第三章 作物产量和产品品质的形成 第一节 作物产量及其构成因素 第二节 作物的 “源、流、库 ”理论及其应用 第三节 作物品质及其形成
第三章 作物产量和产品品质的形成 第一节 作物产量及其构成因素 第二节 作物的 “源、流、库 ”理论及其应用 第三节 作物品质及其形成
一、作物产量 1．生物产量：是指作物全生育期内通过光合作用和吸收作用，所生产 和累积的各种有机物的总量。 2．经济产量：是指栽培目的所需要的产品的收获量。 （1）不同作物其经济产品器官不同 （2）同一作物，因栽培目的不同，其经济产量的概念也不同。 3．经济系数（收获指数）：经济产量占生物产量的比例，即生物产量 转化为经济产量的效率。 （1）不同作物的经济系数有所不同，其变化与遗传基础、收获器官 及其化学成分以及栽培技术和环境对作物生长发育的影响等有关。 （2）通常，薯类作物的经济系数为0.70～0.85，甜菜、烟草为 0.60～0.70，水稻、小麦为0.35～0.50，玉米0.30～0.50，大豆0.25～ 0.40，油菜0.28左右。 经济产量=生物产量×经济系数 第一节 作物产量及其构成因素
一、作物产量 1．生物产量：是指作物全生育期内通过光合作用和吸收作用，所生产 和累积的各种有机物的总量。 2．经济产量：是指栽培目的所需要的产品的收获量。 （1）不同作物其经济产品器官不同 （2）同一作物，因栽培目的不同，其经济产量的概念也不同。 3．经济系数（收获指数）：经济产量占生物产量的比例，即生物产量 转化为经济产量的效率。 （1）不同作物的经济系数有所不同，其变化与遗传基础、收获器官 及其化学成分以及栽培技术和环境对作物生长发育的影响等有关。 （2）通常，薯类作物的经济系数为0.70～0.85，甜菜、烟草为 0.60～0.70，水稻、小麦为0.35～0.50，玉米0.30～0.50，大豆0.25～ 0.40，油菜0.28左右。 经济产量=生物产量×经济系数 第一节 作物产量及其构成因素
作物产量是指单位土地面积上的作物群体的产量，即由个体产量或产品 器官数量所构成。 作物产量可以分解为几个构成因素(Engledow，1923；松岛，1957)，并 依作物种类而异： 二、产量构成因素 表3～1 各类作物的产量构成因素 作物名称 产量构成因素 禾 谷 类 穗数、每穗实粒数、粒重 豆 类 株数、每株有效分枝数、每分枝荚数、每荚实粒数、粒重 薯 类 株数、每株薯块数、单薯重 油 菜 株数、每株有效分枝数、每分枝角果数、每角果粒数、粒重 烟 草 株数、每株叶数、单叶重 绿肥作物 株数、单株重
作物产量是指单位土地面积上的作物群体的产量，即由个体产量或产品 器官数量所构成。 作物产量可以分解为几个构成因素(Engledow，1923；松岛，1957)，并 依作物种类而异： 二、产量构成因素 表3～1 各类作物的产量构成因素 作物名称 产量构成因素 禾 谷 类 穗数、每穗实粒数、粒重 豆 类 株数、每株有效分枝数、每分枝荚数、每荚实粒数、粒重 薯 类 株数、每株薯块数、单薯重 油 菜 株数、每株有效分枝数、每分枝角果数、每角果粒数、粒重 烟 草 株数、每株叶数、单叶重 绿肥作物 株数、单株重
（一）产量因素的形成 1．产量因素的形成是在作物整个生育期内不同时期依次而重叠进 行的。 2．产量因素在其形成过程中具有自动调节现象，这种调节主要反 映在对群体产量的补偿效应上。 实践证明：禾谷类作物产量因素的补偿作用，主要表现为生长后 期形成的产量因素可以补偿生长前期损失的产量因素。 (二)干物质的积累与分配 作物产量形成的全过程包括光合器官、吸收器官及产品器官的建 成及产量内容物的形成、运输和积累。 作物光合生产的能力与光合面积、光合时间及光合效率密切相关。 作物的干物质积累动态遵循Logistic曲线(S形曲线)模式。 三、作物产量形成特点
（一）产量因素的形成 1．产量因素的形成是在作物整个生育期内不同时期依次而重叠进 行的。 2．产量因素在其形成过程中具有自动调节现象，这种调节主要反 映在对群体产量的补偿效应上。 实践证明：禾谷类作物产量因素的补偿作用，主要表现为生长后 期形成的产量因素可以补偿生长前期损失的产量因素。 (二)干物质的积累与分配 作物产量形成的全过程包括光合器官、吸收器官及产品器官的建 成及产量内容物的形成、运输和积累。 作物光合生产的能力与光合面积、光合时间及光合效率密切相关。 作物的干物质积累动态遵循Logistic曲线(S形曲线)模式。 三、作物产量形成特点
1.相对生长率(RGR)：单位时间单位重量植株的重量增加，通常用 g/g.d或g/g·周表示。 相对生长率主要由遗传特性控制，但环境条件对其影响也较大。 2.净同化率(NAR)：单位叶面积在单位时间内的干物质增长量。 3.叶面积比率(LAR)：叶面积与植株干重之比(L/W)称叶面积比率， (三) 生长分析 12 2 1 12 tt InWInW R − − − = 12 2 1 12 1 2 1 tt InWInW LL InLInL dt dW L NAR − − • − − =•= NARLAR dt dW LW L dt dW W RGR （ ） ×=•=•= 1 1 W2=W1eR(t2-t1) 2 1 12 12 2 1 InLInL LL WW InWInW W L LAR − − • − − ==
1.相对生长率(RGR)：单位时间单位重量植株的重量增加，通常用 g/g.d或g/g·周表示。 相对生长率主要由遗传特性控制，但环境条件对其影响也较大。 2.净同化率(NAR)：单位叶面积在单位时间内的干物质增长量。 3.叶面积比率(LAR)：叶面积与植株干重之比(L/W)称叶面积比率， (三) 生长分析 12 2 1 12 tt InWInW R − − − = 12 2 1 12 1 2 1 tt InWInW LL InLInL dt dW L NAR − − • − − =•= NARLAR dt dW LW L dt dW W RGR （ ） ×=•=•= 1 1 W2=W1eR(t2-t1) 2 1 12 12 2 1 InLInL LL WW InWInW W L LAR − − • − − ==
4.比叶面积(SLA)：也称叶面积干重比，为叶面积与叶干重之比，在 某种意义上是叶子相对厚度的一种度量。 5.叶干重比(LWR)：是叶的干重与植株干重之比。 6.作物生长率(CGR)：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。 (三) 生长分析 LW L SLA = W L LWR W = NARLWRSLA dt dW LW L L L dt dW LW L RGR W W （ ） （ ） ××=••=•= 1 1 LAINARF dt dW Ldt dy CGR （ ） ×=••== 1
4.比叶面积(SLA)：也称叶面积干重比，为叶面积与叶干重之比，在 某种意义上是叶子相对厚度的一种度量。 5.叶干重比(LWR)：是叶的干重与植株干重之比。 6.作物生长率(CGR)：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。 (三) 生长分析 LW L SLA = W L LWR W = NARLWRSLA dt dW LW L L L dt dW LW L RGR W W （ ） （ ） ××=••=•= 1 1 LAINARF dt dW Ldt dy CGR （ ） ×=••== 1
一、源 定义：源是指生产和输出光合同化物的叶片。就作物群体而言，则 是指群体的叶面积及其光合能力。 1．颖壳、叶鞘和茎的绿色部分也能进行光合作用，虽然干物质生产量 很小，但在逆境条件下，对稳定产量具有重要作用。 2．在籽粒产量形成期，产量内容物除直接来源于光合器官的光合作用 外，部分来源于茎鞘贮藏物质的再调运(殷宏章等，1956；彭永欣等， 1992；吉田昌一，1984)； 3．根系除吸收水分和矿质元素外，还能合成氨基酸、苹果酸等，也参 与产量内容物的合成。 因此，严格意义上来说，源应包括叶源、鞘源和根源三个部分。 第二节 作物的“源、流、库”理论及其应用
一、源 定义：源是指生产和输出光合同化物的叶片。就作物群体而言，则 是指群体的叶面积及其光合能力。 1．颖壳、叶鞘和茎的绿色部分也能进行光合作用，虽然干物质生产量 很小，但在逆境条件下，对稳定产量具有重要作用。 2．在籽粒产量形成期，产量内容物除直接来源于光合器官的光合作用 外，部分来源于茎鞘贮藏物质的再调运(殷宏章等，1956；彭永欣等， 1992；吉田昌一，1984)； 3．根系除吸收水分和矿质元素外，还能合成氨基酸、苹果酸等，也参 与产量内容物的合成。 因此，严格意义上来说，源应包括叶源、鞘源和根源三个部分。 第二节 作物的“源、流、库”理论及其应用
9 禾谷类作物开花前光合作用生产的营养物质主要供给穗、小穗和小 花等产品器官形成的需要，并在茎、叶、叶鞘中有一定量的贮备。开花 后的光合产物直接供给产品器官，作为产量内容物而积累。 9 不同作物开花前的贮备物质的再调运对籽粒产量的贡献率不同。 9 环境条件及栽培管理水平对开花前和开花后源的供给能力影响较 大，在氮肥供应较少的低产栽培条件下，开花后光合作用逐渐降低，光 合产物少，产量内容物主要依赖于花前贮备物。在高产栽培条件下，产 量的大部分来自花后的光合产物。 9 源的同化产物有就近输送的特性。 9 除了叶面积大小和光合速率以外，颖花叶比、粒叶比等也用来表示 源的供给能力或强度，其比值越高，说明单位叶面积供给物质量越多。 一、源
9 禾谷类作物开花前光合作用生产的营养物质主要供给穗、小穗和小 花等产品器官形成的需要，并在茎、叶、叶鞘中有一定量的贮备。开花 后的光合产物直接供给产品器官，作为产量内容物而积累。 9 不同作物开花前的贮备物质的再调运对籽粒产量的贡献率不同。 9 环境条件及栽培管理水平对开花前和开花后源的供给能力影响较 大，在氮肥供应较少的低产栽培条件下，开花后光合作用逐渐降低，光 合产物少，产量内容物主要依赖于花前贮备物。在高产栽培条件下，产 量的大部分来自花后的光合产物。 9 源的同化产物有就近输送的特性。 9 除了叶面积大小和光合速率以外，颖花叶比、粒叶比等也用来表示 源的供给能力或强度，其比值越高，说明单位叶面积供给物质量越多。 一、源
9 定义：库主要是指产品器官的容积和接纳营养物质的能力。 广义的既包括最终贮存同化物的器官，如种子、果实、块根、 块茎等，也包括还在生长中的幼嫩器官，如根、茎、叶、花、 果实等；狭义的则专指收获对象。 9 产品器官的容积随作物种类而异。 9 库的潜力存在于库的构建中。 9 生态条件对库的建成也有明显影响（光照、水分等） 9 禾谷类作物籽粒的贮积能力取决于灌浆持续期和灌浆速度。 二、库
9 定义：库主要是指产品器官的容积和接纳营养物质的能力。 广义的既包括最终贮存同化物的器官，如种子、果实、块根、 块茎等，也包括还在生长中的幼嫩器官，如根、茎、叶、花、 果实等；狭义的则专指收获对象。 9 产品器官的容积随作物种类而异。 9 库的潜力存在于库的构建中。 9 生态条件对库的建成也有明显影响（光照、水分等） 9 禾谷类作物籽粒的贮积能力取决于灌浆持续期和灌浆速度。 二、库
9 定义：流是指作物植株体内输导系统的发育状况及其运转速率。 9 流的主要器官是叶、鞘、茎中的维管系统，其中穗颈维管束可 看作源通向库的总通道，同化物质运输的途径是韧皮部，韧皮部 薄壁细胞是运输同化物的主要组织。在韧皮部运输的同化物质 中，大部分是碳水化合物，少部分是有机氮化合物。 9 同化物的运输受多种因素的制约。韧皮部输导组织的发达程 度，是影响同化物运输的重要因素。 三、流
9 定义：流是指作物植株体内输导系统的发育状况及其运转速率。 9 流的主要器官是叶、鞘、茎中的维管系统，其中穗颈维管束可 看作源通向库的总通道，同化物质运输的途径是韧皮部，韧皮部 薄壁细胞是运输同化物的主要组织。在韧皮部运输的同化物质 中，大部分是碳水化合物，少部分是有机氮化合物。 9 同化物的运输受多种因素的制约。韧皮部输导组织的发达程 度，是影响同化物运输的重要因素。 三、流