第四章作物生長(zhǎng)發(fā)育與產(chǎn)量形成1第四章作物生長(zhǎng)發(fā)育與產(chǎn)量形成第一節(jié)作物的發(fā)育特性與生育期第二節(jié)作物器官的建成

第三節(jié)作物的群體特征第四節(jié)作物產(chǎn)量的形成

第五節(jié)作物品質(zhì)的形成2一、生物產(chǎn)量與經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量二、收獲指數(shù)三、產(chǎn)量構(gòu)成因素四、產(chǎn)量形成過(guò)程及影響條件第四節(jié)作物產(chǎn)量的形成3第四節(jié)作物產(chǎn)量的形成二、收獲指數(shù)作物的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量?jī)H是生物產(chǎn)量的一部分。但經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量是以生物產(chǎn)量即有機(jī)物質(zhì)總量作為物質(zhì)基礎(chǔ)的。但高的生物產(chǎn)量不等于高的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量，這要看生物產(chǎn)量轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的效率，這種轉(zhuǎn)化效率稱為經(jīng)濟(jì)系數(shù)（或收獲指數(shù)），即：收獲指數(shù)=經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量/生物產(chǎn)量

收獲指數(shù)是綜合反映作物品種特性和栽培技術(shù)水平的一個(gè)通用指標(biāo)。5第四節(jié)作物產(chǎn)量的形成三、產(chǎn)量構(gòu)成因素作物產(chǎn)量是按單位土地面積上的產(chǎn)品數(shù)量計(jì)算的，構(gòu)成產(chǎn)量的因素是單位面積上的株數(shù)和單株產(chǎn)量，即：產(chǎn)量=單株產(chǎn)量×單位面積上的株數(shù)作物種類不同，其產(chǎn)量構(gòu)成因素也有所差異，主要表現(xiàn)在單株產(chǎn)量的組成上（表4－5）。作物生產(chǎn)的對(duì)象是作物群體。6第四節(jié)作物產(chǎn)量的形成作物種類 代表作物 產(chǎn)量構(gòu)成因素禾谷類 稻、麥、玉米、高梁穗數(shù)，每穗實(shí)粒數(shù)、粒重

豆類 大豆、綠豆等株數(shù)，每株有效莢、每莢實(shí)粒、粒重薯類 山芋、馬鈴薯 株數(shù)，每株薯塊數(shù)，單薯重 棉花 棉花 株數(shù)，每株有效鈴數(shù)，每鈴籽棉重。衣分麻類 黃麻、大麻、洋麻株數(shù)，每株重，出麻率油菜 油菜 株數(shù)，每株有效分枝數(shù)，每分枝有效角果數(shù)，每角果粒數(shù)，粒重

甘蔗 甘蔗 莖數(shù)，單株莖重 煙草 煙草 株數(shù)，每株葉數(shù)，單葉重 綠肥

苜蓿、紫云英株數(shù)、單株鮮重表4－5不同作物的產(chǎn)量構(gòu)成因素7第四節(jié)作物產(chǎn)量的形成單位面積的穗數(shù)由株數(shù)(基本苗)和每株成穗數(shù)兩個(gè)因子所構(gòu)成。因此穗數(shù)的形成從播種開(kāi)始，分蘗期是決定階段，拔節(jié)、孕穗期是鞏固階段。每穗實(shí)粒數(shù)的多少取決于分化小花數(shù)、退化小花數(shù)、可孕小花數(shù)的受精率及結(jié)實(shí)率四個(gè)因素。每穗實(shí)粒數(shù)的形成始于分蘗期，決定于幼穗分化至抽穗期及揚(yáng)花、受精結(jié)實(shí)過(guò)程。粒重取決于籽粒容積及充實(shí)度。主要決定時(shí)期是受精結(jié)實(shí)、果實(shí)發(fā)育成熟時(shí)期。1禾谷類作物產(chǎn)量形成四、產(chǎn)量形成過(guò)程及影響條件9第四節(jié)作物產(chǎn)量的形成不同作物的產(chǎn)量構(gòu)成因素不同，其形成過(guò)程也各有特點(diǎn)。單位面積果數(shù)(如棉花鈴數(shù)、油菜角果數(shù)、花生、大豆的莢數(shù))取決于密度和單株成果數(shù)。因此，自播種出苗(或育苗移栽)就已開(kāi)始形成這一產(chǎn)量構(gòu)成因素，中后期開(kāi)花受精過(guò)程是決定階段，果實(shí)發(fā)育期是鞏固階段。每果種子數(shù)開(kāi)始于花芽分化，決定于果實(shí)發(fā)育。粒重(衣分、油分)決定于果實(shí)種子發(fā)育時(shí)期。2雙子葉作物產(chǎn)量形成四、產(chǎn)量形成過(guò)程及影響條件10第四節(jié)作物產(chǎn)量的形成內(nèi)在因素品種特性如產(chǎn)量性狀、耐肥、抗逆性等生長(zhǎng)發(fā)育特性及幼苗素質(zhì)、受精結(jié)實(shí)率等均影響產(chǎn)量形成過(guò)程。環(huán)境因素土壤、溫度、光照、肥料、水分、空氣、病蟲(chóng)草害的影響較大。栽培措施種植密度、群體結(jié)構(gòu)、種植制度、田間管理措施，在某種程度上是取得群體高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的主要調(diào)控手段。3影響產(chǎn)量形成的因素四、產(chǎn)量形成過(guò)程及影響條件11第四節(jié)作物產(chǎn)量的形成目前作物對(duì)太陽(yáng)光能的利用率還很低，一般只有1%～2％。而現(xiàn)代植物生理學(xué)已闡明，一分子的C02通過(guò)光合作用而轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓衔锼枰墓饬孔訑?shù)，最低為8～10個(gè)。而8～10個(gè)量子所含有的自由能，實(shí)際上為同化一分子C02轉(zhuǎn)化成碳水化合物固定能量的3～4倍。也就是說(shuō)，在太陽(yáng)提供的總輻射能中，2/3—3/4尚未被光合作用利用，而是以熱的形式浪費(fèi)了。五、產(chǎn)量潛力及增產(chǎn)途徑1作物的產(chǎn)量潛力13第四節(jié)作物產(chǎn)量的形成五、產(chǎn)量潛力及增產(chǎn)途徑在作物生產(chǎn)中，要實(shí)現(xiàn)上述光合潛力的理論值，必須同時(shí)具備以下四個(gè)條件：①具有充分利用光能的高光效作物品種；②空氣中CO2濃度正常；③其他環(huán)境因素都處于最適狀態(tài)；④具備最適宜于接受和分配陽(yáng)光的群體結(jié)構(gòu)。由此可知，要通過(guò)提高光能利用率來(lái)提高單產(chǎn)，特別需要從改進(jìn)作物和環(huán)境因素兩個(gè)方面著手。2作物增產(chǎn)的途徑14第四節(jié)作物產(chǎn)量的形成五、產(chǎn)量潛力及增產(chǎn)途徑2作物增產(chǎn)的途徑培育高光效的品種如葉面積適當(dāng)，葉片、株型等都有利于最大限度利用光能的特點(diǎn)，合理安排茬口充分利用生長(zhǎng)季節(jié)，采用間、套作和育苗移栽等措施，提高復(fù)種指數(shù)，使一年中在耕地上有盡可能多的時(shí)間生長(zhǎng)作物。采用合理的栽培技術(shù)措施如選用合理的種植密度，保證作物群體適宜，最大限度地利用光能；正確運(yùn)用肥水措施，提高光合效率如補(bǔ)施CO2，人工補(bǔ)給光照，抑制光呼吸消耗等15作物產(chǎn)品品質(zhì)的含義作物產(chǎn)品品質(zhì)是指其利用質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。大多數(shù)糧食作物包括飼料作物，判斷其品質(zhì)優(yōu)劣的主要指標(biāo)是理化性狀，根據(jù)實(shí)際內(nèi)容可分為以下兩個(gè)方面：食用品質(zhì)--所謂食用品質(zhì)是指蒸煮、口感和食味等特性。營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)--所謂營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)主要是指蛋白質(zhì)含量、氨基酸組成、維生素含量和微量元素含量等。1718對(duì)于大多數(shù)經(jīng)濟(jì)作物而言，評(píng)價(jià)品質(zhì)優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)通常為工藝品質(zhì)和加工品質(zhì)。作物產(chǎn)品品質(zhì)的含義19作物產(chǎn)品品質(zhì)指標(biāo)生化指標(biāo)常用的生化指標(biāo)有蛋白質(zhì)、氨基酸、脂肪、淀粉、糖分、維生素、礦物質(zhì)、棉酚含量，以及有害物質(zhì)如化學(xué)農(nóng)藥殘留等。物理指標(biāo)如產(chǎn)品的形狀、大小、香氣、色澤、種皮厚薄、整齊度、纖維長(zhǎng)度、纖維強(qiáng)度等。例如水稻的出米率、米的形狀、米的心腹白及透明度等，小麥籽粒的面筋含量，棉花纖維的長(zhǎng)度、強(qiáng)度，油料作物的含油量及脂肪酸組成等。21作物產(chǎn)品品質(zhì)指標(biāo)作物品質(zhì)通常是形態(tài)指標(biāo)和理化指標(biāo)的綜合評(píng)價(jià)優(yōu)劣。例如，稻米的品質(zhì)指標(biāo)共有14項(xiàng)，其中即有物理指標(biāo)如長(zhǎng)寬比、堊白大小等，也有生化指標(biāo)如直鏈淀粉含量、膠稠度等，只有這14項(xiàng)指標(biāo)同時(shí)達(dá)到某一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)才能稱為某一級(jí)的優(yōu)質(zhì)稻米。22二、作物產(chǎn)品品質(zhì)的形成過(guò)程糖類的積累過(guò)程蛋白質(zhì)的積累過(guò)程脂類的積累過(guò)程纖維素的積累過(guò)程23蛋白質(zhì)的積累過(guò)程作物的種子內(nèi)含有貯藏性蛋白質(zhì)，在豆類作物種子內(nèi)特別豐富，如大豆種子的蛋白質(zhì)含量可達(dá)40％左右。25脂類的積累過(guò)程作物種子中貯藏的脂類主要為甘油三脂，包括脂肪和油，它們以小油滴的狀態(tài)存在于細(xì)胞內(nèi)。油料作物種子含有豐富的脂肪，如花生可達(dá)50％左右，油菜可達(dá)40％左右。在種子發(fā)育初期，光合產(chǎn)物和植株體內(nèi)貯藏的同化物是以蔗糖的形態(tài)被輸送至種子后，以糖類的形態(tài)積累起來(lái)，以后隨著種子的成熟，糖類轉(zhuǎn)化為脂肪，使脂肪含量逐漸增加。26遺傳因素稻、麥、棉、油等作物的主要經(jīng)濟(jì)性狀，都受遺傳基因的控制。如近年來(lái)不少學(xué)者研究了稻米香味的遺傳，一般都認(rèn)為香味受一個(gè)隱性基因控制。這樣，由于作物品質(zhì)性狀受基因控制，使作物保持了其經(jīng)濟(jì)性狀和產(chǎn)品質(zhì)量的相對(duì)穩(wěn)定性，正因?yàn)槿绱耍魑镏g本身就存在產(chǎn)品品質(zhì)的差異。另一方面，作物品質(zhì)性狀在遺傳上一般都是數(shù)量性狀，容易受環(huán)境條件的影響。29生態(tài)因素地理因素同一作物產(chǎn)品品質(zhì)的優(yōu)劣，因種植的地理環(huán)境條件不同有很大的差異。如小麥籽粒的蛋白質(zhì)含量隨地理位置的南移而逐漸降低。季節(jié)因素由于種植與成熟的季節(jié)不同，產(chǎn)品品質(zhì)差異很大。如南京的早稻與晚稻相比，一般早稻的米質(zhì)較差。溫光因素溫度和光照也影響產(chǎn)品的品質(zhì)，如棉花生產(chǎn)后期，溫度降低，使棉桃成熟度低，纖維強(qiáng)度差。30