作物栽培学

张吉民

目录

  • 1 绪论
    • 1.1 作物栽培学的性质、任务和研究法
    • 1.2 作物的起源和起源地
    • 1.3 作物栽培学的演进与发展
    • 1.4 作物的多样性和作物分类
  • 2 作物生长发育
    • 2.1 作物生长发育的特点
    • 2.2 作物的器官建成
    • 2.3 作物的温光反应特性
    • 2.4 作物生长的一些相互关系
  • 3 作物产量和产品品质的形成
    • 3.1 作物产量及其构成因素
    • 3.2 作物的“源、流、库”理论及其应用
    • 3.3 作物品质的形成及其影响因素
    • 3.4 作物产量的潜力
  • 4 作物与环境的关系
    • 4.1 作物的环境
    • 4.2 作物与光的关系
    • 4.3 作物与温度的关系
    • 4.4 作物与水的关系
    • 4.5 作物与空气的关系
    • 4.6 作物与土壤的关系
  • 5 作物栽培措施和技术
    • 5.1 作物栽培制度
    • 5.2 土壤培肥及整地技术
    • 5.3 水分调节技术
  • 6 小麦
    • 6.1 概述
    • 6.2 小麦的生长发育
    • 6.3 小麦栽培技术
  • 7 玉米
    • 7.1 概述
    • 7.2 玉米的生长发育特点
    • 7.3 玉米栽培技术
  • 8 谷子
    • 8.1 概述
    • 8.2 谷子栽培的生物学基础
    • 8.3 谷子的产量形成与品质
    • 8.4 谷子栽培技术
    • 8.5 夏谷“三早一密”栽培技术要点
  • 9 高粱
    • 9.1 概述
    • 9.2 高粱栽培的生物学基础
    • 9.3 高粱栽培技术
  • 10 马铃薯
    • 10.1 概述
    • 10.2 马铃薯栽培的生物学基础
    • 10.3 马铃薯的产量形成与品质
    • 10.4 马铃薯栽培技术
    • 10.5 马铃薯病毒病害及防治途径
  • 11 大豆
    • 11.1 概述
    • 11.2 大豆栽培的生物学基础
    • 11.3 大豆对环境条件的要求
    • 11.4 大豆产量的形成和品质
    • 11.5 大豆栽培技术
    • 11.6 夏大豆的生育特点和栽培技术
  • 12 花生
    • 12.1 概述
    • 12.2 花生栽培的生物学基础
    • 12.3 花生的产量和品质形成
    • 12.4 花生栽培技术
  • 13 棉花
    • 13.1 概述
    • 13.2 棉花栽培的生物学基础
    • 13.3 棉花栽培技术
  • 14 2020春山西省作物生产技术指导
    • 14.1 作物春季管理要点
    • 14.2 山西省2020年农作站主推品种
概述
  • 1 学习内容
  • 2 教学视频

第一节    概   述

一、谷子在国民经济中的地位

 谷子属禾本科,黍族,狗尾草属,又名粟,是我国主要栽培作物之一。

(一)特点及地位

谷子耐旱、耐瘠薄,抗逆性强,适应性广,是很好的抗旱作物;子实外壳坚实,能防湿、防热、防虫、不易霉变,可长期保存,是重要的贮备粮食。谷子是我国北方地区主要粮食作物之一。在北方旱粮作物中仅次于小麦、玉米,居第三位,是调剂城乡人民生活不可缺少的作物,在作物生产中占有重要地位。

(二)营养价值及用途

谷子去壳后称小米,小米营养价值高,味美好吃。易消化,深受人民喜爱。据中国农科院分析,含蛋白质7.5%~17.5%,平均11.7%,脂肪3%~4.6%,平均4.5%,碳水化合物72.8%,还含有人体所必需的氨基酸和钙、磷、铁及维生素A、B1、胡萝卜素等。每百克小米可产生热量1516千焦,比大米、小麦面粉、高梁、玉米都高。此外还含有大量的人体所必需的氨基酸(每百克小米含蛋氨酸297毫克,色氨酸194毫克,赖氨酸334毫克,苏氨酸463毫克)和钙、磷、铁、胡萝卜素等。对某些化学致癌物质有抵抗作用的维生素E(5.59~22.36毫克/100克小米)、硒(小米含量25pm)的含量也很高。同时对动脉硬化、心脏病有医疗作用的维生素B1量更为突出,每百克小米含1.03~0.66毫克。它是~种很好的营养品,体弱多病和产妇食用具有较好的滋补、强身作用。小米除焖饭、煮粥等直接食用外,还可加工煎饼、发糕、小米酥系列产品,如高蛋白酥卷、保健酥卷、强化酥卷和营养调味食品,如高级米酯、米酒饮料、冰淇淋以及酿酒、制糖等。

谷粒、谷糠、谷芽入药后主治多种病。谷草营养价值高.含粗蛋白质3.16%。粗脂肪1.35%。无氮浸出物44.3%,钙0.32%,磷0.14%,高于其他禾本科牧草。接近豆科牧草,品质优良,适口性强,耐贮藏,经久不变,是大牲畜的优质饲料。谷糠既能酿酒做醋。又是家禽的好饲料,且能提炼谷浆油、糠醛等。

二、谷子起源与分类

(一)起源

国际公认谷子起源于我国,是世界和我国古老的栽培作物之一。据对西安半坡遗址、磁山遗址、裴李岗遗址等出土的大量炭化谷子考证,谷子在我国有5000~8000年的栽培历史。早在七八千年以前。中国已经培育出粟品种,在中原和华北的广大地区推广和种植。自商代直到秦汉,粟都被列为五谷之首。是广大人民的主要食粮。据历史资料记载,在隋唐期间谷子经朝鲜传入日本,元、明代开始传播到西伯利亚、欧洲及世界各地。又据谷子野生种遗传多样性研究结果表明,谷子遗传基因分为中国和欧洲两个基因库,认为这两个基因库有独立驯化的可能性,为谷子的起源与演化充实了论据。刘润堂等对国内外谷子同工酶分析结果也表明,狗尾草与栽培谷子亲缘关系较近,是谷子近缘祖先,谷莠子与栽培谷子的亲缘关系最近,是谷子与狗尾草的中间类型。

(二)分类

谷子类型的划分,常用的有以下几种:依穗型、稃色、刚毛色、粒色等划分,如龙爪谷、毛粱谷、青谷子、红谷子等;依子粒粳糯性划分,如硬谷、红酒谷等;依植株叶色、鞘色、分蘖多少划分,如白秆谷、紫秆谷、青卡谷等;依据生育期划分,早熟类型(春谷少于110d,夏谷70~80d、中熟类型(春谷111~l25 d,夏谷81~91d)、晚熟类型(春谷125d以上,夏谷90d以上)。

三、谷子生产概况

(一)世界

谷子在世界上分布很广,主要产区是亚洲东南部,非洲中部和中亚等地,以印度、中国、尼日利亚、尼泊尔、俄罗斯、马里等国栽培较多。据联合国粮农组织统计,近年来全世界谷子主要分布在亚洲东南部、非洲中部等地。就国家而言,以印度、尼日尔、苏丹、马里等国种植面积较大。

(二)中国

谷子是我国古老的栽培作物之一。早在六七千年前新石器时期黄河流域一带就大量种植,殷商时期已是人们的主食。谷子在我国分布极广,但主要分布在北纬32~48和东经108~130之间的北方各省,其中种植面积较大的有内蒙古、山西、河北、陕西、辽宁、等省(自治区)。据2013~2017年中国农业统计资料统计,全国谷子种植面积74.9万hm2,总产量189.0万t。随着优良品种推广和栽培技术改进,提高谷子品质和生产效益将成为今后我国谷子生产发展方向。

(三)山西

山西是我国谷子的重点产区之一,种植面积居全国第二位。常年播种面积300万亩,其中春播谷子以长治、晋城、晋中较多,吕梁、大同、忻州次之,运城、临汾夏谷较多。近年来由于推广良种,改进栽培技术,谷子单产水平有所提高,各地涌现出一些高产典型。随着生产条件的改善和科学技术的进步,谷子产量也会有进一步的提高。

四、谷子种植区划

(一)全国谷子种植区划

根据我国各地自然条件、地理纬度、种植方式和品种类型,全国可划分为四个谷子产区。

1.东北春谷区 

包括黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古东部。地处北纬40°~48°,海拔20~4400m。无霜期120~170 d,日照时数14~15h。年平均气温2~8℃,降雨量400~700mm。一年一熟,常与大豆、高粱、玉米轮作。栽培品种多为单秆、大穗,生长繁茂型品种。

2.华北平原夏谷区

包括河南、河北、山东等省。地处北纬33°~39°之间的平原地区,海拔高度在50m以下,地势平坦。无霜期150~250d,日照时数13~14h。年平均气温12~16℃,年平均降雨量400~900mm。土质以褐色土为主。冬小麦收获后复种谷子。本区丘陵山地有少量的春谷栽培。栽培品种生育期短,植株矮、穗大、粒大。

3.内蒙古高原春谷区

包括内蒙古、河北省的张家口市、山西大同、朔州市。地处北纬40°48′~48°48′,海拔1500m以上。地势高寒,无霜期125~140d。日照时数14h以上。年平均气温2.5~7℃,年降雨量250mm,土质以栗钙土为主。一年一熟,与玉米、高粱、马铃薯轮作。栽培品种生育期短,矮秆、大穗。

4.黄河中、上游黄土高原春夏谷区

  包括山西中南部、陕西、宁夏、甘肃等省(自治区)。地处北纬30°~40°,海拔600~1000m,无霜期150~200d,日照时数14h左右,年平均气温7~15℃,年降雨量350~600mm,土质为棕钙土和褐色土。春播为主,在平川地区小麦收获后种植夏谷。一年一熟或两年三熟。

(二)山西谷子种植区划

1.春播早熟区

 东起五台山南麓,沿云中山东侧和南侧至吕梁山北段,经芦芽山和管涔山西侧一线与山西省北界所包括的广大地区,还包括中部和南部的高山地带。该区纬度38.11~39.6N,海拔1023.6~1403.6米,5~9月平均气温16.4~18.4℃,5~9月降雨346~440.1毫米,7~9月光照时数677.5~735.5小时,9月昼夜温差12.7~13.8℃,风沙大,耕作粗放,一年一作。栽培品种为早、中早和中熟种。栽培良种主要有:晋谷25号、晋谷31号等。

2.春播中熟区

 包括吕梁山西侧北段,太岳山北段和太行山区中段。地处纬度36.96~37.31°,海拔1020.7~1115.2米,5~9月平均气温19℃左右,5~9月降雨量432.0~485.6毫米,9月昼夜温差9.96~11.8℃,西部水土流失严重,一年一作。栽培品种以中晚熟种为主,兼有晚熟种。北部为大穗型,千粒重高,南部干粒重较低。西山品种耐旱耐瘠。栽培良种有晋谷10号、盂县大黄谷。东山品种丰产性好,主要有晋谷21号、晋谷25号、晋谷35号等。

3.春播晚熟区

 包括忻定、太原盆地、上党盆地及其边缘丘陵山区,吕梁西侧的黄土高原南段,晋西北黄河沿岸的河曲、保德河谷地带。地处纬度36.57~38.48N,海拔832.7~983米,5~9月平均气温19.7~20.1℃,5~9月降雨量374.7~463.3毫米,7~9月日照时数644.4~709.5小时,土壤较肥沃,以一年一作为主,有少量麦田复播。该区谷子产量高,是商品小米的主要产区。栽培品种上党盆地以晚熟种为主,植株高大,丰产性强,栽培主要良种有沁州黄、晋谷21号、晋谷57号。其余地区以中熟种为主,叶片较窄,抗旱性强,千粒重高。栽培良种主要有晋谷21号、晋谷25号。

4.复播区  

包括晋中平川、临汾盆地、运城盆地、中条山区、黎城和平顺的漳河河谷以及沁水县城以北地区。地处纬度35.45~37.08N。,海拔484.9~754.3米,5~9月平均气温20.6~23℃,7~9月光照时数653.2~665.3小时,5~9月降雨量394.2~397.5毫米。北部为春夏谷交错区。南部以复播为主。本区为一年两熟制。春播品种为晚熟种,夏播品种有中早熟、中熟、中晚熟种,植株较矮。栽培主要良种有晋谷21号、晋谷57号。