作物学分类与起源

“(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(food crops,又称食用作物) (3)薯类作物(tuberous crops)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。 甘薯 马铃薯 木薯 木薯 山药 药山 芋头 2、经济作物(economic/industrial crops)或工业原料作物 (1)纤维作物(fi

作物学第二章 分类与起源

• 作物分类与起源
  • 概念与分类
    • 概念
      • 作物
        • 作物：源自日本语（crop），我国古代称做稼、禾、谷、粟、稷等等；泛指人类栽培利用的具有一定经济价值的植物。
        • 作物主要由野生植物经人类不断选择、驯化、利用、演化而来，也可经人工合成（应用生物技术合成新物种）
        • 广义上指农作物、园艺作物和林木；
          • 狭义上仅指农作物（field crop），也称庄稼，大田作物。
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        • 园艺作物：栽培法精密，规模小，草木本均有，供副食品及观赏品之用。
          • 林木作物：栽培粗放，规模大，多属于木本作物，供木材之用。 农艺作物：栽培及规模介于二者之间，多属草本植物，人类衣食原料、工业原料、畜饲料。
    • 分类
      • 根据作物用途和植物学分类系统相结合分类
        • 粮食作物
          • （food crops，又称食用作物）
          • 禾谷类作物
            • （cereal crops）
            • 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。
              • * * 大麦（饭麦、倮麦、赤膊麦），根据穗型分为六棱大麦（制麦曲）和二棱大麦（制麦芽和啤酒）。种子带壳的为皮大麦，无壳的为裸大麦。 裸大麦又称元麦、青稞、米大麦。 青稞以六棱大麦为主。 * * 裸燕麦（莜麦，油麦）
            • 有壳燕麦（皮燕麦）：主要用于做饲料和饲草。 无壳燕麦（裸燕麦）：粮、饲、草兼用。
              • * * 黑麦 * * 雀麦 * * 谷子 * * 高粱 * * * * 薏苡
          • 豆类作物
            • （legume crops,又称菽谷类作物)
            • 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。
              • * * * * *
          • 薯类作物
            • （tuberous crops,又称为根茎类作物)
            • 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。
              • * * 甘薯 * * 木薯 * * 芋头 * * 山药
        • 经济作物(economic/industrial crops)
          • 或工业原料作物
          • （1）纤维作物（fibre crops）
            • 种子纤维：棉花 韧皮纤维：苎麻、黄麻、红麻、亚麻、大麻、苘麻等。 叶 纤 维：剑麻、蕉麻等
            • （2）油料作物（oil crops） 食用油料作物：如油菜、花生、芝麻、向日葵、胡麻、甘蓝、红花、苏籽油、茶籽油、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（sugar crops）：主要有甘蔗、甜菜等。 （4）嗜好类作物(stimulant crops)：烟草、茶叶、咖啡、可可
        • 饲料及绿肥作物
          • （forage and green manure crops）
          • 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、绿萍（红萍）等。
        • 药用作物
          • （medicinal crops）
          • 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。
        • 特用作物
          • 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。
      • 根据作物的生物学特性分类
        • 作物感温特性
          • 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。
              • * 如水稻、玉米、高粱、棉花、烟草、甘蔗、花生、粟等
          • 耐寒作物
            • 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。
              • * 麦类作物、油菜、蚕豆
        • 对光周期的反应特性
          • 长日照作物：凡适宜在日长变长时开花的作物。如麦类作物、油菜等。
            • 短日照作物：凡适宜在日长变短时开花的作物。如水稻、玉米、棉花、烟草等。 中性作物：开花与日长没有关系的作物。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。
        • 按作物对CO2同化途径
          • C3作物：光合作用最先形成的中间产物是带3个碳原子的磷酸甘油酸。如水稻、麦类、大豆、棉花等。
            • 这类作物光合作用的CO2补偿点高，有较强的光呼吸。 C4作物：光合作用最先形成的中间产物是带4个碳原子的草酰乙酸等双羧酸。如玉米、高粱、甘蔗、四倍体黑麦等。 这类作物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。 CAM作物(景天酸代谢途径，多肉植物)：仙人掌、剑麻、菠萝、向犁科和龙舌兰科等。
      • 其他分类
        • 按播种季节分：春播（夏播）作物和秋播（冬播）作物。
          • 按收获季节分：夏熟作物和秋熟作物。 按播种密度和田间管理分：密植作物和中耕作物等。 按生育期、生育季节分：早熟、中熟、晚熟； 按茎秆生育特点分：高秆作物（如玉米、甘蔗等） 矮秆作物（稻、麦、油菜、大豆、棉花等） 匍匐作物（如甘薯、苕子等）。
  • 起源与传播
    • 起源
      • 目的
        • 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》，提出8大起源中心。 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。 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。
      • 起源中心12个
        • 作物起源地理基因中心（12个）
          • （1）中国－日本起源中心：稻、稷、粟、大麦、普通小麦等； （2）印度支那－印度尼西亚起源中心：爪哇稻、芋等； （3）澳大利亚中心：烟草、野生稻种； （4）印度斯坦中心：稻、甘蔗、绿豆、豇豆、棉等； （5）中亚细亚中心：小麦、豌豆等； （6）近东起源中心：小麦、黑麦等； （7）地中海中心：燕麦、甜菜、亚麻、三叶草等； （8）非洲中心：高粱、棉、稻等； （9）欧洲－西伯利亚中心：甜菜、苜蓿、三叶草等； （10）南美洲中心：马铃薯、花生、烟草等； （11）中美洲－墨西哥中心：甘薯、玉米、稻等； （12）北美洲中心：向日葵等。
      • 起源我国的农作物
        • 起源于我国的农作物
          • 大豆、粟、苎麻、黄麻（圆果种）、苘麻、竹蔗（黄皮蔗）、薏苡以及某些粒用豆类。花生（小粒种）原产于我国，古代称作“千岁子”。 油菜的白菜型、芥菜型以及小麦的野生种类在我国西南山区广泛存在，说明油菜、小麦的某些栽培种可能起源于中国。 我国华南、西南地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。 粟是我国古代的主粮，“粟”这个字是谷物、粮食的代表。 大豆的古称“菽”，美国称“Soy”，英国称“Soya”，法意称“Soia”，拉丁文为“Soja”，均是“菽”的译音或谐音，可见西方的大豆是从我国引进的。
    • 传播
      • 传播的重要性
        • （1）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），因此必然需要且存在作物的传播。
          • （2）促进了作物种类的多样化，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）大大促进了世界作物生产和产量水平 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 马铃薯西方文化
      • 传播的途径
        • （1）自然途径传播：如风、雨水、河流、动物
          • 传播很慢，距离很近；
          • （2）人类有计划的开发：如新疆棉区 （3）移民、贸易、文化交流、传教、战争、外交活动 （4）其他传播活动：现代商业传播
      • 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
• 思考题
  • 水稻和玉米分别种在2个相同透明密封的容器里生长，结果怎样？
  • 大麦为何较大麦 小麦为和叫小麦