資源簡(jiǎn)介

(共38張PPT)
綠遍山原白滿川，子規(guī)聲里雨如煙。
鄉(xiāng)村四月閑人少，才了蠶桑又插田。
——宋·翁卷《鄉(xiāng)村四月》
課堂拓展
春種一粒粟，秋收萬顆子
——[作者] 李紳 [朝代] 唐
第一單元
技術(shù)初步
新技術(shù)的運(yùn)用
科學(xué)技術(shù)無時(shí)無刻不在改變著我們的生活。科學(xué)技術(shù)水平提高，也是推動(dòng)種植技術(shù)不斷創(chuàng)新的力量源泉，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，新型種植技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。
一、無土栽培
植物生長(zhǎng)的條件？
二氧化碳—— ——空氣
光 —— ——太陽
水 —— ——土壤，大氣，人為。
無機(jī)鹽、生長(zhǎng)因子（營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)）
無土栽培
有土栽培
有土栽培的缺點(diǎn)
1、連作障礙。（連作：同一塊地里連續(xù)種植同一種作物或同一科作物）
在同一土壤中連續(xù)栽培同種或同科的作物時(shí)，用正常的栽培管理措施也會(huì)發(fā)生長(zhǎng)勢(shì)變?nèi)酰a(chǎn)量和品質(zhì)下降的現(xiàn)象。（西瓜栽培最忌諱就是重茬種植，因?yàn)槲鞴蠈?duì)土壤要求比較嚴(yán)格，而重茬種植會(huì)導(dǎo)致西瓜植株容易感染病害，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成西瓜大面積減產(chǎn)現(xiàn)象，尤其是前茬發(fā)生過枯萎病、炭疽（jū）病等病害的田塊，發(fā)生程度和幾率也會(huì)大大增加。 ）
2、受土壤條件限制，種植時(shí)受限。
3、受自然災(zāi)害影響大。
4、耗費(fèi)人力、物力。
鹽堿地
冰雹砸爛西瓜
大風(fēng)吹倒莊稼
"三年困難時(shí)期"又稱"三年自然災(zāi)害"
據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局、民政部編撰的《1949-1995中國(guó)災(zāi)情報(bào)告》記載，1959年全國(guó)出現(xiàn)了“受災(zāi)范圍之大，在1950年代是前所未有的嚴(yán)重自然災(zāi)害，”受災(zāi)面積達(dá)4463萬公頃，且集中在主要產(chǎn)糧區(qū)河南、山東、四川、安徽、湖北、湖南、黑龍江等省區(qū)。1960年，災(zāi)情繼續(xù)擴(kuò)大，北方持續(xù)爆發(fā)特大旱災(zāi)。進(jìn)入1961年后，大旱蔓延黃河、淮河和整個(gè)長(zhǎng)江流域，河北、山東、河南三個(gè)主要產(chǎn)糧區(qū)的小麥比上一年最低水平又減產(chǎn)50％。
鏈接
無土栽培：
定義：無土栽培是以草炭或森林腐葉土，蛭【 zhì】石等輕質(zhì)材料，作育苗基質(zhì)固定植株，讓植物根系直接接觸營(yíng)養(yǎng)液，采用機(jī)械化精量播種一次成苗的現(xiàn)代化育苗技術(shù)。
三個(gè)要素：固定、營(yíng)養(yǎng)、怎么提供營(yíng)養(yǎng)液。
無土栽培可以在不容易栽種的地方種植植物，是不能再生的耕地資源得到擴(kuò)展和補(bǔ)充，使植物種植向著自動(dòng)化，機(jī)器化和工業(yè)化的生產(chǎn)方式發(fā)展。
深池浮板種植生菜
水培生菜
空中紅薯
水培吊蘭
思考：無土栽培有哪些優(yōu)點(diǎn)？
無土栽培技術(shù)是指不用天然土壤而用基質(zhì)或僅育苗時(shí)用基質(zhì)，在定植以后用營(yíng)養(yǎng)液進(jìn)行灌溉的栽培方法，該技術(shù)可以人工創(chuàng)造良好的根際環(huán)境來替代土壤環(huán)境，具有節(jié)水、節(jié)肥、高產(chǎn)、清潔、無污染、省力、易于管理、避免連作障礙等優(yōu)點(diǎn)。
無土栽培的分類有哪些？
按照培養(yǎng)方式，無土栽培可以分為水中無土栽培、固體基質(zhì)無土栽培、空氣粒無土栽培、瓦楞布無土栽培、空間無土栽培和懸浮無土栽培等。
1.水中無土栽培：采用水體作為培養(yǎng)介質(zhì)，以氮、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)元素作為營(yíng)養(yǎng)源，直接在水中培養(yǎng)植物。它具有體積小、重量輕、聚集性好、流動(dòng)性大、適于大規(guī)模生產(chǎn)、節(jié)省資源、易于把握生長(zhǎng)狀態(tài)等特點(diǎn)，是一種高效的植物培育方式。
2.固體基質(zhì)無土栽培：將肥料、礦物質(zhì)和氮元素加入介質(zhì)（如蛋白墊、藤纖維墊、藻棉墊、松木碴、綠色煤墊），采用復(fù)合植物營(yíng)養(yǎng)體系，在無泥沙艙中栽培蔬菜、水果和花卉等植物。
如果想用無土栽培的方法栽培植物，但是又覺得每天更換營(yíng)養(yǎng)液太麻煩，你能不能想一個(gè)辦法解決呢？
二、植物組織培養(yǎng)
植物的組織培養(yǎng)是根據(jù)植物細(xì)胞具有全能性這個(gè)理論，近幾十年來發(fā)展起來的一項(xiàng)無性繁殖的新技術(shù)。植物的組織培養(yǎng)廣義又叫離體培養(yǎng)，指從植物體分離出符合需要的組織、器官或細(xì)胞，原生質(zhì)體等，通過無菌操作，在無菌條件下接種在含有各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及植物激素的培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)以獲得再生的完整植株或生產(chǎn)具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的其他產(chǎn)品的技術(shù)。狹義是指用植物各部分組織，如形成層、薄壁組織、葉肉組織、胚乳等進(jìn)行培養(yǎng)獲得再生植株，也指在培養(yǎng)過程中從各器官上產(chǎn)生愈傷組織的培養(yǎng)，愈傷組織再經(jīng)過再分化形成再生植物。
研究歷史
19世紀(jì)30年代，德國(guó)植物學(xué)家施萊登和德國(guó)動(dòng)物學(xué)家施旺創(chuàng)立了細(xì)胞學(xué)說，根據(jù)這一學(xué)說，如果給細(xì)胞提供和生物體內(nèi)一樣的條件，每個(gè)細(xì)胞都應(yīng)該能夠獨(dú)立生活；1902年，德國(guó)植物學(xué)家哈伯蘭特細(xì)胞全能性的理論是植物組培的理論基礎(chǔ)。1958年，一個(gè)振奮人心的消息從美國(guó)傳向世界各地，美國(guó)植物學(xué)家斯蒂瓦特等人，用胡蘿卜韌皮部的細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，終于得到了完整植株，并且這一植株能夠開花結(jié)果，證實(shí)了哈伯蘭特在五十多年前關(guān)于細(xì)胞全能的預(yù)言。
植物組培的簡(jiǎn)單過程：剪接植物器官或組織——經(jīng)過脫分化（也叫去分化）形成愈傷組織——再經(jīng)過再分化形成組織或器官——經(jīng)過培養(yǎng)發(fā)育成一顆完整的植株。
植物組織培養(yǎng)即植物無菌培養(yǎng)技術(shù)，又稱離體培養(yǎng)，是根據(jù)植物細(xì)胞具有全能性的理論，利用植物體離體的器官（如根、莖、葉、莖尖、花、果實(shí)等）、組織（如形成層、表皮、皮層、髓部細(xì)胞、胚乳等）或細(xì)胞（如大孢子、小孢子、體細(xì)胞等）以及原生質(zhì)體，在無菌和適宜的人工培養(yǎng)基及溫度等人工條件下，能誘導(dǎo)出愈傷組織、不定芽、不定根，最后形成完整的植株的學(xué)科。
技術(shù)原理
綠藻、地錢、苔蘚的多種形式再生
種子植物多種形式的再生
體外組織培養(yǎng)環(huán)境中的多種再生形式
植物再生的細(xì)胞基礎(chǔ)
三、太空育種
太空育種也稱空間誘變育種，是將種子或試管種苗送到太空，利用太空特殊的、地面無法模擬的環(huán)境，如高真空、宇宙高能粒子輻射、宇宙磁場(chǎng)、高潔凈等誘變作用，使種子產(chǎn)生變異，再返回地面，選育新品種的育種新技術(shù)。
太空育種具有有益的變異多、變幅大、穩(wěn)定快，以及高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、早熟、抗病力強(qiáng)等特點(diǎn)。其變異率較普通誘變育種高3-4倍，育種周期較雜交育種縮短約1倍，由8年左右縮短至4年左右。世界上只有美國(guó)、俄羅斯、中國(guó)成功地進(jìn)行了衛(wèi)星搭載太空育種。我國(guó)是1987年開始將蔬菜等搭載上天。
太空育種是集航天技術(shù)、生物技術(shù)和農(nóng)業(yè)育種技術(shù)于一體的農(nóng)業(yè)育種新途徑。是當(dāng)今世界農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中最尖端的科學(xué)技術(shù)課題之一，通過已進(jìn)行的太空農(nóng)業(yè)試驗(yàn)，植物、動(dòng)物等生物體的許多特性?shī)W秘被揭示。世界上只有美國(guó)、俄羅斯、中國(guó)三個(gè)國(guó)家擁有返回式衛(wèi)星技術(shù)。在這方面，中國(guó)走在世界前列。
科學(xué)家認(rèn)為，太空育種主要是通過強(qiáng)輻射，微重力和高真空等太空綜合環(huán)境因素誘發(fā)植物種子的基因變異。由于億萬年來地球植物的形態(tài)、生理和進(jìn)化始終深受地球重力的影響，一旦進(jìn)入失重狀態(tài)，同時(shí)受到其他物理輻射的作用，將更有可能產(chǎn)生在地面上難以獲得的基因變異。綜合太空輻射、微重力和高真空等因素的太空環(huán)境對(duì)植物種子的生理和遺傳性狀具有強(qiáng)烈影響，但是究竟主要是哪些因素產(chǎn)生影響，以及如何產(chǎn)生影響，至 今還沒有定論。經(jīng)歷過太空遨游的農(nóng)作物種子，返回地面種植后，不僅植株明顯增高增粗，果型增大，產(chǎn)量比原來普遍增長(zhǎng)而且品質(zhì)也大為提高。到目 前為止太空育種取得了不錯(cuò)的成效，但仍無法控制種子的變異方向，只能是任其發(fā)展，這是當(dāng)今世界的科學(xué)空白區(qū) ，等待著科學(xué)家們?nèi)プ鲞M(jìn)一步的探索。
太空環(huán)境對(duì)植物基因產(chǎn)生影響已經(jīng)得到各國(guó)科學(xué)家的證實(shí)，但是對(duì)太空育種原理的解釋仍在爭(zhēng)論之中。
太空南瓜，
四、雜交育種
性質(zhì)
雜交育種可以將雙親控制不同性狀的優(yōu)良性狀結(jié)合于一體，或?qū)㈦p親中控制同一性狀的不同微效基因積累起來。雜交改變生物的遺傳組成，不產(chǎn)生新的基因 。
原理
增加遺傳多樣性即不同基因組合的數(shù)量，從而產(chǎn)生新的優(yōu)良性狀。
優(yōu)點(diǎn)
可以將同一物種里兩個(gè)或多個(gè)優(yōu)良性狀集中在一個(gè)新品種中，還可以產(chǎn)生雜種優(yōu)勢(shì)，獲得比親本品種更強(qiáng)或表現(xiàn)更好的新品種。
缺點(diǎn)
雜交后代會(huì)出現(xiàn)性狀分離，導(dǎo)致雜交作物不適合留種 ，且育種過程緩慢，過程復(fù)雜。
雜交只能在同一物種的不同品種或品系內(nèi)進(jìn)行，也可以在同一屬的比較近的物種間進(jìn)行，但不能跨物種進(jìn)行。
雜交的結(jié)果不可預(yù)期，需要大量的選種制種工作，后代表現(xiàn)結(jié)果較差。
應(yīng)用
雜交育種是培育家畜新品種的主要途徑。通過選用具有優(yōu)良性狀的品種、品系以至個(gè)體進(jìn)行雜交，繁殖出符合育種要求的雜種群。
雜交育種是將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀通過雜交集中在一起，再經(jīng)過選擇和培育獲得新品種的方法。
閱讀資料
“雜交水稻之父”---袁隆平院士是我國(guó)當(dāng)代杰出的農(nóng)業(yè)科學(xué)家，它所取得的科研成果使我國(guó)雜交水稻研究及應(yīng)用在世界處于領(lǐng)先水平，推廣應(yīng)用后，為中國(guó)糧食的自給作出了重大貢獻(xiàn)，也為世界糧食生產(chǎn)提供了技術(shù)保證。
五、轉(zhuǎn)基因植物
轉(zhuǎn)基因植物(Genetically modified plants)是擁有來自其他物種基因的植物。該基因變化過程可以來自不同物種之間的雜交，但今天該名詞更多的特指那些在實(shí)驗(yàn)室里通過重組DNA技術(shù)人工插入其他物種基因以創(chuàng)造出擁有新特性的植物。
轉(zhuǎn)基因作物的種類主要有大豆、玉米、棉花和油菜，其性狀主要是抗除草劑、抗蟲、抗病等幾類
優(yōu)點(diǎn)
以植物作為生物技術(shù)的實(shí)驗(yàn)材料有其特定的優(yōu)點(diǎn)，那就是植物細(xì)胞大部分都有全能性(totipotency），可以用單個(gè)細(xì)胞分化發(fā)育出整個(gè)植株。這樣，經(jīng)過基因工程改造的單個(gè)植物細(xì)胞有可能再生成一棵完整的轉(zhuǎn)基因植株。
缺點(diǎn)
隨著人類認(rèn)識(shí)的發(fā)展，轉(zhuǎn)基因植物的種種潛在危害也逐漸被認(rèn)識(shí)。
具有高產(chǎn)、抗性強(qiáng)的轉(zhuǎn)基因植物品種不斷地被推廣，勢(shì)必導(dǎo)致品種的單一化和貧化。
轉(zhuǎn)基因植物的目的基因發(fā)生逃逸，亦即通過異花授粉與野生近緣種雜交，可能產(chǎn)生新的雜草。
轉(zhuǎn)基因植物由于抗性強(qiáng)，能適應(yīng)各種惡劣環(huán)境，其中有些作物，它們的不少性狀與它們的雜草化的祖先是共同的，因此，某些遺傳的改變可能使作物本身成為雜草。如高度抗鹽的轉(zhuǎn)基因水稻品種就可能侵入到港灣中大量繁殖起來成為雜草。
轉(zhuǎn)基因植物是自然界本身并不存在的植物，因此對(duì)于一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)來說，轉(zhuǎn)基因植物的進(jìn)入就相當(dāng)于外來種的侵入。
人們現(xiàn)在可以利用DNA重組技術(shù)，把一種植物的某種基因提取出來加以修飾改造，再放到另一種植物的細(xì)胞里，定向改造植物的遺傳性狀，培育出轉(zhuǎn)基因植物。
六、植物工廠
植物工廠是通過設(shè)施內(nèi)高精度環(huán)境控制實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物周年連續(xù)生產(chǎn)的高效農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，是利用智能計(jì)算機(jī)和電子傳感系統(tǒng)對(duì)植物生長(zhǎng)的溫度、濕度、光照、CO2濃度以及營(yíng)養(yǎng)液等環(huán)境條件進(jìn)行自動(dòng)控制，使設(shè)施內(nèi)植物的生長(zhǎng)發(fā)育不受或很少受自然條件制約的省力型生產(chǎn)方式。
植物工廠是現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展的高級(jí)階段，是一種高投入、高技術(shù)、精裝備的生產(chǎn)體系，集生物技術(shù)、工程技術(shù)和系統(tǒng)管理于一體，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)從自然生態(tài)束縛中脫離出來.按計(jì)劃周年性進(jìn)行植物產(chǎn)品生產(chǎn)的工廠化農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，是農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中吸收應(yīng)用高新技術(shù)成果最具活力和潛力的領(lǐng)域之一，代表著未來農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向。
與同學(xué)共同討論，植物工廠里生長(zhǎng)的植物需要哪些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)？
植物生長(zhǎng)所必須的營(yíng)養(yǎng)元素為： 碳 氫 氧 氮 磷 鉀 鈣 鎂 硫 銅 鐵 錳 鋅 鉬 硼 氯 等16種 ，若植物缺少這16種元素中的任何一種，植物就不能正常生長(zhǎng)甚至不能完成其生命周期。

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