第二章作物的分类、起源与分布

第一节概念与分类第二节起源与传播第三节分布与生产作物学通论第二章作物的分类、起源与分布一、概念crop——“作物”一词源自日本语，我国古代称做稼、禾、谷、粟、稷等等；人类栽培种植的作物有1500多种；而且不断有新的植物资源被开发利用成为栽培作物；中国栽种的作物种类繁多，仅常见的农作物就有50多种。广义上指农作物（fieldcrop）、园艺作物（Horticulturalcrops)和林木(forest)；狭义仅指农田大面积栽培的农作物，一般称为大田作物，俗称庄稼。作物学通论第一节概念与分类3二、分类传统分类方法作物：指由野生植物经人类不断的选择、驯化、利用、演化而来的具有经济价值的栽培植物作物栽培学通常采用的分类法，一般将大田作物（不包含园林学科领域）分为3部分9个类别。粮食作物经济作物饲料及绿肥作物4（一）粮食作物1、禾谷类作物2、豆（菽）类作物3、薯类作物（二）经济作物4、纤维类作物5、油料作物6、糖料作物7、嗜好类作物8、其他作物（三）绿肥与饲料作物9、绿肥与饲料作物（四）药用作物10、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（foodcrops，又称食用作物）（1）禾谷类作物（cerealcrops）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。小麦袁隆平与杂交稻黑麦燕麦荞麦玉米谷子谷子穗型七色玉米高粱高粱荞麦薏苡作物分类（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（foodcrops，又称食用作物）（2）豆类作物（legumecrops）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。大豆蚕豆豌豆豇豆绿豆鹰嘴豆作物分类（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（foodcrops，又称食用作物）（3）薯类作物（tuberouscrops）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。木薯木薯甘薯马铃薯山药山药芋头2、经济作物(economic/industrialcrops)或工业原料作物（1）纤维作物（fibrecrops）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（oilcrops）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（sugarcrops）：主要有甘蔗、甜菜等。（4）嗜好类作物(stimulantcrops):烟草、茶叶、咖啡、可可棉花剑麻亚麻红麻粗纤维，一般用来制麻绳、麻袋苘麻黄麻2、经济作物(economic/industrialcrops)或工业原料作物（2）油料作物（oilcrops）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。油菜芝麻蓖麻花生油桐花油桐棕榈2、经济作物(economic/industrialcrops)或工业原料作物（3）糖料作物（sugarcrops）：主要有甘蔗、甜菜等。甘蔗甜菜甜叶菊2、经济作物(economic/industrialcrops)或工业原料作物（4）嗜好类作物(stimulantcrops):烟草、茶叶、咖啡、可可茶可可烟草茶叶槟榔咖啡啤酒花2、经济作物(economic/industrialcrops)或工业原料作物（5）其他作物桑桑橡胶园红花3、饲料及绿肥作物（forageandgreenmanurecrops）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。水葫芦细绿萍苕子紫云英青贮玉米羊草羊草放牧御谷稗草Ø细绿萍苦荬菜籽粒苋苋菜4、药用作物（medicinalcrops）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。人参人参果何首乌半夏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。薄荷根据作物的生物学特性分类1、按作物感温特性，可分为喜温作物和耐寒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10℃左右。如稻、玉米、高粱、棉花、烟草、甘蔗、花生、粟等。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在1~3℃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2、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，如麦类作物、油菜等。日照长度短于某一临界日长才能开花的作物称短日照作物，如水稻、玉米、棉花、烟草等。开花与日长没有关系的作物称日中性作物，如荞麦、豌豆等。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12小时45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3、按作物对CO2同化途径，可分为C3作物和C4作物C3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CO2补偿点高，有较强的光呼吸，如水稻、麦类、大豆、棉花等。C4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、CO2补偿点低，光呼吸作用也低，在强光高温下光合作用能力比C3作物高，如玉米、高粱、甘蔗等。作物学通论二、分类其他分类方法•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。•按收获季节分为夏熟作物和秋熟作物。•按播种密度和田间管理可分为密植作物和中耕作物等。•还有按生育期、生育季节分类等；•按茎杆生育特点，分为高杆作物（如玉米、甘蔗等）、矮杆作物（稻、麦、油菜、大豆、棉花等）和葡匐作物（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，具有重要作用。作物学通论二、分类一、起源作物是由野生植物经人类栽培利用而来的，作物的起源和形成是人类劳动的产物和成果。作物学通论第二节起源与传播1、起源中心作物的起源地，早就为植物学家、作物育种学家及栽培学家所重视。解决栽培植物的起源问题，目的在于寻找植物资源和建立“基因库”，以培育出更多有价值的农作物。瑞士，德·康多尔，1883年《栽培植物的起源》前苏联，瓦维洛夫，1926年《栽培植物的起源中心》，1935年《育种的植物地理基础》1968年，茹可夫斯基提出大基因中心观念，将瓦维洛夫确立的8个起源中心扩大到12个。即：1中国，2印度支那－印度尼西亚，3澳大利亚－新西兰，4印度次大陆，5中亚，6西亚，7地中海沿岸及邻近地区，8非洲，9欧洲－西伯利亚，10中美洲，11玻利维亚－秘鲁－智利，12北美洲1975年瑞典的泽文和茹可夫斯基共同编写了《栽培植物及其变异中心检索》，重新修订了12个基因中心，扩大了地理基因中心起源概念作物学通论一、起源作物起源地理基因中心（12个）（1）中国－日本起源中心（瓦维洛夫称东亚起源中心）（2）印度支那－印度尼西亚起源中心（瓦维洛夫称东南亚热带起源中心）（3）澳大利亚中心（4）印度斯坦中心（瓦维洛夫称南亚热带起源中心）（5）中亚细亚中心（瓦维洛夫称西南亚起源中心）（6）近东起源中心（瓦维洛夫称近东起源中心）（7）地中海中心（瓦维洛夫称地中海起源中心）（8）非洲中心（包括瓦维洛夫的埃塞俄比亚起源中心）（9）欧洲－西伯利亚中心（10）南美洲中心（11）中美洲－墨西哥中心（12）北美洲中心该中心作物学通论一、起源起源于我国的农作物：有大豆、粟、苎麻、黄麻（圆果种）、苘麻、竹庶、薏苡以及某些粒用豆类，花生（小粒种）原产于我国，古代文献中称作“千岁子”。还有油菜的白菜型、芥菜型的野生种类以及小麦的野生种类在我国西南山区广有存在，说明油菜、小麦的某些栽培种也可能起源于中国。我国西南山区广泛存在着野生稻的资源，因此我国也应是栽培稻的起源中心，而日本可能只是从我国传入的次中心。在古代，粟是我国的主粮，“粟”这个字是谷物、粮食的代表，就像英文“Corn”一词可代表所有谷物、粮食一样。大豆的古称为“菽”，美国称大豆为“Soy”，英国叫“Soya”，法意等国叫“Soia”，拉丁文为“Soja”，均是“菽”的译音（谐音），可见西方的大豆是从我国引进的。作物学通论一、起源1、作物传播的重要性（1）作物的传播为作物的广泛利用提供了更大的空间。作物起源中心多为山区（如我国野生作物资源丰富的西南山区），而作物的种植中心均为肥沃的河谷流域，如黄河流域、恒河流域、两河流域等古代农业文明发祥地，因此必然需要且存在作物的传播；（2）作物的传播，也促进作物种类的多样化，丰富了作物的利用价值。如玉米原产中美洲，传入我国不过400多年，后在我国广西、云南山区特定的生态环境条件下，形成了我国特有的糯玉米类型；（3）作物的传播，大大促进世界作物生产和产量水平。如小麦、水稻、玉米、棉花（陆地棉）、油菜（甘蓝型）、大豆、甘薯、甘蔗等，在世界范围内的推广种植，为人类的生活提供了大量的产品。（4）作物的传播也带动了世界贸易的发展和文化的交流作物学通论二、传播2、作物传播的途径（1）自然途径传播：如风（气流）、雨水、河流、动物传播很慢，距离很近；（2）人类有计划的开发：大开发（如新疆棉花）（3）移民、贸易、文化交流、传教、战争、外交活动：如普通小麦在五大洲的传播（4）其他传播活动：现代商业传播我国的作物传播主要经由丝绸之路，一条是通往中亚和西亚，一条是南亚（印度）传播的速度，古代很慢，现代迅速传播的结果，起源中心和现在的生产中心差异很大作物学通论二、传播一、影响作物分布与生产的因素二、世界作物分布与生产三、中国作物分布与生产作物学通论第三节生产与分布1、作物种类和品种的生物学特性2、温度、光照、降水等气候条件3、纬度、海拔、地势、地貌、土壤等地理环境条件4、人们的消费习惯、生活需求、消费水平等社会条件5、农业经济技术的进步6、国内外市场的销售和价格作物分布还受到畜牧业、农产品加工业和现代工业、国防发展的需求以及生态平衡、环境保护和轮作换茬、培肥地力的需要等方面的影响。作物学通论一、影响作物分布与生产的因素75（一）作物分布比例全世界用于栽培各种作物的可耕地面积大约14~15亿公顷，分布比例：100.843.44各作物面积（单位：亿公顷）粮食作物工业原料作物果蔬作物油料作物占17.6%纤维作物占7.4%糖料作物占2.2%其他作物1%果树作物占3.8%蔬菜作物占3.0%谷类作物占56.6%豆类作物占5.6%薯类作物占3%二、世界作物分布与生产76（二）作物的区域分布亚洲47%北美21%欧洲19%其他地区13%1、禾谷类作物分布中国占21.7%印度占10.7~14.3%美国占17.0%法国占3.3%77小麦（wheat），喜冷喜凉湿润。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7879主要水稻出口国：越南、泰国主要水稻进口国：日本、欧盟单产最高国家：澳大利亚、日本、美国、韩国、朝鲜（6000kg/hm2）为世界第二大谷物，总栽培面积约1.5亿公顷，集中于东亚、南亚地区。栽培面积超过700万公顷的国家：总产：中国印度印度尼西亚孟加拉越南泰国水稻（rice），喜温好光喜水。8081为世界第三大谷物，主要优质饲料作物，总栽培面积约1.3亿公顷，集中于亚洲、美洲。栽培面积超过600万公顷的国家：总产：美国中国巴西阿根廷