实验一作物生长分析

1、一、目的一、目的1.通过对作物生长过程的分析，了解作物群体和个通过对作物生长过程的分析，了解作物群体和个体的干物质增长及其在不同器官中的分配规律。体的干物质增长及其在不同器官中的分配规律。2.掌握对这些规律进行定量研究的方法。掌握对这些规律进行定量研究的方法。 实验二 作物生长分析二、材料及用具二、材料及用具1.1.不同处理作物的植株。不同处理作物的植株。2.1/10002.1/1000天平、叶面积仪、直尺、剪刀、天平、叶面积仪、直尺、剪刀、烘箱等。烘箱等。 三、试验说明三、试验说明（一）（一）“生长生长”的介绍的介绍不同水分处理对根、冠生物量的影响不同水分处理对根、冠生物量的影响一年生植物在

2、自然条件下的生长，是按照很典型的一种过程一年生植物在自然条件下的生长，是按照很典型的一种过程进行的。进行的。“生长生长”适用于任何生物，可用于植物性能的定量研究。适用于任何生物，可用于植物性能的定量研究。作物的生长分析方法作物的生长分析方法是将作物的生育过程以是将作物的生育过程以干物质增长过程干物质增长过程为对象为对象，以干物质的，以干物质的积累和分配积累和分配来衡量作物产量形成的一来衡量作物产量形成的一种方法。种方法。其具体做法是：每隔一定时间对植株进行取样观测，然后进其具体做法是：每隔一定时间对植株进行取样观测，然后进行分析，比如鲜重，干重，长度，体积，面积（座标纸测行分析，比如鲜重，干重

3、，长度，体积，面积（座标纸测量或纸上描绘，称重，以及叶面积仪）量或纸上描绘，称重，以及叶面积仪）生长分析有两个特点：生长分析有两个特点：v一是在测定干物质的同时，也测定进行同化作用的一是在测定干物质的同时，也测定进行同化作用的器官叶面积，即与光合作用的生理功能密切结合；器官叶面积，即与光合作用的生理功能密切结合；v二是对于不同作物或同一作物的不同品种的生育差二是对于不同作物或同一作物的不同品种的生育差异，均可用生长分析进行同一尺度的比较。异，均可用生长分析进行同一尺度的比较。 （二）植物生长分析的部分方法（二）植物生长分析的部分方法例，两株植物在试验中都生长一周，开始一株称重例，两株植物在试验

4、中都生长一周，开始一株称重1g1g，另一株，另一株称重称重10g10g。一周结束后，每株都增重。一周结束后，每株都增重1g1g。问，哪一种植株长。问，哪一种植株长得较快？还是两者生长性能一致？得较快？还是两者生长性能一致？1. 1. 相对生长速率相对生长速率（Relative growth rate, RGR, Relative growth rate, RGR, 或简称或简称R R），），单位时间单位时间单位重量单位重量植株的增加量植株的增加量，以整个植株或器官为研，以整个植株或器官为研究对象，单位是究对象，单位是g/g dg/g d或或g/g g/g 周，也称周，也称“生长速度比生长速度比

5、值值”。生物生长是呈几何级数或指数函数的形式增加的。生物生长是呈几何级数或指数函数的形式增加的。BlackmanBlackman（19191919）把这一规律应用于分析作物干物）把这一规律应用于分析作物干物质的增长，创建了关于作物干物质增长的复利法质的增长，创建了关于作物干物质增长的复利法则，则，即认为作物干物质的增长以作物体已有的重即认为作物干物质的增长以作物体已有的重量为基础，在任何一个时间间隔内增加的值，将量为基础，在任何一个时间间隔内增加的值，将加入到继后时期生长的加入到继后时期生长的“资本资本”中去。中去。而一个时而一个时间内相当于利率的相对生长速率为间内相当于利率的相对生长速率为:

6、 :dtdwWR1 式中式中W W表示某个阶段的植株重量；表示某个阶段的植株重量；t t表示时间；表示时间；dw/dtdw/dt表示某表示某个阶段的生长速度。假如个阶段的生长速度。假如R R恒定，对上式积分得：恒定，对上式积分得：W1、W2分别为时间分别为时间t1和和t2时的重量；时的重量；R为相对生长速率。为相对生长速率。 由上述方程可以推算出一段时间内由上述方程可以推算出一段时间内R的平均值：的平均值： 相对生长速率主要由遗传特性控制，但环境条件对其影响也相对生长速率主要由遗传特性控制，但环境条件对其影响也较大。一般在作物生长初期，较大。一般在作物生长初期，R值较大；生育后期，由于值较大；

7、生育后期，由于组织的老化或养分供应不足，相对生长率下降。组织的老化或养分供应不足，相对生长率下降。 )(1212ttReWW1212lnlnttWWR2. 2. 净同化率（净同化率（Net assimilation rate, NARNet assimilation rate, NAR）也叫光合生产）也叫光合生产率，植株的干物质积累主要通过叶片的光合作用而产生，率，植株的干物质积累主要通过叶片的光合作用而产生，因此净同化率定义为：因此净同化率定义为：单位时间内，单位叶面积生产的干单位时间内，单位叶面积生产的干物质量，物质量，以以g/mg/m2 2tt表示。表示。v 按上式测定的净同化率存在一定

8、的误差：一是未包括叶鞘按上式测定的净同化率存在一定的误差：一是未包括叶鞘等光合器官；二是未包括根系。等光合器官；二是未包括根系。 12121212lnlnttWWLLLLNARdtdwLaNAR13. 3. 叶面积比率（叶面积比率（Leaf area rate, LARLeaf area rate, LAR），叶面积与植株），叶面积与植株干重之比，即干重之比，即总叶面积和整个植物干重之比总叶面积和整个植物干重之比。单位为：。单位为：m2/g或或cm2/g 。 RGR=NAR*LAR说明植物的生长速度同时取决于植物叶子生产新物质的效说明植物的生长速度同时取决于植物叶子生产新物质的效率和植物本身多

9、叶性的面积率和植物本身多叶性的面积12121212lnlnlnlnLLLLWWWWWLLAR 4. 比叶面积（比叶面积（Specific leaf area, SLA），比叶面积也称），比叶面积也称叶面积干重比，为叶面积干重比，为叶面积与叶干重之比叶面积与叶干重之比。是叶片相对。是叶片相对厚度的一种衡量。厚度的一种衡量。 式中式中L=叶面积，叶面积，WL为叶的干重。在作物生长过程中，为叶的干重。在作物生长过程中，SLA易受环境和个体发育的影响。易受环境和个体发育的影响。LWLSLA5. 作物生长率（作物生长率（Crop growth rate, CGR），作物生长率又叫群），作物生长率又叫群体

10、生长率，它表示在体生长率，它表示在单位时间单位土地面积上所增加的干物单位时间单位土地面积上所增加的干物质重质重。单位是。单位是kg/亩亩天天 P表土地面积，表土地面积，L是总叶面积，则是总叶面积，则F=单位土地面积上的叶面积，单位土地面积上的叶面积，即即LAI。上式表明，群体的干物质增长速率与。上式表明，群体的干物质增长速率与NAR和和LAI成成正比。如其中一个量保持恒定，另一个量的增加将导致干物正比。如其中一个量保持恒定，另一个量的增加将导致干物质产量的增加。一般地，质产量的增加。一般地，NAR变幅较窄，变幅较窄，LAI的变幅较大，的变幅较大，因而产量的增加主要取决于因而产量的增加主要取决于

11、LAI的大小。的大小。LAINARFdtdWdtdWPCGRLFPPFLL111,即6.干物质分配率干物质分配率叶（叶（Lw）、茎（）、茎（Sw）、根（）、根（Rw）、花（）、花（Fw）等）等各器官各器官的干重对植株总增重的比例的干重对植株总增重的比例来衡量。来衡量。叶分配率为叶分配率为 茎分配率为：茎分配率为： 四四 方法与步骤方法与步骤每隔每隔12周在取一定量周在取一定量(510株株)不同作物植株，不同作物植株，用水洗净后剪去根系，用小样法和叶面积测定仪用水洗净后剪去根系，用小样法和叶面积测定仪测定叶面积；然后分器官测定叶面积；然后分器官(叶片、茎鞘、根系等叶片、茎鞘、根系等)装入信封装入

12、信封(写上标签写上标签)置于烘箱内，先于置于烘箱内，先于105下下烘烘0.5小时小时(杀青杀青)，然后在，然后在6080下烘至恒重，下烘至恒重，称干物重。称干物重。小样法：测定小样法：测定100cm2叶片的重量，按比例计算全叶片的重量，按比例计算全株样品叶面积。株样品叶面积。 1. 根据实验完成下表根据实验完成下表列出原始数据表，并进行计算填写下表。列出原始数据表，并进行计算填写下表。表表1 作物生长分析记载表作物生长分析记载表 作作 物物 种种 类类 R G R N A R SL A L A R C G R 2. 计算叶片、根系分配率计算叶片、根系分配率 3.试分析试分析RGR和和CGR的区别。的区别。作物种类作物种类测定时期测定时期器官器官分配百分率分配百分率叶片叶片茎（鞘）茎（鞘）穗（花果）穗（花果）补充：补充：1.过几天来称干重，过几天来称干重，100cm2的叶面积小样应该和的叶面积小样应该和剩