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智慧作物生产学

战略性新兴领域-十四五 高等教育教材

作者:
熊栋梁、杨峰、任小龙
定价:
79.00 元
版面字数:
550.00千字
开本:
16开
装帧形式:
平装
页数:
464
最新
印次时间:
2026年04月
ISBN:
978-7-04-063855-4
物料号:
63855-00
出版时间:
2026-04-17
读者对象:
高等教育
一级分类:
农林
二级分类:
农学/植保

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
    • 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
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                                                                                              • 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
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                                                                                                                                            • 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
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                                                                                                                                                                          • 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
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                                                                                                                                                                                                                                • 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
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                                                                                                                                                                                                                                                                                • 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
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                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 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
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                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 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
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                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                相关图书