『壹』 如何作物育種與栽培
近年來,計算機技術在作物育種領域大顯身手,建功立業。國際水稻研究所精選了300個水稻優良品種組成親本材料圃,並對親本性狀進行詳細調查,把結果輸入計算機,對主要性狀進行歸類,建立了親本資料庫。這樣,人們就可快速、准確地檢索,育種家得以及時、全面地了解親本的各種性狀、特性及有關信息,為選配親本提供依據。中國農業科學院作物育種栽培研究所等7個育種研究單位於1984年選擇一批親本品種,按統一設計、統一記載標准和格式進行觀察記載,為建立親本資料庫提供了豐富的基礎數據。
在親本研究和選配方面,中國農科院作物所於1978-1982年以北部冬小麥區45-59個常用小麥親本為材料,對27個數量性狀進行了系統調查,在M-CZ1/50微型機上進行了遺傳距離類平均法聚類分析研究,客觀地確定了所研究親本間的親疏關系,為親本選配提供了科學依據。
除此之外,計算機在理想株型研究、雜種後代選擇方法的模擬、品種系譜追蹤、系譜記錄和後代選擇和提高區域試驗質量方面都發揮了重要作用。使用計算機建立人工智慧專家系統,則為育種工作的正確決策提供咨詢服務。中國農科院作物所開發成功「冬小麥新品種選育專家系統」,曾獲得農業部科技進步二等獎。該系統根據人工智慧理論、知識工程方法和專家系統技術,把小麥遺傳育種方面的專家知識和經驗組成知識庫,採用專家知識與作物性狀值、育種目標和標准權數有機結合的知識表示方法,來表達育種專家求解問題的特點及其推理過程。該系統收集了全國有關地區數十年育種、區試、生產等數據資料,建成14個事實庫,收集范圍廣,准確可靠。系統的推理能力強,回顧性檢驗符合率在90%左右。該系統可在北方冬麥區地區級以上小麥育種單位和農業大專院校作物育種專業推廣應用。
計算機進入作物栽培過程,各種作物模擬模型頻頻出現,並得到廣泛應用,人們認為,這標志著世界農業進入了信息時代。
目前,美國的作物模擬模型是世界上應用最廣的作物模型之一。該作物模型是應用系統工程原理、動力學方法和計算機技術構成的作物——土壤——大氣系統的動態模擬模型。它系統地研究了作物生長、器官發育和產量形成等方面的形態和生理特徵,並分析了外界環境對作物光合、呼吸、蒸騰作用以及光合產物的輸送、轉化等一系列物理、化學過程的影響。該模型描述了影響作物生產力的如下五個過程:一是品種的遺傳特性及天氣條件對作物發育過程的影響;二是葉片、莖稈和根系的生長;三是生物量的積累和分配;四是土壤水分的利用和分配;五是氮素的輸送和分配。該模型模擬作物在自然環境下生長、發育和產量形成的動態過程,並能進行作物產量預測和提供節水施肥的決策信息。它為廣大農戶進行作物栽培優化管理提供指導。它也是農業領導和生產部門的輔助決策工具。現在,我國已引進美國作物模型,為開發我們自己的作物模型作參考。
近年,江蘇省農業科學院有關課題組經過多年的辛勤勞動,成功地開發了「水稻栽培計算機模擬優化決策系統」,可使每畝水稻增產5-10%。江蘇、福建、陝西、貴州等省的廣大農戶和農業技術部門,按這一系統提供的當時當地最佳栽培指標和栽培措施種植水稻700萬畝,增產約1.75億公斤,增收近1億元。該系統是我國第一個大型作物模擬模型,是作物生理生態的計算機模擬技術與作物栽培的優化決策理論相結合的產物。利用這一系統,可在計算機上逐日模擬水稻實際生長發育、光合生產、器官建成和產量形成等復雜過程,找出最佳播期、播量、栽期、栽插密度、肥水管理和病蟲害防治等一系列最佳的水稻栽培指標和措施,使用於水稻的實際種植。這一系統適用於不同氣候、土壤、品種,稻作制度和育種方式的水稻栽培。用戶可藉助該系統制定主要水稻品種的常年優化決策,並據此進而繪制水稻高產栽培模式圖,直接用於水稻種植。也可根據氣象條件和苗情變化,制定當年的栽培優化決策。有關權威對此項成果評價很高,認為這是我國作物栽培研究領域的一項開創性成果,達到了國際先進水平。其中有關水稻發育期和葉齡動態的模型已處於國際領先水平。這一系統的開發成功,使我國成為繼美國、荷蘭之後,世界上第三個獨立完成大型作物模擬模型的國家。
一般的農作物的種植包括選地整地、施肥、播種、田間管理、收獲等幾個方面。田間管理是最關鍵的一個方面,包括中耕鬆土、除草、施肥、澆水、防止病害等。
以下以蕎麥為例介紹農作物種植技術:
一、整地
蕎麥對土壤條件要求不嚴格,不論砂壤土、輕壤土、酸性土、微鹼性土及新墾地,均可種植。播種前要求進行深耕、細耙,使土壤疏鬆。
二、施肥
蕎麥是需肥較多的作物,每生產100千克蕎麥,需要吸收3.3千克氮,1.5千克五氧化二磷,4.3千克氧化鉀。另據研究,蕎麥根系吸收磷、鉀肥的能力很強,尤其對於不易溶解的磷肥,具有特殊的利用能力,施用翠姆磷、鉀肥能顯著提高蕎麥產量;氮肥不宜多施,否則容易倒伏。基肥以廄肥、磷肥和草木灰為主,生長期適當追肥。
三、播種
播種前,要精選大而飽滿的種子,並曬種,以促進後熟,提高發芽勢和發芽率。播種量每畝2~4千克,播種期可延續至7月中、下旬。播種方式有撒播、點播和條播,以條播為好,行距35-50厘米,播深3~4厘米,土壤乾旱時,可加深到5-6厘米。
四、管理
播種後,依土壤墒情進行鎮壓,出苗後鋤地滅草,防止水分蒸發。開花前結合培土、追肥,進行第二次中耕。
五、收獲
蕎麥開花期很長,種子成熟極不一致,且籽粒容易脫落,故適期收獲十分重要;一般在大部分植株有三分之二的果實變為褐色時,即為適宜的收獲期。收獲時間最好選在早晨露水未乾時,並注意輕割輕放,以減少落粒損失。收獲前如遇霜害或大風天氣,應抓緊搶收。
『叄』 植物營養田間研究的方案設計主要有哪幾種
植物營養田間研究的方案設計主要有兩種:制訂試驗處理方案和試驗小區設置方案。
一個試驗設計有若干個處理。如一個品種或一種栽培措施,就是一個處理。在田間試驗中,安排處理的小塊地段稱試驗小區。試驗中同一處理種植的小區數目稱重復。試驗須設立對照區。近代田間試驗以「誤差控制」為理論基礎,遵照以下3個基本原則進行設計:①重復原則。在試驗田上每個處理只有設置幾個重復,才能根據相同處理的各小區間的差異情況,估算其試驗誤差的大小。重復越多,處理平均值越可靠,因為平均數的標准差與重復次數的平方根成反比。②隨機排列原則。其目的在於使各處理在重復內所佔的小區位置機會均等,這樣可以避免由土壤肥力、結構、田間管理等環境因素帶來的系統性誤差。隨機排列只有在設置重復的基礎上才能發揮作用。③局部控制原則。將試驗田按照土壤肥力等因素劃為幾個局部地段,使地段之內環境條件比較一致,各個處理在每地段內只安排1個小區,成為1個區組(又稱重復)。由於地段內土壤條件差異較小,各處理互相比較時可靠性較高。在上述3種情況下,與處理比較無關的變異的量可在統計分析中消除掉。
『肆』 科學種植要先檢測土壤中的養分含量,有哪些方法
眾所周知,盲人種植有一個大問題,如盲施肥會導致農作物中缺乏營養,土壤層營養。這種不平衡的成分不僅對食物作物的生長和發育不利,而且還會導致土壤層和土壤中的問題。過量的營養素是易於對作物產生生理障礙,導致生產和質量顯著下降,土壤層營養的不平衡將導致壞徽章。因此,為了解決農業的這種特定問題,對土壤層營養素的科學研究方法非常重要。
『伍』 無土栽培的水培法有哪些 各有什麼特點 謝謝了
無土栽培種類介紹
無土栽培法又稱營養栽培法、水耕法。它是在栽種作物時不用土壤,不施糞肥,一般僅用化學肥料或化學試劑配成的營養液供給作物所需養分的特殊栽培方法。它既是實驗室里進行作物栽培的方法,也是實驗室進行作物培養實驗的一種研究手段。它一般在較封閉的室內環境進行,因此受病蟲害感染的機會很小,很少施用農葯,所以可種植出無污染、無公害作物。
一:無土栽培的優點
1.不受土地條件限制。 無土栽培改變了「萬物土中生」的依賴土地生存的傳統觀念和土壤耕種方式,在不宜耕種的地方如沙石,不毛之地,甚至宇宙飛船上都可以栽培作物。在家庭、辦公室可利用窗檯、陽台、走廊、屋頂及其它空閑地栽種植物,這不僅可以創造經濟效益,還可以凈化空氣、節約用水,清潔衛生,既不污染環境,也不為環境所污染。利用無土栽培技術在勝利油田廢棄場地、山東壽光市鹽鹼地上生產高產優質蔬菜已獲得成功。
2.勞動強度小,水肥用量降低。 無土栽培無需傳統耕作中的耕種、除草、土壤消毒、追肥等繁瑣環節,單位勞動力管理的規模可大大增加,勞動強度明顯下降。營養液栽培的水肥供應一般採用微管道灌溉系統,較易實行定點、局部化,可明顯降低水肥的浪費。試驗證明可比土壤栽培節水3~7倍,肥料利用率提高20%~30%。
3.病蟲害明顯減少。 無土栽培可防止因土傳病原傳播的多種惡性病害的發生,切斷了一個較重要的病蟲害傳播渠道;另外,由於人為改善了根際微環境,促使植株生長健壯,增強了自身的抗病能力,避免了土壤栽培中因多年鹽分積累和連作導致的土壤鹽漬化及重茬減產現象。同時,基質的消毒同土壤消毒相比更經濟、方便。
4.優質高產。 無土栽培,目前主要作為設施栽培中的一個組成部分,它不僅有通過設施而達到的適於作物生長的光、溫、氣等條件,還具有基質和專門的水肥供給系統,提供了適於根部發育的最佳小環境。且各種環境因子均能人為地較好控制。因而能夠更好地協調植株的地上與地下、營養生長與生殖生長等的關系,容易發揮高產的潛能。無土栽培技術較成熟的國家和地區,單位面積產量可比土壤栽培提高0.4~20倍(因作物而異,一般在2~4倍之間),我國試驗示範結果也多在30%以上。例如,一般農田種植的西紅柿, 畝產約800~1200公斤,而水培法畝產可達3萬公斤,高的在5萬公斤以上。生產及試驗證明,無土栽培不僅提高了產量,同時也明顯促進了作物的生長速度,產品的外觀品質和理化性狀也有不同程度的改善:如無土栽培的番茄形狀端正、顏色鮮艷、著色均勻、味道較好、營養價值(Vc、糖等)比土壤栽培均有改善;葉菜、瓜果中的硝酸鹽含量可得到理想控制;無土栽培的花卉花期早、長,顏色艷,香味濃,部分在土壤栽培條件下不易開花的品種,在無土栽培條件下也能較容易地達到目標。
5.便於工廠化生產。 無土栽培充分顯示出農業可以像工業生產一樣,機械化、自動化生產作物,完全由人工控制植物生長。現在世界上已有全自動化無土栽培設施和立體化無土栽培工廠。
二:無土栽培的種類
土栽培法可以分為5種,即水溶液培養法、砂培養法、培養基培養法、混合培養法和營養膜培養法,其中最常用的是水培法和培養基法。
水培法:
栽培介質為水。在生長過程中並不需加營養液,這大多是一些具有膨大鱗莖的植物和一些水生植物。幾種常見的水培植物如下: 水仙:石蒜科植物,鱗莖肥大,蓄有充足的養分,基部叢生白色肉質根,在秋冬時節放入容器中,以美麗的鵝卵石或彩石護住根部,或盡量讓根須生長。一般在室內培育45—60天就能開花。 冬季置一盆於室內,清潔雅緻,香氣四溢,被作為傳統的年節花卉。水仙的培育不需加任何營養劑,就能生長很好,一般為防止徒長,白天讓其接受陽光照射,晚上將容器的水倒掉,以濕紗布護住根部,這樣可以控制徒長且健壯美觀。 風信子:百合科植物,也是球根花卉。水培方法也較簡單。選購一瓶口能卡住球莖的容器,最好是上小下大的葫蘆形容器,以透明玻璃質地 較好,水溫不宜高,在15℃以下較好,把球根放瓶頸上,待發根後,可將水位降低至根部剛能 觸及水面為好,這樣可使根部充分吸收氧氣,促進根須的生長。當根部發育後,用黑布將培養 容器遮住,讓球根進一步發育。冬季要將容器移到陽光充足的地方,促使植物花大、花壯,風信子花序豐滿,顏色多樣,根須潔白。也可將數株風信子植於魚缸內,基質用砂,輔以陰生的蕨類植物,構成一幅饒有野趣的小景,也很別致。水養植物的容器宜造型美觀、別致,有時一些生活用器如高腳酒杯、酒瓶都能選用,也能選用大口容器。桌頭、案幾放上一盆水養植物,水清花艷,令人耳目一新,神明氣爽。
砂培法:
沙培方法也是省錢省力的養花措施。基質用清潔的河沙,排水性能良好,盆底的小孔須用瓦片填住,以防河沙下泄。河沙需經常保護濕潤,每周用清水灌透1次,培養液肥是花寶,夏季至少每天施用1次,冬季可隔日1次。適於沙培的花卉種類很多,如天竺葵、紫羅蘭、常春藤、石蒜、仙客來、仙人掌類、洋水仙等。 仙人掌類為多肉植物,體內含大量水分,種類繁多,體形多樣,耐乾燥,易於栽培管理。栽培基質可用純沙或純沙加少量腐葉土。仙人掌雖然耐土旱,但並不意味著可以不澆水,如果長期不澆水,植物體就易產生萎縮、凹陷的現象。沙培的仙人掌,生長良好,清潔美觀。
『陸』 無土栽培技術的幾種方式
1、深液流栽培:營養液層較深,根系伸展在較深的液層中,每株佔有的液量較多,因此營養液濃度、溶解氧、酸鹼度、溫度以及水分存量都不易發生急劇變動,為根系提供了一個較穩定的生長環境。
2、營養液膜栽培:是一種將植物種植在淺層流動的營養液中的水培方法。該技術因液層淺,作物根系一部分浸在淺層流動的營養液中,另一部分則暴露於種植槽內的濕氣中,可較好地解決根系需氧問題。
3、浮板毛管栽培:採用栽培床內設浮板濕氈的分根技術,為培養濕氣根創造豐氧環境,解決水氣矛盾;較長的水平栽培床貯存大量的營養液。
無土栽培的應用
(一)用於蔬菜栽培:培養無污染的綠色食品,健康安全,深受人們的重視。
(二)用於花卉栽培:無論是切花或是盆花都先適合無土栽培,無土栽培的花卉不僅花頭大,而且顏色鮮艷。
(三)用於栽培葯用植物:許多葯用植物都是根用植物,根的生長環境十分關鍵,無土栽培可為葯用植物提供良好的生長環境,因而種植效果十分明顯。
(四)用於果木栽培:無土栽培培育的果樹砧木幼苗生長快、成活率高;扦插快繁的果樹生根快、成苗率高。
『柒』 作物栽培學的研究內容
作物的種類、特性千差萬別,人類所需要的作物器官各不相同(如甘薯的塊根、甘蔗的莖稈、煙草的葉片、啤酒花的花、稻麥的穎果和豆類的種子等),加以作物的生產具有明顯的季節性(時間性)和地域性(空間性),因而作物栽培技術不但因作物種類而異,同一種作物也常因時間和空間條件的不同而有不同的特性。
除了一般地分為食用作物栽培學、經濟作物栽培學、飼料及綠肥作物栽培學、葯用作物栽培學等以外,還常進一步細分為水稻栽培學、小麥栽培學、棉花栽培學等。 小麥的階段發育特性及其在生產上的應用、小麥的產量構成因素及各因素形成過程、小麥出苗分櫱階段的生育特點和栽培技術及原理;小麥各生育階段的苗情診斷技術;小麥拔節孕穗期追肥技術及原理;小麥倒伏產生的原因及防治;乾熱風對小麥的危害及防禦措施。然而作物栽培仍有其共同的基本的研究目的和內容。為了在研究不同作物的性狀及其生長發育規律的基礎上,重點探討產量構成因素、所需要的環境條件和相應的技術措施,以求充分發揮作物的生產潛力,獲得預期的產品數量和質量,現代作物栽培學的研究內容主要集中在如何運用人為的促進或控制措施調節下述3方面的關繫上:
①作物和環境條件之間的關系。如溫度、降水量、光照、土壤酸鹼度和營養及與作物本身需求的關系等。
②作物個體與群體之間的關系。包括種植密度對單株生長發育和產量構成因素的影響等。
③作物個體本身器官之間的關系。如調節營養器官和生殖器官之間的關系等。這些方面的研究都具有很強的實踐性,因此需要因地、因時、因作物及其品種而制宜,在生產實踐的基礎上不斷發展完善。
同時由於它涉及作物-環境-栽培技術措施三者關系,又需要綜合應用土壤學、作物生理學、作物生態學以至農業經濟學等多種學科的理論知識。隨著不同學科的相互滲透,以及作物生長發育最優模式方法的採用和電子計算機、自動化診斷、自動化監測等新技術的應用,作物栽培學的研究正在提高到新的水平。
『捌』 農作物的栽培方式
農作物的種植模式主要有以下四種:
單作一熟制:是指一年內在同一塊田地上只種收一季作物的種植方式,是由單一作物種類組成的單一群體結構實行一年一熟制的種植模式,是農業生產中應用歷史最悠久的種植模式。
單作多熟制:是指由單一作物種類組成單一群體結構,但一年內種收二次以上作物的種植模式。兩茬作物之間需要經過一定的空閑時間,採用直播或移栽方式種植後茬作物。
多作一熟制:是指兩種或兩種以上作物組成的復合群體結構,由於生育期相近或基本相同,一年只種收一次,習慣上仍稱為一熟,通常稱為間混作或混合作。
多作多熟制:是指在同一塊地上,一年內分期種植兩種或兩種以上生育季節不同作物並構成復合群體結構的種植方式,兩種或兩種以上作物套作是多作多熟制的典型代表。
『玖』 植物生理學研究的內容及與農業的關系
植物生理學研究的內容及與農業的關系:
1、植物生理學研究的內容可以引起農業的巨大變革。
2、植物生理學研究的內容可以促進現代農業向更科學的方向發展。
3、植物生理學研究的內容是指導農業中科學種田的理論基礎。
植物生理學主要研究植物生命活動規律與細胞環境相互關系,在細胞結構與功能的基礎上研究植物環境刺激的信號轉導、能量代謝和物質代謝。植物生理學的內容包括生長發育和形態建成,物質與能量的轉化,信息傳遞和信號轉導。
(9)作物栽培生理研究方法有哪幾種擴展閱讀
一、植物生理學的發展
植物生理學的起源一般都追溯到16世紀荷蘭人范埃爾蒙的實驗,19世紀後期德國的J·von·薩克斯首先開設了植物生理學專門課程。從二十世紀至今,物理、化學等學科的發展及先進技術應用,從結構、功能、不同層次進行研究,對植物生理學的一些機理問題,有了新認識、新概念、新觀點。
二、植物生理學的作用
植物生理學對植物的礦質營養的知識是合理施肥以及肥料工業的基礎;對植物的水分關系的分析能為灌溉提供方案;激素的發現,使人們得以合成,促進插條生根,疏花疏果,誘導、加強或解除休眠,促進或抑制生長等以提高農產品產量和質量。