作物栽培学CropCultivationS.ppt

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1、作物栽培学Crop Cultivation Sciense,黑龙江八一农垦大学植物科技学院,学习作物栽培学的意义,作物产品是人类生命活动的物质基础,作物产品,口粮,饲料,工业原料,人类生活,生存,健康,生活水平,学习作物栽培学的意义,粮食安全成为全世界共同关注问题。农产品贸易是国际内贸易的重要组成部分，对国民经济影响巨大。农产品是农民增收的主要来源。因此：需要增加产量、提高品质、提高竞争力。增加农产品的产量主要靠提高单产，增产提质要靠育种和栽培两个途径来实现。作物栽培是提高作物产量和品质的最终途径。因此：要提高栽培技术水平。首先要认识高产优质规律、进而开发先进和栽培技术并推广应用。需要研究、推

2、广者、应用者。作物专业就是培养这类专们人材的，作物栽培学是其专业课之一。,第一章作物栽培学总论,第一节 作物及其起源、分类及我国种植业分区第二节 作物栽培学的性质、任务和研究方法第三节 作物生长发育第四节 作物群体结构与物质生产第五节 作物的产量和产量潜力第六节 作物产品的品质及形成,第一节 作物及其起源及分类和分布,一、作物的概念地球上约有39万种植物，其中被人类所利用的植物大致在25003000种以上，为人类所栽培的作物约有2300余种，其中食用作物约900余种，经济作物约1000余种，饲料绿肥作物约400余种。作物从广义的概念来讲，它包括对人类有利用价值，为人类所栽培的各种植物。狭义的作

3、物概念，主要是指农作物，即粮、棉、油、麻、糖、烟等，北方又常统称之谓“庄稼”，是作物栽培学的主要研究对象。世界栽培植物中最主要的有90多种。在我国常见的有50多种（不包括果树、蔬菜和药用植物）。,第一节 作物其及分类、起源和分布,二、作物分类的依据和方法植物学分类即按植物科、属、种进行分类。（如：Z ea maxs L）根据作物生物学性状分类 1按作物对温度条件的要求，分为喜温作物和耐寒作物。2按作物对光周期的反应，可分为长日作物、短日作物、中性作物和定日作物，3根据作物对二氧化碳同化途径的特点，可分为三碳作物、四碳作物和景天科作物。按农业生产特点分类 按播种期，分为春播作物、夏播作物、秋播作

4、物、冬播作物。按播种密度和田间管理等分为密植作物和中耕作物。,第一节 作物其及分类、起源和分布,二、作物分类的依据和方法按用途和植物学系统相结合的分类（一）粮食作物1谷类作物：禾谷类作物。荞麦属蓼科，习惯上也将其列入此类。2豆类作物：属豆科 主要提供植物性蛋白质。3薯芋类作物（三）经济作物（工业原料作物）4纤维作物：种子纤维作物、韧皮纤维作物、叶纤维作物等。5油料作物：6糖料作物：7其他作物：有些是嗜好作物，还有挥发性油料作物（三）饲料及绿肥作物8饲料及绿肥作物（四）药用作物9药用作物,第一节 作物及其起源及分类和分布,三、作物的起源和起源中心1、人类所栽培的作物是人类从野生植物中经过长期选择

5、培育而来，是人类劳动的产物和成果。,2、作物起源中心恩依瓦维洛夫等八大起源中心说。(1)中国起源中心(2)印度起源中心(3)中亚起源中心(4)近东起源中心(5)地中海起源中心(6)埃塞俄比亚起源中心(7)墨西哥南部和中美洲起源中(8)南美起源中心,第一节 作物及其起源及分类和分布,三、作物的起源和起源中心2、作物起源中心哈伦（JR，HarIlln）农业的起源，中心与无中心中心 无中心A 近东 A 非洲 B 中国 B 东南业 C 中美 C 南美 我国学者的工作：丁颖教授证明了籼、粳稻都起源于我国，籼稻定名为Oryza sativa subsp hsien ting，粳稻定名为Oryza sati

6、va subsp king ting。,第一节 作物及其起源及分类和分布,三、作物的起源和起源中心3、栽培作物与其野生祖先之间的差别 栽培作物各器官，特别是那些被人类利用的器官变得巨大和迅速生长。栽培作物产品有用成分的改进。栽培作物一般成熟期较一致，而野生植物成熟期不一致，而且拖得很长。栽培作物自然传播手段退化，野生植物有其固有的自然传播方式。栽培作物种子休眠性减弱或缩短，而野生植物种干休眠期长。栽培作物防护机能减退，而野生植物机械保护组织发达。,第一节 作物及其起源及分类和分布,四、作物分布及我国种植业分区1、作物的分布决定作物分布的因素：（1）作物种类和品种的生物学特性。（2）生长期、光照

7、、温度、降水等气候条件。（3）纬度、海拔高度、地势、地貌、土壤、环境、矿质营养等环境条件。（4）生态平衡、轮作换茬和培肥地力的需要。（5）经济、技术、习惯、生活需求、消费水平和投入水平等社会条件。（6）国内外市场的销售量和价格。（7）与畜牧业、农产品加工和现代工业、国防上的联系。,2、我国种植业分区,第二节作物栽培学的性质任务和研究方法,一、作物栽培学的性质和任务（一）作物栽培学的定义作物栽培学是研究作物生长发育规律及其与外界环境条件的关系，以及探讨作物高产、优质、高效率、低成本生产的理论和措施的一门技术科学。（二）作物栽培学研究的对象和任务1.对象：作物栽培学的研究对象，从狭义上讲，只限于大

8、田农作物，并不包括所有的栽培植物，但目前已将饲料作物和药用作物纳入作物栽培学。2.任务：研究作物生长发育规律及其与环境条件的相互关系，并探讨解决作物实现高产、稳产、优质、低成本的栽培技术措施和理论依据。物个体生长发育的规律，作物群体结构和发展动态规律，产量形成规律等等。这些规律只有在一定的环境条件下或生态条件下才能表达出来。,第二节作物栽培学的性质任务和研究方法,一、作物栽培学的性质和任务（三）作物栽培学的性质 作物栽培学是为农业生产服务的一门综合性应用科学。有其针对性和实用性。综合性很强。是一门独立的科学。,第二节作物栽培学的性质任务和研究方法,二、作物栽培学的研究方法（一）生物观察法 观察

9、都必须注意以下几点 对作物的观察必须与对外界环境条件的观察相结合。从作物与环境的相互联系及相互作用中进行考察、分析、判断、推理。观察作物生长发育过程时，要静态观察和动态观察相结合。观察作物的形态、结构时要联系其机能，观察局部时要联系整体。,第二节作物栽培学的性质任务和研究方法,二、作物栽培学的研究方法（二）产量对比法安排两个或两个以上的相似组群，以试验对象作为试验组，另外设一个常规对照组作为比较的标准，通过某种试验步骤，看其对产量的影响，以确定某一栽培措施的优劣。例如不同耕作深度，不同密度，不同播种期、不同施肥期或灌水期等对产量的影响，以确定适宜的耕深、种植密度、播种期、施肥期和灌水期等。但产

10、量是多种因素综合作用的最终结果，单纯从最后产量不易确定这些措施对产量哪些因素起作用，但在目前却常被人们采用。,第二节作物栽培学的性质任务和研究方法,二、作物栽培学的研究方法(三)生长分析法 生长分析法是由Greyory（1917）和Blackmen（1919）所提出的，以后 Watson（1952）等人将其发展。生长分析法的根本观点是作物产量都以干物质重量来衡量，作物生育过程也以植株干物质增长过程为中心进行研究。在测量干物质增长的同时，还测定进行光合作用的叶面积。这种方法对不同种类的作物，或同一作物不同品种，或同一品种不同栽培条件的生育差异，可以从叶面积或单位叶面积的光合效率来比较，也就是从干

11、物质增长和叶面积消长来看生育进程。,第二节作物栽培学的性质任务和研究方法,二、作物栽培学的研究方法(四)发育研究法 发育研究法又称生育调查法。此法是英国育种学家 Engledow（19 23）集各方面之大成而提出的，以后不少学者如日本的片山（1951）、松岛（1957）等人在此基础上作了补充和发展。这个方法的特点，在于侧重发育器官的观察研究。发育研究法是在作物生育期间每隔一定天数测量株高、统计根条数、叶片数、分蘖数等，特别是分蘖的消长以及穗粒的形成是调查重点。此外，对干物质和氮素含量等也进行调查，收获时统计单位面积上的穗数、每穗粒数和粒重，最后把收获物分解为产量构成因素。,第二节作物栽培学的性

12、质任务和研究方法,二、作物栽培学的研究方法(五)生长发育研究法生长发育研究法是综合生长分析法和发育研究法而发展起来的方法。生长发育研究法是根据作物生长的外部形态表现，并结合内部穗粒发育进程，从而为制定相应的栽培措施提供依据。其做法是根据器官建成规律调查各营养器官的分化、发展和衰亡时期及其持续时间，观察穗分化（禾谷类作物）和花芽分化进程，追踪小穗、小花（或花芽）分化数、退化数（或脱落数）和成粒数及其临界期，测定不同时期有效叶面积及各器官的干物重、碳素及氮素含量及碳氮比等；最后分析查明产量构成的各个因素。从外部器官的表现推断内部器官的发育进程；从营养器官特别是叶片分化和分蘖消长，分析穗数的形成过程

13、；从穗分化过程中小穗小花的形成和退化时期来阐明单穗粒数的形成过程；从碳氮比分析器官兴衰和干物质的消长关系；从营养器官和结实器官干物质分配比例等分析经济产量的形成过程以及分析穗数、粒数和粒重之间相互制约的关系等等。通过生育状况的分析，评价某种栽培技术措施的作用和优劣，从而制定出相应的栽培技术措施。,第二节作物栽培学的性质任务和研究方法,二、作物栽培学的研究方法(六)模拟模型研究法 生物数学兴起后，采用数学方法解释和推论作物生育和产量形成过程越来越多，由此产生了模拟模型等方法，还可利用电子计算机预测作物的生长量和产量。生物观察法所获研究结果只能是定性的，产量对比研究法对某项因素和措施有定量功能，但

14、对整体来讲仍是定性的。从发育研究法、生长分析法到模拟模型栽培法，动态地进行定量研究的成分越来越多，而定量化和动态化的研究是各学科现代化水平的重要标志。,第三节 作物生长发育,一、生长和发育的概念（一）生长和发育1、生长 作物在数量上的不可逆增长叫生长，它包括作物体积（长、宽、厚等）的由小到大，重量（鲜重、于物重）由轻到重，这些量的不可逆增长都属于生长。是通过细胞分裂和伸长完成的，它包括营养体的生长和生殖体的生长。2、发育是指作物一生中其结构和机能的质变过程，其表现是细胞、组织和器官的分化和形成。(二)生长与发育的关系1、生长是发育的基础，发育是生长的前提，生长和发育相互交织。2、作物的高产优质

15、要求良好而协调的生长、发育。,第三节 作物生长发育,二、作物的生育期和生育时期(一)生育期1、生育期在作物栽培实践中，把从作物出苗到成熟之间的总天数，即作物的一生，称为作物的生育期。2、生育期的确定：因种植目的和收获器官不同而不同。3、影响生育期的因素：品种的影响：生育期因品种而异，有早、中、晚熟之分。受环境条件的影响：气候条件中以光照、温度所起的作用最大；栽培措施中土壤肥沃程度、施氮量、水分、密度等，对生育的影响较大。4、生育期与产量的关系：在环境条件充分满足的情况下，生育期长产量高，但作物生产往往受环境尤其是温度等的限制。因此不是生育期越长产量越高。,第三节 作物生长发育,二、作物的生育期

16、和生育时期(二)生育时期1、生育时期：指作物一生中其外部形态和生长发育内容上呈现显著变化的若干阶段，或达到某种状态的点。2、生育时期的划分：在作物的一生中，其外部形态特征总是呈现若干次显著的变化，根据这些变化，可以划分为若干个生育时期。禾谷类 出苗期、分蘖期、拨节期、孕穗期、抽穗期、开花期、成熟期 豆 类 出苗期、开花期、结荚期、成熟期 棉 花 出苗期、真叶期、现蕾期、开花期、吐絮期 油 菜 出苗期，现蕾期、抽苔期、开花期、成熟期 甘 薯 出苗期、采苗期、栽插期、还苗期、分枝期、封垄期、落黄期、收获期 马铃薯 出苗期、现蕾期、开花期、结薯期、薯块发育最速期、成熟期、收获期 甘 蔗 发芽期、分蘖

17、期、蔗茎伸长期、工艺成熟期 黄、红麻 出苗期、真叶期、现蕾期、开花期、结果期、工艺成熟期、种子成熟期,第三节 作物生长发育,三、作物生育的一般进程和器官同伸关系（一）“S”形生长过程1.“S”形生长曲线 作物的个别器官、整个植株的生育以及作物群体的建成和产量的积累均经历前期较缓慢、中期加快、后期又减缓以至停滞衰落的过程。,王天铎等（1961）对水稻群体所做的研究 水稻群体的干物质积累过程可划分为三个阶段，即指数增长期、直线增长期和减缓停滞期。指数增长期直线增长期 WWP（tt）减缓停滞期,2.生育进程理论的应用 第一，各种促进或抑制生长的措施，都应在生育最快速度到来之前应用。第二，同一作物的不

18、同器官通过生育周期的步伐不同，生育速度各异，在控制某一器官生育的同时，应注意到这项措施对其他器官的影响。第三，作物生育是不可逆的,任何器官一经形成（如穗一定型），便无法补救了。在作物出苗至成熟的整个过程中，应当密切注视苗情，注意各个同步生育的器官，协调它们之间的关系，达到该期应有的长势和长相。,第三节 作物生长发育,三、作物生育的一般进程和器官同伸关系在同一时间内某些器官间呈有规律的对应关系进行生长和发育或同时生长，叫做器官同伸关系。同伸关系既表现在同名器官之间，如不同叶位叶的生长。也表现在异名器官之间，如叶与分蘖、叶与根、叶与结实器官的生育。依据作物器官相关的外在表相判断各部位的生育进程，在

19、禾谷类作物栽培上已广泛应用。例如，以叶龄系数或叶龄余数鉴定穗分化和同伸器官生长发育进程的外部形态指标，在稻麦高产栽培上应用，收到了增产效果。同样，以叶龄为指标，也可以指导生产过程中技术措施的适宜时期.,第四节 作物的群体结构,一、作物群体1、作物群体：单位土地面积上所有单株的总和或者同一地块上的作物个体群即群体（population）。2、作物群体的类型：一种作物组成的个体群是单作群体，如水稻田、玉米田。两种或两种以上作物组成的个体群是复合群体，如玉米、大豆间作，马铃薯、玉米套种等。3、作物群体的特点：作物单株单独生长的长势长相与群体中生长的长势长相是截然不同的；作物个体组成了群体，同时也就形

20、成了群体内部的环境；作物群体不是静止的，它是由许许多多生长着的个体组成的，是经常在变化和发展的；群体的变化导致群体内部环境的变化，变化 的环境反过来又影响个体生长发育,如此反复的过程叫做“反馈”（Feedback）；作物群体可以通过反馈作用进行自动调整，但这种调整是有限的。,第四节 作物的群体结构,二、作物群体结构(一)作物群体结构的概念1、作物群体的结构：是指组成这一群体的各个单株以及总叶面积、总茎数、总根重在空间的分布和排列的动态情况。2、作物群体的层次结构：很多学者为研究群体结构的功能及其与环境条件的关系，把整个群体分为三个层次：光合层、支架层和吸收层。光合层（叶、穗层），包括所有绿色叶

21、片、穗和茎的一部分。它的主要功能是吸收日光能和CO2，进行光合作用，并进行水分的蒸腾。支架层（茎层），在光合层之下，主要功能是支持光合层，并行使地上部和地下部之间水分和养分的运输传导作用。吸收层（根层），在地面以下，主要功能为吸收水分和养分，并进行一些代谢与合成作用。3、不同层次结的关系：群体各层之间存在着有机的联系，不论在作物体内或体外都有物质转运与相互影响；各层由于其所处空间的位置不同，它们的影响因子也各异；群体常在发生发展之中，不同生育时期，各层的结构和关系也不相同，对环境条件的反应也不同。4、优良的群体结构的特点：群体内植株地上部各个器官（主要指叶片）的数量及其空间配置有利于最有效地利

22、用太阳辐射能，地下部根系的数量和分布有利于最有效地吸收土壤中的水分和养分，最终有利于同化物的积累和经济产量的形成。,第四节 作物的群体结构,(一)作物群体结构的概念5、作物的生产结构(1)生产结构概念的产生：群体是层次的，其中，光合系统（叶）和非光合系统（茎）的空间配置和与这种配置有关的小气候环境条件对物质生产的影响，长期以来受到很多研究者的重视，门司和佐伯对这种群体层次结构称为“生产结构”。(2)生产结构的定量研究方法：分层割取法（或称大田切片法）。(3)生产结构的类型：作物群体的生产结构，大体上可分为宽叶型(阔叶型)和窄叶型(禾本科型)两大类。(4)在不同类型的群体生产结构中，存在着一个具

23、有最大的物质生产力时的最适光合系统量。窄叶型与宽叶型结构相比，前者的光照能很好透入下层，故最适光合系统量一般要比后者为大。在强光照条件下，窄叶型群体比宽叶型群体具有较高的物质生产力；但在弱光照条件下，则相反。,二、作物群体结构,第四节 作物的群体结构,(一)作物群体结构的概念6、叶层结构与物质生产 群体光合产物的积累，决定于群体的光合面积，净同化率和光合作用的持续期等因素。因此，群体光合层（即叶面积指数）的大小及其配置，关系到有机物质的生产和积累。(1)最适叶面积指数：在干物质积速率达最大值时的叶面积就是最适叶面积。佐伯指出，群体最下层叶片恰好处于光补偿点的叶面积指数时，该群体的物质生产便达到

24、最大值，这个时候的叶面积指数，就是最适叶面积指数，同时也是群体能够达到的最大叶面积指数。Donald认为，最高限度叶面积指数与最适叶面积指数是生育阶段上不同时期出现的，前者比后者的出现时期要迟些。,二、作物群体结构,不同作物在不同生育时期都有相应的最适叶面积，这叫做群体最适叶面积的动态变化。较理想的群体叶面积动态图式，是在生育前期群体较快达到一定的叶面积指数，高峰期的最大叶面积维持时间较长，在曲线上表现出上升与下降的程度比较缓慢，即所谓“高原”（Plateau）曲线，然后逐渐下降，并保持一定的绿色叶面积直到成熟。,第四节 作物的群体结构,(一)作物群体结构的概念7群体的叶层配置与消光系数(1)

25、群体的叶层配置：群体的叶层配置大致可分为平面配置和倾斜配置两种形式。叶层配置不同，对光能利用的情况也不同。作物群体由于叶层的重复遮光，越是群体的深层，光线削弱越严重，倾斜配置的作物群体，光照削弱轻；水平配置的群体，光照削弱重。例如，大豆在结荚期，若以冠层顶部的光照为100%，株高2/3处为4%。株高1/3处为0.4%，地表则只有0.06%。门司等（1953）发现，群体内相对光强度与叶量之间的关系，因群体而有差异，但在任何群体中，相对光照度均自群体上层向群体下层是指数函数减低。将BeerLambert定律，以群体消光系数表示：I=I0eKF 或 ln(I/I0)KF I：测定层水平光强度；I0群

26、体冠层表面的入射光照度；K：消光系数；F：叶面积指数；：自然对数的底。相对光强度的对数与F之间呈直线关系，K为斜率。这个消光系数是由叶面积指数、阔叶或窄叶、叶的配置等因素决定的群体固有系数。K值越小，光线透入群体内层的性能就越好。,二、作物群体结构,第四节 作物的群体结构,(二)作物群体的光能利用1田间的太阳辐射特性 大气上界的太阳辐射能为1.98Lymin（1Ly4.18Jcm2），这个数值称为太阳常数。太阳辐射通过大气层时，受到大气的散射、吸收和反射而减弱。到达地面的太阳辐射由直射辐射和散射辐射组成。导致太阳辐射变化的因素：大气污浊程度、云量；纬度、海拔、季节和每日时刻等.,二、作物群体结

27、构,图14 纬度与太阳辐射量,图15 水稻群体的光反射、透射和吸收（a反射率，t透射率d吸收率）,2.作物群体的能量吸收与利用 投射到植物群体的太阳辐射，一部分为植物体所反射，一部分透过群体而达到地面，剩下的一部分则为植物所吸收而用于光合作用。,第四节 作物的群体结构,三、作物群体结构及物质生产的影响因素,（一）株型株型是指植物体在空间的存在样式。株型不仅包括作物植株的形态特征，而且也包括生理特性。作物生产是群体的生产。良好的株型不仅应考虑个体的茎、叶配置合理，而更应考虑构成群体后的生产结构具有丰产性能群体的光合作用系统怎样在空间和时间的动态存在为最好的问题。杨守仁（1982）认为，水稻的理想

28、株型应当具有三大特点：即耐肥抗倒；生长量大；谷草比大。（二）环境因子1.光 田间的光因子就是光环境，其强度、成分和在空间的分布，都对群体的光合作用有很大的影响。2.CO2 CO2 是光合作用制造碳水化合物的原料。3.温度 4水分 5风速（三）种植密度和种植方式 1种植密度 2种植方式（四）肥料,第五节 作物的产量和产量潜力,一、作物的产量及产量的形成（一）作物的产量概念1作物的三种产量（1）光合产量 系指作物在其生育中，通过光合作用积累的碳水化合物以及由碳水化合物或结合矿质营养衍生的各种有机物质的总量及所含总能量，包括在整个生育过程中的呼吸消耗量和其他损耗量在内。（2）生物产量 也称生物学产量

29、系指收获时作物有机体的总重量。从理论上讲，应该包括地上、地下部分重量的总和，但实际上因根系无法全部回收，故除产品在地下的作物外，通常只算地上部分的重量：从理论上讲，作物在其整个生育过程中枯落的枝、叶、蕾、花、果实、种子，以及因技术要求被摘掉的部分也应计算在生物产量中，但因难以收集，通常被忽略不计。（3）经济产量 系指对人类最有经济价值的那一部分产品的重量，即人类栽培该作物的主要目的物的重量。,第五节 作物的产量和产量潜力,一、作物的产量及产量的形成（一）作物的产量概念2三种产量的计算方法光合产量=光合面积光合时间光合强度生物产量=光合产量十矿质元素一消耗量和损耗量经济产量生物产量经济系数（光合

30、产量矿质元素一消耗量或损耗量）经济系数（光合面积光合强度光合时间十矿质元素一消耗量或损耗量）经济系数。3三种产量的相互关系（1）光合产量与生物产量的关系 生物产量以光合产量为基础,光合产量不可能全部转化为生物产量。（2）生物产量与经济产量的关系 经济产量以生物产量为基础,生物产量不可能全部转化为经济产量。,第五节 作物的产量和产量潜力,一、作物的产量及产量的形成（二）产量构成因素及其相互关系1.产量的构成因素：作物的产量用若干因素乘积的形式表达，其中的各因素就是产量构成因素。2.产量构成因素的相互关系（1）各因素乘积就是产量（2）各因素相互影响、相互制约、相互补偿（3）在一定条件下，某一个或某

31、几个可能成为限制因素（4）在一定条件下，各因素有理想的或最佳的组合（5）各因素都有主要的决定时期,第五节 作物的产量和产量潜力,二、产量形成的生理机理（一）作物的生育模式和生长分析 1.作物生长模式：作物的个体和群体的生长（干物质积累）和繁殖（个体的增加）过程均按逻辑斯蒂曲线的生长模式进行。一般说作物干物质积累过程，大体上可划分为三个阶段，即：缓慢增长期、指数增长期、直线增长期和减缓停滞期。,第五节 作物的产量和产量潜力,二、产量形成的生理机理（一）作物的生育模式和生长分析 2.作物的生长分析（1）相对生长率（Relative srowth rate，RGR）植物的生长是呈指数函数式生长的，亦

32、即植物在生长过程中，株体越大，而且生产效能越高，则所形成的干物质也越多生长的复利法则。,单位一般是以克克日或克克周表示。,第五节 作物的产量和产量潜力,二、产量形成的生理机理（一）作物的生育模式和生长分析 2.作物的生长分析（2）净同化率（Net assimilation rate，NAR）：指单位叶面积的干物质增长速度。,第五节 作物的产量和产量潜力,二、产量形成的生理机理（一）作物的生育模式和生长分析 2.作物的生长分析（3）叶面积比率（Leaf area ratio，LAR）叶面积对植株干物重之比（LW）称为叶面积比率，即作物单位干重的叶面积。,相对生长率（RGR）可用净同化率（NAR）

33、和叶面积比率（L AR）的乘积表示,第五节 作物的产量和产量潜力,二、产量形成的生理机理（一）作物的生育模式和生长分析 2.作物的生长分析（4）比叶面积（Specific leaf area，SLA）比叶面积为叶面积与叶重之比，用以表示叶的厚度。,式中：LLW=比叶面积，LW=叶的干重,第五节 作物的产量和产量潜力,二、产量形成的生理机理（一）作物的生育模式和生长分析 2.作物的生长分析（5）作物生长率（Crop growth ratb。CGR）作物生长率又叫做群体生长率。它表示在单位时间、单位土地面积上所增加的干物重量。,由于LAI随生长进程不断变化，所以对作物有直接意义的是整个生育期间的平

34、均值或积分值。,称为叶面积持续期（LAD）,第五节 作物的产量和产量潜力,二、产量形成的生理机理（二）作物产量的源库关系从Blackman（1919）提出作物产量的限制因子后，Mason等（1928）提出了“源库”学说。原意是指制造光合产物和接纳光合产物的组织和器官。后来这一概念被Evans所发展，用以从生理学角度分析作物产量的形成。1、源、库、流的概念源（source）是指制造或输出有机物质的组织或器官。库（Sink）是指贮存、利用或消耗有机物质的器官。流（Transportation）是指联结源库两者之间的有机物质的输导系统，也可以认为是光合产物由源向库的运输能力。,第五节 作物的产量和产

35、量潜力,二、产量形成的生理机理（二）作物产量的源库关系2、源、库、流功能的表现供给能力 要提高作物产量，就要以增大叶面积和提高光合作用功能为主要目标。这就要求作物个体要有理想的株型，群体要有较大的叶面积指数且要维持较长的时间，尤其是后期的叶面积持续期（LAD）的长短与稻麦产量有密切关系，同时叶的净同化率要高。其实质是光能利用问题。贮积能力 作物的贮积能力决定于单位面积上产量容器的大小，以及灌浆速度和灌浆持续期。运输作用 凡能影响细胞内能量积累和释放过程的因素，都能影响同化物的运输速度。茎秆粗壮、维管束多而发达，无病虫和其他生理障碍是具有良好运输能力的条件。,第五节 作物的产量和产量潜力,二、产

36、量形成的生理机理（二）作物产量的源库关系3、源、库、流的相互关系源是贮藏器官和输导组织形成及其功能发挥的物质基础。库对源和流的反馈作用：库对源之间具有明显的反馈作用，摘除贮积器官后，同化物积聚在叶片中不能输出，从而使光合作从下降。库对同化物的需要增加，能导致同化物从源到库转运速度的提高。运输受阻，同化物大量积聚在叶片中，也会降低叶片的同化能力。流对源和库的影响：流影响了库的充实，因病、虫等到因素的危害，导至物质运输受阻，不但使库器官充实不良，而且使叶片因光合产物的遮蔽效应，而使光合能力降低。源库之间存在着竞争关系源库流器官的相对性,第五节 作物的产量和产量潜力,二、产量形成的生理机理（二）作物

37、产量的源库关系4、源库关系的类型源限制型:这是一种源小库大的类型，叶片产生的同化物满足不了库的需求，限制产量形成的主要因素是源的供应能力。库限制型：这是一种源大库小的类型，限制产量形成的主要因素是库的接纳能力。源库互作型：这是一种过渡态的中间类型，定源增库或定库增源都可增产，产量是源库协同调节的。其特点是源库自身的调节能力强，可塑性大，在制定栽培措施时，有较大的回旋余地。,第五节 作物的产量和产量潜力,二、产量形成的生理机理（二）作物产量的源库关系5、高产群体的源库关系源足库大流畅,第五节 作物的产量和产量潜力,三、作物的产量潜力（一）辐射资源与作物生产潜力植物所能利用的一部分可见光只占太阳总

38、辐射能量的4550%，投射到叶层被反射、漏射等损失约占30%；叶层吸收利用转化为化学能的转换率为20%；呼吸作用消耗30%。太阳辐射的最大可能利用率为5%左右目前作物对太阳辐射的利用率为1%左右，高产水平为2%左右。,第五节 作物的产量和产量潜力,三、作物的产量潜力（一）辐射资源与作物生产潜力,第五节 作物的产量和产量潜力,三、作物的产量潜力（二）提高产量潜力的前景从理论上说，要达到光合潜力理论高限，须同时具备如下条件：具有充分利用光能的高光合效能的作物品种；空气中CO2浓度正常；环境因素均处于最适状态；具备最适于接受和分配阳光的群体结构。,第六节 作物产品的品质及形成,一、作物产品的品质（一

39、）作物产品品质的重要性随着人民生活水平的不断提高，人们对农产品的质量要求越来越高；市场经济条件下，尤其是全球经济一体化的大趋势下，产品的质量对竞争力和效益的影响日显突出。粮食的品质与人类身体健康关系极为密切（二）评价作物产品品质的指标1作物产品品质的生化指标2作物产品品质的物理指标,第六节 作物产品的品质及形成,一、作物产品的品质（三）作物产品的营养品质和食用品质1作物产品的营养品质 所谓作物产品的营养品质,主要是指作物产品中的蛋白质含量、可溶性氨基酸组分以及微量元素和维生素含量等等。（1）作物产品营养物质的含量（2）作物产品中的蛋白质及氨基酸（3）作物产品中的糖类（4）作物产品中的脂肪（5）作物产品的维生素、矿物质和水,第六节 作物产品的品质及形成,一、作物产品的品质（三）作物产品的营养品质和食用品质1作物产品的营养品质 所谓作物产品的营养品质,主要是指作物产品中的蛋白质含量、可溶性氨基酸组分以及微量元素和维生素含量等等。2主要谷类作物产品食用品质 所谓食用品质是指蒸煮与食味品质,第六节 作物产品的品质及形成,二、影响作物产品品质的因素（一）遗传因素的影响（二）气候生态因素的影响 作物产品品质因地理、季节、温光等因素的影响，而有很大的差异。三、提高作物产品品质的途径（一）重视作物品质育种（二）改善栽培技术措施 1合理轮作 2合理采用栽培技术（三）主要作物成品品质的改进,