产量与源库的关系及其在作物高产中的意义

1、产量与源库的关系及其在作物高产中的意义二道河农场 156330 李超 高爱红 周元明摘要 作物生长发育过程中， 源库关系在动态变化中相互协调取得平衡， 是作物获得 高产的基础。“源”的大小对“库”的建成及其潜力的发挥具有明显的作用， “库”原有 的生产潜力能否转化为最终的籽粒产量取决于同化“源”的供应量。因此探讨“库”潜 力，“源”的供应能力以及“库” “源”的关系，对于充分发挥“库”的潜力，提高产量 是十分必要的，本文简要的对源库关系及对产量的影响进行分析。关键词： 产量 源库关系叶 / 粒 前言： 每个国家和地区都在重视农业生产，特别是发展中国家，更是把粮食问题作为 基础，我国加入 WTO

2、 之后，经济贸易竞争更加激烈，农业更加具有重要性，进行“高 产、优质、高效”产品的育种与栽培则是超高产急需解决的问题。源库关系是作物的理 论基础之一，协调源库关系对于挖掘作物的生产潜力具有重要作用。1、概念1、1 源：是光合产物的生产和供应者， 源是库的基础， 源的能力主要受叶面积光合时间、 光照强度的影响，对于大多作物来说，源主要指的是叶源，而稻麦类作物的源包括 叶源、茎鞘源和根源三部分 1。1、2 库：是光合产物积累、需求、消耗的器官，库对源是一种反馈调节，库的能力受 库的容量和库的强度的影响， 对于收获籽粒来讲， 籽粒则是产量库 9 。源库具有相对性， 一定时期源在另一时期就转变成库；有

3、的作物在一定时期收获的库又是生产源之一1 。1、3 叶/粒：表示单位叶面积所承载的库容量，即反映了库容的相对大小，又代表源的 质量水平和库对源的调运能力，可作为群体条件下源库关系是否协调的综合指标6 。2、源库关系2、1 源对库的影响：王长宏 2 通过试验对不同密度群体，不同时期单株，叶片质量和 单株干物重， 几个生理性状与籽粒发育性状进行相关分析表明： 玉米开花的籽粒数量潜 力则是主要取决于灌浆期的营养状况， 郭文善等 6对小麦试验也得到相似结果。 王光华 等12试验还表明：在生殖生长期时，源供应不足时，库调运植株体内含氮物质的能力 明显增强。2、2 库对源的影响：受有机物的分配供应能力，竞

4、争力和运输三个因素影响，其中竞 争能力作用最为重要， 这个竞争也就是库的代谢强度， 穗部受光条件改变必然引起其生 理与生化代谢变化， 这种变化的结果可能是削弱代谢库的活力， 导致穗部吸收光合产物 的能力下降， 库的生理机能下降对源的光合作用会产生反馈抑制作用， 结果会造成光合 产物的减少和生物产量的下降 3 ，即源的能力降低。陈温福 10 试验表明：随着粒叶比 的增加，单株光合生产量也明显增加，表明增加库的能力可能可促进个体的光合作用。2、3 源库关系：叶 /粒大小能反映源库关系是否协调 1 ，随着粒叶比的增加，单株光合 生产量明显增加，表明增加库的能力可促进光合作用，但当粒叶比增加到一定程度

5、后， 光合产量不仅不再继续增加，反而有所降低，这是因为库的增加促进了叶片的早衰，使 后期的光合量减少，粒叶比不同，抽穗后叶面积发展动态亦不同，随着生育进程，粒叶 比愈大，叶面积衰减过程愈快，降低粒叶比有利于保持较大的叶面积，并使其维持较长 的功能时期，但并不一定对干物质积累有利，随着粒叶比的减少，单株总干物重有下降 的趋势，因此，对任何一个特定品种来源，都有一个源库协调问题，过多或不及，对光 合作用与物质积累都不利 10。2、3、1 源限制型：即库小源大， 光合作用不能充分满足库容的需要， 造成空秕率高 9， 只有扩大叶面积，提高叶面积指数，提高叶片光合强度，特别是在抽穗开花后，延长叶 片功能

6、期，提高源的光合强度 5 。2、3、2 库限制型：即库小源大，单位叶面积的载花量比较小，结果即使生产很多也运 不出来，光合产物大量地滞留在原来的光合器官里，不能运转至籽粒，即使已输入至穗 部的光合产物， 也有一部分为穗呼吸所消耗 7。如果库利用不了多生产的同化物， 糖就 在制造系统中积累，引起反馈抑制，降低光合作用 22，大体上光合速率降低到库能以 接受同化物的速率， 试验证明， 同化物输入受阻往往是韧皮部卸载受到阻碍的结果 16， 所以，对于具有最大光合作用潜势的叶来说，库必须能利用全部的同化物，在这种情况 下，同化物分配受库强度， 精确地说明， 受库的在效库及库利用同化物速率所控制 22。

7、 只有增加单位面积上的颖花分化数和结实粒数， 才能增加单位叶面积上经济器官的总库 容，而颖花分化时内源激素的旺盛活动具有主动向光合生产系统“提取”光合产物的能 力，调节“流”运转方向和速度，形成对所谓受容器官的“拉力” ，因而也促进了抽穗 5。2、3、3 源库互作型：源库之间，增源库也大，协调性比较好，自身调节可缩性大。要 提高经济系数，就必须是在一定源的基础上增加库的才可以达到。在源方面，要合理的 增加叶面积， 保证开花后有较大的叶面积指数， 最重要的是提高叶片净同化率和延长同 化物向库运输的时间，从库方面，主要是提高产量构成因素，如单位面积穗数，每穗颖 花数，籽粒大小充实度等等，只要源库调

8、整合理，才能达到增产11，也有试验表明，库容量的大小影响开花后光合产物的生产和分配， 较大的库容， 可以促进叶片光合潜力 的发挥和光合产物向穗部的运转， 开花后绿叶面积指数的提高和光合强度增加又促进籽 粒内干物质的积累 6 。3、源库与产量的关系： 作物产量主要指经济产量，是指其光合同化物的生产，同化物向生殖库的运输以及 发育中的种子为生产构成经济产量的贮藏物质， 而对同化物的利用涵数 1，对于同化物 的利用有三个来源，其中光合同化物的生产是作物产量的重要来源9 。3、1 源对产量的影响：在营养生长期（R1.-R5 ）合成的同化产物主要影响荚数的形成17,而在生殖生长 期，源对产量的影响却大于

9、营养生长的影响 18 ，在生殖生长晚期， 增加源的供应能力， 可以增加粒重，而早期则主要增加荚数，荚粒数 19 ，但有研究认为在开花晚期到结荚 早期之间两周， 源对荚数和产量有着显著的影响， 而荚数较大的变化未对种子的大小产 生什么影响 18 ，这可能是籽粒的大小补偿了荚数的减少的原故。有人认为，一旦荚数 确定了（ R5期后不久），源能的适度波动不会影响产量，但是必须避免激烈的源能力波 动，否则，会因源能力大幅度降低而减少了籽粒体积 21 。对于源能力受抑制时可将其 它经济器官储备的物质再利用来保持籽粒的生长速率延长时期 23 ，但是， 另有研究表 明，再调动仅仅用做有效灌浆期，作物生长速率降

10、低时，避免产生次级最优籽粒大小的 一种机制 24 。4、2 库对作物产量的影响 库是高产、中高产的主要限制因子，尤其在高产条件下，籽粒库的增加速率远远小 于“源”的增加速率，则收获指数下降 4 。在有效的灌浆期到来之前，由于胁迫而导 致的籽粒数量未达到最优的效果，整个灌浆期内库对产量的限制，表明生殖后期，库对 产量的限制是常见的 26 ，增大“库”容量是增产的重要方向 11 。3、3 了解库与产量关系在高产中的意义 充分的同化“源”供应和丰富的“库”容量是高产必备的两个基本生理因素。协调 的源库关系是高产栽培管理的重要任务之一 2 ，而且，叶片同化物的运转分配也受源库 关系改变的影响，出现“补

11、偿效应” 14 。改变源库平衡可以调节叶片同化物运转分配 的量和方向，对于指导生产具有实践意义 13 。在生产中，通过对源库关系的了解，能 够考虑到如何建立合理的群体结构和个体发育模式， 以改善冠层内部光照环境和有机状 况，从而保护充足的源端供应，最后达到高产、超高产的目的。4、结束语：作物生产本身是群体效应，不同群体籽粒产量的形成是通过群体中个体数和个体生 产力的形成来实现的 2 。应着重在提高群体的质量性状上下功夫， 群体的质量性状主要 包括功能叶的光合活力及其功能期的长短， 库容量大小及其活性， 根系活力及其功能等 方面8。在育种方面，应培育具有理想株型的品种，形成高光效的群体，即具有“

12、源强 库大、流畅”的光合性能；在栽培角度应尽量以形成合理冠层，提高群体冠层的光合效 率为目的 10。减少基苗，增加分蘖成穗， 增加 LAI 改进整地播种方法， 提高播种质量， 施肥，加强田间管理以及注意中后期的病虫防治 7，发挥个体生产潜力和提高单株籽粒 产量，使经济产量有所提高。参考文献：1、赵全志等 略论作物生产的源库系统行为 耕作与栽培 1998年 6期 3638；2、 王长宏 生态条件对玉米库的建成和产量的影响沈阳农业大学学报 1989 年 20（4）407412；3、 刘宛等 N 素水平对不同穗型水稻力品种植株衰老和产量的影响 沈阳农业大学学 报 2001 08 32（ 4） 243246；4、陈阜 我国农作物栽培与耕作制度科技新发展 耕作与栽培 2001（3）25 27；5、周青等 不同时期施用硅肥对水稻群体质量及产量的影响 耕作与栽培 2001（3） 2527；6、郭文善 小麦开花后源库关系分析