《植物生产学实验A1》教学大纲

一、基本信息

二、课程简介

植物生产学实验是通过考察、操作、分析等过程，使学生了解栽培植物种类，掌握作物生物学特征、生长发育规律、产量和品质形成规律及其与环境条件的相互关系，加深对高产、优质、高效栽培的基本理论和技术体系的认识和理解，使学生更好地理解植物生产原理，了解植物生产的理论体系和操作技能，提高对植物生产类学科的认识，为学生从事植物生产推广开发、科学研究奠定扎实的实践技能、创新意识和能力。

三、课程目标

课程目标1：通过本课程的学习熟悉栽培植物种类识别、栽培植物生物学特性调查、植物生产技术、及植物生产潜力估算技术等专业技能；

课程目标2：掌握植物生长所需环境条件测定和分析的原理、方法（群体光照测定、营养诊断和施肥方法）；

课程目标3：掌握主要作物的形态和解剖结构、生育特点及其调控技术，能够因地制宜的制定地区不同作物的生产技术方案。

四、课程目标对毕业要求的支撑关系

五、先修课程

《植物学》、《植物生理学》、《田间试验与生物统计》、《植物生产学》等。

六、教学内容

1.实验项目：花生形态观察与类型识别        3学时

1.1实验类型：综合设计性实验

1.2实验目的：了解花生器官形态特征，掌握区分花生类型的依据，能识别4 大类型。

1.3实验内容：

1.3.1花生形态特征观察

（1）种子 

（2）根和根瘤  

（3）茎和分枝  

（4）叶  

（5）果针  

（6）荚果

1.3.2 四种花生类型荚果形态特征观察与识别。

1.4教学目标： 通过观察不同类型花生的形态和解剖结构特征，掌握四种花生类型差异特征。

2.实验项目：玉米农田小气候测定           2学时

2.1实验类型：综合设计性实验

2.2实验目的：通过对农田小气候各要素的分布和变化特征的分析，寻找改善作物生长环境条件（即农田小气候条件）的措施，从而使这些小气候条件有利于作物的生长发育，提高农作物的产量和质量。

2.3实验内容：

2.3.1玉米群体结构和植株生长状况的测定。

选择群体生长中后期或典型时间，在田间测定群体密度、垄宽、株行距、植株高度等项目。

2.3.2玉米不同冠层气候要素的测定

① 光照强度、透光率的测定  

② 温度、湿度的测定 

③ 风速的测定

2.4教学目标： 通过对玉米农田小环境的测定，掌握农田小气候测定和研究的方法，进一步了解作物增产的机理，并运用测定结果分析作物对资源利用的效果。

3.实验项目：玉米估产和室内考种           3学时

3.1实验类型：综合设计性实验

3.2实验目的：掌握禾谷类作物的估产原理；学习玉米成熟期田间调查、测产和考种的方法。

3.3实验内容：

（1）玉米估产可在乳熟末期进行初测，在蜡熟末期进行实测。

（2）选取大田具有代表性的样点，连续选取10-20株，测定以下性状：株高、双穗率、空株率、单株绿色叶面积、穗位高度、茎粗、果穗长度、果穗粗度、秃顶率、粒行数、穗粒数、果穗重、穗粒重、出籽率、百粒重等。

穗粒数= 子粒行数× 每行子粒数

出籽率= 穗粒重/果穗重×100%

每点选取50株或100株，调查空株率、双穗株率等。

（3）测定公顷株数

测定20-30行的行距，求出平均行距（m）；间隔4-5行，每行测定40-50株的株距，求出平均株距(m)，根据行距和株距求出每公顷株数。公顷株数= 10000 m²/(平均行距×平均株距).

（4）根据以上调查结果和该玉米品种常年的千粒重，可计算出每公顷产量。预测产量（kg/hm²）= 公顷株数× 穗粒数 × 千粒重/1000

3.4教学目标： 通过禾谷类作物的估产原理，掌握玉米的测产方法。

4.实验项目：土壤耕层构造的测定           3学时

4.1实验类型：验证性实验

4.2实验目的：学习和掌握不同耕作方式下土壤坚实度与耕层构造的测定方法。

4.3实验内容：

（1）耕层构造的测定原理

环刀法取得耕作层原状土壤，使其毛管水达到饱和，然后测定毛管水饱和状态下的含水量、土壤容重、土壤密度，计算固相、液相和气相各自占有的体积。固相体积为土壤容重除以密度；总孔隙度为土样总体积减去固体体积；毛管孔隙度为毛管水饱和后的含水量；非毛管孔隙度为总孔隙度减去毛管孔隙度。土壤密度一般比较稳定，可用比重瓶测定。

（2）耕层构造的测定步骤

室内称重：环刀连同上下盖称重，并记录做好标记。

室外取样：田间选取代表性样地，铲除杂草，捡出石头等障碍物，将环刀水平放置，用锤子均匀用力敲打环刀，使环刀插入土壤，用土铲将环刀周围土壤铲掉，将环刀同其内未受到破坏的原状土壤一起取出。用切刀将两端多出的土削平，盖好盖子。

室内土样水饱和：田间取好的土样带回室内称重，然后将环刀放置在搪瓷盘裹好滤纸的吸水槽上，加水，使其水饱和（一般24h）。水饱和后称重。称重后放烘箱中于105℃下烘干至恒重，冷却后称重。

计算：土壤干重（g）=（烘干后土样与环刀重）-环刀重；

土壤容重（g/cm³）= 土壤干重/环刀容积；

土壤固相体积=土壤容重/土壤密度×环刀容积

毛管水含量重量=环刀与吸水后土壤重-烘干后土样与环刀重；

总孔隙体积=环刀容积-固体体积；

毛管孔隙体积=毛管水含量重量/1；

非毛管孔隙体积=总孔隙体积-毛管孔隙体积。

4.4教学目标：掌握耕层土壤结构测定原理与方法。

5.实验项目：甘薯品种特征、特性调查及测产  2学时

5.1实验类型：综合设计性实验

5.2实验目的：观察甘薯不同品种的特征、特性，掌握田间记载项目和方法。

5.3实验内容：

5.3.1甘薯品种特征调查

（1）叶片颜色和形态

（2）茎蔓颜色和形态

（3）甘薯根的类型

（4）块根颜色和形态

（5）块根大小、食味和晒干率

5.3.2 甘薯测产

（1）收刨、称重

5.4教学目标：了解甘薯的不同器官形态结构特征，掌握甘薯的测产方法。

6.实验项目：植物生产潜力估算             3学时

6.1实验类型：研究创新性实验

6.2实验目的：通过对主要作物生产潜力的计算，了解和掌握利用植物生活要素逐步订正法进行植物生产潜力分析的思路和方法。

6.3实验内容：

6.3.1光温生产潜力估算

估算公式：

估算所需数据的求得，包括叶面积指数对产量的校正值（CL）、净干物质生产量的校正值（CN）、收获指数（CH）、作物的总生育期（G）、一定气候条件下最大干物质生产率（ym）、云层覆盖率（F）--阴天天数占的百分率、yo  一定地区作物在全阴天时总干物质生产量、yc  一定地区作物在全晴天时总干物质生产量。

6.3.2作物“降水生产潜力”的估算 

基本资料汇集及计算：①气候资料 ②作物资料  ③土壤资料  ④作物需水量 ⑤作物实际耗水量（ETa）和土壤有效贮水量（Sa) ⑥按生育阶段计算作物需水满足率（Eta/ETm): ⑦按生育阶段计算作物产量降低百分率（%) ⑧计算产量指数 ⑨计算受降水限制条件下的作物实际产量。

6.4教学目标：掌握植物生长所需环境条件测定和分析的原理、方法，能够利用生活要素逐步订正法计算作物生产潜力。

七、课程教学内容对课程教学目标的支撑关系

八、考核评价

（针对实验项目制定详细的成绩评定办法，包括考核内容、评分标准及评价占比。比如，考查课程实验准备情况、学生课堂表现、仪器设备操作、遵守实验室工作规章制度、实验报告、学生观察能力、动手操作能力及科学的思维能力的考核，各门课程要结合学科专业特点确定灵活多样的考核形式。考核内容和考核方式能够充分支撑课程教学目标的实现，各类考核要有证可依、有证可查，重点要考查学生应用知识解决问题的能力。）

九、思政德育教学案例

案例1（每门课程每学分不少于4个）

名称：物种多样性

育人目标：增强学生对作物认知能力。

结合实验：花生和甘薯类型的观察识别

案例内容：不同品种的花生或甘薯种皮颜色、果实形状等的多样性。

案例2

名称：生态平衡

育人目标：增强学生对作物认知能力。

结合实验：田间小气候测定、作生产潜力估算

案例内容：玉米个体植株的发育与环境如光照、温度、水分、土壤等因素之间相互达到高度适应、协调统一的状态，最终才能高产。

十、应用型教学案例

案例1

名称：晚播小麦巧施肥水促弱转壮技术

育人目标：增强学生对作物认知能力。

结合教学内容：田间小气候测定、作生产潜力估算

案例简要：受去年严重秋汛影响，华北、黄淮、西北冬麦区小麦晚播面积较大，个体偏小偏弱，群体复杂。据3月11日农情调度，全国冬小麦一二类苗比例80.8%，较冬前提高10.3个百分点，但仍比去年同期低7.1个百分点。据全国农田土壤墒情系统监测，目前冬麦区大部墒情适宜，为苗情转化创造了有利条件。各地要针对墒情苗情巧施肥水，坚持水肥协同，灌水与施肥配合，土施与喷施结合，进一步促弱转壮，为夏粮丰收奠定基础。

案例2

名称：2022年全国大豆玉米带状复合种植技术

育人目标：使学生了解作物先进生产技术

结合教学内容：课程论文的写作与汇报交流

案例简要：大豆玉米带状复合种植是稳玉米、扩大豆的有效途径。2022年，农业农村部将在16个省（自治区、直辖市）大力推广大豆玉米带状复合种植技术，扩大大豆种植面积，提高大豆产能。为科学、规范、有序推广这项技术，切实发挥稳粮增豆作用。采用玉米带与大豆带复合种植，既充分发挥高位作物玉米的边行优势，扩大低位作物大豆受光空间，实现玉米带和大豆带年际间地内轮作，又适于机播、机管、机收等机械化作业，在同一地块实现大豆玉米和谐共生、一季双收。一般玉米带种植2—4行、大豆带种植2—6行，通过调控作物的株行距，实现玉米与当地清种密度基本相当、大豆达到当地清种密度的70%以上。