农学概论第三章作物生长发育与产量品质.ppt

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1、,第三章 作物的生长发育与产量品质,作物的生长发育,第一节,作物的一生，开始于幼胚（embryo)和种子的形成，经过种子的休眠（dormancy)和萌芽（germination)、幼苗和作物营养体的分化（differentiation）与生长，出现生殖器官，最终走向衰老和死亡。,一、作物的一生,生长(growth)是指植物细胞的增大与增多，使植物体或某一器官体积和重量增加的量变过程。发育（development）是指植物从种子到种子的质变过程。由于细胞有顺序向不同方面进行一系列复杂的变化，形成了具有不同结构和机能的细胞、组织、器官。,作物的生长和发育是相互联系而又区别的生命现象。,（一）作物的

2、生育期,作物从播种到收获的整个生长发育所需的时间为作物的大田生育期。作物的生育期一般以天数表示。,生育期的长短，主要由作物的遗传特性和所处的环境条件决定。一般早熟品种的单株生产力低于晚熟品种。,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。目前，各种作物的生育时期划分方法尚未完全统一。,（二）作物的生育时期,禾谷类 出苗期，分蘖期，拨节孕穗期，抽穗开花期，结实期 豆 类 出苗期，苗期，开花期，结荚期，成熟期 棉 花 出苗期，苗期，现蕾期，花铃期，吐絮期 油 菜 出苗期，苗期，蕾薹期，开花期，角果发 育期,几种主要作物的生育时期如下：,秧田期,大

3、田分蘖期,幼穗发育期(幼穗分化期)(长穗期)(拔节孕穗期),开花结实期,蜡熟期,玉米的一生,棉花的生育期,一.油菜的生长发育过程,花芽分化,全生育期天数160-240天,作物需要一定时间低温后，才能开花结实的现象，称为春化作用。,（一）作物温光反应特性,1.春化作用,二、作物的生长发育特性,不同植物通过春化时所要求的低温程度和天数是不相同的。,春化作用,一般原产于北方的植物通过春化的温度较低，范围窄，需要时间较长，冬性强。而原产在南方的植物通过春化的温度较高，范围不严格，时间短，冬性弱。,不同小麦品种的春化温度与时间 类 型 春化温度（）所需天数冬 性 05 3050半 冬 性 08 1535

4、春 性 012 515,根据植物春化过程对温度要求的不同，分为冬性、半冬性、春性三类。,许多植物要求有一定的光照(或黑暗)时间才能开花，这种现象叫光周期现象。植物对光周期中的光照强度要求不严格；但对光照时间的长短很敏感，要求也很严格。,2.光照对植物开花的影响光周期,不同小麦品种的光照要求,“三性”的强弱品种生育期的长短早、中、晚稻。,基本营养生长期,感温性,感光性,生殖生长期,营养生长期,可变营养生长期,中稻,早稻,晚稻,水稻“三性”示意图,3 作物温光特性在农业生产上的应用（1）引种 短日照作物南种北引时，生育期会延长；北种南引时，生育期会缩短。长日照作物的变化则相反。对于长日照植物，如果

5、要南种北引，应引种中、晚熟品种；北种南引时，应引种早熟品种。对短日照作物而言，则相反。,使花期提前，在一年内能培育两代或多代，缩短育种年限。可用人工控制温度和光照时间的办法，促进或延迟作物的开花，使花期相差较远的两品种或两种作物在同一时间内开花，以进行有性杂交。,（2）育种,3.栽培,人工控制温度和光照条件 夜间短日照阻止甘蔗开花等。(2)改变播种期提早或延迟开花 收获营养器官的作物应抑制开花。烟草、麻类等春季播种；冬油菜、冬小麦适时早播；红麻南种北移；,1.作物生长的周期性植物在生长过程中，无论是细胞、器官或整个植株的生长速度是不一样的。即初期生长缓慢，以后逐渐加快，生长达到最高峰以后开始逐

6、渐减慢，以致生长完全停止，形成了“慢一快一慢”的规律。植物生长的这种规律叫做生长大周期。用坐标表示则呈S形曲线。,（二）作物生长的一般规律,认识植物生长大周期这一规律，对作物栽培管理有指导意义。植物生长具有不可逆性，为了促进器官生长，就必须在生长最快时期到来之前采取有效措施促进或抑制植株或器官的生长。,植物某一器官的上下两端，在形态和生理上都有明显的差异，通常是上端生芽下端生根，这种现象叫做极性。例如，扦插的枝条上端生芽、下端长不定根。由于有极性现象，生产中扦插枝条时不能倒插。,2.植物生长的极性现象,4 植物体各部分之间既有密切的关系，又有独立性。当植物体失去某一部分后，在适宜的环境条件下，

7、仍能逐渐恢复所失去的部分，再形成一个完整的新个体，这种现象叫再生。例如扦插繁殖、分根繁殖等都是利用植物体的再生能力。,3.作物的再生现象,作物各器官在生长过程中相互影响的关系称为相关性。,（三）作物器官生长的相关性,作物的根、茎、叶在营养物质的分配上是互通有无，相互联系的。根系 茎叶水分 光合产物无机盐 维生素有机物质 激素激素 根深叶茂,1.地下部分与地上部分,生产中用于表示地下部分与地上部分之间的关系。不同作物种类、不同生长时期有差异。调节根冠比的措施：蹲苗中耕追施磷钾肥（块根生育后期）,根冠比,植物的顶芽生长快，而侧芽生长较慢或处于潜伏状态，这种顶端生长占优势的现象叫顶端优势。作物的主根

8、和侧根也有类似的关系。不同种类的植物，顶端优势各有差异。,2.顶端优势,向日葵的顶端优势明显，只有当顶端去掉或受害死亡时，侧芽才开始生长形成几个小花盘。,在禾谷类作物中，玉米、高梁的顶端优势较强，而稻、麦的顶端优势较弱，因此，在分蘖节上能产生多次分蘖。,顶端优势与农业生产有密切的关系。例如，棉花的打顶，去群尖就是解除顶端优势，抑制营养生长，促进生殖生长并能减少蕾铃脱落的措施。为了促进侧根的形成，扩大根系的吸收面积，在蔬菜幼苗移栽时，往往要切断一部分主根。,以营养器官为产品的作物，营养器官生长得如何，直接关系到产量的多少。而以果实、种子生殖器官为收获物的作物，生殖器官发育所需要的水分和营养物质都

9、由营养器官供给。因此，植物营养器官生长的好坏，对最后的产量形成同样有重要作用。,3.营养生长与生殖生长,两者相互依赖、相互制约。,协调营养生长与生殖生长,防弱苗，防旺长，防早衰，防贪青晚熟,作物各器官的分化和形成是有一定程序的，同时又因外界环境条件而发生变化。在同一时间内某些器官呈有规律的生长和伸长。叫做作物器官的同伸关系。如水稻和小麦有下列同伸关系：N叶的出叶期=（N-2)-(N-3)节间伸长=（N-3)叶叶腋分蘖,4.作物器官的同伸关系,三、作物器官的生长发育,(一）种子及其萌发,(1)植物学概念 植物有性生殖过程的最终产物，是种子植物的繁殖器官，也是人类种植作物所需要的产品。(2)农业生

10、产上的概念 可直接利用作为播种材料的组织和器官（植物学种子、子房发育的果实、可繁殖的根茎等）,1.种子(seed)的概念,不同植物的种子的形状、大小、颜色等存在着明显的差异。形状：圆形、椭圆形、心形和肾形等等；重量：数公斤到不足一微克；颜色：白色、红色、黄色、绿色和黑色等。许多种子还具有花纹，可谓色彩斑斓。,2.种子的基本构造,1.胚 胚是构成种子的最重要部分，是新一代植物体的幼体。种子内的胚由胚根、胚轴、胚芽和子叶四个部分组成。子叶可认为是植物最早的叶子，被子植物有单子叶和双子叶植物两大类。,2.胚乳 胚乳位于种皮和胚之间，是种子中营养物质贮藏的场所，由贮藏组织构成，供种子萌发时利用。有些植

11、物在种子生长发育过程中，胚乳的养料被胚吸收，转入子叶中贮存，所以成熟时种子中无胚乳存在，营养物质贮藏在子叶里。,成熟种子的种皮上一般具有:种脐 是种子成熟后与果实脱离时留下的痕迹。种孔 是原来胚珠时期的珠孔，种子萌发时，胚根首先从种孔处突破种皮。种脊 有的植物种子种脐另一端略为突起形成。,3.种皮,1.有胚乳种子 多数单子叶、部分双子叶及裸子植物的种子，成熟后具有占种子大部分的胚乳。,（三）种子的类型,禾本科植物的种子均具有胚乳，但严格来说它们的种子是包含了种子的果实，它们的种皮与果皮愈合不易分离，称颖果。,种子成熟过程中，胚乳中的贮藏养料转移到子叶中，因此常具有肥厚的子叶，如棉花、落花生、蚕

12、豆、油菜的种子等等。,2.无胚乳种子,成熟棉籽的纵切面,种皮 包在外面的保护结构 胚芽 生长点和幼叶组成 种子 胚 胚轴 连接胚根和胚芽的短轴 胚根 生长点和根冠组成 子叶 一枚、两枚或多枚 胚乳 种皮内的贮藏组织(禾植物胚芽外包有胚芽鞘，胚根外包有胚根鞘),种子的结构,人工种子,利用植物组织离体培养的方法，在培养基中产生胚状体。然后给胚状体包上一层人工种皮，再提供胚发育的人工胚乳，便形成类似鱼肝油丸状的产品,指种子保持萌发能力的最高年限。种子寿命长短，因植物种类的不同而有差异。农作物种子的寿命一般在35年。,(1）种子的寿命,3.种子的寿命与休眠,表1 种子的寿命和利用年限,大多数植物体和成

13、熟后的植物种子，在适宜的环境条件下，都能正常生长和发育，种子也能正常萌发。,（2）种子的休眠,但是，有些植物的某部分器官或全植株,即使在适宜的环境条件下仍停止生长发育，这一现象称为植物的休眠。,休眠是植物对不良环境的适应。休眠时植物器官仍有微弱的呼吸以维持生命。,*种皮厚，透气差 如豆科植物中的苜蓿、蚕豆、绿豆等*胚未发育完全 如人参、银杏种子*后熟作用未完成 梨、桃、茶、黄瓜、棉花、小麦等*有抑制物质的存在 番茄、黄瓜、西瓜等(果实汁液中)桃、杏、李和苹果等(种子内),种子休眠的原因,*机械摩擦、加温或强酸处理。适用厚种皮、透性差的种子。*层积、变温和植物激素处理。解除因胚发育不完全和后熟作

14、用引起休眠，层积法主要用于林、果种子。农作物常采用晒种或化学药剂处理等方法。*水浸泡、冲洗、低温处理。适用因抑制物质的存在而引起休眠。,解除休眠的方法,4.种子萌发的过程,(1)吸水膨胀,(2)萌动,(3)发芽,(1)吸水膨胀,种子内含有的蛋白质、淀粉、纤维素等亲水物质，具有吸胀作用，能与水分子结合。水进入细胞后，有机物逐渐变成溶胶状态，种子便慢慢膨涨，这个过程是一种物理过程。,(2)萌动,种子吸水膨胀后，种皮变软。胚乳 酶 淀粉 葡萄糖 子叶 脂肪 甘油脂肪酸 糖 胚 蛋白质 氨基酸 运送到胚的物质一部分是用于呼吸消耗，一部分用于构成新的细胞，使胚生长。当胚细胞不断增多，体积增大，顶破种皮时

15、，称为萌动(露白)。胚根首先突破种皮向土中伸入。,(3)发芽,种子萌动后胚根和胚芽继续生长，当禾本科作物胚根的长度与种子长度相等，胚芽长度约为种子长度的1/2时，叫种子发芽。,1.棉花 2.油菜 3.花生,（1）,(2),(3),在种子萌发过程中，种子内贮藏的有机物质用于胚的生长和呼吸作用，直到胚长成绿色幼苗，能够进行光合作用，制造有机物质时，干重才会逐渐增加。如果种子贮藏的有机物质多，则出苗快，而且苗壮、苗齐。因此，播种时要选用粒大饱满的种子。,(1)温度(2)水分(3)氧气,4.种子萌发的外界条件,(1)温度,种子萌发时所需要的温度因植物种类不同而有差异。一般说来，原产高纬度地区的植物，种

16、子萌发需要的温度较低，而原产低纬度地区的植物较高。,种子萌发对温度要求表现出三基点，即最高温度、最低温度和最适温度。在一定温度范围内；种子随着温度的升高，萌发速度加快。,(2)水分,水分对种子萌发有以下作用：,1.利于氧气透入和二氧化碳排出，加强细胞呼吸和新陈代谢。2.贮藏物质在酶的作用下加快分解和转运。3.种皮软化易破裂，利于胚根胚芽突破种皮。,主要农作物种子萌发的吸水量（占种子风干重的%）,(3)氧气,播种种子吸水膨胀，种子内部的各种代谢活动加快，尤其是呼吸作用迅速增强。种子萌发时所需要的能量就是依靠呼吸作用提供的，因此，需要有充足的氧气供应，才能保证有氧呼吸正常进行。,不同种子萌发时需要

17、氧气量不同,花生、棉花、大豆等含脂肪较多的种子萌发时需要氧气较多。,一般作物种子在空气中含氧量在11以上时就可以正常萌发，而当空气中氧气含量下降到5以下时种子就不能萌发。,根的功能：,吸收、输导、支持、合成、贮藏,(二）根,种子植物有主根、侧根和不定根之分。主根(初生根)由种子胚根发育形成的根。侧根或次生根 主根达到一定长度后，生出的许多分枝。侧根可进一步生出侧根。不定根 在主根和侧根以外的部分如茎、叶、胚轴或老根上产生根的统称。,1、根的类型,植物根的总和称为根系 直根系 有明显的主根和侧根之分的根系，如大多数双子叶作物的根。须根系 由胚根发育形成的主根只生长很短的时间便停止生长，然后在胚轴

18、或茎基部长出许多不定根，因而所有根的粗细相近，没有明显的主根。如单子叶作物的根。,直根系 由于主根长，可以向下生长到较深的土层中，形成深根系，能够吸收到土壤深层的水分。,须根系 由于主根短，侧根和不定根向周围发展，形成浅根系，能够迅速吸收地表和土壤浅层的水分。,大豆,花生,根瘤（root nodule),甜菜,甘薯,贮藏根肉质根、块根气生根支持根、攀援根、呼吸根、寄生根,变态的根,甘薯的块根由不定根发育而成,玉米的支持根,红海榄的支柱根,2、根的生长,棉花、红麻、黄麻、油菜、花生等都是深根作物，若条件适宜主根入土可达2m左右，侧根横向扩展可达60-100cm，大部分侧根分布在10-30cm深土

19、层内。,作物的根一般分布在0-30cm耕层中。,育苗移栽作物的根系，由于主根和侧根受损，主根长度短，并明显增粗，侧根增粗但数量少。,移栽后，在内源生长素诱导下，主根伤断处发生一小群侧根，形成近似放射状的下层根群。在一级侧根伤断处发生许多支根和小支根，形成上层根群。一般在0-15cm。,根系发展期根系生长盛期根系吸收高峰期根系活动机能衰退期,双子叶作物根系建成一般经历：,苗期（发展期）,蕾期（高峰期),花铃期(吸收高峰期）,棉花的根系建成,在生产上掌握不同作物各生育时期的发根特点，采取相应的促根、控根和保根措施，以利协调地上部与地下部均衡生长，对于培育早发不早衰的健壮植株十分重要。,（三）茎、芽

20、和分枝,茎一般生长在地面以上(也有些生于地下或水中)，是连接叶和根的轴状结构。茎的主要功能：支持、运输、贮藏、繁殖,节 茎上着生叶和芽的位置节间 两节之间的部分。各种植物的节间长短不一，如瓜类植物长达数十厘米；蒲公英则极度缩短，被称为莲座状植物。皮孔 有的植物茎表面的形状各异的裂缝，是植物气体交换的通道。,1、茎的基本形态,1.双子叶 表皮皮层维管柱 2.单子叶 表皮机械组织基本组织维管束,2、茎的横切结构,双子叶植物茎的初生结构,立体图,向日葵幼茎横切图,1.表皮2.皮层（向日葵有厚角组织）3.初生韧皮部4.中柱鞘纤维5.形成层6.初生木质部7.髓射线8.髓,玉米和小麦茎的横切面,1.表皮

21、2.厚壁组织 3.基本组织 4.维管束 5.髓腔 6.同化组织,3、茎的生长,双子叶：顶端生长节数增加，节间伸长单子叶：居间生长节间伸长,4、农作物的分枝 双子叶作物：主茎叶腋的腋芽可长出一至多级分枝，如棉花，油菜，花生、豆类等作物分枝性很强。禾本科作物：近地面的几个节密集成为分蘖节，产生多级分蘖。,棉花的叶枝与果枝,陆地棉中间型,陆地棉较紧凑型,下生分枝 中生分枝 上生分枝,油菜,5.茎的变态,地上茎：拟叶、卷须、枝刺、肉质茎地下茎：根状茎、块茎、球茎、鳞茎,苎麻的根蔸,块茎和鳞茎,块茎,鳞茎,球茎,（四）叶,光合、蒸腾、吸收、繁殖,作物叶的主要功能:,叶片 最重要部分，多为薄绿色扁平体。光

22、合 叶柄 连接叶片和茎。物质交流，支持叶片和 调整叶片位置。托叶 叶柄基部的附属物，通常细小，早落。,一、叶的组成,子叶生于胚轴；真叶生于主茎或分枝（蘖）,根据叶的来源和着生部位分为：,具有叶片、叶柄和托叶的真叶，叫完全叶。,棉花的叶片,先出叶,苎麻,红麻叶片,大豆（3叶后）,花生,不完全叶烟草的叶,甘蓝型油菜不同茎段及叶片,禾本科植物（单子叶）的叶：仅有叶片和叶鞘两部分，为无柄叶。叶片带状，扁平，叶鞘包围茎。叶舌：在叶片和叶鞘交界处的内侧常生有很小的膜状突起物。能防止雨水和异物进入叶鞘的筒内。叶耳：在叶舌两侧，有由叶片基部边缘处伸出的两片耳状的小突起。,单子叶叶片和气孔的结构,哑铃型气孔,肾

23、型气孔,叶的变态：苞片和总苞片 叶刺 叶卷须 叶状柄 鳞叶,仙人掌叶刺,百合鳞叶,花芽形成花的各个部分，生长发育过程为:大孢子 雌配子体 雌配子小孢子 雄配子体 雄配子,果实种子,1.花的组成与结构,（五）花,雄蕊：6090枚花丝基部联合成管状，花药乳白、黄或棕红色雌蕊：柱头常与子房室数相应地呈现浅裂瓣,苞片:3枚,三角或心型花萼：5片联合成波浪型花冠：5片,A 中空的茎B 叶鞘C 穗状花序D 小穗轴E 外颖F 外稃,A 叶舌 B 叶耳 C 外稃 D 内稃E 浆片 F 雌蕊 G 雄蕊,小麦的花序和花,A,B,C,A 大麦 B 小麦小穗 C 小麦小花,A、B 大麦穗轴每节3个小穗C 大麦1个小穗

24、D、E 小麦穗轴每节1个小穗F 小麦每小穗3-5小花G 小麦1个小花,水稻的小穗A 退化小花外稃 B 退化内外颖 C 外稃 D 内稃 E 浆片2 F 雄蕊 G 雌蕊,大豆,花生,红麻,亚麻的花,4.珠孔,合点,成熟胚囊,珠柄,外珠被,内珠被,珠心,胚珠的结构,当花芽分化形成，雄蕊中的花粉粒和雌蕊中的胚囊成熟时，花萼和花冠随即开放，露出雄蕊和雌蕊，这种现象称为开花。,（1）开花,2.开花、授粉及受精,（2）授粉和受精,成熟的花粉粒借助外力的作用从雄蕊花药传到雌蕊柱头上的过程，称为授粉。自花授粉：水稻、小麦、大豆、花生、芝麻、烟草异花授粉：白菜型油菜、大麻、苎麻、玉米常异花授粉：棉花、红麻、黄麻、

25、甘蓝型油菜（异交率在5%以上),黑麦开花,小麦开花,双受精过程,花粉在柱头上被识别之后，萌发形成花粉管进入胚囊。然后顶端一侧破裂，两个精子释放。一个与卵细胞融合形成受精卵（合子，胚），另一个与两个极核融合形成初生胚乳核。使两个单倍体融合，形成具有双重遗传性的合子。,传粉受精后，胚珠则发育成种子，子房发育成果实。果实由果皮和种子组成，果实包裹种子，不仅起保护作用，还有助于种子的传播。在一些植物中，花的其他部分也会与子房一同参与果实的形成，如花托、花萼、花序轴等，这类果实称为假果。,（六）果实,（1）真果：果皮（外、中、内果皮）种子（2）假果:因不同参与果实部分而异。苹果、梨花托 西瓜胎座,1.果

26、实的结构,1朵花只有1个胚珠，开花受精后子房与胚珠的发育同步进行，故果皮与种皮愈合而成颖果。,禾本科作物的果实,1朵花可有数个胚珠，开花受精后子房与胚珠的发育是相对独立的。一般子房首先开始迅速生长，形成铃或荚等果皮，胚珠发育成种子的过程稍滞后，果皮与种皮分离。,双子叶作物的果实,子房果实真果子房与花器、花序等果实假果 油菜角果 子房+花柱（果喙）,2.果实的发育,棉花的铃,油菜的角果,种子的发育,胚珠：受精卵胚 种子 初生胚乳核胚乳,在作物种子和果实发育过程中，外部形态、以及颜色都发生变化，同时有机物也不断转化积累。最终在种子中积累较多的淀粉、脂肪、蛋白质等贮藏物质。,作物产量及其形成,第二节

27、,（一）生物产量（二）经济产量（三）经济系数,一、作物产量,生物学产量：作物在整个生育期所生产的有机 物质总量。经济产量：单位面积上所获得的有经济价值的 主产品数量。经济系数：经济产领域生物学产量的比值。,不同作物的经济系数,二、产量构成因素及其形成,（一）产量构成因素,作物单位面积的产量可以分解为几个构成因素，并依作物种类而异。,单位面积的总铃数(株数*每株有效铃数）平均单铃重衣分,棉花,单位面积的穗数(株数*每株有效穗数）每穗实粒数粒重,禾谷类,单位面积有效茎数单株鲜茎或鲜皮重量出麻率,麻类,单位面积角果数(株数*每株有效角果数）每果粒数千粒重,油菜,1.收获营养器官的作物（1）麻类、烟草

28、、饲料 争取最大生物产量（2）块根或块茎类 生育前期需要大的光合系统，中后期争取贮藏器官膨大,（二）产量形成的特点,（1）禾谷类 产量形成在全生育期依次重叠完成,2.收获种子的作物,果实着生植株下部或全株（棉花、大豆、花生等）营养生殖矛盾大，结果数是关键果实着生植株顶部和上部（油菜、向日葵、芝麻）生殖生长靠后，结实率是主要因素,（2）双子叶,1.相互制约 在一定范围内，很难同步增长2.相互补偿 在作物生育的中后期有一定程度自动调节和补偿作用，特别是分蘖（枝）能力强的作物。,（三）产量因素之间的关系,（一）作物产量与光合作用,三、产量形成的生理基础,光合作用是作物产量的基础，高产的途径是：1.争

29、取适宜的光合面积2.提高光合强度3.有效延长光合时间4.尽量减少光合产物消耗,作物群体是某种作物的许多个体的有机集合体。具有自身结构、特性及生理调节功能。,1.作物群体的概念,（二）作物群体和群体光能利用率,（1）群体的自动调节功能：如分蘖的消长（2）个体与群体：在一定范围内相互影响（3）个体与个体：环境资源共享、竞争,2.群体的特点与内部关系,3.群体结构,（1）作物群体组成 作物种类、主茎与分枝比例和分布,单一群体,复合群体,密度 干物质积累量 茎蘖数 叶面积指数 结实器官（穗铃角荚等）根系,随生育进程动态消长,（2）群体大小,4.群体分布,（1）时间分布：随生育进程而变化（2）垂直分布：

30、光合层、支持层、吸收层（3）水平分布：个体均匀度、整齐度、株行距等,5.作物高产群体的特点,协调发展 产量构成因素 主茎与分枝 群体个体、个体个体、个体器官,生育进程、生长中心更替合理一致光合物质积累多，转运效率高,光能利用率是指一定土地面积上光合产物中贮存的能量占照射该土地上太阳辐射能的百分率。理论光能利用率的最大值为5%。,6.群体光能利用率,目前作物的太阳能利用率还很低，在农业生产水平较高的国家，太阳能利用率也只有2-3%，不少国家还不到1%。,在我国长江中下游地区，如果要使水稻光能利用率提高到5%，则稻谷产量平均可达到1200公斤左右的水平。,但在我国目前的农业技术水平下，单季作物的光

31、能利用率远不能达到5%。,光能利用率不高的原因：（1）漏光损失（2）反射和投射损失（3）光饱和现象（4）环境条件不适宜,（三）源、库、流理论,源制造和提供光合产物的器官（叶、茎等）,基本概念,库接纳或最后贮藏养料的器官（籽粒花果幼叶根系）,流光合产物的运转和分配（输导系统）,源库流在植物代谢活动和产量形成中是不可分割的统一整体。生产上根据作物品种的特性和环境条件，采取相应的促控措施，使源库协调发展，光合产物向产品器官运输，争取高产优质。,2.源库流的关系,例：水稻产量形成,有机物质积累和分配过程与产量形成,水稻产量的形成过程，可以看作是有机质量的生产、积累与分配过程。要争取水稻高产，就要使水稻

32、积累的有机物质能够尽可能多地分配到谷粒中去。,蜡熟期,水稻有机物质积累和分配过程示意图,A.抽穗前物质积累对产量的贡献B.抽穗前物质积累对产量的贡献,穗分化前,叶片光合作用积累的有机物质,根茎叶和分蘖等器官的生长,穗分化开始后,植株生长和呼吸消耗,茎杆、叶鞘贮藏(淀粉等),穗部籽粒的灌浆与增重,产量,60-80%,抽穗后,20-40%,水稻有机物质积累和分配归纳图,68%转运,20%,四、提高作物产量的途径 提高光能利用率,选育高光效率的品种提高作物群体的光能截获量（叶面积）降低呼吸消耗改善栽培环境和栽培技术,（1）复种与间种套作（2）合理密植（3）控制株型（4）合理水肥（5）增加田间CO2浓

33、度（6）使用植物生长调节剂,4.改善栽培环境和栽培技术,作物品质及其形成,第三节,（一）作物品质的概念,作物品质是指人类所需的农作物目标产品的质量，是指产品达到某种用途要求的适合度。,一、作物的品质及其评价指标,（二）作物品质的评价指标,是指根据作物产品的外观形态来评价品质优劣的指标。包括形状、大小、长短、粗细、厚薄、色泽、整齐度等等。,1形态指标,是指根据作物产品的生理生化分析结果评价品质优劣的指标。,2理化指标,各种营养成分 各种有害物质(如残留农药)有毒重金属的含量等,（四）栽培技术,种植密度与播种期施肥灌溉植物生长调节剂收获期病虫防治,评价作物品质时，一般需要对形态指标和理化指标加以综

34、合评价，才能确定其优劣。,粮食作物及饲料作物：主要指标是食用品质和营养品质,大多数经济作物:通常为工艺品质和加工品质。,（三）作物品质的主要类型,1食用品质 指蒸煮、口感和食味等的特性。2营养品质 主要指蛋白质含量、氨基酸组成、维生素含量和微量元素含量等。3工艺品质 指影响产品质量的原材料特性。4加工品质 指不明显影响加工产品质量，但又对加工过程有影响的原材料特性。,糖 蔗糖、淀粉蛋白质 氨基酸合成脂肪 甘油+脂肪酸纤维素 特殊物质 烟碱、硫苷、单宁、维生素,二、作物品质的形成,三、影响作物品质的因素,（一）光照,光照强度：不足一般不利日照长度：有研究表明，较长光照下蛋白质下降，脂肪上升,（一

35、）温度,水稻灌浆：1535油分：21（向日葵、蓖麻）纤维：21烟叶：24 25,（三）水分,干旱或湿度太大均不适宜。但水分较少蛋白质较高，脂肪降低,例：稻米品质形成生理,1.糙米的组成成分,糙米,胚,胚乳90%,种皮,果皮,淀粉 76.6-78.4%,糊粉层,淀粉组织,脂肪 0.3-0.5%,主要是不饱和脂肪酸与淀粉-脂肪复合物,球蛋白,白蛋白,醇溶蛋白,谷蛋白,蛋白质6.3-7.8%,影响米饭的光泽和适口性,直链淀粉,支链淀粉,-1,4键连接的-D葡萄糖直链聚合体,-1,4键与-1,6键共同连接有分支结构的葡萄糖聚合体,以蛋白体存在,稻米中还含有极少量的影响气味的挥发性物质,加工品质和外观品质,我国稻米品质分析一般要求在稻谷收获晒干去杂后存放90d以上，待理化性质稳定后进行。,品尝评价方法：先鉴定米饭有无清香味(气味占15%)，再观察米饭色泽、结构(外观占15%)，并口感品尝鉴定柔软性、黏散性及滋味(适口性占60%)。,蒸煮和食味品质,理化指标：直链淀粉含量，胶稠度，糊化温度,优质稻米的外观品质,谢谢！,