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第一章 作物生产与高产战略1

第一节 粮食生产发展1

一、世界粮食生产发展1

二、中国粮食生产发展5

三、粮食生产的多元化特征10

第二节 粮食安全12

一、粮食安全现状12

二、粮食市场与粮食安全14

三、中国粮食生产面临多重挑战16

第三节 粮食高产战略18

一、单产是根本，高产是核心18

二、绿色革命的发生20

三、杂种优势的突破20

四、新绿色革命的探索21

五、中国粮食安全的高产战略22

第二章 作物产量分析基本体系25

第一节 产量构成理论体系分析25

一、产量构成理论概念与特点25

二、产量构成理论重点研究方向26

三、产量构成理论对生产的指导27

第二节 光合性能产量分析体系28

第三节 作物源库学说分析体系29

一、源库概念的界定29

二、源库特征指标30

三、源库关系研究的主要方法30

四、源库间平衡调节31

五、源库类型划分及产量限制因子研究31

第四节 三个产量分析体系综合分析比较32

第三章 作物产量“三合结构”与产量性能定量分析34

第一节 作物产量“三合结构”与产量性能定量化34

一、作物产量“三合结构”形成34

二、作物产量性能定量化各因素间的关系35

三、作物产量性能定量方程中参数特点35

第二节 作物产量性能定量方程各因素动态特征与模拟36

一、不同作物叶面积指数动态变化与定量化分析36

二、生育期模型的建立与检验46

三、作物干物质积累定量化分析48

四、作物平均净同化率定量化分析50

五、作物产量性能各主要参数模型57

六、作物产量性能优化理论与技术体系建立57

第四章 作物产量性能优化与环境59

第一节 作物产量潜力与高产水平分析59

一、我国粮食主产区的气候特点及分布59

二、作物产量生产潜力分析63

第二节 作物产量性能优化与生态环境76

一、产量性能的温度调节效应77

二、产量性能的光照调节效应79

三、产量性能的水分调节效应80

四、产量性能的生态环境综合调节效应81

第三节 作物产量性能优化的土壤环境86

一、土壤结构对产量性能的影响86

二、土壤质地对产量性能的影响88

三、土壤营养对产量性能的影响89

第五章 作物产量性能的四大系统及其生理基础91

第一节 作物产量生理的基本框架91

一、作物产量生理基本框架91

二、产量生理框架四个系统的关系92

三、作物产量提高过程中的阶段性93

第二节 叶系统光合物质生产生理93

一、作物高产的实质93

二、叶面积形成与光能截获95

三、生育期光合势生理100

四、平均净同化率生理101

五、作物产量与叶系统结构功能的优化107

第三节 穗系统与最终产量形成111

一、穗数形成生理111

二、穗粒数形成生理113

三、粒重形成生理115

四、叶穗系统协调与高效分配119

第四节 茎系统高产生理机能121

一、作物茎秆系统121

二、茎生长的生理特点121

三、环境因素对茎秆形态建成的影响125

四、茎的功能及其与抗倒伏的关系127

第五节 根系统高产生理机能138

一、植物的根系138

二、根系的自我调节机能140

三、根系群体142

四、根系生长的化学调控144

五、叶、茎、根协调关系149

六、不同氮素水平下的玉米冠根（地上地下）关系149

第六章 作物产量性能优化及其关键技术效应151

第一节 高产挖潜三大途径与产量性能阶段性151

一、高产挖潜三大途径151

二、超补偿机制151

三、结构性挖潜途径152

四、功能性挖潜途径153

五、结构与功能同步挖潜途径153

六、作物超高产结构、功能挖潜技术途径153

第二节 作物产量性能的技术效应分析154

一、作物产量性能与技术优化原则154

二、不同产量水平下产量性能参数变化155

三、产量性能在技术优化中的相关性156

第三节 不同作物品种的产量性能分析157

一、作物品种重要性状变革及其产量性能的变化特点157

二、作物品种随年代替代过程中产量性能变化特点161

三、现代品种的产量性能特点163

第四节 栽培技术对产量性能参数的影响166

一、密植对产量性能的调节效应167

二、土壤耕作对产量性能的调节171

三、肥水调控对产量性能的影响172

四、地膜覆盖对产量性能的影响173

五、播期对产量性能的影响（以冬小麦、夏玉米为例）174

第五节 产量性能定量化设计及应用176

一、产量性能定量设计原则176

二、产量性能定量化设计176

第七章 产量层次差与产量性能构成182

第一节 作物产量层次差182

一、作物产量差的层次性182

二、作物产量层次差分析及缩小层次差的技术途径187

三、作物产量差与高产设计189

第二节 中国三大作物产量层次差分析191

一、我国三大作物生产潜力分析191

二、我国三大作物高产纪录与大面积高产创建193

三、我国三大作物主产区平均产量196

四、我国三大作物产量层次差197

第三节 作物产量层次差的产量性能200

一、三大作物产量层次差的产量性能分析200

二、光温生产潜力与高产纪录差异的产量性能分析202

三、大面积高产与现实产量差异的产量性能分析203

四、缩小作物产量层次差的产量性能分析209

五、缩小产量层次差，保障粮食安全212

第八章 玉米产量性能优化与高产栽培214

第一节 玉米生产与增产途径214

一、玉米分布214

二、玉米生产能力215

三、中国玉米生产形势与问题215

四、玉米产量性能优化与高产途径216

五、高产技术途径219

六、玉米高产新技术221

七、玉米高产主要技术环节要求226

第二节 北方春玉米产量性能优化与高产技术229

一、区域特点229

二、春玉米超高产产量性能优化与栽培技术230

三、大面积高产产量性能优化与栽培技术234

第三节 黄淮海区域夏玉米产量性能优化与高产技术235

一、区域特点235

二、夏玉米超高产产量性能优化与栽培技术236

三、大面积高产产量性能优化与栽培技术240

第四节 其他区域玉米超高产典型与技术特征241

一、西北内陆春玉米区超高产典型与技术特征241

二、西南山地丘陵玉米区超高产模式与技术特征241

三、西北内陆春玉米区大面积高产模式与技术特征241

第九章 水稻产量性能优化与高产栽培242

第一节 水稻生产与增产途径242

一、水稻生产现状242

二、水稻产量性能优化与高产技术途径244

三、水稻高产新技术247

四、主要技术环节249

第二节 长江中下游稻区双季稻产量性能优化与高产技术249

一、区域特点249

二、双季稻超高产产量性能优化与栽培技术250

三、双季稻大面积高产典型与技术模式253

第三节 南方再生稻产量性能优化与高产技术254

一、区域特点254

二、再生稻超高产产量性能优化与栽培技术254

三、再生稻大面积高产典型与技术模式256

第四节 南方单季中稻产量性能优化与高产技术257

一、区域特点257

二、南方单季中稻超高产产量性能优化与栽培技术258

三、南方单季中稻大面积高产典型及技术模式260

第十章 小麦产量性能优化与高产栽培262

第一节 小麦的生产现状与高产途径262

一、小麦分布262

二、小麦生产能力263

三、中国小麦生产的形势与问题264

四、小麦产量性能优化与高产技术途径265

五、小麦高产新技术268

六、主要技术环节270

第二节 黄淮海冬小麦产量性能优化与高产技术271

一、区域特点271

二、黄淮海超高产产量性能优化与技术272

三、黄淮海大面积高产产量性能优化与技术275

第三节 其他区域春小麦超高产产量性能特征和超高产典型276

一、柴达木盆地小麦高产和超高产典型276

二、小麦超高产的启示277

第十一章 作物产量性能信息化与高产决策279

第一节 作物产量性能信息化主要基础279

一、作物产量性能构成279

二、基于作物产量性能主要参数的动态特征279

三、产量性能与生态因素的关系280

四、基于栽培技术对产量性能的调节效应281

五、作物与产量水平的产量性能的定量指标281

第二节 作物产量性能信息化技术构成与应用282

一、三大作物田间数字化管理及其高产高效决策系统总体设计282

二、农田生态环境数据自动采集系统及其信息化过程282

三、作物冠层特征的信息采集与送输284

四、数据收集与分析284

第三节 依据产量性能的高产决策285

一、监测站的建立285

二、建立完善的数据库286

三、基于产量性能信息化的分析287

四、基于产量性能信息的高产指导288

第十二章 作物产量性能参数测定与计算方法291

第一节 产量性能参数测定与计算291

一、平均叶面积系数291

二、作物生育期及其相对值292

三、平均净同化率294

四、收获指数294

五、穗数295

六、穗粒数测定295

七、粒重295

第二节 作物高产验收方法295

一、科技部粮食丰产科技工程的超高产验收条例295

二、农业部全国粮食高产创建测产办法（试行，2008年）297

三、农业部与中国作物学会联合制定玉米超高与高产验收方法300

四、农业部东北“玉米王”挑战赛测产方法302

第三节 作物根系研究分析方法304

一、小立方原位根土取样器304

二、取样分析过程306

主要参考文献309