园艺学概论课件

园艺学原理Chapter.1-导论,张育森台大园艺暨景观系教授,1,授课教师与教科书,罗筱凤教授陈右人副教授杜宜殷副教授吴俊达助理教授李国谭助理教授张育森教授*,2,园艺学原理,Preece,J.E.,P.E.Read.2005.TheBiologyofHorticulture:AnIntroductoryTextbook,2ndEdition.JohnWileysportsturfmaintenance;highwayrights-of-way;andseedandsodproduction.NURSERYMANAGEMENT(苗圃管理)：Thegrowingandstudyoftreesandshrubsthatareproducedprimarilyforlandscapepurposes.ARBORICULTURE(树艺学)：Thegrowingandstudyoftrees(arbormeanstreeinLatin,soarboriculturemeanstreeculture;itistermedsilvicultureinforestry).Arboricultureisessentiallysynonymouswithurbanforestry.,28,Thebranchesofhorticulture(3),LANDSCAPEHORTICULTURE(景观园艺)：Theapplicationofdesignandhorticulturalprinciplestotheplacementandcareofplantsinthelandscape.Thistermimpliestheclosetiebetweenhorticultureandlandscapearchitecture.INTERIORSCAPING(室内造景)：Theapplicationofdesignandhorticulturalprinciplestoplacementandcareofplantsinindoorenvironments.HORTICULTURALTHERAPY(园艺治疗)：Theuseofhorticulturalplantsandmethodsastherapeutictoolswithdisabledanddisadvantagedpeople.,29,园艺与其他学科的关系,30,RelatedSciences(1),Inthepast,horticulturehassometimesbeencalled“appliedbotany.”(应用植物学)Botany(植物学),includingthestudyofplantstructure-morphologyandanatomy.Plantphysiology(植物生理学),anotherdivisionofbotany,thatexplainshowplantsfunction.Chemistry(化学),becausechemicalreactionsareimportantforunderstandingwhyweuseparticularculturalpractices,suchasfertilizerapplicationandspecificpestcontrolpractices.Biochemistry(生物化学),helpsthehorticulturisttoexplainmetabolicreactionswithinandamongcellstounderstandhowplantswillrespondtoexternalstimuli.,31,RelatedSciences(2),Mathematics(数学),incalculatingsprayratesandforahostofothercomputations;Physics(物理学),tounderstandlightandplantstructure;Plantpathology(植物病理学),tounderstandandcureorpreventplantdiseases;Soilscience(土壤学),becauseplantsarecommonlygrowninthesoil;Genetics(遗传学),becausethegenesinaplantinteractwiththeenvironmenttocontrolthemakeupoftheorganism.,32,二、园艺的历史,33,HISTORYOFHORTICULTURE,Firststudiesofplantsconsideredpracticalquestions.Isitedible?Poisonous?Doeseatingitmodifywell-being(福利)?Doesittastegood?Canitbeusedtokeepmewarm?Asfuel?Asclothing?Isitusefultocombatpain?Disease?,34,园艺简史文明跃进与园艺的关系,35,人类文明史的开始B.C.8000农业革命,B.C.3000园艺已有成熟发展,园艺简史文明跃进与园艺的关系,36,B.C.3000希腊时期相关学术著作出现,A.D.900中世纪修道院,A.D.1400大航海时代的香料贸易,园艺简史文明跃进与园艺的关系,37,A.D.1800工业革命,科技时代园艺研究大突破,A.D.1970网络革命,A.D.1990基因革命,38,园艺的起源与发展简史,公元前9000-8000年在西亚的新月形地带（现约旦和叙利亚的西部和北部）最早开始了原始农业；公元前7000-5000年，中国长江、黄河流域开始种植葫芦、白菜、芹菜、蚕豆、西瓜、甜瓜等，园艺作物的栽培已成为原始农业的一个组成部分。,一、世界园艺业的形成,39,公元前3000年，埃及人开始种植枣椰子、无花果、洋橄榄、洋葱及葡萄等，并于公元前十五世纪建立了世界上第一个植物园。,公元前500年到公元500年，罗马人使用的园艺技术包括嫁接、多种水果和蔬菜的利用。在当时的文献中还发现以云母片所盖的原始型温室，用于黄瓜的促成栽培。,40,2003-9-27,40,图1-11900年埃及BeniHasanis出土的古墓中所描绘的古埃及及园艺（左图）采收无花果，右上图）圆形葡萄架，（右下图）菜园灌溉,1900年埃及出土的古墓中所描绘的古埃及园艺,欧洲园艺业始于文艺复兴时期的意大利，后经法国传入英国。到公元十五、六世纪，果园和菜园在修道院外已经很普遍，菜园成为香料和调味品的重要来源。,十六世纪末法国人利用温水灌溉，促进樱桃提早成熟。法国路易十四年代（1640-1710）创建了玻璃温室，用于多种园艺作物的促成栽培，推展了设施园艺的普及和发展。,十九世纪末，农耕机出现，化学肥料工业产生，化学农药被人工合成，极大地提升了农业劳动生产率，同时也明显地促进了近代园艺业的发展。,42,莒县浮来山古银杏树,二、中国园艺业的兴起与发展,春秋战国时期，农圃有了进一步的分工，出现了专门栽植果树的园和专门种植蔬菜的圃，园艺业已不再作为大田种植业的补充部分，独立的园艺业初步形成。战国时期的山海经记载了观赏树木14处、花卉5处、蔬菜5处和果树14处，同时扦插技术在当时的文献中也有记载。,秦、汉时期，果树和蔬菜生产已从园圃扩大至山野，出现了一些具有相当规模的果园和菜圃，成为农业的重要组成部分。开通西域后，经丝绸之路，从西方引进葡萄、无花果、石榴、核桃、扁桃等果树，以及黄瓜、西瓜、胡萝卜、菠菜和豌豆等蔬菜。,南北朝时期，中国南方栽培果树明显增多，如柚、枇杷等，且出现了一些大面积的果园。栽培的蔬菜种类也从东汉时期的20多种增加到30多种。唐代中国从国外引进了不少果树和蔬菜；嫁接技术更加完善；促成栽培技术有了新的发展，可使黄瓜在二月采收；开始了食用菌的人工栽培；小型盆景出现；茶叶生产技术具有世界性的影响；兴起了花卉业。,46,宋元时期原来主要在岭南种植的橙、桔、香蕉、荔枝、龙眼等果树分别向闽、浙、赣、川、苏等地推移，扩大了种植区域；对花卉的观赏已从上层人士向民间普及。,明清时期中国主要透过海路从欧洲和美洲引进了芒果、菠萝、番木瓜、苹果、西洋梨、西洋李和西洋樱桃等果树，以及西红柿、辣椒、结球甘蓝、花椰菜、洋葱、南瓜（包括西葫芦、笋瓜等）、马铃薯、软荚豌豆和菊芋等蔬菜，极大地丰富了中国园艺作物的种质资源，促进了中国园艺业的发展。,HorticultureinAmerica,Europeancolonistsbroughtseeds,cuttings,andplantsoffamiliarhorticulturalandagriculturalspecies.Orchardsandotherhorticulturalplantingswereestablished.ManyearlyAmericansexperimentedwiththecultivationofawiderangeofspecies.JeffersonmadeexhaustiveattemptstoestablishvineyardsinVirginiafortheproductionofwinegrapes.HorticultureintheUnitedStatesreceivednewstimulusfollowingthecreationoflandgrantuniversitiesbytheMorrillActof1862.Theseinstitutionsencouragedgrowthofallagriculturalknowledge,withhorticultureemergingasanearlybeneficiaryofeducationalopportunities.,47,FatherofAmericanHorticultureLibertyHydeBailey(1858-1954),Graduatedin1882fromtheMichiganAgriculturalCollege(nowMichiganStateUniversity),andthenstudiedunderAsaGrayatHarvardUniversityfrom1883to1885.HebecameProfessoroftheHorticultureDepartmentatMichiganAgriculturalCollegein1885-1888,andbecomeProfessorofGeneralandExperimentalHorticultureatCornellUniversityin1888-1913.Hortus,ataxonomicindexofhorticulturalplants.CyclopediaofHorticulture,whichcontainsculturalaswellastaxonomicinformation.HehelpedfoundthefirsthorticulturedepartmentdistinctfromabotanyprogramintheUnitedStates.,48,49,LibertyHydeBailey(1858-1954),Baileysphilosophywastoliveonthe25-yearplan:devotingthefirst25yearsofhislifetohiseducation,thesecond25yearstogainfulemploymentandpublicservices,andthelast25yearsofhislifetoretirement,doingashepleased.Fortunatelyforhorticulture,thelast25yearsextendedtomorethan40,andwereaperiodofintenseactivityofwriting,editing,plantexplorationanddescription,andtheestablishmentoftheBaileyHortorium,thingsofthegarden.LibertyHydeBailey,alongwithseveralotherleadinghorticulturistsoftheday,wasinstrumentalinfoundingtheAmericanSocietyforHorticulturalScience(ASHS)in1903.,50,LibertyHydeBailey(1858-1954)【中国大百科全书智能藏】,美国植物学家教育家和作家。1882年毕业于密西根农学院曾任哈佛大学植物学家格雷的助教密执安州立农学院康乃尔大学教授纽约州立农学院院长。退休后仍致力于所收集的20万份以上的植物标本进行研究。1935年把所集的全部标本及专业图书馆赠送给康乃尔大学学校因此建立了贝利园艺园。贝利主要从事对栽培植物的系统研究其研究成果使美国的园艺学从朴素的技术上升为一门应用科学并对遗传学植物病理学和农学的发展产生了直接的影响。他还建立美国第1个特有的园艺学实验室。贝利共写有科学论文700篇和著述66册还编纂了美国园艺百科全书(4卷19001902)美国农业百科全书(4卷19071909)标准园艺百科全书(6卷1914)栽培植物手册(1923)等。,51,三、台湾园艺产业的发展,52,台湾农业发展简介,荷兰时期明郑时期清朝时期1860年天津条约日本殖民时期国民政府迁台1966年目前,农业草创时期引入稻米、甘蔗栽培汉人移民大量涌入，稻米精耕栽培开放通商，糖、茶、米为出口大宗。以糖米为大宗，并发展菠萝、香蕉、麻等特用作物。以农业发展工业世界糖价下跌，菠萝、香蕉、洋菇、芦笋取代糖、米为主要出口品。因工商总产值大幅提高，使农业产值比例被稀释。,53,台湾农业生产链的变迁早期,二十世纪前半叶，台湾耕地面积中超过一半用来生产本地所需求的粮食作物，三分之一的耕地用来生产出口导向的商业性农作。大多数农产品由生产到消费的农业食品链并不长。,台湾农业生产链的变迁现在,随着农业食品链的发展，现今的台湾农业与二十世纪初已全然不同。不仅耕地中的稻作面积让位给果树种植面积，仅占总耕地面积1/4强，耕种水稻为主的农户仅约1/3。,台湾园艺产业现况,56,全国总农耕面积851千公顷,台湾园艺产业现况,园艺植物产值(89年)(民国100年)水果：603亿元(743亿元)蔬菜：399亿元(556亿元)花卉：94亿元(157亿元)特用作物：129亿元(122亿元)农产品总产值：1652亿元(2100亿元),57,农业生产占国内生产毛额比率,58,我国农业生产总值,59,100年农业产值及结构,100年农业生产总值为4,755亿元，较99年之4,269亿元增加11.38%。(一)农产产值约2,100亿元，较99年增加11.24%，占总产值比重为44.17%居首位。各类农产产值结构，水果占35.41%最多，蔬菜占26.50%次之，稻米占18.16%、花卉占7.49%、特用作物占5.83%、杂粮及菇类各占4.30%及2.31%。,60,(100年农业统计年报),100年农业生产规模与产出,61,台湾重要园艺作物排行榜,62,台湾园艺产业之回顾与发展,李金龙前农业委员会主委台肥公司董事长台湾大学园艺系兼任教授,63,前言,台湾的园艺具有的优势：气候、研发、从业人员与政策台湾农业已朝向生产、生活、生态之“三生”目标迈进加入世界贸易组织(WTO)之后，积极因应产业之调适。调整转型方向：1.生产丰富、质良、多样化园产品；2.照顾农民以及全体国人生活；3.兼顾自然生态之平衡。,64,园艺产业近35年来之变迁,65,66,园艺产业(94年),67,园艺产业(97年),68,园艺产业(100年),69,果树,70,71,蔬菜,72,73,74,花卉,75,76,77,台湾园艺产业展望,休闲化企业化国际化有机园艺,78,四、园艺暨景观系简介,79,园艺暨景观系的范畴及使命,园艺暨景观系教学研究的范围相当广泛，包括果树、蔬菜、花卉等园艺作物的生产与品种改良、园产品处理、加工以及造园景观。园艺暨景观系的教学目标系培育从事园艺科学研究、教学与推广以及园艺事业经营之各阶层之人才，包括各行政及研究机关、学校、园艺企业公司或农场、游乐区、风景区及造园公司等。研究方向兼顾传统技术与新兴生物技术，开发改良园艺作物之品种、生产、管理与利用，以因应国家现代化之需要。随着经济起飞、工商业的发展、人民生活质量的提高，园艺研究的方向更朝向多元化、精致化发展。,80,园艺暨景观系简介跨领域发展的园艺暨景观系,作物科学群生物技术学群(处理)加工学群造园景观学群,81,园艺暨景观系作物科学群,有机化学生物化学遗传学植物生理园艺作物育种学,园场操作与经营园艺植物分类学植物繁殖常绿果树落叶果树蔬菜各论,82,果树,蔬菜,花卉,花卉各论植物病理农业昆虫土壤学,探讨果树、蔬菜、花卉、以及其他园艺作物的栽培、生理、运用等相关领域。,园艺暨景观系生物技术群,有机化学生物化学遗传学植物生理园艺作物育种学,植物解剖学分析化学微生物学植物基因转殖基础分子生物学,83,园艺生物技术细胞学园艺植物生理生长与分化,遗传,分生,利用生物技术建立无病毒种苗及大量繁殖品种技术、分离园艺性状相关基因，并建立基因转殖系统。,园艺暨景观系(处理)加工群,生物化学园产品分析园产品加工各论园产加工微生物学园产品酵素学,食品化学有机化学分析化学普通物理学,84,以园产品蔬菜、水果类为材料，研究其加工、利用、贮藏与提高价值的各种可能性。,加工,处理,园艺暨景观系造园景观群,基本设计造园描绘造园设计景观规划毕业设计景观生态学,造园材料与施工园景之演变与发展造园工程学造园专业实务造园之维护与管理苗圃学,85,观赏树木学植栽设计与应用计算机在造园上之应用造园校外实习基地计划庭园结构物,培养国内优秀景观人才，并针对户外空间、游憩心理、景观生态、及景观相关领域进行研究。,设计,规划,工程,园艺暨景观系介绍,系所设备：园艺(四号馆)、花卉、园产品加工与造园等四座系馆精密温室附属实验室与部分同位素馆(已移至转殖温室)实习场所制图室、冷藏库、加工厂、精密及一般温室农业试验场园艺分场、及山地实验农场(梅峰)等横跨海拔2000公尺与半个台湾重要教学实验单元果树、蔬菜、花卉、生理、遗传、育种电子显微镜、组织培养、分子生物、同位素技术园产品处理、园产品加工造园景观,86,Careeropportunities,Horticultureisafieldofstudyinwhichcareeropportunitiesabound;(就业机会多)owningandmanaginghorticulturebusinesses(自我创业)suchasorchardsandvegetablefarms,nurseries,floralshops,fessionalhorticulturiststofillpositioninpublichorticulture(公共园艺服务),suchasgolfcoursesuperintendentsandmanagersof,parks,municatinghorticulturalinformationtothepublic(园艺推广)-writingforthevarious-newspapers,journals,andtelevisionandradioprogramsandinthepursuitofcareersinteaching,extension,andhorticulturalsales.,87,现代园艺职场新机遇,特色：就业机会多样：研究、实务、推广研发工作：研究生、研究助理、研究学者专家自我创业：果园、菜园、苗圃、休闲农场、有机农场、设施栽培、花店园艺行私人园艺公司服务：园艺种苗、资材公司、造园景观公司、绿色事业、园产加工厂公共园艺服务：公务人员、公园绿地维护人员、高尔夫球场管理园艺教育推广：教师、推广人员、园艺作家,88,Challengingcareeropportunitiesinresearch,Thefirstpracticalapplicationsofbiotechnologyweredevelopedandcommercializedwithhorticulturalplantsbyhorticulturalscientists,(生物技术最早应用在园艺作物)Robotsandcomputers,geneticengineering,andbasicscienceallwillcometogetherashorticulturalscientistsleadthewaytowardabetterfuture.(结合计算机、遗传工程和基础科学应用于园艺科技上),89,五、园艺与生活,90,91,生产,生活,园艺与生活,热量与营养的来源工商业原料、经济资源饮食的乐趣帮助健康改善环境、提升生活质量美与艺术性,92,首尔清溪川,改善环境、提升生活质量,94,台大杜鹃花节,美与艺术性,95,阳春三月，缘山行，忘路之远近，忽逢桃花林，路径数百步，中无杂树，芳草鲜美，落英缤纷,梅峰桃花缘,美与艺术性,96,六、园艺的进展,97,(1)NEWCULTIVARS.新品种,Breedershavedevelopednewcultivars(开发新品种)withimprovedquality,greateryieldpotential,improvedgrowthcharacteristics,increasedpestresistance,andgreatertolerancetoenvironmentalextremes(seeFigure1-3).Geneticengineering(遗传工程)andothermoderntechnologiesemployedforcultivardevelopmentandimprovementarecoveredinChapter4.,98,99,(2)PLANT-WATERRELATIONSHIPS.植物与水分关系,Wehaveabetterunderstandingofirrigation(灌溉)(Figure1-4)andplant-waterrelationships,andofnewapplicationmethodssuchastrickleordripirrigation.(点滴灌溉)Intermittentmistandfogsystems(喷雾系统)haveaidedplantpropagation.Improvementsalsohavebeenmadeinhydroponicplantproduction(水耕生产),whichstillremainsaminor,butimportant,horticulturalindustry.,100,101,(3)TEMPERATURE.温度,Bottomheat(底部加热)isnowusedwithmanycropstoincreasetheirgrowth.Vernalization(春化作用)isthedirecteffectoflowtemperatureonflowerinitiation.Understandingthetemperatureanddormancy(休眠)hasenabledcommercialproducerstoscheduletheircropsmoreeffectively.Newdevelopmentsintemperatureandenergymanagement(能源管理)havehelpedhorticulturiststousefuelreservesmorewisely(Figure1-5).Recentadvancesintheadjustmentofnightanddaytemperatures(日夜温差)enablethegrowertoincreasetheproductionefficiencyofgreenhousecrops.Wealsonowhaveamuchbetterunderstandingofstressescausedbyextremesoftemperature(极端温度).,102,103,蝴蝶兰水墙温室,(4)LIGHT.光线,Lightinfluencestheall-importantprocess,photosynthesis,andhowlightcantriggerordelayflowering.(光线可加速或延迟)Manycropscanthereforebeprogrammedtoflower(花期调节)inatimelyfashionortheycanbemanagedtoavoidfloweringwhennoflowersaredesired(Figure1-6).Supplementallighting(补充光照)canbeutilizedtoincreaseyieldsofsomespeciesduringperiodsoflowlight.Becauseofourknowledgeoflight,wenowhavesuccessfulindoorgardening(室内园艺)andinteriorscaping(室内造景)tobeautifyandenhancelargepublicareassuchasshoppingmalls.,104,105,圣诞红减少日照可提早开花,(5)PLANTNUTRITION.植物营养,Manynewanddifferenttypesoffertilizers(肥料种类繁多)havebeendevelopedinrecentyears.Formulationsarenowavailableforvaryingneeds,includingdifferentratesofavailabilitytoplants.However,itwasntuntilabout1920thattraceelementfertilization(微量元素)begantobebetterunderstood.Greatstridesinourcomprehensionofthefixationofatmosphericnitrogen(固氮作用)withinplantrootsbymicroorganisms(symbiosis).,106,(6)THERHIZOSPHERE(ROOTZONE).根圈区,Propertiesofsoils,thevalueoforganicmatter,andinteractionamongsoilcomponents,soilmicroflora,andmicrofauna(土壤微生物)haveledtoadvancesincommercialandhomehorticulture.Increasedcontainerplantproduction(容器生产)hasbeenfacilitatedbythedevelopmentofimprovedpots,flats,multipacks,andstarterblocks.Rootaeration(根通气性)hasbeenimprovedbythedevelopmentanduseofpeat-litemedia,barkmixes,andothersoil-lessmixes(无土介质)(Figure1-7).Ourknowledgeoftheimportanceoforganicmatter(有机质)infieldsoilshasimprovedalongwitherosioncontrolpracticessuchasreducedtillage.Mulches(覆盖)havebeendevelopedtocontrolsoilmoisture,temperature,erosion,andweeds.,107,108,(7)INTEGRATEDPESTMANAGEMENT(IPM).综合病原管理,Themanagementandcontrolofinsects,diseases,andweedsinvolvesaprogram(综合防治)utilizinggeneticpestresistancewithinplants,aknowledgeofpestslifecyclesandepidemiology,cropscoutingreports,growingplantsunderappropriateenvironmentalconditions,andtheproperuseofpesticides.Thisintegratedapproachcanemphasizethecontroloreliminationofplantpestsandminimizenegativeimpactontheenvironment.(既有效防治病虫害，又减少对环境的冲击)Thestrategyofintegratedpestmanagementhasledtosubstantiallyincreasedyields(实质增产)andhasgiventhepublicamuchhigherqualityofagriculturalproducts(质量提升)(Figure1-8).,109,110,培养瓢虫防治蚜虫,(8)PLANTGROWTHREGULATORS.植物生长调节剂,Abetterunderstandingofthenatureofgrowthregulationinplants.Thedevelopmentofchemicalsthatenablegrowerstocontrolplantgrowthresponses(调控生长反应)moreefficientlyandthustoimprovecropsoradaptthemfornewuses.Plantgrowthsubstanceshaverevolutionizedthepropagation(繁殖)ofhorticulturalplantsbyincreasingrootingofcuttingsandfacilitatingeffectiveapplicationoftissueculture(组织培养)techniques.Growthregulatorsarealsousedtocontrolplantheight,plantbranching,flowering,fruitset,fruitsize,andfr