一、生长发育的概念

作物的生长和发育常常是交织在一起的。

作物的生长是指植物细胞的增大与增多，是植物体或某一器官体积或重量增加的量变过程。

作物的发育是指作物从营养生长转到生殖生长的质变过程。

二、作物的温光反应特性

作物生长发育过程中需要一定的温度和光周期引导，才能从营养生长转为生殖生长的特性，称为作物的温光反应特性。低温长日型：小麦。高温短日型：水稻。

三、种子（一）种子的萌发

种子萌发的过程：吸水膨胀（物理过程）、萌动（生化过程）、发芽

种子的萌发的环境条件：温度、水分、氧气

种子萌发对温度要求表现出三基点：最高温度、最低温度、最适温度。

在一定温度范围内，随温度增高，种子萌发速度加快。

含蛋白质多的种子萌发时吸水量较大，含淀粉多的种子萌发时吸水量小。

一般作物种子在空气中含氧量为11%以上时就可正常萌发，氧气含量下降到5%以下时种子不能萌发。

土壤板结或水分过多都会造成土壤缺氧。播种前的整地等耕作措施可以增加土壤通透性，从而促进种子萌发。

（二）种子的休眠

有些作物的种子在适宜的环境条件夏仍不能正常萌发，称为种子的休眠。

休眠的种子对不良环境尤其是寒冷和干旱的抵抗力较强。

（三）种子的基本结构

包括：胚、胚乳和种皮。

胚是构成种子的最重要部分，是新一代作物体的幼体，作物器官的形态发生从胚开始。

种皮是包被在种子最外面的结构，可以保护种子内的胚，避免水分丧失，机械损伤和病虫害的侵入。

（四）种子的类型（按有无胚乳）

有胚乳种子：大部分种子都是，多数单子叶作物和部分双子叶作物的种子，如荞麦、黄麻、烟草、小麦、水稻等。

无胚乳种子：常具有肥厚的子叶，如花生、蚕豆、棉花、油菜、大豆、芝麻、甜菜、大麻等。

四、根（一）根的主要功能

吸收、输导、支持、合成、储藏。

（二）种子植物和微生物间的共生关系

根瘤

作物地下部分的瘤状突起，在豆科作物中发现较多。

根瘤菌能将空气中游离氮转变为氨，供给作物生长发育的需要。农业生产上常施用根瘤菌肥或利用豆科作物与其他农作物轮作、套作或间作的栽培方法， 可以达到少施肥的目的。

菌根

菌根是作物根与土壤中的真菌形成的共生体，能够加强根的吸收能力，帮助作物生长。如小麦、葱等。

（三）根的变态

储藏根

主要功能是储藏大量营养物质。

根据来源不同被分为肉质直根和块根两大类。 肉质直根：由主根发育而成，一颗植株只有一个植根，如萝卜类、甜菜和人参等。 块根：由侧根和不定根发育形成，在一株作物上可以形成许多块根，如甘薯。

气生根

分为以下四种。

支持根：如玉米、高粱等 攀援根：如常春藤、凌霄花等 呼吸根：如水松、红松等 寄生根：也叫吸器，如菟丝子。

五、茎

茎的主要功能：支持和运输，其次也有储藏和繁殖的功能。

六、叶

叶的主要功能

光合作用、蒸腾作用及一定的吸收作用，少数作物的叶还具有繁殖功能。

叶的分类

完全叶、不完全叶。

完全叶：叶片、叶柄和托叶三部分组成。 不完全叶：仅具有其一或其二的叶。

无托叶的作物

甘薯、油菜、芝麻。

普通烟草

无托叶、无叶柄。

叶的生长

叶的一生要经历分化、伸长、功能、衰老四个时期。

能制造和输出大量光合产物的时期称为功能期，一般是达到定长至全叶1/2变黄的时期。

七、花

营养生长到一定阶段，茎的顶端分生组织转向分化形成花原基。然后形成花的各个部分，经有性生殖过程，产生果实和种子。

花的基本结构：花柄、花托、花被、雄蕊群、雌蕊群。

传粉：当雄蕊和雌蕊发育成熟时，花被打开，雌雄蕊露出，花粉散放，完成传粉过程。

八、作物产量

作物产量的形成是作物整个生育期内利用光和器官将太阳能转化为化学能，将无机物转化为有机物，最后转化为具有经济价值的收获产品的过程。因此，光合作用是产量形成的生理基础。

光合面积：是指作物上所有的绿色面积。

（一）生物产量

光合作用形成的有机物质的积累是农作物产量形成的主要物质基础。

（二）经济产量

禾谷类、豆类和油料作物的主产品是籽粒；

薯类作物的产品是块根或块茎；

棉花是种子上的纤维；

黄红麻为茎秆的韧皮纤维；

甘蔗为蔗茎；

甜菜为肉质根；

烟草和茶叶是它们的叶片；

绿肥、饲料作物是全部茎叶。

九、经济系数

一般以营养器官为主产品的作物（如薯类、烟草等），形成主产品过程简单，经济系数高；

以生殖器官为主产品的作物（如禾谷类、豆类、油菜籽等），经济系数低。

以收获种子的作物：

以碳水化合物为主的，经济系数较高；

以蛋白质和脂肪为主的，经济系数较低。

十、作物的群体分布（一）时间分布

是指随生育进程的群体发展状况。

（二）垂直分布

分为光合层、支持层、吸收层。

光合层：最上层，是制造养分的场所，是群体生产的主体。

支持层：主要是茎秆。

吸收层：指作物的根系。

（三）水平分布

主要指个体分布的均匀度、整齐度、株行距、套作的预留行宽度等。

十一、作物品质（一）作物品质的分类1. 食用品质

是指蒸煮、口感和食味等的特性。

2. 营养品质

主要是指蛋白质含量、氨基酸组成、维生素含量和微量元素含量等。

3. 工艺品质

是指影响产品质量的原材料特性。

4. 加工品质

是指不明显影响加工产品质量，但又对加工过程有影响的原材料特性。

（二）作物品质的形成1. 糖类

作物产量器官中储藏的糖类主要是蔗糖和淀粉。

2. 蛋白质

豆类作物种子内含有特别丰富的蛋白质。

3. 脂类

作物种子中储藏的脂类主要为甘油三酯，它们以小油滴的状态存在于细胞内。

油料作物种子富含脂肪，例如向日葵高达56%左右，花生50%左右，油菜40%左右，大豆20%左右。

光合作用和植株体内储藏的同化物是以蔗糖的形态被输送到种子后，以糖类的形态积累起来，以后随着种子的成熟，糖类转化为脂肪，脂肪含量逐渐增加。

4. 纤维素

纤维素是植物体内广泛分布的一种多糖。纤维素不属于储藏物质，一般也不能为人类作为食物食用，而是重要的轻化工原料。作为纤维作物被人类利用的主要是棉花和麻类。

（三）影响作物品质的环境因素1. 光照

光照不足会严重影响作物的品质（南方麦区的小麦品质差）

日常长度也会对作物品质造成影响（日照太多，大豆蛋白质含量下降，脂肪含量上升）

2. 温度

气候较凉和温差较大的地区有利于大豆油分的积累。

棉纤维的发育需要较高的温度。

烟草是喜温作物，特别是烟叶成熟时要求的温度较高。

3. 水分

水分太少，一般都会明显降低品质；水分太多，会抑制根系的生理功能，降低品质。

4. 土壤

酸性土壤施用石灰改土，可以明显提高作物蛋白质含量。

在壤土、沙土种植的花生糖分、脂肪的含量明显比黏土上种植的花生高。

十二、栽培技术（一）种植密度

对于大多数作物而言，适当稀植可以改善个体营养，提高作物品质。

（二）施肥

在所有的肥料中，一般氮肥对改善品质的作用最大。

（三）生长调节剂

如，用于催熟的乙烯利。