總論第三章 作物產量和產品品質形成

1、1第三章作物產量和產品品質的形成第一節(jié)作物產量及其構成因素一、作物產量栽培作物的目的是獲得較多的有經濟價值的產品。作物產量即是作物產品的數量。作物產量通常分為生物產量和經濟產量。生物產量是指作物一生中，即全生育期內通過光合作用和吸收作用，即通過物質和能量的轉化所生產和累積的各種有機物的總量，計算生物產量時通常不包括根系(塊根作物外)。在總干物質中有機物質占90％—95％，礦物質占5％一10％。嚴格說來，干物質不包括自由水，而生物產量則含

2、水10％一15％。經濟產量是指栽培目的所需要的產品的收獲量，即一般所指的產量。不同作物其經濟產品器官不同，禾谷類作物(水稻、小麥、玉米等)、豆類和油料作物(大豆、花生、油菜等)的產品器官是種子；棉花為籽棉或皮棉，主要利用種子上的纖維；薯類作物(甘薯、馬鈴薯、木薯等)為塊根或塊莖；麻類作物為莖纖維或葉纖維；甘蔗為莖稈；甜菜為根；煙草為葉片；綠肥作物(苜蓿、三葉草等)為莖和葉等。同一作物，因栽培目的不同，其經濟產量的概念也不同。如玉米，作為

3、糧食和飼料作物栽培時，經濟產量是指籽粒收獲量，而作為青貯飼料時，經濟產量則包括莖、葉和果穗的全部收獲量。經濟產量是生物產量中所要收獲的部分。經濟產量占生物產量的比例，即生物產量轉化為經濟產量的效率，叫做經濟系數或收獲指數。經濟系數=經濟產量生物產量。經濟系數的高低僅表明生物產量轉運到經濟產品器官中的比例，并不表明經濟產量的高低。通常，經濟產量的高低與生物產量高低成正比。不同作物的經濟系數有所不同，其變化與遺傳基礎、收獲器官及其化學成分以

4、及栽培技術和環(huán)境對作物生長發(fā)育的影響等有關。一般說來，收獲營養(yǎng)器官的作物，其經濟系數比收獲子實的作物要高；同為收獲子實的作物，產品以碳水化合物為主的比含蛋白質和脂肪為主的作物要高。其原因是營養(yǎng)器官的形成過程較簡單，子實的形成則須經歷生殖器官的分化發(fā)育和結實成熟的復雜過程；碳水化合物如淀粉、纖維素等形成過程中需要能量相對少些，而蛋白質、脂肪的形成要經過同化產物的進一步轉化，需要能量較多。通常，薯類作物的經濟系數為0.70—0.85，甜菜、

5、煙草為0.60—0.70，水稻、小麥為0.35—0.50，玉米0.30一0.50，大豆0.25一O.40，油菜0.28左右，棉花(籽棉)為0.35—0.40，皮棉為0.13—0.16。禾谷類作物的經濟系數還與植株高度有關。據觀測(四川農學院，1978)，株高不同的小麥品種，其經濟系數有明顯差異。株高由60cm增高到100cm以上，其經濟系數由0.51下降到0.34，兩者呈負相關，株高在50cm左右的超矮稈品種，經濟系數最小，僅為0.24

6、左右?？梢?，植株偏高或過矮，經濟系數都不高，產量也相應降低，前者生物產量高，后者生物產量低。雖然不同作物的經濟系數有其相對穩(wěn)定的數值變化范圍，但是，通過品種改良、優(yōu)化栽培技術及改善環(huán)境條件等，可以使經濟系數達到高值范圍，在較高的生物學產量基礎上獲得較高的經濟產量。二、產量構成因素3形成較多的結實器官，增加產量提供物質基礎。產量因素在其形成過程中具有自動調節(jié)現象，這種調節(jié)主要反映在對群體產量的補償效應上。不同作物的自動調節(jié)能力亦不同，分蘗

7、作物如水稻、小麥等，自動調節(jié)能力較強；主莖型作物，如玉米、高梁等，自動調節(jié)能力稍弱。穗數是禾谷類作物產量因素中調節(jié)幅度較大的因素。分蘗作物的有效穗數是生育期內分蘗發(fā)生與消亡演替的結果。分蘗多少及成穗率高低與品種遺傳特性、種植密度(基本苗數)和環(huán)境條件等有關。一般營養(yǎng)生長期長和多穗的品種，其分蘗力較強；高產田種植密度小或基本苗數少時，分蘗較多。但是，生產上并非分蘗多，成穗就多，常常由于穗數與穗粒數的負相關，穗多未必一定高產。分蘗成穗與分蘗

8、發(fā)生早晚密切相關。早生分蘗或低位分蘗與主莖生長差距較小，在主莖進入生殖生長之前，吸收的無機營養(yǎng)和合成的有機營養(yǎng)，除供應自身生長需要外，主要運往分蘗。因而，分蘗生長速度快而健壯，易形成大穗。相反，后生分蘗或高位分蘗發(fā)生較晚，主莖已處在旺盛生長階段，需要營養(yǎng)物質增多，向分蘗輸送量減少，致使多數分蘗由于營養(yǎng)匱乏而不能抽穗，成為無效分蘗。多數研究證明，無效分蘗雖然耗用一些養(yǎng)料，但也能把大部分的礦質元素轉移到有效分蘗中，使主莖穗和有效分蘗穗的平均

9、性狀占優(yōu)勢，群體產量較高而穩(wěn)定。在水稻、小麥高產栽培中，水肥供應良好，產量在中、上等水平時，單位面積基本苗數相同，穗數多的產量高；穗數相同，基本苗數少的產量高。這一規(guī)律表明。適量分蘗和成穗率對群體產量的形成有促進作用。玉米是典型的獨稈大穗作物，其分蘗力很弱，即使有分蘗發(fā)生，也在發(fā)生后去掉。玉米單位面積的穗數隨種植密度增加而增加。多穗型玉米的有效穗數決定于雌穗能否同步分化，同期吐絲授粉，植株能否制造累積充足的營養(yǎng)物質，并在果穗間均衡分配。

10、空稈是玉米生產中常見的現象，影響穗數和產量?？斩挼男纬膳c品種、種植密度、水肥供應、病蟲害、氣候條件等有關，而植株本身營養(yǎng)不足或養(yǎng)分分配失調則是造成空稈的主要原因。通常，玉米高產田的個體和群體發(fā)展協(xié)調，空稈率明顯降低，有效穗數增多，產量較高。小穗、小花分化數量是穗粒數潛力的基礎，并對產量有一定的補償作用。禾谷類作物花序結構不同，小穗小花分化順序亦不同。小麥的小穗分化先由穗的中下部開始，然后向上下兩端發(fā)展，玉米雌穗則從幼穗基部開始向頂部分化

11、。一般說來，從第一個小穗原基出現到穗頂端小穗原基出現的時間較長，就可能提供增加小穗數的機會。小穗原基對產量的補償能力因品種、植株營養(yǎng)狀況及小穗分化期的環(huán)境條件而異。一般在小麥產量水平較高和幼穗分化期較長的條件下，主莖和有效分蘗具有形成較多小穗的能力；若早期分蘗少，小穗分化期植株營養(yǎng)供應充足，環(huán)境條件適宜，有利于小穗原基的大量形成，對產量的補償作用明顯；反之，小穗原基發(fā)生少，使繼后的小花數和粒數受到限制，則對產量的補償作用削弱。水稻的穎花