作物栽培与耕作学

主-H?早节第三章作物产量与品质形成（理论课4学时）教学目的和教学要求目的与要求目的：了解作物产量和产量构成因素及其形成。作物品质概念及品质形成。要求：掌握作物生物产量、经济产量和经济系数（收获指数）的概念，主要作物产量的构成因素，产量构成因素形成的过程和特点。掌握作物品质的基本概念，不同类型作物品质的形成特点。教学重点难点重点与难点作物个体与群体的关系及其调节。作物品质的调控。教学进程（含章节教学内容、学时分配、教学方法、辅助手段）课堂组织与教学法提问：（1） 那些作物是我国起源的？（2） 你知道张骞出使西域带回中原那些农作物？板书：重要专业概念、容易模糊的字词、配合课程内容的举例。多媒体课件。授课提纲第一节作物产量及产量构成因素1.1作物产量及其构成因素1.1.1作物产量1生物产量和经济产量作物产量即是作物产品的数量。经济产量是指栽培目的所需要的有经济价值的主产品的数量。2收获指数（经济系数）经济产量占生物产量的比例，即生物产量转化为经济产量的效率，叫做经济系数或收获指数。1.1.2产量构成因素1作物产量构成因素作物产量是指单位土地面积上的作物群体的产量，即由个体产量或产品器官数量所构成。作物产量可以分解为几个构成因素，并依作物种类而异。田间测产时，只要测得各构成因素的平均值，便可计算出理论产量。一般说来，产量构成因素很难同步增长，往往彼此之间存在着负相关关系。尽管如此，在一般栽培条件下，株数（密度）与单株产品器官数量间的负相关关系较明显，在产量构成因素中存在着实现高产的最佳组合，说明个体与群体协调发展时，产量可以提高。2产量构成因素的形成禾谷类作物产量因素的形成是作物在整个生育期内不同时期依次而重叠进行的。谷类作物产量成分的主要特点是产量成分的补偿能力，这种补偿能力陆续在生育的中后期表现出来，并随个体发育的进程而降低。产量因素在其形成过程中具有自动调节现象，这种调节主要反映在对群体产量的补偿效应上。不同作物的自动调节能力亦不同，分蘖作物，如水稻、小麦等，自动调节能力较强;主茎型作物，如玉米、高粱等，自动调节能力稍弱。第二节作物的“源、流、库”理论及其应用2.1源“源”的概念源是指生产和输出光合同化物的叶片。就作物群体而言，则是指群体的叶面积及其光合能力。2.1.2环境因素对“源”的影响环境条件及栽培管理水平对开花前和开花后源的供给能力影响较大。在高产栽培条件下，产量的大部分来自花后的光合产物。除了叶面积大小和光合速率以外，颖花叶比、粒数叶比、粒重叶比等也用来表示源的供给能力或强度。2.2库“库”的概念从产量形成的角度看，库主要是指产品器官的容积和接纳营养物质的能力。“库”的潜力库的潜力存在于库的构建中。生态条件对库的建成也有明显影响，改善群体冠层内的光照条件，加强水分、养分管理，可以促进库潜力的发挥。2.3流“流”的概念流是指作物植株体内输导系统的发育状况及其运转速率。“流”的主要器官流的主要器官是叶、鞘、茎中的维管系统。“流”的影响因素同化物的运输受多种因素的制约。韧皮部输导组织的发达程度，是影响同化物运输的重要因素。适宜的温度、充足的光照和养分（尤其是磷）均可促进光合作用以及同化产物由源向库的转运。2.4源、流、库的协调及其应用2.4.1源、流、库的协调2.4.2“源”、“流”、“库”关系在生产上的应用第三节作物群体及其生产结构3.1作物群体3.1.1作物群体作物群体是指同一地块上的作物个体群。一种作物组成的个体群是单作群体，两种或两种以上作物组成的个体群是复合群体。3.1.2作物群体的特征1、 植株株型比较收敛2、 “反馈”和“自动调节”3.2作物群体的层次结构与光能利用率3.2.1作物群体的层次结构1、 作物群体的结构作物群体的结构是指组成这一群体的各个单株以及总叶面积、总茎数、总根重在空间的分布和排列的动态情况。2、 作物群体的层次作物群体可分为三个层次：光合层、支架层、吸收层。3.1.3作物群体的光能利用率1、 田间的太阳辐射特性作物群体的光合作物能源来自于太阳辐射能，达到地面的太阳光是由直射光和散射光组成。2、 作物群体的能量吸收与利用投射到作物群体的太阳辐射，一部分为作物所反射，一部分透过群体而达到地面，剩下的一部分则为作物所吸收而用于光合作用。光能利用率指日光中的能量被作物光合作用转化成化学能贮藏在光合产物中的比例。3.2提高作物产量潜力的途径1、 遗传育种与提高光合效率2、 提高作物群体的光能截获量3、 降低呼吸消耗4、 改善栽培环境和栽培技术第四节作物品质及其形成4.1作物产品品质的概念评价作物产品品质，一般采用两种指标，一是化学成分，以及有害物质如化学农药、有毒金属元素的含量等；二是物理指标，如产品形状、大小、滋味、香气、色泽、种皮厚薄、整齐度、纤维长度和强度等。每种作物都有一定的指标体系。4.1.1粮食作物的产品品质可概括为营养品质、食用品质、加工品质及商品品质等。1、 禾谷类作物蛋白质含量及其氨基酸组分是评价禾谷类作物营养品质的重要指标。2、 豆类作物蛋白质的氨基酸组成比较合理，是人类所需蛋白质的主要来源。3、 薯芋类作物块根或块茎中含有大量的淀粉，另含有丰富的维生素C。4.1.2经济作物的产品品质1、 纤维作物棉纤维品质由纤维长度、细度和强度决定。麻类作物品质决定于纤维长度、宽度和纤维束拉力。麻纤维质地及色泽决定其外观品质。2、 油料作物脂肪含量及组分决定其营养品质、贮藏品质和加工品质。3、 糖料作物出糖率是糖料作物的加工品质评价指标。4、 嗜好类作物嗜好作物主要有烟草、茶叶、薄荷、咖啡、啤酒花等。烟叶品质由外观品质、化学成分、香吃味和实用性决定。4.1.3饲料作物的品质主要决定于茎叶中蛋白质含量、氨基酸组分、粗纤维含量等。4.2作物产品品质的形成4.2.1禾谷类作物的品质形成籽粒形成初期，种子中含有很多非蛋白氮，主要是游离氨基酸和酰胺，并合成较易移动的易溶蛋白质，如白蛋白、球蛋白。随着成熟，非蛋白氮、水溶及盐溶蛋白质含量急剧降低，而醇溶谷蛋白和谷蛋白合成加强。4.2.2豆类作物的品质形成大豆结荚鼓粒期间，籽粒中非蛋白氮逐渐减少，而蛋白氮的含量逐浙增加，直到叶片衰老后，蛋白氮的百分含量仍在增加。4.2.3油料作物的品质形成油料作物种子在成熟期化学成分的变化，主要是由碳水化合物合成脂肪，由氨基酸合成蛋白质。4.2.4棉纤维品质的形成棉花纤维是由受精胚珠表皮毛细胞经过分化、伸长、加厚发育而成的。随

成熟度增加，纤维素含量直线上升，而果胶、含氮物、蜡质脂肪、糖类及灰分则相对减少。4.2.5糖料作物的品质形成糖料作物，如糖用甜菜，在块根膨大初期，幼嫩块根中水分、氮化合物，尤其是蛋白质比成熟块根中多，糖的含量少。4.2.6烟草的产品品质形成在淀粉和糖的含量达到最大值时采收，烟叶的成熟度最为合适，品质最好。4.3作物品质形成的生理生化基础作物的产量取决于光合产物的积累和分配，而作物产品的品质则取决于所形成的特定物质，如贮藏态蛋白质、脂肪、淀粉、糖、纤维以及特殊的综合产物如单宁、植物碱、菇类等的数量和质量，并随作物品种和环境条件的不同而有很大变化。作物的这些特性是由系统发育过程中生理生化作用所形成的机能决定的。作物有机体内所形成的物质以碳水化合物、蛋白质、脂肪和灰分在数量上占优势，但不同作物间这些主成分的比例又各不相同。作物产品的化学成分和品质是在干物质积累的总过程及产品器官或组织的生长、发育和成熟过程中形成的。作业思考作物个体与群体关系如何?如何协调两者关系以促进作物高产？作物产量与产量构成因素间的关系如何？何谓源、库、流?它们在作物产量形成中的作用是什么？如何提高作物的产量潜力？提高作物品质的途径有哪些？主要参考资料作物学通论.曹卫星主编.高等教育出版社.2001作物栽培学总论.