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