作物栽培学总论

图1-1世界作物起源地理基因中心第一章作物的起源、分布与利用第一节作物的起源一、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。1、瑞士植物学家康多尔（Candolle）的早期研究：对象：477种栽培作物 成果：1883年《栽培植物的起源》2、前苏联植物学家瓦维洛夫等的中期研究 时间：20世纪20~30年代对象：30多万份作物品种材料（六大洲60多个国家）手段：采用植物形态分类，杂交验证、细胞学、免疫学，辅之以考古学、历史和语言学成果：1926年发表《栽培植物的起源中心》1935年出版《育种的植物地理基础》（一）起源研究3、茹可夫斯基和泽文的近期研究时间：20世纪50~60年代创新：提出大基因中心观念成果：世界栽培植物12个基因中心

1975年编写了《栽培植物及其变异中心检索》1945年，达灵顿和贾奈基·阿马尔对瓦维洛夫的8个起源中心作出了补充修订，将世界作物起源或多样性中心划分为12个起源中心；1968年，茹可夫斯基提出大基因中心观念；1975年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（图1-1）。（二）起源中心图1-1世界作物起源地理基因中心Ⅰ.中国-日本中心Ⅱ.印度支那-印度尼西亚中心Ⅲ.澳大利亚中心Ⅳ.印度斯坦中心Ⅴ.中亚西亚中心；Ⅵ.近东中心Ⅶ.地中海中心Ⅷ.非洲中心Ⅸ.欧洲-西伯利亚中心Ⅹ.南美洲中心Ⅺ.中美洲-墨西哥中心Ⅻ.北美洲中心

大豆、粟、苎麻、黄麻（圆果种）、苘麻、竹庶、薏苡以及某些粒用豆类。（三）起源于我国的农作物亚麻大豆

花生（小粒种）原产于我国，古代文献中称作“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。粟是我国古代的主粮，“粟”这个字是谷物、粮食的代表。水稻油菜花生（四）起源世界其他国家的作物

玉米原产美洲，1494年哥伦布从美洲回来后才传入欧洲，辗转传入中国的时间最早估计也在16世纪中期。玉米

南瓜则是美洲植物，哥伦布发现新大陆以后才开始在美洲之外的地区传播。南瓜

苹果原产欧洲东南部，小亚细亚及南高加索一带，传入我国在元朝末年，当时只有在宫廷才可享用。辣椒原产美洲。中国传统的辛香料不是辣椒，而主要是花椒。史料记载贵州、湖南一带最早开始吃辣椒的时间在清乾隆年间，而普遍开始吃辣椒更迟至道光以后。苹果辣椒二、栽培作物的传播与演变

自然界植物的传播途径石多方面的，而作物的传播，则以人类活动，即人类迁徙为主要传播途径，包括：陆路途径——随迁徙的渐进，形成带状传播水路途径——海岸线传播和跨越型传播例如：稻、甘蔗、黄麻

玉米非洲水路由墨西哥西班牙水路欧洲陆路亚洲陆路日本、菲律宾中国稻水路地中海沿岸陆路、水路

由阿拉伯（一）作物的传播途径（二）我国特有小麦的演变云南小麦、西藏小麦、新疆小麦穗部形态比较图云南小麦西藏小麦新疆小麦新石器时代稻米商代稻米西汉稻谷战国稻米（三）我国水稻的演变第二节作物的分布一、影响作物分布的因素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另外，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。（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：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%一、世界作物分布（二）作物的区域分布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%

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。

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>墨西哥>法国>马来西亚>印度主要玉米出口国：美国主要玉米进口国：日本单产最高国家：美国、法国、德国（8000kg/hm2）

玉米（corn,maize），喜温好光耐旱2、豆类作物分布

豆类作物品种类型多，形成最大规模种植的豆类作物为大豆，而蚕豆、豌豆、红豆、绿豆的面积较小。大豆：喜温，较耐旱

全世界种植面积7010.3万公顷，美洲占73.8%，亚洲占23.2%。3、薯类作物分布

全世界薯类作物(包括甘薯、马铃薯、木薯等)面积4850.2万公顷，以亚洲、非洲为主产地，约占70.7%。

其中甘薯主要分布在中国、尼日利亚、美国、巴西；马铃薯主要分布在俄罗斯、中国、印度、美国。

油料作物主要包括大豆、油菜籽、花生、向日葵四大作物，占油料作物面积的65%左右，其它还有橄榄、棕榈等。

加拿大为最大油菜籽生产国（总产），单产以法国、美国、德国较高。4、油料作物分布

油菜，面积2488.2万公顷

其中亚洲占54.5%（中国25.9%，印度25%）、北美洲占23.3%（加拿大340万公顷）、欧洲占16.8%（法国）花生在中国兼作油料和食品，在欧美主要作食品。

主要集中在北纬45~50，面积俄罗斯、阿根廷为最大生产国，其余主要生产国有法国、西班牙、土耳其、美国、中国等。

向日葵

花生，面积2375万公顷其中：亚洲中国、印度各半,非洲主要在尼日利亚、塞内加尔。

中国和印度为最大花生生产国，塞内加尔为花生作物比例最大的国家（40%国土），以色列为单产最高国家。东亚——中亚——南亚中心：中国、印度、乌兹别克斯坦、哈萨克斯坦、巴基斯坦，其中中国（36.3%）、印度年产量100万吨以上。北美洲——南美洲中心：美国、墨西哥、巴西，其中美国年产100万吨以上。北非中心：埃及、尼日利亚5、纤维类作物分布纤维类作物主要包括：棉花、麻类

棉花

棉花为种植面积最大、分布最广（S32至N47）的纤维作物，世界总面积3300万公顷以上。主要分布在三个植棉中心：面积500万公顷。黄、红麻主产地在亚洲，苎麻、亚麻主产地在俄罗斯。

麻类

产于温带地区，欧洲为集中产区。主要生产国：俄罗斯、法国、德国、美国、土耳其、波兰、中国。6、糖料作物分布以甘蔗和甜菜为主。

产于热带、亚热带地区S10~N30，亚洲和南美洲集中产区。主要生产国：巴西（28.3%）、印度（21.6%）、中国（6.9%）、巴基斯坦、墨西哥、古巴、美国、菲律宾、印度尼西亚、哥伦比亚。

甜菜，面积695.4万公顷

甘蔗，喜湿耐旱，面积1943.8万公顷7、饲料作物分布

主要为牧草，总面积31.55亿公顷（为大田农作物的2.6倍）。非洲、欧洲、北美洲、南美洲、澳大利亚为牧草主产区。非洲——6.3亿公顷，以自然草地为主拉丁美洲——5.4亿公顷，巴西、阿根廷北美洲——以人工草场为主，美国、加拿大欧洲——以人工草场为主，西欧各国南亚、东南亚——4000万公顷，蒙古、中国咖啡、可可主要生产国：如分布于赤道两侧的巴西、哥伦比亚8、嗜好类作物分布包括烟草、茶叶、咖啡、可可等一类喜温好光作物。烟草面积442万公顷，主要生产国（400万公顷以上面积）：中国、美国、巴西、土耳其、印度等茶叶面积233万公顷，主要生产国：中国、印度、巴基斯坦等9、园艺作物分布包括水果和蔬菜。

水果：总面积4633.6万公顷蔬菜：总面积3703.8万公顷蔬菜分布于广泛地区，有一定设施栽培面积。二、中国栽培作物分布粮食作物工业原料作物果蔬作物油料作物占49.8%纤维作物占22.4%糖料作物占7.8%其他作物占20.0%谷类作物占76.3%豆类作物占15.4%薯类作物占8.3%水果作物占60.6%蔬菜作物占39.4%（二）栽培作物的分布水稻

我国水稻主产区为南方雨量充沛地区，占总面积83%产稻面积在150万公顷以上省份：珠江流域：广东、广西、福建和少部云贵（籼稻）长江流域：浙江、江苏、安徽、江西、湖北、湖南、四川其它产区：海河流域的天津、北京；河套地区的甘肃、宁夏；三江平原的黑龙江。最大生产省:湖南省1、禾谷类作物的分布小麦主产区：黄淮河流域，占总面积72%。产麦省面积在100万公顷以上（以冬小麦为主）江淮流域：河南、江苏、安徽、湖北、四川黄河流域：河北、山东、山西、陕西、甘肃其它产区：黑龙江、内蒙古、浙江最大生产省：河南省、山东省（面积400万公顷以上）单产最高省：山东省大麦产区：青海、西藏、江浙春小麦产区：黑龙江、内蒙古玉米

三大集中主产区，占总面积86%。包括：黄河流域集中产区：山东、河北、河南、陕西、山西，占40%东北集中产区：黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古，占30%；西南丘陵集中产区：四川、云南、贵州、广西，占16%。其它产区：江苏、安徽最大产区省：山东、黑龙江、吉林、河北，面积都在240万公顷以上单产最高省：北京、吉林、新疆（7200kg/ha）

中国是世界上最大的薯类作物生产国，栽培面积9701.6×103hm2（2003），其中53.4％为甘薯，46.6％为马铃薯。甘薯

集中分布于四川、山东、河南、安徽、广东，以四川为最大生产省；马铃薯集中分布于内蒙古、黑龙江、甘肃、陕西、云南，以内蒙古为最大生产省。2、薯类作物分布我国是大豆原产地，目前面积和总产占全世界十分之一。大豆主产区：东北产区的黑龙江、内蒙古（春大豆）、吉林、辽宁黄淮海产区的河南、山东、河北、安徽（夏大豆）其它产区：江苏、北京最大生产省：黑龙江，占全国三分之一单产最高省：江苏、北京（2500kg/ha）3、豆类作物分布油菜

我国油菜面积和产量占全世界四分之一，占全国油料作物面积50%。主产区：长江流域产区（占70%），包括：安徽、四川、江西、湖南、湖北、江苏、浙江其它产区：贵州、河南冬油菜产区：黄河以南春油菜产区：内蒙古单产最高省：江苏、湖北4.油料作物的分布

主产区：山东、河南、河北、广东、广西、四川、安徽、江苏、江西、湖南、辽宁最大生产省：山东最高单产省：山东

芝麻

69万公顷，主产地河南、安徽、江西、湖北

向日葵

81万公顷，主产地内蒙古、山西、新疆花生我国的花生面积和产量占全国油料面积31%。

我国的纤维作物主要有棉花和麻类。我国棉花面积和产量占全世界四分之一，为世界最大产棉国。

棉花主产区：新疆棉区——占30%左右，最大产棉省，200万公顷黄河流域棉区——占30%左右，主要包括河南、山东、河北、山西长江流域棉区——占30%左右，主要包括湖北、湖南、江苏、安徽、四川5、纤维作物分布

甜菜

70万公顷，占糖料产量的17%

主产地：内蒙古、黑龙江、新疆6、糖料作物

甘蔗

105万公顷，占糖料产量的83%

主产地：广西、广东、云南、海南

我国的青饲料作物包括人工草场牧草和耕地栽培牧草，全国青饲料作物总面积3532.4×103hm2，不仅面积较少，且分布分散。几乎全国各省市均有分布。其中内蒙古564.7×103hm2，（360～380）×103hm2的有四川、新疆，（234～266）×103hm2的有广西、黑龙江、湖南，（100～200）×103hm2的有河北、湖北、云南、甘肃，其余各省都在100hm2以下。7、青饲料作物分布

主产地：云南、贵州、福建、四川、湖南、河南、山东、黑龙江8、嗜好类作物烟草分布我国烟草面积和产量占全世界36.5%，为世界最大产烟国。甜瓜：新疆9、园艺作物分布

蔬菜分布比较分散。

水果苹果：辽宁、陕西、山东梨：安徽、天津、新疆、江苏菠萝、芒果、香蕉：广西、海南龙眼、荔枝：福建、广东、海南柑橘：浙江、湖南、江西、福建1991年，全国种植业区划委员会将我国种植业划分为10个一级区域。1、东北大豆春麦玉米甜菜区本区包括大小兴安岭、三江平原、松嫩平原、长白山区、辽宁平原丘陵区和黑吉西部区。本区主产玉米、小麦和大豆。2、北部高原小杂粮甜菜区

本区包括长城沿线区、黄土高原区和内蒙古北部区。本区主产小麦、玉米、高粱、大豆、粟、稷等旱粮和甜菜。3、黄淮海棉麦油烟果区

本区包括燕山太行山平原区、冀鲁豫平原区、黄淮海平原区、山东丘陵区、汾渭各地平原区。本区主产小麦、玉米、大豆、棉花、芝麻、花生、烟叶、苹果等。（三）我国种植业区域划分4、长江中下游稻棉油桑茶区

本区包括长江中下游平原区和鄂、豫、皖、苏丘陵山地。本区主产小麦、稻谷、油菜、棉花、茶叶、蚕桑。

5、南方丘陵双季稻茶柑橘区

包括江南丘陵区和南岭山地丘陵区，是全国黄壤集中区。本区主产季稻、油菜、芝麻、茶叶、柑橘、烟叶。6、华南双季稻热带作物甘蔗区包括闽、粤、桂中南部、云南南部、海南、雷州半岛、台湾是全国红壤区。本区主产双季稻、油茶、甘蔗、香蕉、菠萝、芒果、茶叶、荔枝、龙眼、柑橘、烟叶。7、云贵高原稻玉米烟草区包括湘西、贵州、云南中东部区，为红壤丘陵高原地。本区主产油菜籽、烟叶、水稻、玉米、茶叶、小麦等。8、川陕盆地稻玉米薯类柑橘桑区包括秦岭大巴山区、四川盆地。本区主产小麦、油菜、稻谷、玉米、甘薯、花生、蔬菜、柑橘、茶叶等作物。9、西北绿洲麦棉甜菜葡萄区

包括内蒙西部区、甘肃、宁夏、青海、新疆等区。本区主产棉花、青饲料、葡萄、瓜果、香梨、甜菜。10、青藏高原青稞小麦油菜区

包括西藏高原、川西区、青海南部。本区主产青稞、油菜、燕麦等作物。中国种植业区划图第三节作物的分类一、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

主要作物有稻、小麦、大麦、燕麦、黑麦、玉米、高粱、粟、黍（稷）、薏苡等，蓼科的荞麦同其籽粒供食用而习惯上列入此类。水稻小麦玉米（一）粮食作物1、禾谷类作物高粱荞麦扁豆豌豆大豆主要作物有大豆、蚕豆、豌豆、绿豆、红小豆、鹰嘴豆、饭豆、豇豆、扁豆等。2、豆类作物主要作物有甘薯、马铃薯、木薯、豆薯、山药、芋、菊芋等山药3、薯类作物主要作物有棉花、红麻、菏麻、黄麻、苎麻、大麻、亚麻、剑麻等棉花苘麻（二）经济作物1、纤维作物红麻中心概况主要有油菜、花生、向日葵、芝麻、红花、橄榄、蓖麻、棕榈等，大豆、棉籽、高油玉米等也作油料用。向日葵油菜2、油料作物花生油桐油桐花棕榈主要作物有甘蔗、甜菜、甜叶菊等。甘蔗甜叶菊3、糖料作物甜菜主要作物有烟草、茶、咖啡、可可等。4、嗜好类作物可可茶包括桑、漆、橡胶、芦苇，香料作物薄荷、留兰香，染料作物番红花、蓝靛，编织作物席草、蒲草、枸柳，药料作物枸杞、百合、何首乌、三七、天麻、人参、甘草、麻黄等。橡胶红花5、其他类作物

主要作物有苜蓿、苕子、紫云英、草木樨、四菁、柽麻、紫穗槐、三叶草、黑麦草、早熟禾、苏丹草、狼尾草以及水葫芦、水浮莲、绿萍等。苜蓿紫云英（三）饲料及绿肥作物苦卖菜籽粒苋细绿萍1、按作物感温特性可将作物分为喜温作物和耐寒作物。

喜温作物：稻、玉米、高粱、棉花、大豆、甘蔗等；

耐寒作物：小麦、大麦、黑麦、油菜、蚕豆等。

2、按光周期反应特性可将作物分为长日照作物、短日照作物、日中

性作物和定日照作物。

长日照作物：麦类作物、油菜、蚕豆等。

短日照作物：稻、玉米、大豆、棉花等。

日中性作物：荞麦、豌豆等。

定日照作物：甘蔗的某些品种只能在12h45min日长条件下才能开花。二、其他分类方法（一）按生物学特性分类3、按光合作用CO2同化途径可将作物分为：

碳3作物：稻、麦、大豆、棉花、油菜、蚕豆等