智慧作物生产学 / 教育部智慧农业“101计划”，智慧农业新兴领域“十四五”教材
定价：￥79.00
作者： 熊栋梁
出版社：高等教育出版社
“101计划”核心教材
- 高等教育出版社
- 9787040638554
- 1版
- 40276201-7
- 16开
- 530
- 农学
- 植物生产类
- 农林
- 本科
内容简介
现代农业正逐渐迈向数字化和智能化时代，智慧农业生产正成为农业领域的重要发展趋势。本教材在融合作物生产学、植物生理学、作物耕作与生态、植物营养学等相关内容的基础上，从作物生产系统的角度系统梳理了智慧农业领域人才培养所需要的相关知识体系，具有帮助读者全面了解智慧农业在提高农业生产效率、改进作物栽培技术和减少资源消耗等方面的作用。全书包括9章，重点突出、深入浅出、图文并茂，在内容上注重学科体系的系统性和完整性，以及传统经典理论与新型技术的融合，同时兼顾实用性和学术性。
本书是面向高等农业院校智慧农业及相关专业编写的通用教材，既可以作为专业课或者专业基础课教材，也可以作为非农学类学生和相关管理、教育和培训人员了解现代农业科技发展趋势和智慧农业应用的参考用书。
目录
目录
前辅文
第1章 绪论
1.1 作物概述
1.2 作物生产技术及其历史沿革
1.3 作物生产智慧化的时代背景
1.3.1 “谁来种田”的时代命题
1.3.2 人类已全面进入信息时代
1.4 智慧作物生产学的概念及其主要特征
1.5 智慧作物生产学发展趋势
1.5.1 农机装备的智能化和多功能集成
1.5.2 与信息技术深度融合
1.5.3 交互式作物生产管理系统不断完善
1.5.4 多学科交叉融合
1.5.5 引入现代企业管理系统
1.6 智慧作物生产面临的挑战
1.6.1 智慧农业设施建设与维护成本高昂
1.6.2 农科人才培养体系相对落后
1.6.3 大田作物比较效益过低
1.6.4 智慧农业系统对农业生产系统的长远影响
思考题
推荐阅读
参考文献
第2章 作物生产系统
2.1 作物生产系统概述
2.1.1 作物生产系统的概念
2.1.2 作物生产系统的特点
2.1.3 作物生产系统的结构、组成与功能
2.1.4 智慧作物生产管理系统
2.2 土壤
2.2.1 土壤的概念
2.2.2 土壤的基本性质与物质组成
2.2.3 土壤的形成与分布
2.2.4 智慧作物生产土壤管理分析
2.3 植物
2.3.1 植物的概念及其作用
2.3.2 植物的分类与分布
2.3.3 植物与环境的关系
2.3.4 智慧作物生产对植物选择的基本要求
2.4 大气
2.4.1 大气的组成与结构
2.4.2 影响大气环境的因素
2.4.3 智慧作物生产主要应对的气象因素
2.4.4 智慧作物生产与大气的关系
2.5 土壤-植物-大气连续体
2.5.1 土壤-植物-大气连续体的概念
2.5.2 土壤-植物-大气连续体的水分运动
2.5.3 土壤-植物-大气连续体的热量动态
2.5.4 土壤-植物-大气连续体水热模拟
2.5.5 土壤-植物-大气连续体水热运移理论在智慧作物生产中的应用
2.6 大气作物微环境监测
2.6.1 作物微环境监测的相关概念
2.6.2 作物微环境监测系统的结构与功能
2.6.3 作物微环境监测的典型技术及其原理
思考题
推荐阅读
参考文献
第3章 作物生产系统中水分平衡
3.1 水分对作物生长发育的影响
3.1.1 我国水资源现状及利用
3.1.2 作物生长水分管理指标
3.1.3 水分与作物生长发育
3.2 植物需水特征与作物高效节水
3.2.1 作物需水量
3.2.2 作物需水规律
3.2.3 节水灌溉技术
3.2.4 节水灌溉制度
3.3 水分胁迫
3.3.1 水分胁迫的概念
3.3.2 干旱胁迫的类型
3.3.3 干旱伤害植物的机制
3.3.4 干旱胁迫对植物的影响
3.3.5 作物的抗旱性及提高途径
3.3.6 涝（渍）害的概念及分类
3.3.7 植物涝害的机制
3.3.8 植物对涝害的适应
3.3.9 植物抗涝性的生理基础
3.3.10 提高植物抗涝性的措施
3.4 田间水分的智能化监测与预警
3.4.1 土壤水分监测
3.4.2 作物水分状况监测
3.4.3 田间旱涝灾害预警
思考题
推荐阅读
参考文献
第4章 作物生产系统中营养平衡
4.1 土壤供肥与培肥
4.1.1 土壤供肥
4.1.2 土壤培肥
4.2 植物营养吸收与体内分布
4.2.1 植物的矿质营养
4.2.2 植物对矿质元素的吸收
4.2.3 植物对养分的运输与分布
4.3 植物需肥特征与肥料高效利用
4.3.1 植物的需肥特征
4.3.2 植物的需肥规律
4.3.3 肥料的高效利用
4.4 植物营养的智慧化监测与诊断
4.4.1 作物营养诊断的无损测试技术
4.4.2 植物反射光谱特性
4.4.3 基于植物反射光谱的营养监测与诊断
4.4.4 基于遥感监测与诊断的施肥技术（以氮肥为例）
思考题
推荐阅读
参考文献
第5章 作物生长发育特征与产量和品质的形成
5.1 作物生长发育
5.1.1 作物生长与发育的概念
5.1.2 作物生长的一般进程
5.1.3 作物的生育期和生育时期
5.2 种子萌发
5.2.1 种子萌发的过程及其特点
5.2.2 种子萌发的生理生化变化
5.2.3 种子萌发的条件
5.2.4 促进种子萌发的措施
5.3 作物形态建成与成花转化
5.3.1 作物形态建成概论
5.3.2 影响作物形态建成与成花转化的外部因素
5.3.3 影响作物形态建成与成花转化的内部因素
5.4 作物产量与产量形成
5.4.1 作物的产量
5.4.2 作物产量的构成因素
5.4.3 作物产量的形成机制
5.4.4 提高作物产量的途径
5.5 作物品质与品质形成
5.5.1 作物品质的特点
5.5.2 作物品质的评价指标
5.5.3 作物品质的形成及其生理基础
5.5.4 作物产量与品质的关系
5.5.5 作物品质形成的生态环境调控作用
5.5.6 栽培措施对作物品质形成的调控作用
5.6 作物生长的智慧化监测与产量预测
5.6.1 作物生长智慧化监测的概念
5.6.2 作物生长智慧化监测的特点
5.6.3 作物生长智慧化监测的基本原理
5.6.4 作物生长智慧化监测的技术流程
思考题
推荐阅读
参考文献
第6章 作物栽培技术
6.1 土壤耕作技术
6.1.1 翻压残茬
6.1.2 耕层构造
6.1.3 保护性耕作
6.2 播种与育苗技术
6.2.1 播种技术
6.2.2 育苗技术
6.3 生长季田间管理技术
6.3.1 营养调节技术
6.3.2 水分调节技术
6.3.3 病虫草害防控技术
6.4 收获、处理与贮藏技术
6.4.1 收获技术
6.4.2 收获后处理
6.4.3 贮藏技术
6.5 化学调控技术
6.5.1 化学调控的主要成分
6.5.2 化学调控的主要应用
6.6 设施栽培技术
6.6.1 设施栽培的概念、特点和意义
6.6.2 栽培设施类型
6.6.3 设施环境及其调控技术
6.7 农机农艺融合与智慧化作物栽培技术
6.7.1 机械化耕地
6.7.2 机械化播种
6.7.3 机械化田间管理
6.7.4 机械化田间收获与烘干
6.7.5 机械化还田技术
思考题
推荐阅读
参考文献
第7章 气候智慧型农业
7.1 气候智慧型农业的基本概念
7.1.1 气候智慧型农业概念
7.1.2 气候智慧型农业目标
7.1.3 气候智慧型农业内容
7.1.4 国内外气候智慧型农业实践及启示
7.2 植物环境适应性与表型可塑性理论
7.2.1 植物的环境及类型
7.2.2 生态因子的分类
7.2.3 生态因子作用的一般规律
7.2.4 植物对生态因子的适应性
7.2.5 植物表型可塑性
7.3 作物生产系统对气候变化的响应与适应机制
7.3.1 气候变化概况
7.3.2 气候变化与作物生长发育
7.3.3 气候变化与作物产量及品质
7.3.4 气候变化与作物病虫草害
7.3.5 气候变化与种植制度和种植结构
7.3.6 气候变化与农田土壤养分
7.4 作物生产系统的固碳减排理论与技术
7.4.1 作物生产系统的固碳减排基础理论
7.4.2 作物生产系统的固碳减排潜力
7.4.3 作物生产系统的固碳减排关键技术
7.5 农业气象灾害的智慧化监测与预警
7.5.1 农业气象灾害
7.5.2 农业气象灾害的时空分布及其变化规律
7.5.3 农业气象灾害的监测与预警
7.5.4 农业气象灾害智慧化监测的展望
思考题
推荐阅读
参考文献
第8章 作物生产系统的生物多样性
8.1 生物多样性与农业资源利用
8.1.1 生物多样性
8.1.2 农业资源利用
8.2 作物生产轮作种植
8.2.1 轮作的概念
8.2.2 轮作的作用和意义
8.2.3 轮作作物茬口特性及其应用
8.3 作物间套复合种植
8.3.1 作物间套复合种植的概念
8.3.2 间套复合种植的作用与意义
8.3.3 间套复合种植的增产增效原理
8.3.4 间套复合种植的关键技术
8.3.5 智能装备在作物间套复合种植上的应用
8.4 综合种养结合
8.4.1 种养结合的定义
8.4.2 种养结合的特点
8.4.3 智慧生态种养结合的必要性
8.4.4 种养结合的类型
8.4.5 种养结合的模式
8.5 作物生产系统的生态服务功能与评价
8.5.1 生态系统服务功能的内涵与发展历程
8.5.2 生态系统的主要服务功能
8.5.3 生态系统服务功能的评价方法
8.5.4 案例研究——稻田生态系统的服务价值
思考题
推荐阅读
参考文献
第9章 作物生产系统模拟
9.1 作物生产力形成模拟
9.1.1 作物生产力模拟概述
9.1.2 作物生育期模拟
9.1.3 作物叶面积动态模拟
9.1.4 同化物生产与积累模拟
9.1.5 同化物分配与产量形成模拟
9.2 作物生产系统水分动态模拟
9.2.1 作物生产系统水分动态模拟原理
9.2.2 土壤水分动态平衡模拟
9.2.3 作物蒸腾作用模拟
9.2.4 田间潜在蒸散模拟
9.3 作物生产系统养分动态模拟
9.3.1 土壤养分动态平衡模拟
9.3.2 作物对养分的吸收与分配模拟
9.3.3 养分效应因子
9.4 作物生产系统模拟模型的应用
9.4.1 气候变化效应评估与应对
9.4.2 作物管理方案优化
9.4.3 作物表型指标设计
思考题
推荐阅读
参考文献
前辅文
第1章 绪论
1.1 作物概述
1.2 作物生产技术及其历史沿革
1.3 作物生产智慧化的时代背景
1.3.1 “谁来种田”的时代命题
1.3.2 人类已全面进入信息时代
1.4 智慧作物生产学的概念及其主要特征
1.5 智慧作物生产学发展趋势
1.5.1 农机装备的智能化和多功能集成
1.5.2 与信息技术深度融合
1.5.3 交互式作物生产管理系统不断完善
1.5.4 多学科交叉融合
1.5.5 引入现代企业管理系统
1.6 智慧作物生产面临的挑战
1.6.1 智慧农业设施建设与维护成本高昂
1.6.2 农科人才培养体系相对落后
1.6.3 大田作物比较效益过低
1.6.4 智慧农业系统对农业生产系统的长远影响
思考题
推荐阅读
参考文献
第2章 作物生产系统
2.1 作物生产系统概述
2.1.1 作物生产系统的概念
2.1.2 作物生产系统的特点
2.1.3 作物生产系统的结构、组成与功能
2.1.4 智慧作物生产管理系统
2.2 土壤
2.2.1 土壤的概念
2.2.2 土壤的基本性质与物质组成
2.2.3 土壤的形成与分布
2.2.4 智慧作物生产土壤管理分析
2.3 植物
2.3.1 植物的概念及其作用
2.3.2 植物的分类与分布
2.3.3 植物与环境的关系
2.3.4 智慧作物生产对植物选择的基本要求
2.4 大气
2.4.1 大气的组成与结构
2.4.2 影响大气环境的因素
2.4.3 智慧作物生产主要应对的气象因素
2.4.4 智慧作物生产与大气的关系
2.5 土壤-植物-大气连续体
2.5.1 土壤-植物-大气连续体的概念
2.5.2 土壤-植物-大气连续体的水分运动
2.5.3 土壤-植物-大气连续体的热量动态
2.5.4 土壤-植物-大气连续体水热模拟
2.5.5 土壤-植物-大气连续体水热运移理论在智慧作物生产中的应用
2.6 大气作物微环境监测
2.6.1 作物微环境监测的相关概念
2.6.2 作物微环境监测系统的结构与功能
2.6.3 作物微环境监测的典型技术及其原理
思考题
推荐阅读
参考文献
第3章 作物生产系统中水分平衡
3.1 水分对作物生长发育的影响
3.1.1 我国水资源现状及利用
3.1.2 作物生长水分管理指标
3.1.3 水分与作物生长发育
3.2 植物需水特征与作物高效节水
3.2.1 作物需水量
3.2.2 作物需水规律
3.2.3 节水灌溉技术
3.2.4 节水灌溉制度
3.3 水分胁迫
3.3.1 水分胁迫的概念
3.3.2 干旱胁迫的类型
3.3.3 干旱伤害植物的机制
3.3.4 干旱胁迫对植物的影响
3.3.5 作物的抗旱性及提高途径
3.3.6 涝（渍）害的概念及分类
3.3.7 植物涝害的机制
3.3.8 植物对涝害的适应
3.3.9 植物抗涝性的生理基础
3.3.10 提高植物抗涝性的措施
3.4 田间水分的智能化监测与预警
3.4.1 土壤水分监测
3.4.2 作物水分状况监测
3.4.3 田间旱涝灾害预警
思考题
推荐阅读
参考文献
第4章 作物生产系统中营养平衡
4.1 土壤供肥与培肥
4.1.1 土壤供肥
4.1.2 土壤培肥
4.2 植物营养吸收与体内分布
4.2.1 植物的矿质营养
4.2.2 植物对矿质元素的吸收
4.2.3 植物对养分的运输与分布
4.3 植物需肥特征与肥料高效利用
4.3.1 植物的需肥特征
4.3.2 植物的需肥规律
4.3.3 肥料的高效利用
4.4 植物营养的智慧化监测与诊断
4.4.1 作物营养诊断的无损测试技术
4.4.2 植物反射光谱特性
4.4.3 基于植物反射光谱的营养监测与诊断
4.4.4 基于遥感监测与诊断的施肥技术（以氮肥为例）
思考题
推荐阅读
参考文献
第5章 作物生长发育特征与产量和品质的形成
5.1 作物生长发育
5.1.1 作物生长与发育的概念
5.1.2 作物生长的一般进程
5.1.3 作物的生育期和生育时期
5.2 种子萌发
5.2.1 种子萌发的过程及其特点
5.2.2 种子萌发的生理生化变化
5.2.3 种子萌发的条件
5.2.4 促进种子萌发的措施
5.3 作物形态建成与成花转化
5.3.1 作物形态建成概论
5.3.2 影响作物形态建成与成花转化的外部因素
5.3.3 影响作物形态建成与成花转化的内部因素
5.4 作物产量与产量形成
5.4.1 作物的产量
5.4.2 作物产量的构成因素
5.4.3 作物产量的形成机制
5.4.4 提高作物产量的途径
5.5 作物品质与品质形成
5.5.1 作物品质的特点
5.5.2 作物品质的评价指标
5.5.3 作物品质的形成及其生理基础
5.5.4 作物产量与品质的关系
5.5.5 作物品质形成的生态环境调控作用
5.5.6 栽培措施对作物品质形成的调控作用
5.6 作物生长的智慧化监测与产量预测
5.6.1 作物生长智慧化监测的概念
5.6.2 作物生长智慧化监测的特点
5.6.3 作物生长智慧化监测的基本原理
5.6.4 作物生长智慧化监测的技术流程
思考题
推荐阅读
参考文献
第6章 作物栽培技术
6.1 土壤耕作技术
6.1.1 翻压残茬
6.1.2 耕层构造
6.1.3 保护性耕作
6.2 播种与育苗技术
6.2.1 播种技术
6.2.2 育苗技术
6.3 生长季田间管理技术
6.3.1 营养调节技术
6.3.2 水分调节技术
6.3.3 病虫草害防控技术
6.4 收获、处理与贮藏技术
6.4.1 收获技术
6.4.2 收获后处理
6.4.3 贮藏技术
6.5 化学调控技术
6.5.1 化学调控的主要成分
6.5.2 化学调控的主要应用
6.6 设施栽培技术
6.6.1 设施栽培的概念、特点和意义
6.6.2 栽培设施类型
6.6.3 设施环境及其调控技术
6.7 农机农艺融合与智慧化作物栽培技术
6.7.1 机械化耕地
6.7.2 机械化播种
6.7.3 机械化田间管理
6.7.4 机械化田间收获与烘干
6.7.5 机械化还田技术
思考题
推荐阅读
参考文献
第7章 气候智慧型农业
7.1 气候智慧型农业的基本概念
7.1.1 气候智慧型农业概念
7.1.2 气候智慧型农业目标
7.1.3 气候智慧型农业内容
7.1.4 国内外气候智慧型农业实践及启示
7.2 植物环境适应性与表型可塑性理论
7.2.1 植物的环境及类型
7.2.2 生态因子的分类
7.2.3 生态因子作用的一般规律
7.2.4 植物对生态因子的适应性
7.2.5 植物表型可塑性
7.3 作物生产系统对气候变化的响应与适应机制
7.3.1 气候变化概况
7.3.2 气候变化与作物生长发育
7.3.3 气候变化与作物产量及品质
7.3.4 气候变化与作物病虫草害
7.3.5 气候变化与种植制度和种植结构
7.3.6 气候变化与农田土壤养分
7.4 作物生产系统的固碳减排理论与技术
7.4.1 作物生产系统的固碳减排基础理论
7.4.2 作物生产系统的固碳减排潜力
7.4.3 作物生产系统的固碳减排关键技术
7.5 农业气象灾害的智慧化监测与预警
7.5.1 农业气象灾害
7.5.2 农业气象灾害的时空分布及其变化规律
7.5.3 农业气象灾害的监测与预警
7.5.4 农业气象灾害智慧化监测的展望
思考题
推荐阅读
参考文献
第8章 作物生产系统的生物多样性
8.1 生物多样性与农业资源利用
8.1.1 生物多样性
8.1.2 农业资源利用
8.2 作物生产轮作种植
8.2.1 轮作的概念
8.2.2 轮作的作用和意义
8.2.3 轮作作物茬口特性及其应用
8.3 作物间套复合种植
8.3.1 作物间套复合种植的概念
8.3.2 间套复合种植的作用与意义
8.3.3 间套复合种植的增产增效原理
8.3.4 间套复合种植的关键技术
8.3.5 智能装备在作物间套复合种植上的应用
8.4 综合种养结合
8.4.1 种养结合的定义
8.4.2 种养结合的特点
8.4.3 智慧生态种养结合的必要性
8.4.4 种养结合的类型
8.4.5 种养结合的模式
8.5 作物生产系统的生态服务功能与评价
8.5.1 生态系统服务功能的内涵与发展历程
8.5.2 生态系统的主要服务功能
8.5.3 生态系统服务功能的评价方法
8.5.4 案例研究——稻田生态系统的服务价值
思考题
推荐阅读
参考文献
第9章 作物生产系统模拟
9.1 作物生产力形成模拟
9.1.1 作物生产力模拟概述
9.1.2 作物生育期模拟
9.1.3 作物叶面积动态模拟
9.1.4 同化物生产与积累模拟
9.1.5 同化物分配与产量形成模拟
9.2 作物生产系统水分动态模拟
9.2.1 作物生产系统水分动态模拟原理
9.2.2 土壤水分动态平衡模拟
9.2.3 作物蒸腾作用模拟
9.2.4 田间潜在蒸散模拟
9.3 作物生产系统养分动态模拟
9.3.1 土壤养分动态平衡模拟
9.3.2 作物对养分的吸收与分配模拟
9.3.3 养分效应因子
9.4 作物生产系统模拟模型的应用
9.4.1 气候变化效应评估与应对
9.4.2 作物管理方案优化
9.4.3 作物表型指标设计
思考题
推荐阅读
参考文献
前辅文
第1章 绪论
1.1 作物概述
1.2 作物生产技术及其历史沿革
1.3 作物生产智慧化的时代背景
1.3.1 “谁来种田”的时代命题
1.3.2 人类已全面进入信息时代
1.4 智慧作物生产学的概念及其主要特征
1.5 智慧作物生产学发展趋势
1.5.1 农机装备的智能化和多功能集成
1.5.2 与信息技术深度融合
1.5.3 交互式作物生产管理系统不断完善
1.5.4 多学科交叉融合
1.5.5 引入现代企业管理系统
1.6 智慧作物生产面临的挑战
1.6.1 智慧农业设施建设与维护成本高昂
1.6.2 农科人才培养体系相对落后
1.6.3 大田作物比较效益过低
1.6.4 智慧农业系统对农业生产系统的长远影响
思考题
推荐阅读
参考文献
第2章 作物生产系统
2.1 作物生产系统概述
2.1.1 作物生产系统的概念
2.1.2 作物生产系统的特点
2.1.3 作物生产系统的结构、组成与功能
2.1.4 智慧作物生产管理系统
2.2 土壤
2.2.1 土壤的概念
2.2.2 土壤的基本性质与物质组成
2.2.3 土壤的形成与分布
2.2.4 智慧作物生产土壤管理分析
2.3 植物
2.3.1 植物的概念及其作用
2.3.2 植物的分类与分布
2.3.3 植物与环境的关系
2.3.4 智慧作物生产对植物选择的基本要求
2.4 大气
2.4.1 大气的组成与结构
2.4.2 影响大气环境的因素
2.4.3 智慧作物生产主要应对的气象因素
2.4.4 智慧作物生产与大气的关系
2.5 土壤-植物-大气连续体
2.5.1 土壤-植物-大气连续体的概念
2.5.2 土壤-植物-大气连续体的水分运动
2.5.3 土壤-植物-大气连续体的热量动态
2.5.4 土壤-植物-大气连续体水热模拟
2.5.5 土壤-植物-大气连续体水热运移理论在智慧作物生产中的应用
2.6 大气作物微环境监测
2.6.1 作物微环境监测的相关概念
2.6.2 作物微环境监测系统的结构与功能
2.6.3 作物微环境监测的典型技术及其原理
思考题
推荐阅读
参考文献
第3章 作物生产系统中水分平衡
3.1 水分对作物生长发育的影响
3.1.1 我国水资源现状及利用
3.1.2 作物生长水分管理指标
3.1.3 水分与作物生长发育
3.2 植物需水特征与作物高效节水
3.2.1 作物需水量
3.2.2 作物需水规律
3.2.3 节水灌溉技术
3.2.4 节水灌溉制度
3.3 水分胁迫
3.3.1 水分胁迫的概念
3.3.2 干旱胁迫的类型
3.3.3 干旱伤害植物的机制
3.3.4 干旱胁迫对植物的影响
3.3.5 作物的抗旱性及提高途径
3.3.6 涝（渍）害的概念及分类
3.3.7 植物涝害的机制
3.3.8 植物对涝害的适应
3.3.9 植物抗涝性的生理基础
3.3.10 提高植物抗涝性的措施
3.4 田间水分的智能化监测与预警
3.4.1 土壤水分监测
3.4.2 作物水分状况监测
3.4.3 田间旱涝灾害预警
思考题
推荐阅读
参考文献
第4章 作物生产系统中营养平衡
4.1 土壤供肥与培肥
4.1.1 土壤供肥
4.1.2 土壤培肥
4.2 植物营养吸收与体内分布
4.2.1 植物的矿质营养
4.2.2 植物对矿质元素的吸收
4.2.3 植物对养分的运输与分布
4.3 植物需肥特征与肥料高效利用
4.3.1 植物的需肥特征
4.3.2 植物的需肥规律
4.3.3 肥料的高效利用
4.4 植物营养的智慧化监测与诊断
4.4.1 作物营养诊断的无损测试技术
4.4.2 植物反射光谱特性
4.4.3 基于植物反射光谱的营养监测与诊断
4.4.4 基于遥感监测与诊断的施肥技术（以氮肥为例）
思考题
推荐阅读
参考文献
第5章 作物生长发育特征与产量和品质的形成
5.1 作物生长发育
5.1.1 作物生长与发育的概念
5.1.2 作物生长的一般进程
5.1.3 作物的生育期和生育时期
5.2 种子萌发
5.2.1 种子萌发的过程及其特点
5.2.2 种子萌发的生理生化变化
5.2.3 种子萌发的条件
5.2.4 促进种子萌发的措施
5.3 作物形态建成与成花转化
5.3.1 作物形态建成概论
5.3.2 影响作物形态建成与成花转化的外部因素
5.3.3 影响作物形态建成与成花转化的内部因素
5.4 作物产量与产量形成
5.4.1 作物的产量
5.4.2 作物产量的构成因素
5.4.3 作物产量的形成机制
5.4.4 提高作物产量的途径
5.5 作物品质与品质形成
5.5.1 作物品质的特点
5.5.2 作物品质的评价指标
5.5.3 作物品质的形成及其生理基础
5.5.4 作物产量与品质的关系
5.5.5 作物品质形成的生态环境调控作用
5.5.6 栽培措施对作物品质形成的调控作用
5.6 作物生长的智慧化监测与产量预测
5.6.1 作物生长智慧化监测的概念
5.6.2 作物生长智慧化监测的特点
5.6.3 作物生长智慧化监测的基本原理
5.6.4 作物生长智慧化监测的技术流程
思考题
推荐阅读
参考文献
第6章 作物栽培技术
6.1 土壤耕作技术
6.1.1 翻压残茬
6.1.2 耕层构造
6.1.3 保护性耕作
6.2 播种与育苗技术
6.2.1 播种技术
6.2.2 育苗技术
6.3 生长季田间管理技术
6.3.1 营养调节技术
6.3.2 水分调节技术
6.3.3 病虫草害防控技术
6.4 收获、处理与贮藏技术
6.4.1 收获技术
6.4.2 收获后处理
6.4.3 贮藏技术
6.5 化学调控技术
6.5.1 化学调控的主要成分
6.5.2 化学调控的主要应用
6.6 设施栽培技术
6.6.1 设施栽培的概念、特点和意义
6.6.2 栽培设施类型
6.6.3 设施环境及其调控技术
6.7 农机农艺融合与智慧化作物栽培技术
6.7.1 机械化耕地
6.7.2 机械化播种
6.7.3 机械化田间管理
6.7.4 机械化田间收获与烘干
6.7.5 机械化还田技术
思考题
推荐阅读
参考文献
第7章 气候智慧型农业
7.1 气候智慧型农业的基本概念
7.1.1 气候智慧型农业概念
7.1.2 气候智慧型农业目标
7.1.3 气候智慧型农业内容
7.1.4 国内外气候智慧型农业实践及启示
7.2 植物环境适应性与表型可塑性理论
7.2.1 植物的环境及类型
7.2.2 生态因子的分类
7.2.3 生态因子作用的一般规律
7.2.4 植物对生态因子的适应性
7.2.5 植物表型可塑性
7.3 作物生产系统对气候变化的响应与适应机制
7.3.1 气候变化概况
7.3.2 气候变化与作物生长发育
7.3.3 气候变化与作物产量及品质
7.3.4 气候变化与作物病虫草害
7.3.5 气候变化与种植制度和种植结构
7.3.6 气候变化与农田土壤养分
7.4 作物生产系统的固碳减排理论与技术
7.4.1 作物生产系统的固碳减排基础理论
7.4.2 作物生产系统的固碳减排潜力
7.4.3 作物生产系统的固碳减排关键技术
7.5 农业气象灾害的智慧化监测与预警
7.5.1 农业气象灾害
7.5.2 农业气象灾害的时空分布及其变化规律
7.5.3 农业气象灾害的监测与预警
7.5.4 农业气象灾害智慧化监测的展望
思考题
推荐阅读
参考文献
第8章 作物生产系统的生物多样性
8.1 生物多样性与农业资源利用
8.1.1 生物多样性
8.1.2 农业资源利用
8.2 作物生产轮作种植
8.2.1 轮作的概念
8.2.2 轮作的作用和意义
8.2.3 轮作作物茬口特性及其应用
8.3 作物间套复合种植
8.3.1 作物间套复合种植的概念
8.3.2 间套复合种植的作用与意义
8.3.3 间套复合种植的增产增效原理
8.3.4 间套复合种植的关键技术
8.3.5 智能装备在作物间套复合种植上的应用
8.4 综合种养结合
8.4.1 种养结合的定义
8.4.2 种养结合的特点
8.4.3 智慧生态种养结合的必要性
8.4.4 种养结合的类型
8.4.5 种养结合的模式
8.5 作物生产系统的生态服务功能与评价
8.5.1 生态系统服务功能的内涵与发展历程
8.5.2 生态系统的主要服务功能
8.5.3 生态系统服务功能的评价方法
8.5.4 案例研究——稻田生态系统的服务价值
思考题
推荐阅读
参考文献
第9章 作物生产系统模拟
9.1 作物生产力形成模拟
9.1.1 作物生产力模拟概述
9.1.2 作物生育期模拟
9.1.3 作物叶面积动态模拟
9.1.4 同化物生产与积累模拟
9.1.5 同化物分配与产量形成模拟
9.2 作物生产系统水分动态模拟
9.2.1 作物生产系统水分动态模拟原理
9.2.2 土壤水分动态平衡模拟
9.2.3 作物蒸腾作用模拟
9.2.4 田间潜在蒸散模拟
9.3 作物生产系统养分动态模拟
9.3.1 土壤养分动态平衡模拟
9.3.2 作物对养分的吸收与分配模拟
9.3.3 养分效应因子
9.4 作物生产系统模拟模型的应用
9.4.1 气候变化效应评估与应对
9.4.2 作物管理方案优化
9.4.3 作物表型指标设计
思考题
推荐阅读
参考文献
前辅文
第1章 绪论
1.1 作物概述
1.2 作物生产技术及其历史沿革
1.3 作物生产智慧化的时代背景
1.3.1 “谁来种田”的时代命题
1.3.2 人类已全面进入信息时代
1.4 智慧作物生产学的概念及其主要特征
1.5 智慧作物生产学发展趋势
1.5.1 农机装备的智能化和多功能集成
1.5.2 与信息技术深度融合
1.5.3 交互式作物生产管理系统不断完善
1.5.4 多学科交叉融合
1.5.5 引入现代企业管理系统
1.6 智慧作物生产面临的挑战
1.6.1 智慧农业设施建设与维护成本高昂
1.6.2 农科人才培养体系相对落后
1.6.3 大田作物比较效益过低
1.6.4 智慧农业系统对农业生产系统的长远影响
思考题
推荐阅读
参考文献
第2章 作物生产系统
2.1 作物生产系统概述
2.1.1 作物生产系统的概念
2.1.2 作物生产系统的特点
2.1.3 作物生产系统的结构、组成与功能
2.1.4 智慧作物生产管理系统
2.2 土壤
2.2.1 土壤的概念
2.2.2 土壤的基本性质与物质组成
2.2.3 土壤的形成与分布
2.2.4 智慧作物生产土壤管理分析
2.3 植物
2.3.1 植物的概念及其作用
2.3.2 植物的分类与分布
2.3.3 植物与环境的关系
2.3.4 智慧作物生产对植物选择的基本要求
2.4 大气
2.4.1 大气的组成与结构
2.4.2 影响大气环境的因素
2.4.3 智慧作物生产主要应对的气象因素
2.4.4 智慧作物生产与大气的关系
2.5 土壤-植物-大气连续体
2.5.1 土壤-植物-大气连续体的概念
2.5.2 土壤-植物-大气连续体的水分运动
2.5.3 土壤-植物-大气连续体的热量动态
2.5.4 土壤-植物-大气连续体水热模拟
2.5.5 土壤-植物-大气连续体水热运移理论在智慧作物生产中的应用
2.6 大气作物微环境监测
2.6.1 作物微环境监测的相关概念
2.6.2 作物微环境监测系统的结构与功能
2.6.3 作物微环境监测的典型技术及其原理
思考题
推荐阅读
参考文献
第3章 作物生产系统中水分平衡
3.1 水分对作物生长发育的影响
3.1.1 我国水资源现状及利用
3.1.2 作物生长水分管理指标
3.1.3 水分与作物生长发育
3.2 植物需水特征与作物高效节水
3.2.1 作物需水量
3.2.2 作物需水规律
3.2.3 节水灌溉技术
3.2.4 节水灌溉制度
3.3 水分胁迫
3.3.1 水分胁迫的概念
3.3.2 干旱胁迫的类型
3.3.3 干旱伤害植物的机制
3.3.4 干旱胁迫对植物的影响
3.3.5 作物的抗旱性及提高途径
3.3.6 涝（渍）害的概念及分类
3.3.7 植物涝害的机制
3.3.8 植物对涝害的适应
3.3.9 植物抗涝性的生理基础
3.3.10 提高植物抗涝性的措施
3.4 田间水分的智能化监测与预警
3.4.1 土壤水分监测
3.4.2 作物水分状况监测
3.4.3 田间旱涝灾害预警
思考题
推荐阅读
参考文献
第4章 作物生产系统中营养平衡
4.1 土壤供肥与培肥
4.1.1 土壤供肥
4.1.2 土壤培肥
4.2 植物营养吸收与体内分布
4.2.1 植物的矿质营养
4.2.2 植物对矿质元素的吸收
4.2.3 植物对养分的运输与分布
4.3 植物需肥特征与肥料高效利用
4.3.1 植物的需肥特征
4.3.2 植物的需肥规律
4.3.3 肥料的高效利用
4.4 植物营养的智慧化监测与诊断
4.4.1 作物营养诊断的无损测试技术
4.4.2 植物反射光谱特性
4.4.3 基于植物反射光谱的营养监测与诊断
4.4.4 基于遥感监测与诊断的施肥技术（以氮肥为例）
思考题
推荐阅读
参考文献
第5章 作物生长发育特征与产量和品质的形成
5.1 作物生长发育
5.1.1 作物生长与发育的概念
5.1.2 作物生长的一般进程
5.1.3 作物的生育期和生育时期
5.2 种子萌发
5.2.1 种子萌发的过程及其特点
5.2.2 种子萌发的生理生化变化
5.2.3 种子萌发的条件
5.2.4 促进种子萌发的措施
5.3 作物形态建成与成花转化
5.3.1 作物形态建成概论
5.3.2 影响作物形态建成与成花转化的外部因素
5.3.3 影响作物形态建成与成花转化的内部因素
5.4 作物产量与产量形成
5.4.1 作物的产量
5.4.2 作物产量的构成因素
5.4.3 作物产量的形成机制
5.4.4 提高作物产量的途径
5.5 作物品质与品质形成
5.5.1 作物品质的特点
5.5.2 作物品质的评价指标
5.5.3 作物品质的形成及其生理基础
5.5.4 作物产量与品质的关系
5.5.5 作物品质形成的生态环境调控作用
5.5.6 栽培措施对作物品质形成的调控作用
5.6 作物生长的智慧化监测与产量预测
5.6.1 作物生长智慧化监测的概念
5.6.2 作物生长智慧化监测的特点
5.6.3 作物生长智慧化监测的基本原理
5.6.4 作物生长智慧化监测的技术流程
思考题
推荐阅读
参考文献
第6章 作物栽培技术
6.1 土壤耕作技术
6.1.1 翻压残茬
6.1.2 耕层构造
6.1.3 保护性耕作
6.2 播种与育苗技术
6.2.1 播种技术
6.2.2 育苗技术
6.3 生长季田间管理技术
6.3.1 营养调节技术
6.3.2 水分调节技术
6.3.3 病虫草害防控技术
6.4 收获、处理与贮藏技术
6.4.1 收获技术
6.4.2 收获后处理
6.4.3 贮藏技术
6.5 化学调控技术
6.5.1 化学调控的主要成分
6.5.2 化学调控的主要应用
6.6 设施栽培技术
6.6.1 设施栽培的概念、特点和意义
6.6.2 栽培设施类型
6.6.3 设施环境及其调控技术
6.7 农机农艺融合与智慧化作物栽培技术
6.7.1 机械化耕地
6.7.2 机械化播种
6.7.3 机械化田间管理
6.7.4 机械化田间收获与烘干
6.7.5 机械化还田技术
思考题
推荐阅读
参考文献
第7章 气候智慧型农业
7.1 气候智慧型农业的基本概念
7.1.1 气候智慧型农业概念
7.1.2 气候智慧型农业目标
7.1.3 气候智慧型农业内容
7.1.4 国内外气候智慧型农业实践及启示
7.2 植物环境适应性与表型可塑性理论
7.2.1 植物的环境及类型
7.2.2 生态因子的分类
7.2.3 生态因子作用的一般规律
7.2.4 植物对生态因子的适应性
7.2.5 植物表型可塑性
7.3 作物生产系统对气候变化的响应与适应机制
7.3.1 气候变化概况
7.3.2 气候变化与作物生长发育
7.3.3 气候变化与作物产量及品质
7.3.4 气候变化与作物病虫草害
7.3.5 气候变化与种植制度和种植结构
7.3.6 气候变化与农田土壤养分
7.4 作物生产系统的固碳减排理论与技术
7.4.1 作物生产系统的固碳减排基础理论
7.4.2 作物生产系统的固碳减排潜力
7.4.3 作物生产系统的固碳减排关键技术
7.5 农业气象灾害的智慧化监测与预警
7.5.1 农业气象灾害
7.5.2 农业气象灾害的时空分布及其变化规律
7.5.3 农业气象灾害的监测与预警
7.5.4 农业气象灾害智慧化监测的展望
思考题
推荐阅读
参考文献
第8章 作物生产系统的生物多样性
8.1 生物多样性与农业资源利用
8.1.1 生物多样性
8.1.2 农业资源利用
8.2 作物生产轮作种植
8.2.1 轮作的概念
8.2.2 轮作的作用和意义
8.2.3 轮作作物茬口特性及其应用
8.3 作物间套复合种植
8.3.1 作物间套复合种植的概念
8.3.2 间套复合种植的作用与意义
8.3.3 间套复合种植的增产增效原理
8.3.4 间套复合种植的关键技术
8.3.5 智能装备在作物间套复合种植上的应用
8.4 综合种养结合
8.4.1 种养结合的定义
8.4.2 种养结合的特点
8.4.3 智慧生态种养结合的必要性
8.4.4 种养结合的类型
8.4.5 种养结合的模式
8.5 作物生产系统的生态服务功能与评价
8.5.1 生态系统服务功能的内涵与发展历程
8.5.2 生态系统的主要服务功能
8.5.3 生态系统服务功能的评价方法
8.5.4 案例研究——稻田生态系统的服务价值
思考题
推荐阅读
参考文献
第9章 作物生产系统模拟
9.1 作物生产力形成模拟
9.1.1 作物生产力模拟概述
9.1.2 作物生育期模拟
9.1.3 作物叶面积动态模拟
9.1.4 同化物生产与积累模拟
9.1.5 同化物分配与产量形成模拟
9.2 作物生产系统水分动态模拟
9.2.1 作物生产系统水分动态模拟原理
9.2.2 土壤水分动态平衡模拟
9.2.3 作物蒸腾作用模拟
9.2.4 田间潜在蒸散模拟
9.3 作物生产系统养分动态模拟
9.3.1 土壤养分动态平衡模拟
9.3.2 作物对养分的吸收与分配模拟
9.3.3 养分效应因子
9.4 作物生产系统模拟模型的应用
9.4.1 气候变化效应评估与应对
9.4.2 作物管理方案优化
9.4.3 作物表型指标设计
思考题
推荐阅读
参考文献
