1、第三章 作物產(chǎn)量與品質(zhì)形成,本章內(nèi)容,作物產(chǎn)量形成 作物的源庫流理論 作物群體及其層次結(jié)構(gòu) 作物品質(zhì)形成,本章要求,掌握作物產(chǎn)量的基本概念，了解作物產(chǎn)量的形成過程及特點； 了解作物高產(chǎn)群體的特點； 掌握植物源庫流理論的概念及指導(dǎo)意義； 掌握作物品質(zhì)的基本概念，理解并思考提高作物品質(zhì)的途徑與措施。,第一節(jié) 作物產(chǎn)量形成,作物產(chǎn)量的類型 作物產(chǎn)量構(gòu)成因素 作物產(chǎn)量形成機理,一、作物產(chǎn)量的類型,生物產(chǎn)量：作物在整個生育期間生產(chǎn)和積累的有機物總量，即整個作物的總干物質(zhì)量的收獲量。 常指收獲時整個植株地上部分總干重。,經(jīng)濟產(chǎn)量：作物在單位面積上所收獲的有經(jīng)濟價值的主要產(chǎn)品的重量。 生產(chǎn)中一般所指的產(chǎn)量即

2、經(jīng)濟產(chǎn)量。 不同作物所提供的產(chǎn)品器官各不相同。 同一作物用途不同，其經(jīng)濟產(chǎn)量也不一樣。,收獲種子的禾谷類、豆類、油料等作物,水稻,小麥,薏苡,玉米,谷子（粟）,高粱,綠豆,大豆,芝麻,花生,向日葵,油菜,蓖麻,收獲塊根塊莖的薯芋類等作物,紅薯,馬鈴薯,木薯,蘿卜,魔芋,生姜,收獲全部莖葉的綠肥飼料作物,苜蓿,紫云英,滿江紅,白三葉,紫穗槐,水葫蘆 （水浮蓮）,亞麻,纖維用，經(jīng)濟產(chǎn)量指麻皮；油用，經(jīng)濟產(chǎn)量指種子。,玉米,糧食作物，經(jīng)濟產(chǎn)量指籽粒；飼料作物，經(jīng)濟產(chǎn)量指莖、葉、穗等全部有機物。,經(jīng)濟系數(shù)（收獲指數(shù)）：經(jīng)濟產(chǎn)量與生物產(chǎn)量的比率。 作物的經(jīng)濟產(chǎn)量僅是生物產(chǎn)量的一部分，高的生物產(chǎn)量不等于高

3、的經(jīng)濟產(chǎn)量，這取決于生物產(chǎn)量轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟產(chǎn)量的效率，即經(jīng)濟系數(shù)。 經(jīng)濟系數(shù)的高低并不表明經(jīng)濟產(chǎn)量的高低，僅表明生物產(chǎn)量轉(zhuǎn)運到經(jīng)濟產(chǎn)品器官中的比例。,不同類型作物的經(jīng)濟系數(shù)差異較大。,不同作物的經(jīng)濟系數(shù)差異很大，這與人們所需要的器官及其化學(xué)成分有關(guān)。 一般說，凡以營養(yǎng)器官為主產(chǎn)品的作物，形成主產(chǎn)品的過程比較簡單，經(jīng)濟系數(shù)較高。以生殖器官為主產(chǎn)品的作物，其經(jīng)濟產(chǎn)量的形成要經(jīng)過生殖器官的分化發(fā)育直到結(jié)實成熟，同化產(chǎn)物要經(jīng)過復(fù)雜的轉(zhuǎn)化過程，因而經(jīng)濟系數(shù)較低。 產(chǎn)品以碳水化合物為主的，在形成過程中需要的能量較少；而含蛋白質(zhì)和脂肪較多的產(chǎn)品，在形成過程中需要的能量較多。 因此，大豆、花生和油菜籽的經(jīng)濟系數(shù)都

4、較禾谷類作物的低，但它們的單位重量產(chǎn)量所含有的能量卻較多。,二、作物產(chǎn)量構(gòu)成因素,作物的產(chǎn)量（一般指經(jīng)濟產(chǎn)量）構(gòu)成因素是指構(gòu)成主產(chǎn)品（經(jīng)濟產(chǎn)量）的各個組成部分，因作物種類和研究工作者的需要確定。,一般而言，越早形成的因素變異越大，受環(huán)境因素的影響越大，在栽培上認為促控的效果也越大。越晚形成的因素越為穩(wěn)定，較多地受遺傳特性所控制，在栽培上認為促控的效果往往較小。,以收獲營養(yǎng)器官為目的的作物 收獲莖葉的，以爭取最大生物產(chǎn)量,收獲塊根塊莖的，生育前期需要大的光合系統(tǒng)，中后期爭取貯藏器官膨大。,以收獲種子為目的的作物 禾谷類，產(chǎn)量構(gòu)成因素在全生育期依次重疊完成。,雙子葉植物，果實著生植株下部或全株的，

5、營養(yǎng)與生殖矛盾大，結(jié)果數(shù)是關(guān)鍵。,果實著生植株頂部和上部，生殖生長靠后，結(jié)實率是關(guān)鍵。,產(chǎn)量因素之間的關(guān)系： 相互制約關(guān)系：在一定范圍內(nèi)，很難同步增長。 相互補償關(guān)系：在作物生育的中后期，有一定程度的自動調(diào)節(jié)和補償作用，特別是分支（分蘗）能力強的作物。,三、作物產(chǎn)量形成機理,作物產(chǎn)量的物質(zhì)來源： 光合作用 生物產(chǎn)量=光合面積光合能力光合時間-消耗 經(jīng)濟產(chǎn)量=生物產(chǎn)量經(jīng)濟系數(shù),光合面積：是指作物上所有的綠色面積，包括所有具有葉綠體、能進行光合作用的各個部位。但主要是葉面積。 群體葉面積用葉面積指數(shù)（leaf area index，LAI）來表示。 葉面積指數(shù)=綠葉面積/土地面積,在一定范圍內(nèi)，隨

6、著葉面積指數(shù)的增加，植物的光合作用產(chǎn)物和產(chǎn)量也相應(yīng)增加。 超過最適葉面積指數(shù)之后，下層葉片被遮蔭，群體的光合生產(chǎn)率不能進一步增長而處于停滯狀態(tài)。 所以，各種植物都有其最適的葉面積指數(shù)。 在取得最適最大葉面積指數(shù)的基礎(chǔ)上還要在植物生長發(fā)育過程中形成較好的葉面積指數(shù)形成動態(tài)。,不同產(chǎn)量水平小麥群體光合葉面積指數(shù)變化動態(tài),光合能力：一般以光合強度、光合生產(chǎn)率或光合勢為指標。 光合強度：也稱光合速率，是指單位時間內(nèi)單位葉面積吸收、同化二氧化碳的毫克數(shù)。,光合生產(chǎn)率：又稱凈同化率（NAR），是指單位葉面積在單位時間內(nèi)所積累的干物質(zhì)的數(shù)量。是在群體條件下測定植物葉片光合生產(chǎn)效率的指標。 凈同化率提高，產(chǎn)量

7、也會提高？,(X),光合勢（LAD）：在某一生育期間或整個生育期內(nèi)作物群體綠葉面積的積數(shù)，即每日葉面積的積加。單位m2d 光合勢=（L2+ L1）/2(T2-T1)，上式中L表示葉面積，T為時間。,光合時間：作物的有效光合時間與作物的生育期長短、光照時數(shù)、太陽輻射強度及光合器官有效功能期長短有密切關(guān)系。 作物光合器官持續(xù)時間的長短可以用群體葉面積與其持續(xù)時間相乘的積（m2d）來表示，叫做光合勢。,消耗：主要包括呼吸消耗、器官脫落和病蟲危害等。 呼吸消耗為主，約消耗光合產(chǎn)物的30%或更多，但同時又提供維持生命活動和生長所需要的能量及中間產(chǎn)物。 不良環(huán)境條件如高溫、干旱、病菌侵染、蟲食等，都會造成

8、呼吸增強，超過生理需要而過多地消耗光合產(chǎn)物。,同化器官所制造的同化產(chǎn)物，必須有適當?shù)膫}庫或容器來容納，才能形成產(chǎn)量。 要獲得高產(chǎn)，必須塑造盡可能大的產(chǎn)量容器，因為不能期望獲得比容器的容積更大的產(chǎn)量。,第二節(jié) 作物的源庫流理論,源、庫、流的概念 源庫流的關(guān)系 源庫流理論的應(yīng)用,一、源、庫、流的概念,源 產(chǎn)生或輸出同化物的器官或組織。 如功能葉、綠色的果皮或種皮、穗軸、萌發(fā)種子的子葉或胚乳、進行礦物質(zhì)吸收和氨基酸、激素等物質(zhì)的合成及運轉(zhuǎn)的根系、具有一定光合功能并將花前的儲藏物質(zhì)輸出的莖（鞘）等。,庫 消耗和儲藏同化物的組織、器官或部位。 如根、莖、幼葉、花、果實、發(fā)育的種子等。 分為代謝庫和儲藏庫

9、。,大部分輸入的同化物被用于生長組織細胞結(jié)構(gòu)的構(gòu)建和呼吸消耗，如生長中的根尖和幼葉等。,大部分輸入的同化物用于儲藏的組織或器官，如種子、果實、塊根、塊莖等。,源庫關(guān)系是相對的、動態(tài)的，可因其所起作用或隨著植物的生育期而變動。 有些器官同時具有源與庫的雙重特點。,流 作物源器官形成的同化產(chǎn)物向庫器官轉(zhuǎn)移的過程。 其強度可以用運輸能力衡量。取決于植株體內(nèi)輸導(dǎo)系統(tǒng)的發(fā)育狀況及其轉(zhuǎn)運速率。 同化物質(zhì)的運輸途徑是韌皮部。,植物體內(nèi)有機物的運輸,“樹怕剝皮”,有機物運輸?shù)姆较?向上 向下 雙向 橫向 同化物的運輸方向決定于源和庫的相對位置。韌皮部內(nèi)同化物運輸?shù)姆较蚴菑脑雌鞴傧驇炱鞴龠\輸。 一個庫器官也可能

10、接納多個源器官供應(yīng)的同化物，而且這些源庫常分布于植株的不同位置。因此，同化物既可能向頂也可能向基運輸，這種韌皮部同化物的雙向運輸已被許多實驗證實。 然而對某一個篩管來說，通常認為同化物在其中的運輸是單向的，而不是雙向的。同化物運輸?shù)乃俣纫话銥?.22mh。,蒸汽環(huán)割,正常狀態(tài)下的物質(zhì)流,蒸汽環(huán)割處理,處理后的物質(zhì)流,有機物運輸?shù)男问?蚜蟲吻刺法 主要運輸形式: 蔗糖 占90% 蔗糖 優(yōu)點： 溶解度很高(0時，179g / 100ml水)。 是非還原性糖，很穩(wěn)定。 運輸速率很高。 具有較高能量。,運輸途徑 有機物通過韌皮部向上下運輸。 有機物分配的規(guī)律 1. 按源庫單位進行分配 2. 優(yōu)先供應(yīng)生

11、長中心 3. 就近供應(yīng)，同側(cè)運輸 4. 功能葉之間無同化物供應(yīng)關(guān)系 5. 同化物和營養(yǎng)元素的再分配與再利用,二、源庫流的關(guān)系,作物的源庫類型 源限制型：即源小庫大，光合作用不能充分滿足庫容的需要。 增產(chǎn)途徑應(yīng)重點放在增加葉面積和提高葉面積指數(shù)上。 但當葉面積增加到一定水平，繼續(xù)增加會使葉面積超出適宜范圍，此時增源的重點應(yīng)及時轉(zhuǎn)向提高光合速率或適當延長光合時間兩方面。,庫限制型：即庫小源大，結(jié)實率高且飽滿，但粒數(shù)少，產(chǎn)量不高。 源庫互作型：產(chǎn)量由源庫協(xié)同調(diào)節(jié)，自身調(diào)節(jié)能力強，定源增庫或定庫增源均可高產(chǎn)。,源、庫、流的相互關(guān)系 源是貯藏器官（庫）和疏導(dǎo)組織（流）形成及功能發(fā)揮的物質(zhì)基礎(chǔ)。 庫對源和

12、流具有反饋作用。庫需要的增加，使同化物從源到庫的轉(zhuǎn)運速度提高。 流影響庫的充實；物質(zhì)運輸（流）受阻，不但使庫器官充實不良，也使葉片（源）光合能力降低。 源庫之間存在著競爭關(guān)系。 源庫流器官是相對的。,三、源庫流理論的應(yīng)用,在育種方面，應(yīng)培育具有理想株型的品種，形成高光效的群體。即具有“源強、庫大、流暢”的光合性能。 在栽培方面，應(yīng)盡量以形成合理冠層，提高群體冠層的光合效率為目的。減少基苗，增加分蘗成穗，增加LAI，加強田間管理以及注意中后期的病蟲防治。,源流庫對產(chǎn)量的限制分析 在產(chǎn)量水平較低時，源不足是限制產(chǎn)量的主導(dǎo)因素。同時，單位面積穗數(shù)少，庫容小，也是造成低產(chǎn)的原因。增產(chǎn)的途徑是增源與擴庫

13、同步進行，重點放在增加葉面積和增加單位面積的穗數(shù)上。 當葉面積達到一定水平，繼續(xù)增葉會使葉面積超出適宜范圍，此時，增源的重點應(yīng)及時轉(zhuǎn)向提高光合速率或適當延長光合時間兩方面，擴庫的重點則應(yīng)由增穗轉(zhuǎn)向增加穗粒數(shù)和粒重。,第三節(jié) 作物群體及其層次結(jié)構(gòu),作物群體的概念 某種作物的許多個體的有機集合體。 作物栽培的對象是作物群體,作物群體的特點 群體的自動調(diào)節(jié)功能：如分蘗的消長 個體與群體：在一定范圍內(nèi)相互影響。 群體的結(jié)構(gòu)和特性是由個體數(shù)及個體生育狀況決定的，而個體的生育狀況又受群體的影響。這是因為群體內(nèi)部諸如溫度、光照、CO2、濕度、風(fēng)速等環(huán)境因素，是隨著個體數(shù)目而變化。群體內(nèi)部的環(huán)境因素又反過來影

14、響單株數(shù)目和生長發(fā)育。,個體與個體：環(huán)境資源共享、競爭 一般講，群體中每個個體不可能單獨占有自身周圍的環(huán)境，必須相互共享。這樣，必然會發(fā)生群體中的個體對環(huán)境條件(光、溫、水、肥、空間等)的相互爭奪，爭奪的結(jié)果必然會造成個體間獲得量的差異，從而導(dǎo)致個體之間生長發(fā)育的不平衡，部分較弱個體生育受到抑制，甚至成為無效個體。,作物群體結(jié)構(gòu) 主要指群體的組成、大小、分布、長相、動態(tài)變化以及整齊度等，與產(chǎn)量和品質(zhì)有密切關(guān)系，既反映群體的特征，又是影響個體生長發(fā)育狀況的主要因素。,群體大小 衡量指標有密度、干物質(zhì)積累量、莖蘗（枝）數(shù)、葉面積指數(shù)、穗（鈴、角、莢）數(shù)、根系發(fā)達程度等。 除密度外，群體大小是隨生育

15、進程而動態(tài)消長的。,指標,密度：是決定群體大小的最基本要素，是作物群體發(fā)展的起點，對生育進程中群體大小的動態(tài)變化有著深刻的影響。因此，在作物栽培中，確定合理的群體起點（密度）是一個重要的內(nèi)容。,干物質(zhì)積累量：不僅可以反映出個體生育狀況，而且也是反映群體物質(zhì)生產(chǎn)和運輸分配的常用指標。例如在群體較大的情況下，群體干物質(zhì)可能也大，而個體干物質(zhì)積累量可能較小。也可能出現(xiàn)群體和個體都較小的情況，此時說明群體結(jié)構(gòu)很不合理。,葉面積指數(shù)（LAI）：單位土地面積上所有綠色葉面積的總和，是反映群體光合面積大小的指標。 一般LAI是隨生育進程而動態(tài)變化的，LAI不是越大越好，高產(chǎn)群體要求有一個適宜的LAI和動態(tài)消

16、長進程。,莖蘗（枝）動態(tài)：指群體內(nèi)所有莖蘗（枝）隨生育進程的消長動態(tài)狀況，反映群體大小、個體健壯程度、有效分蘗（枝）比例、對產(chǎn)量的貢獻等。,穗（鈴、角、莢）數(shù)：是作物群體及產(chǎn)量構(gòu)成因素之一，是群體中與產(chǎn)量 關(guān)系非常密切的指標。 根系發(fā)達程度：包括單位體積土壤中根系擴展度、根系數(shù)目及根系長短粗細、根系活力、根系干物質(zhì)積累量等。,群體分布 群體內(nèi)個體以及個體各個器官在群體中的時空分布和配置。,群體時間分布 是指隨著生育進程，群體的發(fā)展狀況，實際上就是群體的動態(tài)變化。 例如棉花的“四桃”即伏前桃、伏桃、早秋桃、晚秋桃就是按時間分布來劃分的。這一指標一方面反應(yīng)群體結(jié)構(gòu)的動態(tài)發(fā)展，另一方面從這種動態(tài)發(fā)展

17、與生育進程的同步性與否上，可反映群體與個體間的關(guān)系。復(fù)合群體的時間分布與配置還指作物間共生期的長短等。,垂直分布 可分為光合層、支持層和吸收層三個層次。 光合層 包括所有葉片、嫩莖等部位。它是制造養(yǎng)分的場所，是群體生產(chǎn)的主體，應(yīng)該得到相應(yīng)的擴展，才能積累大量有機物質(zhì)，形成生物產(chǎn)量和經(jīng)濟產(chǎn)量。光合層主要涉及到葉面積系數(shù)、葉片的空間配置、葉片光合作用的特性及功能。 支持層 主體是莖稈，其功能是支持光合層，使葉片能有序地排列在空間，擴大中層空間，使空間內(nèi)部有良好的光照和通風(fēng)條件。它涉及到作物高矮、節(jié)間長短和稀密、葉序的排列等。支持層的適宜程度直接影響葉層的發(fā)展和功能，進而影響到產(chǎn)量的形成和產(chǎn)量的高低

18、。 吸收層 指作物的根系。,水平分布 主要指個體分布的均勻度、整齊度、株行距、套作的預(yù)留行寬度等。栽培管理上應(yīng)該保證個體在土地上分布均勻，保證水平分布的合理與得當，可減少作物個體間對光能、水分、養(yǎng)分的競爭，并能改善通風(fēng)透光條件，從而提高群體光能利用率和產(chǎn)量水平。,作物群體組成 是指構(gòu)成群體的作物種類以及主莖與分枝（蘗）的比例和分布情況。 同一作物組成的群體叫單一群體，不同種或品種（尤指生育期不同的品種或株高差異大的品種）組成的群體，叫做復(fù)合群體，如間作、套作、混作的群體。,玉米大豆間作,玉米油菜間作,瓜棉間作,棗糧間作,榆葉梅與小葉扶芳藤間作,林草間作,林藥間作,小麥玉米套作,玉米蔬菜（辣椒/

19、秋豌豆）套作,作物種植方式示意圖,作物高產(chǎn)群體的特點 產(chǎn)量構(gòu)成因素協(xié)調(diào)發(fā)展，有利于保穗(果)增粒增重。 主莖和分枝（蘗）間協(xié)調(diào)進展，有利于塑造良好的株型，減少無效枝（蘗）的消耗。 群體與個體、個體與個體、個體內(nèi)部器官之間協(xié)調(diào)發(fā)展。 生育進程與生長中心轉(zhuǎn)移、生產(chǎn)中心（光合器官）更替、葉面積指數(shù)（LAI）、莖蘗枝消長動態(tài)等諸進程合理一致。 葉層受光態(tài)勢好，功能期穩(wěn)定，光合效能大，物質(zhì)積累多，轉(zhuǎn)運效率高。,群體光能利用率 光能利用率是指一定土地面積上光合產(chǎn)物中貯存的能量占照射到該土地上太陽輻射能的百分率。 它以當?shù)貑挝煌恋孛娣e在單位時間內(nèi)所接受的平均太陽輻射或有效輻射能與同時間內(nèi)同面積上作物增加的干

20、物質(zhì)折合成熱量的比值，乘以100%來表示。,作物群體光能利用率受內(nèi)外多種因素的影響，光能利用率不高的原因主要有四個方面。 一是漏光損失， 二是反射和透射損失 三是光飽和現(xiàn)象， 四是環(huán)境條件不適宜。,第四節(jié) 作物品質(zhì)及其形成,一、作物的品質(zhì)及其評價標準 （一）作物品質(zhì)的概念 作物產(chǎn)品的品質(zhì)是指產(chǎn)品的質(zhì)量，即達到人們某種要求的適合度，直接關(guān)系到產(chǎn)品的經(jīng)濟價值。,（二）品質(zhì)的評價標準 評價作物產(chǎn)品品質(zhì)，一般采用兩類指標，一是形態(tài)指標；二是理化指標。每種作物都有一定的品質(zhì)指標體系。,1、形態(tài)指標 根據(jù)作物產(chǎn)品的外觀形態(tài)來評價品質(zhì)優(yōu)劣的指標。 包括形狀、大小、長短、粗細、厚薄、色澤、整齊度等等。,2、理

21、化指標 根據(jù)作物產(chǎn)品的生理生化分析結(jié)果評價品質(zhì)優(yōu)劣的指標。 例如：各種營養(yǎng)成分、各種有害物質(zhì)（如殘留農(nóng)藥）、有毒重金屬含量等。,（三）作物品質(zhì)的主要類型 糧食作物的品質(zhì) 可概括為營養(yǎng)品質(zhì)、食用品質(zhì)、加工品質(zhì)及商品品質(zhì)等。 營養(yǎng)品質(zhì)是指產(chǎn)品的營養(yǎng)價值，是產(chǎn)品品質(zhì)的重要方面，它主要決定于產(chǎn)品的化學(xué)成分及其含量。不同產(chǎn)品，其營養(yǎng)品質(zhì)的要求標準亦不同。 食用品質(zhì)與營養(yǎng)品質(zhì)、蒸煮食味品質(zhì)、加工品質(zhì)及外觀品質(zhì)等有關(guān)。,加工品質(zhì)和商品品質(zhì)的評價指標隨作物產(chǎn)品不同而不同。 商業(yè)品質(zhì)是指農(nóng)產(chǎn)品的形態(tài),色澤,整齊度,容重及裝飾等,也包括化學(xué)物質(zhì)的污染.,經(jīng)濟作物的品質(zhì) 主要包括工藝品質(zhì)和加工品質(zhì)。纖維品質(zhì)由纖維長

22、度、細度和強度決定；油料作物種子的脂肪含量及組分決定其營養(yǎng)品質(zhì)、貯藏品質(zhì)和加工品質(zhì)；煙葉品質(zhì)由外觀品質(zhì)、化學(xué)成分、香吃味和實用性決定。 飼料作物的品質(zhì) 飼用品質(zhì)主要決定于莖葉中蛋白質(zhì)含量、氨基酸組分、粗纖維含量等。,二、作物品質(zhì)的形成過程,（一）糖類的形成與積累 作物產(chǎn)量器官中貯藏的糖類主要是蔗糖和淀粉。蔗糖以液體的形態(tài)、淀粉以固體（淀粉粒）的形態(tài)積累于薄壁細胞內(nèi)。 甘蔗和甜菜貯藏的主要形式是蔗糖，其含量分別是12%和20%；禾谷類作物種子和薯芋類作物塊根塊莖貯藏的是淀粉，分別是70%和20%左右。,蔗糖又是作物固定的碳和能量的主要運輸形式。 在作物體內(nèi)存在著廣泛的蔗糖與淀粉的互換轉(zhuǎn)化代謝形式

23、。 例如在發(fā)育中的種子內(nèi)，轉(zhuǎn)化方向是蔗糖到淀粉，即蔗糖由光合組織輸出，在種子內(nèi)轉(zhuǎn)化成淀粉，以顆粒狀貯存起來。當種子萌發(fā)時，這一過程逆轉(zhuǎn)，產(chǎn)生的蔗糖運到幼苗迅速生長的分生組織內(nèi)，供代謝需要。,（二）蛋白質(zhì)的形成與積累 蛋白質(zhì)是由氨基酸合成得來。在籽粒形成過程中，氨基酸等可溶性含氮化合物從植株的各個部位轉(zhuǎn)移到籽粒中，然后在籽粒中轉(zhuǎn)變?yōu)榈鞍踪|(zhì)，以蛋白質(zhì)粒的形態(tài)貯藏于細胞內(nèi)。 在豆類籽粒成熟過程中，莢殼常常能起暫時貯藏的作用。,蛋白質(zhì)的合成和積累，通常在整個種子形成過程中都可以進行，但后期蛋白質(zhì)的增長量可占成熟種子蛋白質(zhì)含量的一半以上。 谷類作物種子中的貯藏性蛋白質(zhì)，在開花后不久便開始積累。在成熟過程

24、中，每粒種子所含的蛋白質(zhì)總量持續(xù)增加，但蛋白質(zhì)的相對含量則由于籽粒不斷積累淀粉而逐漸下降。,（三）脂類的形成與積累 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)存在于細胞內(nèi)。 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，以后隨著種子的成熟，糖類轉(zhuǎn)化為脂肪，脂肪含量逐漸增加。,油料作物種子在形成脂肪的過程中，先形成的是飽和脂肪酸，然后轉(zhuǎn)變成不飽和脂肪酸，所以脂肪的“碘價”（每100g植物油可吸收的碘的克數(shù)）隨種子成熟而增大。 同時，在種子成熟時，先形成脂肪酸，以后才逐漸形成甘油脂，因而“酸值”（中和1g植物油中的游離脂

25、肪酸所需的KOH的毫克數(shù)）隨種子的成熟而下降。,所以，種子只有達到充分成熟時，才能完成這些轉(zhuǎn)化過程。如果油料作物的種子未完全成熟時收獲，會因為脂肪的合成、轉(zhuǎn)化過程尚未完成，造成種子的含油量低且油質(zhì)較差。,（四）纖維素的形成與積累 纖維素是植物體內(nèi)廣泛分布的一種多糖，但一般作為植株的結(jié)構(gòu)成分存在。纖維素的合成積累過程與淀粉的積累過程基本相似。但纖維素不屬于貯藏物質(zhì)，一般也不能為人類作為食物利用，而是重要的輕工業(yè)原料。,棉纖維的發(fā)育要經(jīng)過纖維細胞伸長、胞壁淀積加厚和纖維脫水形成轉(zhuǎn)曲三個階段。 由于麻類作物主要利用莖韌皮部纖維，因此從出苗到現(xiàn)蕾開花期，即植株快速伸長期是纖維形成的重要時期，爾后則對纖

26、維的厚度等工藝品質(zhì)有一定的影響。 除留種用植株外，麻類作物在果實發(fā)育盛期開始前就應(yīng)收獲，這樣可以避免積累于莖稈內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì)向果實轉(zhuǎn)移，影響纖維的品質(zhì)。生產(chǎn)上常采用一些抑制生殖生長的措施來保證麻類纖維的品質(zhì)。,（五）一些特殊物質(zhì)的形成與積累 1煙堿 煙堿是衡量煙草質(zhì)量的重要指標。 煙草中植物堿含量較多，目前煙株中已鑒定出的植物堿有45種，其中主要的有煙堿（又稱尼古?。⑷ゼ谆鶡焿A、新煙堿等。 在烤煙中，煙堿占總植物堿的90%以上。煙堿在烤煙中的含量約為1.53.5%，雪茄煙中約為36%。,煙草種子中不含煙堿，隨著種子萌發(fā)，幼苗中煙堿越來越多。 隨著煙株生長，煙堿含量不斷增加，打頂之后，煙葉成熟期

27、葉片中煙堿含量達到高峰。 在一個煙株中，葉片含煙堿最多，根次之，莖最少；在各葉位中，上部葉含煙堿量高于中、下部葉；煙堿在同一張葉片上分布也不均衡，自基部向葉尖漸次增加，自中脈向邊緣漸次增加；在整個葉片中，煙肉積累煙堿最多，細脈次之，中脈最少。,2硫甙 菜籽餅粕中的硫甙對菜籽餅粕的利用影響較大。 不同類型油菜種子的脫脂餅粕中，硫甙含量差異較大，白菜型油菜硫甙含量最高，甘藍型最低，芥菜型居中。 油菜角果開始形成時，果殼中已含有較多的硫甙，以后逐漸增加。油菜種子中的硫甙含量，初期增長緩慢，至果齡2030d時迅速增長，以后又趨緩慢。,果殼和種子中硫甙含量的消長，在高硫甙和低硫甙品種之間存在極顯著差異。

28、5d果齡時高硫甙品種種子與果殼中硫甙含量之比為0.14：1，低硫甙品種為0.13：1，成熟時高硫甙品種為1.12：1，低硫甙品種則為0.61：1。,4維生素 禾谷類作物的維生素是在營養(yǎng)器官，特別是在葉片中合成，當這些器官衰老時轉(zhuǎn)運至籽粒。 許多維生素的含量，特別是B1和B2的含量在籽粒完熟期比籽粒形成的早期階段通常高1.252倍，而類胡蘿卜素（維生素A）的含量卻急劇降低。 維生素B1在籽粒中分布極不均衡，大多數(shù)分布在胚的盾片和靠近盾片的胚乳細胞。維生素B1的含量可因一系列因素而變化。例如水稻籽粒中磷含量與維生素B1的含量有直接關(guān)系，水稻籽粒中含磷低于0.4%時，維生素B1的含量就會很少。,維生

29、素B2在禾谷類作物中含量較多，在整個籽粒中的平均含量為0.10.3mg/100g。維生素B2在籽粒中的分布同維生素B1一樣，胚和糊粉層中最多。 維生素E在禾谷類籽粒中約含1mg/100g，僅有些豆類作物和綠葉植物超過此含量。在由禾谷類籽粒的胚提取的油中維生素E含量特別高，如小麥胚油中含0.26%0.27%，玉米胚油中含0.23%,三、影響作物品質(zhì)的因素,（一）遺傳因素 1常規(guī)育種與作物品質(zhì)的改良 業(yè)已證明，作物品質(zhì)的諸多性狀，例如形狀、大小、色澤、厚薄等形態(tài)品質(zhì)，蛋白質(zhì)、糖分、維生素、礦物質(zhì)含量及氨基酸組成等理化品質(zhì)，都受到遺傳因素的控制。 因此，人們可以采用育種方法來有效地改良作物品質(zhì)。 但

30、值得注意的是，大多數(shù)品質(zhì)性狀受許多具有累加效應(yīng)的微效基因或基因群控制，遺傳規(guī)律比較復(fù)雜，因而在作物品質(zhì)改良時，有時會見效甚微。例如，小麥的蛋白質(zhì)含量在F1代有各種類型的遺傳表現(xiàn)，但多數(shù)情況下為中間型，一般傾向于低值親本。,2利用生物技術(shù)改良作物品質(zhì) 生物技術(shù)可將一些用傳統(tǒng)育種方法無法培育出的性狀通過基因工程的手段引入作物。如將單子葉作物中的性狀導(dǎo)入雙子葉中，或?qū)㈦p子葉作物中的性狀導(dǎo)入單子葉作物中，以提高作物的營養(yǎng)價值；改進食用和非食用油料作物的脂肪酸成分；引入甜味蛋白質(zhì)改善水果及蔬菜的口味等。,3品質(zhì)優(yōu)異的作物種質(zhì)資源的利用 隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展，人們越來越重視對品質(zhì)優(yōu)異的作物種質(zhì)資源的利用，例如，高油玉米新品種選育的材料主要來源于普通玉米，除了含油量高以外，高油玉米的其它生物學(xué)特性與普通玉米差別很小。,（二）環(huán)境因素 1光照 由于光合作用是形成作物產(chǎn)量和品質(zhì)的基礎(chǔ)，因此光照不足會嚴重影響作物的品質(zhì)。 2溫度 對禾谷類作物來說，灌漿結(jié)實期溫度過高或過低均會降低粒重，影響品質(zhì)。 小麥籽粒蛋白質(zhì)含量與抽穗成熟期的平均氣溫呈極顯著正相關(guān)，