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1、1,第四章 作物生长发育与产量形成,2,第四章 作物生长发育与产量形成,第一节 作物的发育特性与生育期 第二节 作物器官的建成 第三节 作物的群体特征 第四节 作物产量的形成 第五节 作物品质的形成,3,一、生物产量与经济产量二、收获指数三、产量构成因素四、产量形成过程及影响条件,第四节 作物产量的形成,4,生物产量是指作物在生育过程中生产和积累的有机物质的总量，即整个植株（一般不包括根系）总干物质的收获量。经济产量是作物品种改良及生产管理中所说的产量，是指栽培目的所需要的产品的收获量。由于栽培目的不同，它们被利用作物产品的部分也不同。,第四节 作物产量的形成,一、生物产量与经济产量,5,第四
2、节 作物产量的形成,二、收获指数,作物的经济产量仅是生物产量的一部分。但经济产量是以生物产量即有机物质总量作为物质基础的。但高的生物产量不等于高的经济产量，这要看生物产量转化为经济产量的效率，这种转化效率称为经济系数（或收获指数），即：收获指数=经济产量/生物产量 收获指数是综合反映作物品种特性和栽培技术水平的一个通用指标。,6,第四节 作物产量的形成,三、产量构成因素,作物产量是按单位土地面积上的产品数量计算的，构成产量的因素是单位面积上的株数和单株产量，即：产量=单株产量单位面积上的株数作物种类不同，其产量构成因素也有所差异，主要表现在单株产量的组成上（表45）。作物生产的对象是作物群体。
3、,第四节 作物产量的形成,作物种类代表作物 产量构成因素禾谷类 稻、麦、玉米、高梁 穗数，每穗实粒数、粒重豆类 大豆、绿豆等 株数，每株有效荚、每荚实粒、粒重薯类 山芋、马铃薯 株数，每株薯块数，单薯重棉花 棉花 株数，每株有效铃数，每铃籽棉重。衣分麻类黄麻、大麻、洋麻 株数，每株重，出麻率油菜油菜株数，每株有效分枝数，每分枝有效角果数，每角果粒数，粒重甘蔗甘蔗 茎数，单株茎重烟草烟草 株数，每株叶数，单叶重绿肥苜蓿、紫云英 株数、单株鲜重,表45 不同作物的产量构成因素,8,第四节 作物产量的形成,产量形成过程是指作物产量的构成因素形成和物质积累的过程，也就是作物各器官的建成过程及群体的物质
4、生产和分配的过程。,四、产量形成过程及影响条件,禾谷类作物产量形成双子叶作物产量形成,9,第四节 作物产量的形成,单位面积的穗数由株数(基本苗)和每株成穗数两个因子所构成。因此穗数的形成从播种开始，分蘖期是决定阶段，拔节、孕穗期是巩固阶段。每穗实粒数的多少取决于分化小花数、退化小花数、可孕小花数的受精率及结实率四个因素。每穗实粒数的形成始于分蘖期，决定于幼穗分化至抽穗期及扬花、受精结实过程。粒重取决于籽粒容积及充实度。主要决定时期是受精结实、果实发育成熟时期。,1 禾谷类作物产量形成,四、产量形成过程及影响条件,10,第四节 作物产量的形成,不同作物的产量构成因素不同，其形成过程也各有特点。单
5、位面积果数(如棉花铃数、油菜角果数、花生、大豆的荚数)取决于密度和单株成果数。因此，自播种出苗(或育苗移栽)就已开始形成这一产量构成因素，中后期开花受精过程是决定阶段，果实发育期是巩固阶段。每果种子数开始于花芽分化，决定于果实发育。粒重(衣分、油分)决定于果实种子发育时期。,2双子叶作物产量形成,四、产量形成过程及影响条件,11,第四节 作物产量的形成,内在因素 品种特性如产量性状、耐肥、抗逆性等生长发育特性及幼苗素质、受精结实率等均影响产量形成过程。环境因素 土壤、温度、光照、肥料、水分、空气、病虫草害的影响较大。栽培措施 种植密度、群体结构、种植制度、田间管理措施，在某种程度上是取得群体高
6、产优质的主要调控手段。,3 影响产量形成的因素,四、产量形成过程及影响条件,12,第四节 作物产量的形成,作物生活因子中光和热是宇宙因素，目前人类尚难于控制，而水分和矿质营养元素来自土壤，可以通过人类的施肥、灌溉、耕作等加以控制和调节。因此，只要充分利用自然因素光和热能以及土壤水分和营养，提高其利用率，最大限度地满足作物生长发育需要，作物的生产力可以不断提高，生产潜力是非常巨大的。,五、产量潜力及增产途径,1 作物的产量潜力,13,第四节 作物产量的形成,目前作物对太阳光能的利用率还很低，一般只有1%2。而现代植物生理学已阐明，一分子的C02通过光合作用而转变为碳水化合物所需要的光量子数，最低
7、为810个。而810个量子所含有的自由能，实际上为同化一分子C02转化成碳水化合物固定能量的34倍。也就是说，在太阳提供的总辐射能中，2/33/4尚未被光合作用利用，而是以热的形式浪费了。,五、产量潜力及增产途径,1 作物的产量潜力,14,第四节 作物产量的形成,五、产量潜力及增产途径,在作物生产中，要实现上述光合潜力的理论值，必须同时具备以下四个条件：具有充分利用光能的高光效作物品种；空气中CO2浓度正常；其他环境因素都处于最适状态；具备最适宜于接受和分配阳光的群体结构。由此可知，要通过提高光能利用率来提高单产，特别需要从改进作物和环境因素两个方面着手。,2 作物增产的途径,15,第四节 作
8、物产量的形成,五、产量潜力及增产途径,2 作物增产的途径培育高光效的品种 如叶面积适当，叶片、株型等都有利于最大限度利用光能的特点，合理安排茬口 充分利用生长季节，采用间、套作和育苗移栽等措施，提高复种指数，使一年中在耕地上有尽可能多的时间生长作物。采用合理的栽培技术措施 如选用合理的种植密度，保证作物群体适宜，最大限度地利用光能；正确运用肥水措施，提高光合效率 如补施CO2，人工补给光照，抑制光呼吸消耗等,16,第五节 作物品质的形成,一、作物产品品质作物产品品质的含义作物产品品质指标 作物产品品质的形成过程 二、作物产品品质的影响因素 三、提高作物产品品质的途径,17,作物产品品质的含义,
9、作物产品品质是指其利用质量和经济价值。,大多数粮食作物包括饲料作物，判断其品质优劣的主要指标是理化性状，根据实际内容可分为以下两个方面：食用品质-所谓食用品质是指蒸煮、口感和食味等特性。营养品质-所谓营养品质主要是指蛋白质含量、氨基酸组成、维生素含量和微量元素含量等。,19,对于大多数经济作物而言，评价品质优劣的标准通常为工艺品质和加工品质。,作物产品品质的含义,20,工艺品质-指影响产品质量的原材料特性。如棉纤维的长度、细度、整齐度等；烟叶的色泽、油分、成熟度等外观品质也属于工艺品质。加工品质-一般指不明显影响产品质量，但对加工过程有影响的原材料特性。如糖料作物的含糖率，棉花的衣分，向日葵和
10、花生的出仁率，以及稻谷的出糙率和小麦的出粉率等，均属于与加工品质有关的性状。,21,作物产品品质指标,生化指标 常用的生化指标有蛋白质、氨基酸、脂肪、淀粉、糖分、维生素、矿物质、棉酚含量，以及有害物质如化学农药残留等。物理指标 如产品的形状、大小、香气、色泽、种皮厚薄、整齐度、纤维长度、纤维强度等。例如水稻的出米率、米的形状、米的心腹白及透明度等，小麦籽粒的面筋含量，棉花纤维的长度、强度，油料作物的含油量及脂肪酸组成等。,22,作物产品品质指标,作物品质通常是形态指标和理化指标的综合评价优劣。例如，稻米的品质指标共有14项，其中即有物理指标如长宽比、垩白大小等，也有生化指标如直链淀粉含量、胶稠
11、度等，只有这14项指标同时达到某一级标准时才能称为某一级的优质稻米。,23,二、作物产品品质的形成过程,糖类的积累过程 蛋白质的积累过程脂类的积累过程纤维素的积累过程,24,糖类的积累过程,作物产量器官中贮藏的糖类主要是蔗糖和淀粉。在甘蔗和甜菜中贮藏的主要是蔗糖，其含量分别可达12和20左右；在禾谷类作物种子和薯芋类作物块根块茎中贮藏的是淀粉，禾谷类作物可达70左右，薯芋类作物可达20左右。蔗糖以液体的形态，淀粉以固体（淀粉粒）的形态积累于薄壁细胞内。,25,蛋白质的积累过程,作物的种子内含有贮藏性蛋白质，在豆类作物种子内特别丰富，如大豆种子的蛋白质含量可达40左右。,26,脂类的积累过程,作
12、物种子中贮藏的脂类主要为甘油三脂，包括脂肪和油，它们以小油滴的状态存在于细胞内。油料作物种子含有丰富的脂肪，如花生可达50左右，油菜可达40左右。在种子发育初期，光合产物和植株体内贮藏的同化物是以蔗糖的形态被输送至种子后，以糖类的形态积累起来，以后随着种子的成熟，糖类转化为脂肪，使脂肪含量逐渐增加。,27,纤维素的积累过程,纤维素是植物体内广泛分布的一种多糖，一般作为植株的结构成分存在。从光合产物到纤维素的合成积累过程与淀粉基本类似。它们不属于贮藏物质，也不能为人类作为食物利用，而是重要的轻工业原料。,28,二、作物产品品质的影响因素,遗传因素生态因素栽培措施,29,遗传因素,稻、麦、棉、油等
13、作物的主要经济性状，都受遗传基因的控制。如近年来不少学者研究了稻米香味的遗传，一般都认为香味受一个隐性基因控制。这样，由于作物品质性状受基因控制，使作物保持了其经济性状和产品质量的相对稳定性，正因为如此，作物之间本身就存在产品品质的差异。另一方面，作物品质性状在遗传上一般都是数量性状，容易受环境条件的影响。,30,生态因素,地理因素 同一作物产品品质的优劣，因种植的地理环境条件不同有很大的差异。如小麦籽粒的蛋白质含量随地理位置的南移而逐渐降低。季节因素 由于种植与成熟的季节不同，产品品质差异很大。如南京的早稻与晚稻相比，一般早稻的米质较差。温光因素 温度和光照也影响产品的品质，如棉花生产后期，温度降低，使棉桃成熟度低，纤维强度差。,31,栽培措施,同一作物品种的品质表现因栽培环境条件而异，合理的栽培技术通常能起到改善品质的作用。水、肥措施,32,三、提高作物产品品质的途径,培育和选用优质作物品种改善栽培技术措施,实验 3 小麦去雄授粉,34,步骤,一、选穗二、整穗三、剪颖三、去雄四、授粉五、套袋,35,工具,剪刀、镊子、曲别针、纸袋,
