作物栽培学总论-第4章课件

第4章作物的产量形成第1节作物的产量类型第2节作物产量构成因素第3节作物产量形成的生理机制第4节作物高产途径第4章作物的产量形成第1节作物的产量类型1本章思考题1、生物产量、经济产量、经济系数和产谷阈值？今后提高经济产量的关键是哪一个？2、禾谷类作物和棉花、油菜的产量构成因素？3、源、库、流的概念？4、光合速率、净同化率、光合势的概念？5、构成生物学产量的物质大约有多少来自光合作用？给你何种启迪？6、产量库“吸力”或“拉力”的真实含义？7、Still提出作物产量的4个“A”具体指什么？本章思考题1、生物产量、经济产量、经济系数和产谷阈值？今后2第1节作物的产量类型一、产量的概念作物产量包括3个层次的概念

生物产量（biologicalyield）经济产量（economicyield）经济系数（economicindex）或收获指数（harvestindex，HI）

作物在生育过程中积累的干物质总量，即整个植株（一般不包括根系）总干物质的收获量。

生物产量第1节作物的产量类型一、产量的概念作物产量包括3个层次的3籽粒块茎纤维指被利用产品的收获量。不同作物被利用产品的部分不同。如：禾谷物类——籽粒；薯类——块根块茎；棉花——纤维和棉籽；甘蔗——茎杆。经济产量茎杆籽粒块茎纤维经济产量茎杆4收获指数=经济产量/生物产量，指生物产量转化为经济产量的效率。

经济系数或收获指数

薯类作物0.70~0.85油菜0.28水稻0.5大豆0.3小麦0.3~0.4棉花(籽棉)0.35~0.4玉米0.25~0.4甜菜0.5~0.65对一种作物来说，收获指数值相对稳定。不同作物的经济系数有差异:

收获营养器官的作物比收获种子的作物高；收获产品以碳水化合物为主的作物比以蛋白质和脂肪为主作物的高。经济系数或收获指数薯类作物0.70~0.85油菜0.28水5产谷阈值在作物生产过程中，只有当生物产量超过一定值之后，才能形成经济产量，这个值称为“临界株重或产谷阈值”。二、生物产量与经济产量的关系假设以1g为基数（产谷阈值），且单株粒重与株重扣除1g后的部分之比为0.5，则单籽粒产量（YE）与单株重(YB)的关系为：

YE=0.5（YB-1）。产谷阈值二、生物产量与经济产量的关系假设以1g为基数（6生物产量是基础在作物生产过程中，提高作物自身的生物产量是提高经济产量的基础。在获得一定生物产量的基础上，提高经济系数是获得高产的关键。生物产量是基础7第2节作物产量构成因素一、禾谷类作物经济产量=单位面积穗数×每穗实粒数×粒重或单位面积穗数×每穗颖花数×结实率×粒重二、薯类作物经济产量=单位面积薯块数×单薯重或单位面积株数×每株薯块数×单薯重第2节作物产量构成因素一、禾谷类作物经济产量=单位面积穗8三、豆类作物经济产量=单位面积有效荚果数×每荚果实粒数×粒重或单位面积株数×每株有效荚果数×每荚果实粒数×粒重籽棉产量=单位面积株数×每株有效铃数×单铃重皮棉产量=单位面积株数×每株有效铃数×单铃重×衣分四、棉花三、豆类作物经济产量=单位面积有效荚果数×每荚果实粒数×粒重9五、油菜经济产量=单位面积株数×每株有效角果数×每角果实粒数×粒重六、麻类作物麻产量=单位面积有效茎数×单茎重×出麻率五、油菜10第3节作物产量形成的生理机制一、源、库、流的概念源

(source)即代谢源，指产生或输出同化物的器官或组织。如成熟的叶片、绿色的茎（鞘）和果皮或种皮及芒等。第3节作物产量形成的生理机制一、源、库、流的概念源(s11库

(sink)即代谢库，指消耗或储藏同化物的组织、器官或部位。如作物的种子、果实、块茎、块根、根尖、幼叶等当时的生长中心器官。流（Flow）指作物源器官形成的同化产物向库器官的转移过程。狭义的概念通常指运输器官，如茎杆维管束等。库(sink)即代谢库，指消耗或储藏同化物的组织、器官或12光合面积指含叶绿素能进行光合作用的部分，常用LAI表示。

LAI小于最适值时，净光光合产物量随LAI增加而增加；LAI大于最适值时，净光合产物量因叶层遮蔽而降低或不再增加。二、作物产量的物质来源90~95%光合产物5~10%矿质元素生物产量的组成

生物产量≈光合面积×光合能力×光合时间－消耗光合面积二、作物产量的物质来源90~95%光合产物13光合能力光合能力一般以光合强度或光合生产率为指标。光合强度也称光合速率，是指单位时间内单位叶面积吸收、同化二氧化碳的毫克数。光合生产率又称为净同化率（netphotosyntheticrate）

，通常以每平方米叶面积在较长时间内（一昼夜或一周）增加的干物质重量。净光合速率=光合速率—光呼吸速率光合能力14光合时间光合时间一般以光合势为指标。光合势指群体叶面积与其持续时间的乘积（m2.日）。一般光合势越强，产量越高。这是“高产不早熟、早熟不高产”的缘由之一。花生总光合势与生物产量和荚果产量的关系（引自《江苏油料科学》，1995）光合时间花生总光合势与生物产量和荚果产量的关系15

作物光合生产过程中的呼吸消耗约占总生产干物质量的25~50%，其中大多数C3作物光呼吸消耗量约20~27%，C4作物（甘蔗、玉米、高粱等）光呼吸消耗仅2~5%。消耗

作物光合生产过程中的呼吸消耗约占总生产干物质16

作物光合产物需要适宜的库容量接纳才能形成产量，作物的繁殖器官或储藏器官就是这种仓库或容器。水稻产量库容=穗数×每穗颖花数×谷壳容积。高产必需有较大的产量库容，较大的库容还可以促进源提高生产效率，称为库“吸力”或“拉力”。三、作物产量物质的接受库作物光合产物需要适宜的库容量接纳才能形成产量17同化产物的运输运输部位：韧皮部的筛管运输形式：碳水化合物（蔗糖）少量含氮化合物（氨基酸）运输速度：40-100cm/h，C4比C3快运输动力：主动运输和被动运输四、作物产量物质的运输和分配——流同化产物的运输四、作物产量物质的运输和分配——流18同化物的分配

主要取决于库的吸力大小及库与源相对距离的远近；维管束通道之间的联系方式和环境也起一定制约作用。同化物的分配19第4节作物高产途径一、作物的产量潜力美国学者Still在1991年提出了作物产量的4个“A”，即：

A1绝对产量——品种的遗传潜力；

A2可达到的产量——受环境条件制约的产量；

A3合算产量——受栽培管理和经济条件制约的产量；

A4实际产量——现实的产量。目前作物生物产量对光能利用率为1%~2%。理论推算至少可达5%，按此推算，长江流域稻谷绝对产量产量达1500kg/亩，实际最高产量低于900kg/亩。第4节作物高产途径一、作物的产量潜力美国学者Still20二、提高产量的途经——培育高光效作物品种：增加生物量；——塑造高光合效率株型：提高光能利用率；——调节作物产量形成时期与最佳光温季节同步：提高经济系数；——适宜的群体结构：增源、或扩库、或源库并重。二、提高产量的途经——培育高光效作物品种：增加生物量；21本章结束本章结束22第4章作物的产量形成第1节作物的产量类型第2节作物产量构成因素第3节作物产量形成的生理机制第4节作物高产途径第4章作物的产量形成第1节作物的产量类型23本章思考题1、生物产量、经济产量、经济系数和产谷阈值？今后提高经济产量的关键是哪一个？2、禾谷类作物和棉花、油菜的产量构成因素？3、源、库、流的概念？4、光合速率、净同化率、光合势的概念？5、构成生物学产量的物质大约有多少来自光合作用？给你何种启迪？6、产量库“吸力”或“拉力”的真实含义？7、Still提出作物产量的4个“A”具体指什么？本章思考题1、生物产量、经济产量、经济系数和产谷阈值？今后24第1节作物的产量类型一、产量的概念作物产量包括3个层次的概念

生物产量（biologicalyield）经济产量（economicyield）经济系数（economicindex）或收获指数（harvestindex，HI）

作物在生育过程中积累的干物质总量，即整个植株（一般不包括根系）总干物质的收获量。

生物产量第1节作物的产量类型一、产量的概念作物产量包括3个层次的25籽粒块茎纤维指被利用产品的收获量。不同作物被利用产品的部分不同。如：禾谷物类——籽粒；薯类——块根块茎；棉花——纤维和棉籽；甘蔗——茎杆。经济产量茎杆籽粒块茎纤维经济产量茎杆26收获指数=经济产量/生物产量，指生物产量转化为经济产量的效率。

经济系数或收获指数

薯类作物0.70~0.85油菜0.28水稻0.5大豆0.3小麦0.3~0.4棉花(籽棉)0.35~0.4玉米0.25~0.4甜菜0.5~0.65对一种作物来说，收获指数值相对稳定。不同作物的经济系数有差异:

收获营养器官的作物比收获种子的作物高；收获产品以碳水化合物为主的作物比以蛋白质和脂肪为主作物的高。经济系数或收获指数薯类作物0.70~0.85油菜0.28水27产谷阈值在作物生产过程中，只有当生物产量超过一定值之后，才能形成经济产量，这个值称为“临界株重或产谷阈值”。二、生物产量与经济产量的关系假设以1g为基数（产谷阈值），且单株粒重与株重扣除1g后的部分之比为0.5，则单籽粒产量（YE）与单株重(YB)的关系为：

YE=0.5（YB-1）。产谷阈值二、生物产量与经济产量的关系假设以1g为基数（28生物产量是基础在作物生产过程中，提高作物自身的生物产量是提高经济产量的基础。在获得一定生物产量的基础上，提高经济系数是获得高产的关键。生物产量是基础29第2节作物产量构成因素一、禾谷类作物经济产量=单位面积穗数×每穗实粒数×粒重或单位面积穗数×每穗颖花数×结实率×粒重二、薯类作物经济产量=单位面积薯块数×单薯重或单位面积株数×每株薯块数×单薯重第2节作物产量构成因素一、禾谷类作物经济产量=单位面积穗30三、豆类作物经济产量=单位面积有效荚果数×每荚果实粒数×粒重或单位面积株数×每株有效荚果数×每荚果实粒数×粒重籽棉产量=单位面积株数×每株有效铃数×单铃重皮棉产量=单位面积株数×每株有效铃数×单铃重×衣分四、棉花三、豆类作物经济产量=单位面积有效荚果数×每荚果实粒数×粒重31五、油菜经济产量=单位面积株数×每株有效角果数×每角果实粒数×粒重六、麻类作物麻产量=单位面积有效茎数×单茎重×出麻率五、油菜32第3节作物产量形成的生理机制一、源、库、流的概念源

(source)即代谢源，指产生或输出同化物的器官或组织。如成熟的叶片、绿色的茎（鞘）和果皮或种皮及芒等。第3节作物产量形成的生理机制一、源、库、流的概念源(s33库

(sink)即代谢库，指消耗或储藏同化物的组织、器官或部位。如作物的种子、果实、块茎、块根、根尖、幼叶等当时的生长中心器官。流（Flow）指作物源器官形成的同化产物向库器官的转移过程。狭义的概念通常指运输器官，如茎杆维管束等。库(sink)即代谢库，指消耗或储藏同化物的组织、器官或34光合面积指含叶绿素能进行光合作用的部分，常用LAI表示。

LAI小于最适值时，净光光合产物量随LAI增加而增加；LAI大于最适值时，净光合产物量因叶层遮蔽而降低或不再增加。二、作物产量的物质来源90~95%光合产物5~10%矿质元素生物产量的组成

生物产量≈光合面积×光合能力×光合时间－消耗光合面积二、作物产量的物质来源90~95%光合产物35光合能力光合能力一般以光合强度或光合生产率为指标。光合强度也称光合速率，是指单位时间内单位叶面积吸收、同化二氧化碳的毫克数。光合生产率又称为净同化率（netphotosyntheticrate）

，通常以每平方米叶面积在较长时间内（一昼夜或一周）增加的干物质重量。净光合速率=光合速率—光呼吸速率光合能力36光合时间光合时间一般以光合势为指标。光合势指群体叶面积与其持续时间的乘积（m2.日）。一般光合势越强，产量越高。这是“高产不早熟、早熟不高产”的缘由之一。花生总光合势与生物产量和荚果产量的关系（引自《江苏油料科学》，1995）光合时间花生总光合势与生物产量和荚果产量的关系37

作物光合生产过程中的呼吸消耗约占总生产干物质量的25~50%，其中大多数C3作物光呼吸消耗量约20~27%，C4作物（甘蔗、玉米、高粱等）光呼吸消耗仅2~5%。消耗

作物光合生产过程中的呼吸消耗约占总生产干物质38

作物光合产物需要适宜的库容量接纳才能形成产量，作物的繁殖器官或储藏器官就是这种仓库或容器。水稻产量库容=穗数×每穗颖花数×谷壳容积。高产必需有较大的产量库容，较大的库容还可以促进源提高生产效率，称为库“吸力”或“拉力”。三、作物产量物质的接受库作物光合产物需要适宜的库容量接