作物栽培生理研究方法有哪几种

‘壹’ 如何作物育种与栽培

近年来，计算机技术在作物育种领域大显身手，建功立业。国际水稻研究所精选了300个水稻优良品种组成亲本材料圃，并对亲本性状进行详细调查，把结果输入计算机，对主要性状进行归类，建立了亲本数据库。这样，人们就可快速、准确地检索，育种家得以及时、全面地了解亲本的各种性状、特性及有关信息，为选配亲本提供依据。中国农业科学院作物育种栽培研究所等7个育种研究单位于1984年选择一批亲本品种，按统一设计、统一记载标准和格式进行观察记载，为建立亲本数据库提供了丰富的基础数据。

在亲本研究和选配方面，中国农科院作物所于1978-1982年以北部冬小麦区45-59个常用小麦亲本为材料，对27个数量性状进行了系统调查，在M-CZ1/50微型机上进行了遗传距离类平均法聚类分析研究，客观地确定了所研究亲本间的亲疏关系，为亲本选配提供了科学依据。

除此之外，计算机在理想株型研究、杂种后代选择方法的模拟、品种系谱追踪、系谱记录和后代选择和提高区域试验质量方面都发挥了重要作用。使用计算机建立人工智能专家系统，则为育种工作的正确决策提供咨询服务。中国农科院作物所开发成功“冬小麦新品种选育专家系统”，曾获得农业部科技进步二等奖。该系统根据人工智能理论、知识工程方法和专家系统技术，把小麦遗传育种方面的专家知识和经验组成知识库，采用专家知识与作物性状值、育种目标和标准权数有机结合的知识表示方法，来表达育种专家求解问题的特点及其推理过程。该系统收集了全国有关地区数十年育种、区试、生产等数据资料，建成14个事实库，收集范围广，准确可靠。系统的推理能力强，回顾性检验符合率在90％左右。该系统可在北方冬麦区地区级以上小麦育种单位和农业大专院校作物育种专业推广应用。

计算机进入作物栽培过程，各种作物模拟模型频频出现，并得到广泛应用，人们认为，这标志着世界农业进入了信息时代。

目前，美国的作物模拟模型是世界上应用最广的作物模型之一。该作物模型是应用系统工程原理、动力学方法和计算机技术构成的作物——土壤——大气系统的动态模拟模型。它系统地研究了作物生长、器官发育和产量形成等方面的形态和生理特征，并分析了外界环境对作物光合、呼吸、蒸腾作用以及光合产物的输送、转化等一系列物理、化学过程的影响。该模型描述了影响作物生产力的如下五个过程：一是品种的遗传特性及天气条件对作物发育过程的影响；二是叶片、茎秆和根系的生长；三是生物量的积累和分配；四是土壤水分的利用和分配；五是氮素的输送和分配。该模型模拟作物在自然环境下生长、发育和产量形成的动态过程，并能进行作物产量预测和提供节水施肥的决策信息。它为广大农户进行作物栽培优化管理提供指导。它也是农业领导和生产部门的辅助决策工具。现在，我国已引进美国作物模型，为开发我们自己的作物模型作参考。

近年，江苏省农业科学院有关课题组经过多年的辛勤劳动，成功地开发了“水稻栽培计算机模拟优化决策系统”，可使每亩水稻增产5-10％。江苏、福建、陕西、贵州等省的广大农户和农业技术部门，按这一系统提供的当时当地最佳栽培指标和栽培措施种植水稻700万亩，增产约1.75亿公斤，增收近1亿元。该系统是我国第一个大型作物模拟模型，是作物生理生态的计算机模拟技术与作物栽培的优化决策理论相结合的产物。利用这一系统，可在计算机上逐日模拟水稻实际生长发育、光合生产、器官建成和产量形成等复杂过程，找出最佳播期、播量、栽期、栽插密度、肥水管理和病虫害防治等一系列最佳的水稻栽培指标和措施，使用于水稻的实际种植。这一系统适用于不同气候、土壤、品种，稻作制度和育种方式的水稻栽培。用户可借助该系统制定主要水稻品种的常年优化决策，并据此进而绘制水稻高产栽培模式图，直接用于水稻种植。也可根据气象条件和苗情变化，制定当年的栽培优化决策。有关权威对此项成果评价很高，认为这是我国作物栽培研究领域的一项开创性成果，达到了国际先进水平。其中有关水稻发育期和叶龄动态的模型已处于国际领先水平。这一系统的开发成功，使我国成为继美国、荷兰之后，世界上第三个独立完成大型作物模拟模型的国家。

‘贰’ 农作物的种植方法有哪些

一般的农作物的种植包括选地整地、施肥、播种、田间管理、收获等几个方面。田间管理是最关键的一个方面，包括中耕松土、除草、施肥、浇水、防止病害等。

以下以荞麦为例介绍农作物种植技术：

一、整地

荞麦对土壤条件要求不严格，不论砂壤土、轻壤土、酸性土、微碱性土及新垦地，均可种植。播种前要求进行深耕、细耙，使土壤疏松。

二、施肥

荞麦是需肥较多的作物，每生产100千克荞麦，需要吸收3.3千克氮，1.5千克五氧化二磷，4.3千克氧化钾。另据研究，荞麦根系吸收磷、钾肥的能力很强，尤其对于不易溶解的磷肥，具有特殊的利用能力，施用翠姆磷、钾肥能显着提高荞麦产量;氮肥不宜多施，否则容易倒伏。基肥以厩肥、磷肥和草木灰为主，生长期适当追肥。

三、播种

播种前，要精选大而饱满的种子，并晒种，以促进后熟，提高发芽势和发芽率。播种量每亩2~4千克，播种期可延续至7月中、下旬。播种方式有撒播、点播和条播，以条播为好，行距35-50厘米，播深3~4厘米，土壤干旱时，可加深到5-6厘米。

四、管理

播种后，依土壤墒情进行镇压，出苗后锄地灭草，防止水分蒸发。开花前结合培土、追肥，进行第二次中耕。

五、收获

荞麦开花期很长，种子成熟极不一致，且籽粒容易脱落，故适期收获十分重要;一般在大部分植株有三分之二的果实变为褐色时，即为适宜的收获期。收获时间最好选在早晨露水未干时，并注意轻割轻放，以减少落粒损失。收获前如遇霜害或大风天气，应抓紧抢收。

‘叁’ 植物营养田间研究的方案设计主要有哪几种

植物营养田间研究的方案设计主要有两种：制订试验处理方案和试验小区设置方案。
一个试验设计有若干个处理。如一个品种或一种栽培措施,就是一个处理。在田间试验中,安排处理的小块地段称试验小区。试验中同一处理种植的小区数目称重复。试验须设立对照区。近代田间试验以“误差控制”为理论基础,遵照以下3个基本原则进行设计：①重复原则。在试验田上每个处理只有设置几个重复，才能根据相同处理的各小区间的差异情况，估算其试验误差的大小。重复越多，处理平均值越可靠，因为平均数的标准差与重复次数的平方根成反比。②随机排列原则。其目的在于使各处理在重复内所占的小区位置机会均等，这样可以避免由土壤肥力、结构、田间管理等环境因素带来的系统性误差。随机排列只有在设置重复的基础上才能发挥作用。③局部控制原则。将试验田按照土壤肥力等因素划为几个局部地段，使地段之内环境条件比较一致，各个处理在每地段内只安排1个小区，成为1个区组（又称重复）。由于地段内土壤条件差异较小，各处理互相比较时可靠性较高。在上述3种情况下,与处理比较无关的变异的量可在统计分析中消除掉。

‘肆’ 科学种植要先检测土壤中的养分含量，有哪些方法

众所周知，盲人种植有一个大问题，如盲施肥会导致农作物中缺乏营养，土壤层营养。这种不平衡的成分不仅对食物作物的生长和发育不利，而且还会导致土壤层和土壤中的问题。过量的营养素是易于对作物产生生理障碍，导致生产和质量显着下降，土壤层营养的不平衡将导致坏徽章。因此，为了解决农业的这种特定问题，对土壤层营养素的科学研究方法非常重要。

‘伍’ 无土栽培的水培法有哪些 各有什么特点 谢谢了

无土栽培种类介绍
无土栽培法又称营养栽培法、水耕法。它是在栽种作物时不用土壤，不施粪肥，一般仅用化学肥料或化学试剂配成的营养液供给作物所需养分的特殊栽培方法。它既是实验室里进行作物栽培的方法，也是实验室进行作物培养实验的一种研究手段。它一般在较封闭的室内环境进行，因此受病虫害感染的机会很小，很少施用农药，所以可种植出无污染、无公害作物。
一：无土栽培的优点
1.不受土地条件限制。 无土栽培改变了“万物土中生”的依赖土地生存的传统观念和土壤耕种方式，在不宜耕种的地方如沙石，不毛之地，甚至宇宙飞船上都可以栽培作物。在家庭、办公室可利用窗台、阳台、走廊、屋顶及其它空闲地栽种植物，这不仅可以创造经济效益，还可以净化空气、节约用水，清洁卫生，既不污染环境，也不为环境所污染。利用无土栽培技术在胜利油田废弃场地、山东寿光市盐碱地上生产高产优质蔬菜已获得成功。
2.劳动强度小，水肥用量降低。 无土栽培无需传统耕作中的耕种、除草、土壤消毒、追肥等繁琐环节，单位劳动力管理的规模可大大增加，劳动强度明显下降。营养液栽培的水肥供应一般采用微管道灌溉系统，较易实行定点、局部化，可明显降低水肥的浪费。试验证明可比土壤栽培节水3～7倍，肥料利用率提高20%～30%。
3.病虫害明显减少。 无土栽培可防止因土传病原传播的多种恶性病害的发生，切断了一个较重要的病虫害传播渠道;另外，由于人为改善了根际微环境，促使植株生长健壮，增强了自身的抗病能力，避免了土壤栽培中因多年盐分积累和连作导致的土壤盐渍化及重茬减产现象。同时，基质的消毒同土壤消毒相比更经济、方便。
4.优质高产。 无土栽培，目前主要作为设施栽培中的一个组成部分，它不仅有通过设施而达到的适于作物生长的光、温、气等条件，还具有基质和专门的水肥供给系统，提供了适于根部发育的最佳小环境。且各种环境因子均能人为地较好控制。因而能够更好地协调植株的地上与地下、营养生长与生殖生长等的关系，容易发挥高产的潜能。无土栽培技术较成熟的国家和地区，单位面积产量可比土壤栽培提高0.4～20倍（因作物而异，一般在2～4倍之间），我国试验示范结果也多在30%以上。例如，一般农田种植的西红柿， 亩产约800～1200公斤，而水培法亩产可达3万公斤，高的在5万公斤以上。生产及试验证明，无土栽培不仅提高了产量，同时也明显促进了作物的生长速度，产品的外观品质和理化性状也有不同程度的改善：如无土栽培的番茄形状端正、颜色鲜艳、着色均匀、味道较好、营养价值（Vc、糖等）比土壤栽培均有改善；叶菜、瓜果中的硝酸盐含量可得到理想控制；无土栽培的花卉花期早、长，颜色艳，香味浓，部分在土壤栽培条件下不易开花的品种，在无土栽培条件下也能较容易地达到目标。
5.便于工厂化生产。 无土栽培充分显示出农业可以像工业生产一样，机械化、自动化生产作物，完全由人工控制植物生长。现在世界上已有全自动化无土栽培设施和立体化无土栽培工厂。
二：无土栽培的种类
土栽培法可以分为5种，即水溶液培养法、砂培养法、培养基培养法、混合培养法和营养膜培养法，其中最常用的是水培法和培养基法。
水培法：
栽培介质为水。在生长过程中并不需加营养液，这大多是一些具有膨大鳞茎的植物和一些水生植物。几种常见的水培植物如下： 水仙：石蒜科植物，鳞茎肥大，蓄有充足的养分，基部丛生白色肉质根，在秋冬时节放入容器中，以美丽的鹅卵石或彩石护住根部，或尽量让根须生长。一般在室内培育45—60天就能开花。 冬季置一盆于室内，清洁雅致，香气四溢，被作为传统的年节花卉。水仙的培育不需加任何营养剂，就能生长很好，一般为防止徒长，白天让其接受阳光照射，晚上将容器的水倒掉，以湿纱布护住根部，这样可以控制徒长且健壮美观。 风信子：百合科植物，也是球根花卉。水培方法也较简单。选购一瓶口能卡住球茎的容器，最好是上小下大的葫芦形容器，以透明玻璃质地 较好，水温不宜高，在15℃以下较好，把球根放瓶颈上，待发根后，可将水位降低至根部刚能 触及水面为好，这样可使根部充分吸收氧气，促进根须的生长。当根部发育后，用黑布将培养 容器遮住，让球根进一步发育。冬季要将容器移到阳光充足的地方，促使植物花大、花壮，风信子花序丰满，颜色多样，根须洁白。也可将数株风信子植于鱼缸内，基质用砂，辅以阴生的蕨类植物，构成一幅饶有野趣的小景，也很别致。水养植物的容器宜造型美观、别致，有时一些生活用器如高脚酒杯、酒瓶都能选用，也能选用大口容器。桌头、案几放上一盆水养植物，水清花艳，令人耳目一新，神明气爽。
砂培法：
沙培方法也是省钱省力的养花措施。基质用清洁的河沙，排水性能良好，盆底的小孔须用瓦片填住，以防河沙下泄。河沙需经常保护湿润，每周用清水灌透1次，培养液肥是花宝，夏季至少每天施用1次，冬季可隔日1次。适于沙培的花卉种类很多，如天竺葵、紫罗兰、常春藤、石蒜、仙客来、仙人掌类、洋水仙等。 仙人掌类为多肉植物，体内含大量水分，种类繁多，体形多样，耐干燥，易于栽培管理。栽培基质可用纯沙或纯沙加少量腐叶土。仙人掌虽然耐土旱，但并不意味着可以不浇水，如果长期不浇水，植物体就易产生萎缩、凹陷的现象。沙培的仙人掌，生长良好，清洁美观。

‘陆’ 无土栽培技术的几种方式

1、深液流栽培：营养液层较深，根系伸展在较深的液层中，每株占有的液量较多，因此营养液浓度、溶解氧、酸碱度、温度以及水分存量都不易发生急剧变动，为根系提供了一个较稳定的生长环境。

2、营养液膜栽培：是一种将植物种植在浅层流动的营养液中的水培方法。该技术因液层浅，作物根系一部分浸在浅层流动的营养液中，另一部分则暴露于种植槽内的湿气中，可较好地解决根系需氧问题。

3、浮板毛管栽培：采用栽培床内设浮板湿毡的分根技术，为培养湿气根创造丰氧环境，解决水气矛盾；较长的水平栽培床贮存大量的营养液。

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无土栽培的应用

（一）用于蔬菜栽培：培养无污染的绿色食品，健康安全，深受人们的重视。

（二）用于花卉栽培：无论是切花或是盆花都先适合无土栽培，无土栽培的花卉不仅花头大，而且颜色鲜艳。

（三）用于栽培药用植物：许多药用植物都是根用植物，根的生长环境十分关键，无土栽培可为药用植物提供良好的生长环境，因而种植效果十分明显。

（四）用于果木栽培：无土栽培培育的果树砧木幼苗生长快、成活率高；扦插快繁的果树生根快、成苗率高。

‘柒’ 作物栽培学的研究内容

作物的种类、特性千差万别，人类所需要的作物器官各不相同（如甘薯的块根、甘蔗的茎秆、烟草的叶片、啤酒花的花、稻麦的颖果和豆类的种子等），加以作物的生产具有明显的季节性（时间性）和地域性(空间性)，因而作物栽培技术不但因作物种类而异，同一种作物也常因时间和空间条件的不同而有不同的特性。
除了一般地分为食用作物栽培学、经济作物栽培学、饲料及绿肥作物栽培学、药用作物栽培学等以外，还常进一步细分为水稻栽培学、小麦栽培学、棉花栽培学等。 小麦的阶段发育特性及其在生产上的应用、小麦的产量构成因素及各因素形成过程、小麦出苗分蘖阶段的生育特点和栽培技术及原理；小麦各生育阶段的苗情诊断技术；小麦拔节孕穗期追肥技术及原理；小麦倒伏产生的原因及防治；干热风对小麦的危害及防御措施。然而作物栽培仍有其共同的基本的研究目的和内容。为了在研究不同作物的性状及其生长发育规律的基础上，重点探讨产量构成因素、所需要的环境条件和相应的技术措施，以求充分发挥作物的生产潜力，获得预期的产品数量和质量，现代作物栽培学的研究内容主要集中在如何运用人为的促进或控制措施调节下述3方面的关系上:
①作物和环境条件之间的关系。如温度、降水量、光照、土壤酸碱度和营养及与作物本身需求的关系等。
②作物个体与群体之间的关系。包括种植密度对单株生长发育和产量构成因素的影响等。
③作物个体本身器官之间的关系。如调节营养器官和生殖器官之间的关系等。这些方面的研究都具有很强的实践性，因此需要因地、因时、因作物及其品种而制宜，在生产实践的基础上不断发展完善。
同时由于它涉及作物－环境－栽培技术措施三者关系，又需要综合应用土壤学、作物生理学、作物生态学以至农业经济学等多种学科的理论知识。随着不同学科的相互渗透，以及作物生长发育最优模式方法的采用和电子计算机、自动化诊断、自动化监测等新技术的应用，作物栽培学的研究正在提高到新的水平。

‘捌’ 农作物的栽培方式

农作物的种植模式主要有以下四种：

单作一熟制：是指一年内在同一块田地上只种收一季作物的种植方式，是由单一作物种类组成的单一群体结构实行一年一熟制的种植模式，是农业生产中应用历史最悠久的种植模式。

单作多熟制：是指由单一作物种类组成单一群体结构，但一年内种收二次以上作物的种植模式。两茬作物之间需要经过一定的空闲时间，采用直播或移栽方式种植后茬作物。

多作一熟制：是指两种或两种以上作物组成的复合群体结构，由于生育期相近或基本相同，一年只种收一次，习惯上仍称为一熟，通常称为间混作或混合作。

多作多熟制：是指在同一块地上，一年内分期种植两种或两种以上生育季节不同作物并构成复合群体结构的种植方式，两种或两种以上作物套作是多作多熟制的典型代表。

‘玖’ 植物生理学研究的内容及与农业的关系

植物生理学研究的内容及与农业的关系：

1、植物生理学研究的内容可以引起农业的巨大变革。

2、植物生理学研究的内容可以促进现代农业向更科学的方向发展。

3、植物生理学研究的内容是指导农业中科学种田的理论基础。

植物生理学主要研究植物生命活动规律与细胞环境相互关系，在细胞结构与功能的基础上研究植物环境刺激的信号转导、能量代谢和物质代谢。植物生理学的内容包括生长发育和形态建成，物质与能量的转化，信息传递和信号转导。

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一、植物生理学的发展

植物生理学的起源一般都追溯到16世纪荷兰人范埃尔蒙的实验，19世纪后期德国的J·von·萨克斯首先开设了植物生理学专门课程。从二十世纪至今，物理、化学等学科的发展及先进技术应用，从结构、功能、不同层次进行研究，对植物生理学的一些机理问题，有了新认识、新概念、新观点。

二、植物生理学的作用

植物生理学对植物的矿质营养的知识是合理施肥以及肥料工业的基础；对植物的水分关系的分析能为灌溉提供方案；激素的发现，使人们得以合成，促进插条生根，疏花疏果，诱导、加强或解除休眠，促进或抑制生长等以提高农产品产量和质量。