作物
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作物 直接或間接為人類需要而栽培的植物。"作物"一詞由日語轉借而來，在中國古籍中則稱"禾稼"或"谷" 。古代有所謂"五穀"、"六穀"、"九穀"、以至"百穀"之稱，其中谷的含義不斷發展，由稻、黍稷、麥、菽，逐步擴大到麻類、瓜果、蔬菜乃至所有栽培植物。中國農業文獻中自20世紀初開始引用"作物"一詞，今 已 普及，俗稱"莊稼" 。
目錄
基本介紹
曾為人類栽培利用過的植物約有2000種以上，但現在常見的大面積栽培的農作物僅30餘種。其餘種類繁多的蔬菜類、瓜果類、觀賞類植物，有時還包括木本植物中的果樹，通常在較小面積上用集約方法栽培，稱園藝作物。[1]
隨着人類需要的發展，除傳統作物以外，可以用作食物、飲料、藥物以及各種工業原料的植物日益增多，也已大都被納入作物的範疇。各種牧草和綠肥，雖然不能直接供人類消費，但由於它們對畜牧業和種植業的發展十分重要，現在也已大多成為栽培作物。
起源和傳播 野生植物被馴化栽培成為作物大約有10000 年左右的歷史。最初被人類栽培利用的植物物種，經過長期有意識或無意識的選擇和隔離，形成了許多比原始種更適合人類需要的品種和類型。[2]
如以現在的栽培稻、粟、玉米和栽培大豆分別與它們的野生祖先野生稻、狗尾草、墨西哥類蜀黍和野生大豆相比，彼此的外形與實用價值都已有很大區別，分類學家也將它們區分為兩個不同的物種。但實際上它們的親緣關係很近，染色體數目甚至染色體組都相同，相互雜交很易結實。不過前者經過了人類的培育與選擇，後者仍處於野生狀態而已。當然，現有栽培品種形成的途徑不盡相同。如亞麻的纖維用和油用兩個類型均系由野生灰亞麻通過人工選擇而分化成的；向日葵可能由多種野生向日葵雜交形成。有些作物則是人類利用天然形成的異源多倍體馴化而成，如世界上栽培面積最大的普通小麥就是由 3種二倍體小麥（或山羊草）合成的六倍體；陸地棉也是由亞洲棉或草棉與秘魯棉天然合成的異源四倍體。各種作物各有不同的來源與形成途徑，但迄今並未全部了解清楚。
關於世界上栽培作物起源的地理位置和傳播過程，植物學家們的見解不一。一般認為全世界有12個作物變異中心，每種作物即起源於其中一個或幾個中心，或由原生起源中心產生的次生起源中心（見作物起源中心學說)。從起源中心出發，作物又由於各種因素而不斷向外傳播。除水力、風力等自然原因外，如中國、埃及、希臘、羅馬、波斯等古代文化中心的興起及其影響範圍的擴大，不同地區之間的貿易往來，以及戰爭和民族遷移等，都加速了各地所產不同作物的相互傳播。近代交通事業和國際間經濟交往的發達，尤其為作物的傳播增加了機會。哥倫布在15世紀到達美洲，對於結束新舊兩大陸之間的長期隔絕狀態，溝通許多作物物種之間的交流，改變世界農業生產面貌，起了重要作用。現在具有重要經濟意義的許多作物已經散布到全球可能栽培的地方，並形成了新的已遠離其原生起源地的生產中心。
分布 作物由於長期適應原產地自然環境的結果，在栽培過程中對溫度、 光能、水分等條件有一定要求，由此而制約着作物在世界不同地區的分布。
從溫度條件看，全世界 4種不同的溫度地帶都各有與之相適應的作物種類。①寒溫帶。有春小麥、春大麥、春燕麥、黑麥、粟、黍稷、馬鈴薯、豌豆、蠶豆、亞麻、甜菜等；②溫帶。有冬小麥、冬大麥、粟、高粱、大豆、蠶豆、菜豆、油菜、向日葵、大麻等；③亞熱帶。有水稻、玉米、高粱、甘薯、大豆、菜豆、油菜、花生、芝麻、油桐、桑、茶、棉、黃麻、紅麻、苧麻等；④熱帶。有水稻、甘薯、木薯、花生、海島棉、咖啡、可可、橡膠樹、油棕、黃麻等。但這種適應性也不是絕對的。有些作物由於遺傳基礎的變異，經過天然或人為的選擇，也能改變其本性。如水稻、玉米、高粱本為喜溫作物，通過多年在高緯度地區生長，可以產生生育期短、耐寒力強的品種，能在北緯50°、南緯40°處栽培。甘薯、棉花、苧麻的一些品種也可引種到北緯40°，木薯可引種到北緯25°。同時有些本來適於寒溫帶的作物，如麥類，也可在低緯度地區利用冬季時節或在高海拔地區栽培。但作物適應性變化的範圍不能超過一定限度，否則將生長不良或不能成活。
從作物生長發育對光周期的反應看，大致可分為長日照作物和短日照作物兩類。前者在生長期間的某個階段每天所需光照時間較長，一般須超過無光照時間才能完成生殖生長而形成花芽。若光照時間不足，生殖生長就會減緩而推遲開花結實；反之則能促進生殖生長。這類作物多為適於北方生長的麥類、亞麻、甜菜、馬鈴薯等。短日照作物生長過程中的某個階段每天所需黑暗時間須超過有日照時間才能形成花芽，黑暗時間延長可促進生殖生長；而光照時間延長只能促進營養生長。一些春播秋熟作物如水稻、玉米、高粱、大豆、大麻等屬於這一類。各種作物所要求的這種特定光照條件，也為其適應和分布的範圍規定了限度。其中有些作物由於長期異地栽培，也分化出一些對光照不敏感的早熟品種。至於一些生育期短的作物如蕎麥、綠豆、菜豆等，一般對光照期反應遲鈍，只要在溫度許可範圍內，在任何地區都能發育成熟，是屬於光照中性作物。
不同的作物有不同的耐旱能力，一般可以用標誌蒸騰力大小的蒸騰係數表示。蒸騰係數小的作物，如粟、黍稷、高粱、玉米、大麥、黑麥、花生、向日葵等，一般比較耐旱；而蒸騰係數大的作物如薏苡、燕麥、蕎麥、大豆、蠶豆、豌豆、油菜、黃麻等則耐旱力較差。有些作物如水稻不僅喜濕，其根系且可浸在水中而無礙生長。至於小麥、馬鈴薯、甘薯、甘蔗、甜菜、芝麻、棉花等則屬於「乾濕中間類型作物」。
此外，作物對土壤酸鹼程度的不同敏感性，也與其分布地區有關。大致高粱、蘇丹草、田菁、苜蓿、向日葵、甜菜等較能耐鹽鹼；而稻、燕麥、黑麥、蕎麥、馬鈴薯、甘薯、茶等則較能耐酸。大多數作物適宜於中性土壤。
生命周期
作物有不同的生命周期。一般草本作物從春季播種萌發到秋季成熟收穫，其全生命周期在一個年度內完成的，稱為「一年生作物」。有些作物如冬小麥、冬大麥等秋季播種後須經過低溫的冬季到第 2年夏季成熟的，稱為「越冬一年生作物」或「越年生作物」。有些作物如甜菜、菠菜、白菜、蘿蔔等，第1年播種後當年完成營養體生長，必須經過一個冬季到第 2年才開花結實的，為「二年生作物」。還有如苧麻、苜蓿、甘蔗、除蟲菊、菠蘿等的生命周期延續3年以上，每年除收穫地上部分外，其地下部的根芽或根狀莖可連續生長並可用以進行營養體繁殖的，為「多年生作物」，多生長在亞熱帶或熱帶。有的作物如棉花、蓖麻，在溫帶為一年生，在熱帶則可成為宿根性多年生作物。至於茶、桑、果樹等木本植物，則都屬多年生作物。