，科学应用栽培技术，具有重要作用。有重要作用。作物学通论二、分类35 是世界栽培面积最大的谷物，总面积约2亿公顷主要小麦出口国：美国、加拿大、澳大利亚主要小麦进口国：中国、俄罗斯、日本、巴西单产最高国：英国、法国（6000kg/hm2）、德国36 37u 谷物谷物总产总产中国中国美国美国印度印度法国法国印度尼印度尼西亚西亚加拿大加拿大俄罗斯俄罗斯单产单产法国法国德国德国日本日本美国美国中国中国稻谷稻谷总产总产中国中国印度印度印度尼印度尼西亚西亚孟加拉孟加拉越南越南泰国泰国日本日本韩国韩国单产单产澳大利澳大利亚亚日本日本美国美国中国中国法国法国印度尼印度尼西亚西亚小麦小麦总产总产中国中国美国美国印度印度法国法国俄罗斯俄罗斯加拿大加拿大澳大利澳大利亚亚土耳其土耳其单产单产法国法国德国德国墨西哥墨西哥中国中国美国美国印度印度罗马尼罗马尼亚亚巴基斯巴基斯坦坦玉米玉米总产总产美国美国中国中国巴西巴西阿根廷阿根廷墨西哥墨西哥法国法国罗马尼罗马尼亚亚印度印度单产单产美国美国法国法国德国德国加拿大加拿大澳大利澳大利亚亚阿根廷阿根廷伊朗伊朗中国中国作物学通论表2-4 世界粮食作物主产国与单产水平高的国家第一节第一节 品种及种质资源品种及种质资源 一、品种的概念一、品种的概念作物品种是指经过人工选育或者发现并经过改良、形态特征作物品种是指经过人工选育或者发现并经过改良、形态特征和生物学特性一致、遗传性状相对稳定的植物群体和生物学特性一致、遗传性状相对稳定的植物群体作物学通论作物学通论品种的特点：品种的特点：特异性特异性(distinctness) 一致性一致性(uniformity) 稳定性稳定性(stability)三、品种改良目标三、品种改良目标 即育种目标：对所选育品种的要求。即育种目标：对所选育品种的要求。 在一定地区和时期内，农业生产和社会生活对优良品种的要求在一定地区和时期内，农业生产和社会生活对优良品种的要求作物学通论作物学通论1、高产、高产 产量产量=单位面积株单位面积株(穗穗)数数每株每株(穗穗)粒数粒数粒重粒重 产量产量=(光合能力光合能力 光合面积光合面积光合时间光合时间-呼吸消耗呼吸消耗)经济系数经济系数株型育种株型育种生理育种生理育种 高光效高光效高产的相对性高产的相对性作物学通论作物学通论2、优质、优质 化学品质化学品质物理品质物理品质商品标准：不同用途有不同标准商品标准：不同用途有不同标准优质优质VS高产高产优质(强筋、弱筋)小麦的国家标准(GB/T17891、178921999） 强 筋 小 麦 项 目 一 等 二 等 弱 筋 小 麦 容 重 ,g/l 770 750 水 分 ,% 12.5 12.5 不 完 善 粒 ,% 6.0 6.0 总量 1.0 1.0 杂质 % 矿物质 0.5 0.5 色泽、气味 正 常 正 常 降落数值，s 300 300 籽 粒 粗蛋白质,%(干基) 15.0 14.0 11.5 湿面筋,%(14%水分基) 35.0 32.0 22.0 面团稳定时间,min 10.0 7.0 2.5 小麦粉 烘焙品质评分值 80 / 备注 （优质）强筋小麦：角质率不低于70%，加工成的小麦粉筋力强，适合于制做面包等食品； （优质） 弱筋小麦： 粉质率不低于70%,加工成的小麦粉筋力弱， 适合于制做蛋糕和酥性饼干等食品。 作物学通论作物学通论3、稳定性好、稳定性好 表现为抗逆性好：抗病性、耐瘠性、抗旱性等表现为抗逆性好：抗病性、耐瘠性、抗旱性等稳产稳产 VS 高产高产4、适应性强、适应性强 适应种种自然条件：抗逆性好适应种种自然条件：抗逆性好适应耕作水平：各种不同熟期适应耕作水平：各种不同熟期适应农业机械化：适应农业机械化：作物学通论作物学通论四、制定育种目标的原则四、制定育种目标的原则 国民经济和生产发展的前景国民经济和生产发展的前景 当地现有品种有待提高和改进的主要性状当地现有品种有待提高和改进的主要性状 具体性状的可行性具体性状的可行性 品种的合理搭配品种的合理搭配作物学通论作物学通论3、种质资源的类型、种质资源的类型按来源分：按来源分：1) 本地种质资源本地种质资源地方品种、改良品种，适应性好地方品种、改良品种，适应性好2)外地种质资源外地种质资源从外地或外国引进的品种，特殊的性状，适应性不一定好从外地或外国引进的品种，特殊的性状，适应性不一定好3) 野生植物资源野生植物资源某作物的近缘野生种，特别是抗性方面的性状某作物的近缘野生种，特别是抗性方面的性状4)人工创造的种质资源人工创造的种质资源远缘杂交、诱变、细胞融合、基因导入等创造的新类型远缘杂交、诱变、细胞融合、基因导入等创造的新类型第二节第二节 作物的繁殖方式与育种特点作物的繁殖方式与育种特点一、作物的繁殖方式一、作物的繁殖方式1、概念、概念1）有性繁殖）有性繁殖: 凡由雌雄配子结合，经过受精过程，最后形成种子繁凡由雌雄配子结合，经过受精过程，最后形成种子繁衍后代的，统称有性繁殖。衍后代的，统称有性繁殖。自花授粉、异花授粉、常异花授粉自花授粉、异花授粉、常异花授粉2）无性繁殖）无性繁殖: 凡不经过有两性细胞受精过程的方式繁殖后代的统称凡不经过有两性细胞受精过程的方式繁殖后代的统称为无性繁殖。为无性繁殖。营养体繁殖、无融合生殖营养体繁殖、无融合生殖作物学通论作物学通论为什么自然界中有性繁殖比无性繁殖更常见？为什么自然界中有性繁殖比无性繁殖更常见？第三节第三节 作物的育种方法作物的育种方法一、引种一、引种1、概念、概念引种引种，往往与，往往与驯化驯化连在一起而称为连在一起而称为引种驯化引种驯化:指通过搜集、引进种质资源，在人类的选择培育下，使野生植物成指通过搜集、引进种质资源，在人类的选择培育下，使野生植物成为栽培植物，使外地或外国的作物品种成为本地的作物品种的措施为栽培植物，使外地或外国的作物品种成为本地的作物品种的措施和过程。和过程。引种是指通过各种经过简单的试验证明适合本地区栽培后，直接引引种是指通过各种经过简单的试验证明适合本地区栽培后，直接引入并在生产上推广应用的方法。入并在生产上推广应用的方法。驯化则是指选择培育成本地推广的作物品种的措施和过程。驯化则是指选择培育成本地推广的作物品种的措施和过程。 花卉：可同时进行花卉：可同时进行作物学通论作物学通论二、选择育种二、选择育种1、概念、概念直接利用自然变异，即不需要人工创造变异而从中进行选择并通过直接利用自然变异，即不需要人工创造变异而从中进行选择并通过比较试验的育种方法。比较试验的育种方法。 选择育种主要通过个体（单株、单穗、单铃等）选择及其后代试验选择育种主要通过个体（单株、单穗、单铃等）选择及其后代试验的育种途径，对典型的自花授粉作物来说，选择育种可称为的育种途径，对典型的自花授粉作物来说，选择育种可称为纯系育纯系育种；种；对常异交作物和无性繁殖作物来说，因为通过选择具有自然变对常异交作物和无性繁殖作物来说，因为通过选择具有自然变异的个体，可以追溯其系统来源，故又称异的个体，可以追溯其系统来源，故又称系统育种系统育种。选择育种是所有作物最基本、简易、快速而有效的途径。选择育种是所有作物最基本、简易、快速而有效的途径。康熙御稻康熙御稻 （京稻）（京稻） 发现变异发现变异作物学通论作物学通论三、杂交育种三、杂交育种1、杂交育种的概念和意义、杂交育种的概念和意义1）概念）概念通过不同亲本间的杂交，在后代中创造变异并从中选育新品种的方法。通过不同亲本间的杂交，在后代中创造变异并从中选育新品种的方法。 2 2）意义）意义1)1)组合育种综合亲本的优良性状组合育种综合亲本的优良性状2)2)超亲育种超亲优势超亲育种超亲优势数量性状的分离和累积数量性状的分离和累积3 3）育种计划）育种计划制定育种目标，亲本选配，杂种后代处理制定育种目标，亲本选配，杂种后代处理创造变异创造变异作物学通论作物学通论五、其他育种方法五、其他育种方法(一一) 诱变育种诱变育种诱变育种诱变育种是利用理化因素诱发变异，再通过选择育成新品种的方法。是利用理化因素诱发变异，再通过选择育成新品种的方法。很多因素都可以诱导植物发生突变，这些因素称为很多因素都可以诱导植物发生突变，这些因素称为诱变剂诱变剂。在自然条件下产生的突变称为在自然条件下产生的突变称为自然突变自然突变。1 1、物理诱变、物理诱变典型的物理诱变剂是不同种类的射线，育种工作者常用的是典型的物理诱变剂是不同种类的射线，育种工作者常用的是X射线、射线、射线和中子。射线和中子。太空育种太空育种就是利用太空中丰富的高能量的宇宙射线和失重环境等物理因素。就是利用太空中丰富的高能量的宇宙射线和失重环境等物理因素。诱变效果受处理前后的环境条件影响诱变效果受处理前后的环境条件影响(含水量含水量)，与剂量成正比。，与剂量成正比。2 2、化学诱变、化学诱变烷化剂：以甲基磺酸酯、硫酸二乙酯和乙烯亚胺等类型的化合物烷化剂：以甲基磺酸酯、硫酸二乙酯和乙烯亚胺等类型的化合物叠氮化合物：叠氮化钠。叠氮化合物：叠氮化钠。与物理诱变剂相比，化学诱变剂诱发突变率较高，而染色体畸变较少，对处理材料损伤轻，与物理诱变剂相比，化学诱变剂诱发突变率较高，而染色体畸变较少，对处理材料损伤轻，但大部分化学诱变剂对生物的损伤大，易引起生活力和育性下降。而且化学诱变剂大部分但大部分化学诱变剂对生物的损伤大，易引起生活力和育性下降。而且化学诱变剂大部分具有致癌危险，影响了其应用。具有致癌危险，影响了其应用。作物学通论作物学通论五、其他育种方法五、其他育种方法(三三) 远缘杂交育种远缘杂交育种植物分类学上属于不同种、属或亲缘关系更远的植物类型间所进行的杂交，称植物分类学上属于不同种、属或亲缘关系更远的植物类型间所进行的杂交，称为为远缘杂交远缘杂交，所产生的杂种称，所产生的杂种称远缘杂种远缘杂种。由于亲本的亲缘关系较远，遗传差异太大，远缘杂交很难成功地得到正常的种由于亲本的亲缘关系较远，遗传差异太大，远缘杂交很难成功地得到正常的种子，称作子，称作远缘杂交的不亲和性。远缘杂交的不亲和性。作用：作用：1、可以将异种（属）植物的有利性状引入栽培品种。、可以将异种（属）植物的有利性状引入栽培品种。2、创造新作物、物种、创造新作物、物种3、创造异染色体体系、创造异染色体体系4、诱导单倍体、诱导单倍体5、有效利用杂种优势、有效利用杂种优势6、用于研究生物的进化、用于研究生物的进化作物学通论作物学通论第四章 作物生长发育与产量形成 作物学通论第一节 作物的发育特性与生育期 一、作物生长、发育的概念 1. 生长：作物在数量上的不可逆增长叫生长(growth) 体积增加：作物个体、器官、组织、细胞 重量和数量增加：（鲜重、干物重）量变过程：通过细胞分裂和伸长来完成的，包含营养体和生殖体的生长。如种子吸水，叶片伸长 2. 发育：在生长的基础上，作物体内发生的一系列质的变化(development) 植株内部生理状态的转变： 器官分化发育：形态、结构和功能各异的各种营养器官和生殖器官 终至开花结实： 结构、机能的质变过程：表现为细胞、组织和器官分化，最终导致植株根、茎、叶和花、果实、种子的形成如叶长、宽厚的增加是生长，叶脉、气孔的分化形成是发育作物学通论 3.关系 作物生活中生长和发育是交织在一起进行的。没有生长便没有发育，没有发育也不会有进一步的生长，生长与发育是交替推进的。1） 生长是发育的基础：停止生长的细胞就不能完成发育，没有足够大小的营养体就不能正常的繁殖后代。2） 发育又促进了新器官的生长：作物经过内部质变后形成了具备不同生理特性的新器官，继而促进了进一步的生长。3） 生长快而发育慢：有时营养生长过旺的作物往往影响开花结实，如“贪青”。 4） 生长受到抑制时，发育却加速进行。如在营养条件不良条件下，作物提早开花结实， 一、作物生长、发育的概念二、作物生长的一般进程 1 . S形生长曲线 按作物萌发至收获划分：1）缓慢增长期：2）快速增长期（指数生长）： 3）减数增长期（直线增加）以恒定速率增加（最高速率） 4）缓慢下降期：生长速率下降（二次方程）作物学通论0816243240036912生长生长速率从微观的细胞、组织、器官到个体，从个体到群体的生长都遵循此规律。且作物的养分积累也如此。作物学通论二、作物生长的一般进程 2 . S形生长曲线的应用 （1）S曲线可作为检验作物生育进程是否正常的依据之一。在作物的生长过程中如某一阶段偏离了S形轨迹（未达到或超越），都会影响作物的进程和速度，从而影响产量和品质。（2）各种措施（促进或抑制）都应该在最快速度到来之前应用。如矮壮素、施肥（3）作物不同器官通过S生长周期的步伐不一致，在措施应用时要注意对其他器官的影响。如拔节肥 作物学通论三、作物的生育期和生育时期 作物的生育期(growth period)和生育时期(growth stage)是两个 不同的概念，不可混淆。1. 生育期：把作物出苗到成熟期间的总天数，即作物的一生，称为全生育期（播种收获？）一般以籽实为播种材料又以新的籽实为收获对象的作物，其全生育期是指籽实出苗到新籽实成熟所持续的总天数。对于以营养体为收获对象的作物如麻类、薯类、甘蔗、甜菜等，则是指播种材料出苗到主产品收获适期的总天数。需育苗（秧）移栽的作物如水稻、甘薯、烟草等，通常还将生育期分为秧田（苗床）生育期和大田生育期。秧田（苗床）生育期是从出苗到移栽的天数，大田生育期是指移栽到成熟的天数。棉花：出苗至吐絮三、作物的生育期和生育时期2. 生育时期 在作物的一生中，根据其外部形态若干次显著的变化，作物的某生育时期或阶段是指作物一生中其外部形态上呈现显著变化的若干时期。 稻、麦类：出苗期、分蘖期、拔节期、孕穗期、抽穗期、开花期、成熟期玉米：出苗期、拔节期、大喇叭口、抽雄期、吐丝（开花）期、成熟期豆 类：出苗期、分枝期、开花期、结荚期、鼓粒期、成熟期棉 花：出苗期、真叶期、现蕾期、花铃期、吐絮期油 菜：出苗期、现蕾期、抽苔期、开花期、成熟期黄红麻：出苗期、真叶期、现蕾期、开花期、结果期、工艺成熟期、种子成熟期甘 薯：发根还苗期、分枝结薯期、封垄期、落黄期、收获期马铃薯：出苗期、现蕾期、开花期、结薯期、薯块发育期、成熟期、收获期甘 蔗：发芽期、分蘖期、蔗茎伸长期、工艺成熟期三、作物的生育期和生育时期 水稻出苗：分蘖：拔节：孕穗：抽穗：乳熟：蜡熟：成熟： 小麦出苗：分蘖：拔节：孕穗：抽穗：乳熟：蜡熟：3.作物的物候期是指作物生长发育在一定外界环境条件下所表现的形态特征，人为地制定一个具体标准，以便科学地把握作物的生育进程。三、作物的生育期和生育时期*4.生育时期与物候期的区别生育时期是指某一形态出现变化后持续的一段时期，并以该时期始期至下一生育时期始期的天数计；物候期是指作物全田出现显著形态变化的植株达规定百分率的起始时期如：分蘖期，按物候期是指全区50以上植株开始分蘖的那一天，某月某日；而按生育时期解释则是指从分蘖始期起至拔节始期之间的天数。在实际进行记载时，常常采用物候期。关于达到各个物候期的百分数标准，一般均以10为始期，以50以上为盛期，作为记载某时期的标准。 四、 作物的生长中心 1.概念作物的生长中心是指生长势较强、生长绝对量和相对量较大的器官。2.生长中心与C、N代谢作物的各个生育时期均有自己的生长中心，且生长中心与体内生理代谢及有机养分分配存在着密切关系。作物有机营养主要为碳（C）、氮（N）素营养。器官生长及生长中心转移与体内氮、碳代谢盛衰及C/N比关系密切。通过外界条件的改变可改变C、N代谢关系，改变器官生长和生长中心的转移。 1）生育前期：以N素代谢占优势阶段问题： 氮代谢不活跃会使发根、长叶缓慢，甚至组织老化形成老苗、僵苗。 2）生育中期：C、N代谢并重（旺）阶段问题： N素代谢过旺，而C素代谢较弱则会导致叶片徒长，茎杆软弱，使棉花、大豆等作物的蕾、荚脱落增多，产品器官的形成与成熟进程受到阻碍。N代谢弱 肥水管理相结合？生育阶段生育阶段前期前期 （营养生（营养生长长中期中期 ( (营养生长和生营养生长和生殖生长并进殖生长并进) )后期后期 ( (生殖生长生殖生长) )生长中心与生长中心与养分分配中养分分配中心心 根、叶、枝（蘖）根、叶、枝（蘖） 主要中心：花（幼穗）主要中心：花（幼穗）次要中心次要中心: :叶、枝、叶、枝、根根籽实、块根、块茎籽实、块根、块茎C/NC/N代谢特点代谢特点 N N代谢占优势代谢占优势C C、N N代谢并重代谢并重C C代谢占优势代谢占优势栽培目标栽培目标壮苗早发，建立壮苗早发，建立足够营养体，长足够营养体，长好苗架好苗架 壮株稳长，形成足够壮株稳长，形成足够量的储存产品的器官量的储存产品的器官积累大量有机物，壮积累大量有机物，壮茎足花（大穗）茎足花（大穗） 养根保叶，保证足养根保叶，保证足够有机物向产品器够有机物向产品器官运转，增粒增重官运转，增粒增重4.总结：作物各生育阶段的生长中心、养分分配、CN代谢与栽培目标 四、 作物的生长中心 第二节 作物器官建成 一、 种子萌发1 种子的概念 植物学：仅指种子植物胚珠发育而成的繁殖器官，一般经过有性过程。农业生产：即凡在农业生产上可利用作为播种材料的任何器官或营养体的部分农业生产上的种子包括植物学上的三类器官:由胚珠发育成的种子，如豆类、麻类、棉花、油菜、花生的种子；由子房发育而成的而果实，如禾谷类作物稻、麦、玉米、高粱、谷子、糜子等的颖果及油料作物向日葵的瘦果；用作无性繁殖材料的根、茎等营养器官，如甘薯的块根，马铃薯的块茎和甘蔗的茎节等。一、 种子萌发2.有性繁殖作物种子构造同一科属的作物所生的种子，在形态构造上都基本相同（1）种皮：种子外面的保护组织。小麦、玉米、高粱等作物种子不仅有种皮还有果皮包被着，而水稻、大麦、谷子等甚至还包括果实以外的内外稃，内外稃也是重要的保护结构（2）胚：由受精卵发育而成的幼小植物体，一般可分为胚芽、胚轴、胚根和子叶四个部分。水稻、小麦胚小；棉花（锦葵科）、油菜（十字花科）、大豆（豆科）等植物的种子胚较大，有较发达的子叶（3）胚乳无胚乳种子：营养物质贮存在子叶内，如棉花、油菜、大豆、花生有胚乳种子：内胚乳比较发达，如稻、麦等。双子叶作物蓖麻、荞麦胚乳或子叶中贮藏丰富的养分，关系到种子发芽和幼苗初期生长的强弱，所以在播种前精选种子，有利于保证全苗和培育壮苗。 3 种子的休眠（1）作物种子的休眠与后熟 休眠：在适宜的条件下，作物种子和供繁殖的营养器官暂时停止萌发的现象。后熟：种子从休眠状态向萌发状态逐渐转变的过程 深休眠（原始休眠）：种子未完全通过生理成熟或收获后进入休眠。给予适当的条件仍不能发芽-生理休眠或自然休眠 强迫休眠（二次休眠）：种子已具有发芽的能力，但由于不利环境条件的诱导而引起自我调节的休眠 通常所谓休眠是指深休眠。一种对环境的适应能力水稻、小麦、大麦、高粱、玉米、棉花、豆类、油菜等作物的种子和马铃薯的块茎有休眠特性，其休眠的机理不尽相同，粳稻与籼稻红皮小麦与白皮小麦芥菜型油菜与甘蓝型。一、 种子萌发 4.种子的萌发过程（有性繁殖） 种子的萌发（germination）分为吸胀、萌动和发芽等三个阶段。萌动：最早生长的胚根，到一定限度时，突破种子，露出白嫩的根尖发芽标准：禾谷类作物，根长一粒谷，芽长半粒谷形成独立生活的幼苗时，萌发完成。胚根长成幼苗的种子根或主根，胚芽则生长发育成茎叶。萌发形式：下胚轴的是否伸长分成子叶出土和子叶不出土（留土）两类：子叶出土作物：下胚轴生长快且长，下胚轴最终成为幼茎 播种不宜太深，土壤要疏松否则不易出苗。如棉花、大豆，子叶留土作物：下胚轴不伸长，上胚轴伸长，将胚芽带出土面，而子叶留土 如蚕豆、豌豆等子叶半出土作物：花生播种较深时，子叶不出土；播种较浅时，子叶出土小麦、玉米等禾本科作物，首先钻出地面的是锥状的胚芽鞘，一、 种子萌发 1 类型 作物的根系有两种类型。一类是单子叶作物(monocotyledon)的根，属须根系；另一类是双子叶作物(dicotyledon)的根，属直根系。种子根（初生根，胚根）：当种子萌发时，从胚根发育的根次生根（不定根，节根）：从地下接近土表的茎节上发生的根 2.单子叶作物的根系 须根系，由初生根系和次生根系组成。初生根系:种子根形成初生根系。水稻、玉米、高粱、谷子、糜子等的种子根一般只有1条，麦类作物则可先出37条。它可以垂直下伸至深层土壤中，对吸收深层水分和养分有一定作用。细而韧二、根2.单子叶作物的根系次生根系次生根系:以不定根为主要构成部分发生：在幼苗有13片叶时，从芽鞘节开始，然后依次向上长出不定根，直至拔节后节间伸长伸出土面。分布：地下节。地上节不与土壤接触，一般不发生不定根。每条不定根上可发生一次或多次分枝根，与不定根一起构成庞大的次生根系。形似须状粗而短玉米、高粱等近地面的茎节上常发生一轮或数轮较粗的节根，也叫支持根（气生根），它们也属于不定根。这种根入土以后，再产生许多支根和细根，对抗倒伏和吸收肥水都有一定的作用，且具有合成氨基酸的能力。禾谷类作物根的数量和重量随分蘖发生而不断增加，一般在最高分蘖期根的数量达最大。而在抽穗前后根的重量达最大，抽穗以后根逐渐衰老死亡，根量减少，但根系的活动可一直维持到最后。二、根 3.双子叶作物的根系 双子叶作物的根系属于直根系。它由一条发达的主根和各级侧根构成。如豆类、麻类、棉花、花生、油菜有些作物如大豆，由于侧根生长旺盛，其主根相对地并不那么发达。双子叶作物生长前期，主根生长较快，下扎也较深，至开花期达最大值，之后生长减缓而渐趋停止。一般侧根生长迟于主根，侧根生长伴随着主根下伸而发生扩展。二、根直播棉根系移栽棉根系地膜棉栽 培 棉 花 的 田 间 根 系 状 态育苗移栽棉由于主、侧根伤断，侧根顶端和主根伤断处形成大量的侧根、支根和小支根，构成了近似放射状的上下两层根群。栽培棉 的 根系特征 地膜棉由于土温提高，水气协调，结构改善，发根条件优越，苗、蕾期主根长度比直播棉长和粗。侧根发生离地表近，侧根数量上层多而密集，下层少而稀疏，形成上密下疏，分布不均的伞状根系网。1 1、单子叶作物的茎、单子叶作物的茎1）圆形）圆形，中空（稻麦）或实心（玉米、甘蔗等），中空（稻麦）或实心（玉米、甘蔗等）节节间节节间2）两种形式）两种形式分蘖节分蘖节：节间伸长不显著的基部茎节、密集于：节间伸长不显著的基部茎节、密集于 土内靠近地表处，称为土内靠近地表处，称为分蘖节。其上分蘖节。其上 着生的腋芽在适宜条件下能萌发成为分蘖着生的腋芽在适宜条件下能萌发成为分蘖 伸长节间伸长节间：另一种是节间显著伸长，拔节后：另一种是节间显著伸长，拔节后 伸出地面的上部茎节，称为伸出地面的上部茎节，称为伸长节间。其上伸长节间。其上 着生的腋芽不萌发着生的腋芽不萌发3）拔节：）拔节：在作物生产上，当基部第一节间伸长达在作物生产上，当基部第一节间伸长达12cm时时作物学通论三、茎节节间1、单子叶作物的茎4）分蘖的发生分蘖节上着生的腋芽在适宜的条件下成长为新茎，即分蘖。分蘖由下而上依次发生从主茎发生的分蘖叫一次分蘖（或一级分蘖），在一次分蘖上发生的分蘖叫二次分蘖，在二次分蘖上发生的 分蘖叫三次分蘖。一般只有早期发生的低位分蘖能够抽穗结实成为有效分蘖,迟发的高位分蘖往往不能成穗称为无效分蘖。三、茎作物学通论2）受精开花当时或开花前（闭花授粉）后花药裂开，花粉散出落于雌蕊柱头上，然后花粉管萌发，通过花柱伸入子房到胚囊，花粉中的二个精细胞分别与胚囊内的卵细胞和极核相结合形成合子（受精卵）和初生胚乳胚核。这个双受精过程，多数作物在授粉后24小时内完成。此后，初生胚乳核细胞增殖发育为胚乳，合子细胞分裂形成幼胚。 3）禾谷类作物的结实过程籽粒形成期：受精后，胚乳细胞不断增殖，幼胚开始形成。在开花后1015天左右，幼胚的各部已发育形成，具有萌发能力。此后胚乳细胞迅速增殖，加速有机物的充实积累，进入灌浆期。乳熟期：籽粒呈绿色，其中充满乳白色液体。这时以淀粉为主的有机物在籽粒中迅速积累。籽粒先增加长度，再增加宽度，然后增加厚度。此期之末，籽粒体积达最大，含水量约为50。腊熟期：到一定时候，籽粒中乳液随灌浆物质增加，水分减少，籽粒变硬，成蜡状，故有此称。这时也就是种子的成熟期，可以收割了 3、开花与受精结实生长的相关性：作物器官、组织、细胞之间在生长发育上的相互影响 原因： 同化物供应和分配； 水分和矿质营养供应 激素或类似激素物质 最大的可能性 一、地下部和地上部的相互关系 1.根系与地上部器官之间的生长关系 大量物质交换：根系生长依靠茎、叶制造的光合产物，而茎叶生长又必须 依靠根系所吸收的水分、矿质营养 微量物质交换：叶内合成生长素IAA、维生素，根中合成细胞分裂素CTK、赤霉素Gas、脱落酸ABA等地上部器官和根系之间的关系主要是通过茎节相互联系，其通道是维管束，而中心则是节。维管束可分为木质部和韧皮部。木质部主要将根系吸收的水及矿质营养向上输送，而韧皮部主要将地上部的光合产物向下输送供根系生长等用。作物学通论第三节 作物器官生长的相关性1. 营养器官和生殖器官形态发生的相互关系 营养生长阶段、营养生长和生殖生长并进阶段、生殖生长阶段序列性：营养器官的生长是生殖器官发生的基础。就是说从作物的器官形态发生上讲，作物种子萌发后先发生营养器官，然后才发生生殖器官。 如南京地区春性小麦，一般要在第三叶片展开，第四叶露尖时，开始幼穗分化；棉花在23片幼叶平展时，开始花芽分化;水稻在拔节前后开始幼穗分化。同步性：幼穗（花芽）分化与营养器官的同伸关系。 可从外部形态推断内部幼穗或花芽分化进程，用以指导栽培实践。 叶龄法：直接用主茎已出生的叶片数表示。如麦类作物、棉花。 叶龄余数法：以主茎总叶片数减去已出生叶片数表示。如水稻 倒3、2、1叶出生分别为枝梗分化、颍花分化和减数分裂期 叶龄指数法：已出生（展开）叶片与总叶片是比值。如玉米 作物学通论二、营养生长与生殖生长的关系 2. 营养生长和生殖生长养分运转的关系 “搭丰产架子”，产量阈值 营养生长的优劣直接影响生殖生长的优劣（养料的竞争） 例如前期肥水过多，茎叶徒长时，同化产物向穗中的输送反而减少， 留在茎叶中的比例却大大增加，致使幼穗得不到充足的碳水化合物， 小穗和小花大量退化；若后期肥水过多，还会造成贪青晚熟，使空瘪 粒增加，千粒重降低。 生殖器官生长同样也会对营养器官生长产生影响。如小麦、水稻、玉米等禾谷类作物属一次结实作物，抽穗开花、籽粒成熟后营养器官死亡作物学通论二、营养生长与生殖生长的关系 3. 栽培上的应用 前促：在开花前重点培养壮苗，使营养器官健全生长，搭好丰产架子，为花果的生长准备雄厚的物质基础（以果实种子为收获对象的作物）同时要防止旺长，以免进入生殖生长期时不能建立起花果生长的优势。 中控：禾谷类作物在临近抽穗开花之前，要适当控制肥水，使叶色适当落黄（褪淡），以便及时转入生