第三章作物产量与品质形成
作物栽培学第三章作物常量与品质形成
每果实粒数
粒重（果实重）
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。
3.2 干物质积累与分配
作物产量形成的全过程包括光合器官、吸收器官及产 品器官的建成，离不开干物质的形成、运输、分配和
②维持较长的最适叶面积指数或光合势
③人工延长光照（设施化栽培，主要在果实成熟期）
4.2.2 作物产量库的调节
作物产品库容量的潜力调节
——作物光合代谢源的同化产物需要适宜的库容量接纳才能 形成产量，一定的目标产量必需保持足够的库容量。
——产品库容器官是代谢库，产品库容量不可能无限扩大。
——产品库容量的构成因素：
3.作物产量形成的特点 3.1作物的产量因素形成（yield formation）：是在作物整
个生作物产量的形成过程
播种 单位面积穗数 每穗实粒数 粒重 分蘖期 拔节孕穗期 巩固阶段 抽穗期 果实成熟期 决定阶段
决定阶段
巩固阶段
决定阶段
双子叶作物产量的形成过程
“源”向“库”转运和分配的能力（潜力）。 ——不能简单地视“流”为某些器官或部位，而应 是“代谢势”。
作物形成的生物产量和经济产量是“源、库、流”三者
在一定生态条件下相互协调统一的结果。
4.2 作物产量形成过程的源、库、流调节 4.2.1 作物产量源的调节
生物学产量组成
90~95% 光合产物（产量源）
5~10% 矿质元素
光合产物源的影响因素：
产量源 = 光合面积×光合能力×光合时间－呼吸消耗
产量源要素的调节
栽培学绪论3
作物单位面积的产量可以分解为几个构成因素， 作物单位面积的产量可以分解为几个构成因素， 并依作物种类而异。 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， 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。 便可计算出理论产量。
禾谷类
单位面积的穗数(株数*每株有效穗数） 单位面积的穗数(株数*每株有效穗数） 每穗实粒数 粒重
第三节
作物品质及其形成
一、作物的品质及其评价指标 （一）作物品质的概念
作物品质是指人类所需的农作物目标产品的 质量，是指产品达到某种用途要求的适合度。 质量，是指产品达到某种用途要求的适合度。
（二）作物品质的评价指标
1．形态指标
是指根据作物产品的外观形态来评价品质优 劣的指标。 劣的指标。 包括形状、大小、长短、粗细、厚薄、色泽、 包括形状、大小、长短、粗细、厚薄、色泽、 整齐度等等。 整齐度等等。
1. 选育高光效率的品种 2. 提高作物群体的光能截获量（叶面积） 提高作物群体的光能截获量（叶面积） 3. 降低呼吸消耗 4. 改善栽培环境和栽培技术
4. 改善栽培环境和栽培技术
（1）复种与间种套作 （2）合理密植 （3）控制株型 （4）合理水肥 （5）增加田间CO2浓度 增加田间CO （6）使用植物生长调节剂
（二）群体结构与群体光能利用率
1.作物群体组成 1.作物群体组成
作物种类、 作物种类、主茎与分枝比例和分布
单一群体
复合群体
2. 群体大小
密度 干物质积累量 茎蘖数 叶面积指数 结实器官（穗铃角荚等） 结实器官（穗铃角荚等） 根系 随生育进程 动态消长
3. 群体分布
（1）时间分布：随生育进程而变化 时间分布： （2）垂直分布：光合层、支持层、吸收层 垂直分布：光合层、支持层、 （3）水平分布：个体均匀度、整齐度、株行距 水平分布：个体均匀度、整齐度、 等
第三章作物产量与品质形成
三、源—库—流理论的应用
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“源强、库大、流畅”的 光合性能。
在栽培方面，应尽量以形成合理冠层，提高群体 冠层的光合效率为目的。减少基苗，增加分蘖成 穗，增加LAI，加强田间管理以及注意中后期的 病虫防治。
产量水平 （kg/hm2）
分蘖期
8034.5 0.640
7828.8 0.505
6340.7 0.689
越冬始期
1.524
1.345
1.404
返青期
3.430
2.123
2.739
拔节期
4.526
3.935
3.863
孕穗期
6.634
6.130
5.608
开花期
5.870
5.025
4.382
光合能力：一般以光合强度、光合生产率或光合 势为指标。
在一定范围内，随着叶面积指数的增加，植物的 光合作用产物和产量也相应增加。
超过最适叶面积指数之后，下层叶片被遮荫，群 体的光合生产率不能进一步增长而处于停滞状态。
所以，各种植物都有其最适的叶面积指数。
在取得最适最大叶面积指数的基础上还要在植物 生长发育过程中形成较好的叶面积指数形成动态。
不同产量水平小麦群体光合叶面积指数变化动态
源流库对产量的限制分析
• 在产量水平较低时，源不足是限制产量的主导因素。同 时，单位面积穗数少，库容小，也是造成低产的原因。 增产的途径是增源与扩库同步进行，重点放在增加叶面 积和增加单位面积的穗数上。
• 当叶面积达到一定水平，继续增叶会使叶面积超出适宜 范围，此时，增源的重点应及时转向提高光合速率或适 当延长光合时间两方面，扩库的重点则应由增穗转向增 加穗粒数和粒重。
第三章作物的生长发育与产量、品质
第三章作物的⽣长发育与产量、品质第三章作物的⽣长发育与产量、品质第⼀节作物的⽣长发育作物的⽣长是指植物细胞的增⼤与增多，是植物体或某⼀器官体积和重量增加的量变过程。
发育是指作物从营养器官阶段转到⽣殖⽣长的质变过程。
由于细胞有序地进⾏⼀系列复杂的变化，形成了具有不同结构和机能的细胞、组织、器官。
⽣长和发育常常是交织在⼀起的。
⼀、作物的⼀⽣（⼀）作物的⽣育期作物完成从播种到收获的整个⽣长发育所需的时间称为作物的⽣育期，以天数表⽰。
对于以收种⼦为主的作物是指从种⼦出苗到作物成熟的天数。
如棉花⼀般将出苗⾄开始吐絮的天数作为⽣育期。
经常采⽤育苗移栽的作物，如⽔稻、⽢薯、烟草等，通常还将其⽣育期分为苗床（秧⽥）⽣育期和⼤⽥⽣育期。
对于以营养体为收获对象的作物，如⿇类作物、牧草、绿肥、⽢蔗、甜菜等，⽣育期是指出苗到产品适宜收获期的总天数。
（⼆）作物的⽣育时期在作物的⼀⽣中，其外部形态特征总是呈现若⼲次显著的变化，根据这些变化，可以划分为若⼲个⽣育时期。
⽬前，各种作物的⽣育时期划分⽅法尚未完全统⼀。
⼏种主要作物的⽣育时期如下：⽲⾕类出苗期，分蘖期，拨节期，孕穗期，抽穗期，开花期，成熟期⾖类出苗期，分枝期，开花期，结荚期，⿎粒期，成熟期棉花出苗期，现蕾期，花铃期，吐絮期油菜出苗期，现蕾抽薹期，开花期，成熟期黄、红⿇出苗期，苗期，现蕾期，开花结果期，⼯艺成熟期，种⼦成熟期⽢薯出苗期，采苗期，栽插期，还苗期，分枝期，封垄期，落黄期，收获期马铃薯出苗期，现蕾开花期，结薯期，成熟期，收获期⽢蔗萌芽期，苗期, 分蘖期，蔗茎伸长期, 成熟期对于不利⽤分蘖的作物如⽟⽶，⾼粱等，可不必列出分蘖期。
为了更详细地进⾏说明，还可将个别⽣育时期划分更细⼀些。
⽐如，开花期可细分作始花、盛花、终花三期，成熟期⼜可再分作乳熟、蜡熟、完熟三期等等。
⼆、作物的⽣长发育特性作物的⽣长和发育过程⼀⽅⾯由作物的遗传特性决定，另⼀⽅⾯⼜受到外界环境条件的影响。
作物栽培学第三章作物产量与品质
因此，要充分利用太阳光能，群体的最适叶面积 指数进大于1，高的可达5甚至更高。
叶面积指数与光合产量虽有密切关系，但幵非简单
的直线关系。 在叶面积指数较小时，光合产量随叶面积增加而成 比例增加；当叶面积超过一定范围后，光合产量的增 加值逐渐减少，这是由于叶面积指数增加到一定程度 后，相云遮荫加剧，底部叶片的光合作用大大减弱， 叶面积增加不能弥补光合速率的降低，结果造成光合
第一节
作物的产量和产量形成
一、产量的概念及其构成因子
(一)产量的概念
作物生产的过程，是作物通过光合作用积累光合产物
，幵转化为人类所需要的农产品的过程。作物产品的
数量取决于光合产物的生产量、积累量和向经济成分 的转化量。因此，常用光合产量、生物产量和经济产 量来衡量作物生产能力的高低。
(1)光合产量是指作物生育期中，通过光合作用生产 的各种有机物的总和，包括各种消耗在内，如呼吸 、害虫、机械损伤等引起的消耗或损失。
(3) 经济产量，栽培目的所需要的有经济价值的作物 主产品的收获量，即通常所指的产量。
生物产量转化为经济产量的效率常用收获指数来
表示。收获指数（harvest index,HI）有时也称经济系
数。
收获指数指经济产量与生物产量乊比， 收获指数=经济产量/生物产量。
1. 产量构成因素
作物产量是按单位土地面积上的产品数量计算的。
几个叶片同时向穗部供应同化产物时，每一个叶子又有自己就近供应的
定向区域。大豆叶片的同化物，首先供给同位节上的豆荚，而较少运辒 它处。油菜开花后，角果的绿色表面可迚行光合作用，其同化产物以很
大的比例向种子运转和积累。
一些作物叶片的同化物同侧运辒，很少侧向运辒，甚 至位于茎右边叶片运出的同化物不能运往要求同化物
3第三章 作物的生长发育与产量
③ 进行无性繁殖用的根或茎。甘薯的块根，
马铃薯的块茎，甘蔗的茎节
28
2.种子萌发过程
1).吸胀 种子吸收水分膨胀达饱和，贮藏物质通过酶的活动，
水解为可溶性糖、氨基酸、甘油和脂肪酸等。
2).萌动 这些物质运输到胚的各个部分，转化合成胚的结构物
质，从而促使胚的生长。生长最早的部位是胚根。当胚根生长 到一定程度时，突破种皮，露出根尖，即完成萌动阶段。
16
作物生育时期
❖ 6.一年生园艺植物：营养生长期（发芽期、幼苗期、叶 簇生长期、产品器官形成期），生殖生长（花芽分化期、 抽薹期、开花结籽期）
❖ 8.多年生园艺植物： 有性繁殖木本——童期、成年期（结果初期、结果盛 期）、衰老期 无性繁殖木本——营养生长期、结果期、衰老期 多年生草本——
❖ 叶面积垂直分布
❖ 叶片间距
❖ 叶片厚度
❖ 叶片色泽 叶片倾角与叶面积指数的关系
叶片倾斜度 15° 30° 45° 90° 叶面积指数 5 4 3 2.5
•叶片直立的作物其群体最适叶面积指数高于叶片披
垂和平展的作物。
51
（四）、花的发育
植物的花
52
植物的花
53
植物的花
54
油菜花芽分化
55
小麦的花 穗
温度 小麦2～4℃, 15～22℃, 30～35℃；玉米10～
12℃ ,22～26℃ ，32～35℃。
空气 各种作物种子萌发需氧程度不同，花生、大豆、棉
花等种子含油较多，萌发时较其他种子要求更多的氧。
有些作物种子发芽还需要光
32
二、 作物器官发育
（一）、根的生长
❖ 根生物功能 ①固着 ②吸收 ③运输 ④储藏 ⑤合成
(完整word版)作物栽培学总论
第一章绪论第一节作物栽培学的性质、任务和研究法1、作物栽培学的性质作物栽培学是研究作物生长发育、产量和品质形成规律及其与环境条件的关系，并在此基础上采取栽培技术措施以达到作物高产、稳产、优质、高效目的的一门应用科学。
作物:人类栽培的绿色植物，包括粮、棉、油、糖、绿肥、饲料等.2、作物栽培学的任务作物栽培学的任务在于根据作物品种的要求,为其提供适宜的环境条件,采取与之相配套的栽培技术措施，使作物品种的基因型得以表达，使其遗传潜力得以发挥.要完成作物栽培学的任务,必须掌握与作物、环境、措施三个环节有密切关系的各种知识。
3、作物栽培学的特点复杂性:研究对象（作物，环境,措施）是极其错综复杂和变化多端的.季节性：大田作物“不违农时”,设施农业“反季节栽培”地区性：大处说,不同的地区；小处说，不同的地块变动性：新作物新品种的引种和创新，新技术新措施的引进，栽培作物的方法措施等也要不断变化.4、作物栽培的研究法1）生物观察法：肉眼观察和仪器测量2）生长分析法：叶面积消长和干物质动态3）发育研究法：对稻麦，特别注意分蘖消长、穗分化状况等4）生长发育研究法:根据器官建成规律，调查各营养器官的分化、发展和衰亡时期及其持续时间；观察穗分化和花芽分化进程，追踪小穗、小花分化数、退化数和成粒数及其临界期;测定不同时期有效叶面积及各器官的干重、碳素和氮素的含量以及碳氮比等；最后分析查明产量构成的各个因素.5）产量对比法：就是对不同作物品种或不同栽培技术措施进行田间小区或大田对比试验.这种对比发一般要设置若干个处理、安排若干次重复,进行田间比较，试验过程中要进行详细的观察测定和记载，收货时进行测产、考种，最后将试验结果进行统计分析.第二节作物的起源和起源地1、农业的发生农业起源的根本诱因可能是人口的不断繁衍和天然食物的短缺.从采集到种植，从渔猎到饲养,这是人类发展史上最伟大的变革，是最具突破性的飞跃。
2、世界各地最早种植的作物公元前7000年，穆雷贝特（叙利亚），采集野生小麦和大麦,可能栽培过公元前5000年，安纳托利亚（土耳其）,已栽培大麦和小麦公元前6000—7000年前，中国，普遍种植水稻公元前5500-3000年，非洲撒哈拉，栽培高粱和御谷之类公元前3600年，埃及，种植小麦和大麦公元前6000年，墨西哥定居村社，种植籽粒苋、玉米、豆类、南瓜和甘薯公元前4000年，南美的阿亚库乔人,种植马铃薯、玉米、南瓜和豆类欧洲，希腊，种植小麦和大麦3、中国是世界栽培植物起源中心之一中国是独立发展起来的古老农业中心之一,又是世界栽培植物起源中心和多样性中心之一。
作物产量和产品品质的
作物产量和产品品质的
生物产量、经济产量和经济系数三者的关系 1.作物的经济产量是生物产量的一部分。 2.经济产量的形成是以生物产量即有机物总量为物 质基础的。没有高的生物产量，也就不可能有高的 经济产量。但是有了高的生物产量，经济产量的高 低还要取决于生物产量转化为经济产量的效率--经 济系数。 由此看出，它们二者的关系十分密切。在正常生 长的情况下，各个作物的经济系数是相对稳定的、 因而生物产量高，经济产量也较高.
作物产量和产品品质的
二、产量的构成因素
作物产量是指单位土地面积上的作物群 体的产量，即由单株产量和单位面积上的株 数两个基本因素所构成的。不同的作物产量 构成因素有所不同。
作物产量和产品品质的
禾谷类：产量=穗数×单穗粒枝数×每分枝荚数× 单荚实粒数×粒重
作物产量和产品品质的
（一）粮食作物的品质 粮食作物包括禾谷类作物、豆类作物和薯芋类作 物，产品为籽粒、块根和块茎。产品品质概括为 营养品质、食用品质、加工品质和商品品质。 1.营养品质：指产品的营养品质，主要决定于产 品的化学成分及其含量； 禾谷类作物是人类营养中蛋白质和淀粉的主要来 源，小麦籽粒中蛋白质含量9%-26%，谷子8%9%，玉米5%-20%，水稻5%-11%。禾谷类作物 蛋白质的氨基酸成分及含量来判断的生物营养价 值。
作物产量和产品品质的
三、作物产量的形成特点
作物产量的形成与器官分化、发育和光合产物的分 配和累计密切相关，把作物的生育期划分为3个阶 段： 生育前期：营养生长阶段，光合产物主要用于根、 叶、分枝的生长，骨架生长 生育中期：生殖器官分化、形成和营养器官旺盛生 长的重叠期 生育后期：结实成熟阶段，光合产物大量运往籽粒， 营养器官停止生长且重量逐渐减轻，穗和籽实干物 质重量急剧增加，直至达到潜在储存量。
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本章内容
一．作物产量形成 二．作物的源—库—流理论 三．作物群体及其层次结构 四．作物品质形成
本章要求
掌握作物产量的基本概念，了解作物产量的形成 过程及特点；
了解作物高产群体的特点；
掌握植物源库流理论的概念及指导意义；
掌握作物品质的基本概念，理解并思考提高作物 品质的途径与措施。
收获种子的——禾谷类、豆类、油料等作物
水稻
小麦
玉米
薏苡
谷子（粟）
高粱
绿豆
大豆
芝麻
花生
向日葵
油菜
蓖麻
收获块根块茎的——薯芋类等作物
红薯
马铃薯
萝卜
木薯
生姜
魔芋
收获全部茎叶的——绿肥饲料作物
苜蓿
紫云英
满江红
白三叶
紫穗槐
水葫芦 （水浮莲）
亚麻
纤维用，经济产量指麻皮；油用，经济产量指种子。
不同类型作物的经济系数差异较大。
作物 水稻、小麦
玉米 薯类 甜菜 烟草
经济系数 0.35~0.50 0.30~0.50 0.70~0.85 0.60~0.70 0.60~0.70
作物 大豆 油菜 皮棉 籽棉 饲料和绿肥
经济系数 0.25~0.35 0.25~0.30 0.13~0.16 0.35~0.40
产量水平 （kg/hm2）
分蘖期
8034.5 0.640
7828.8 0.505
6340.7 0.689
越冬始期
1.524
1.345
1.404
返青期
3.430
2.123
2.739
拔节期
4.526
3.935
3.863
孕穗期
6.634
6.130
5.608
开花期
5.870
5.025
4.382
光合能力：一般以光合强度、光合生产率或光合 势为指标。
因此，大豆、花生和油菜籽的经济系数都较禾谷类作物的低， 但它们的单位重量产量所含有的能量却较多。
二、作物产量构成因素
作物的产量（一般指经济产量）构成因素是指 构成主产品（经济产量）的各个组成部分，因 作物种类和研究工作者的需要确定。
作物种类 禾谷类
豆类 根茎类
棉花
韧皮纤维作物
油菜 甘蔗 烟草 饲料和绿肥作物
玉米
粮食作物，经济产量指籽粒；饲料作物，经济产量 指茎、叶、穗等全部有机物。
经济系数（收获指数）：经济产量与生物产量的 比率。
作物的经济产量仅是生物产量的一部分，高的生 物产量不等于高的经济产量，这取决于生物产量 转化为经济产量的效率，即经济系数。
经济系数的高低并不表明经济产量的高低，仅表 明生物产量转运到经济产品器官中的比例。
在一定范围内，随着叶面积指数的增加，植物的 光合作用产物和产量也相应增加。
超过最适叶面积指数之后，下层叶片被遮荫，群 体的光合生产率不能进一步增长而处于停滞状态。
所以，各种植物都有其最适的叶面积指数。
在取得最适最大叶面积指数的基础上还要在植物 生长发育过程中形成较好的叶面积指数形成动态。
不同产量水平小麦群体光合叶面积指数变化动态
光合势=[（L2+ L1）/2]×(T2-T1)，上式中L表 示叶面积，T为时间。
光合时间：作物的有效光合时间与作物的生育期 长短、光照时数、太阳辐射强度及光合器官有效 功能期长短有密切关系。
作物光合器官持续时间的长短可以用群体叶面积 与其持续时间相乘的积（m2·d）来表示，叫做光 合势。
1.00
不同作物的经济系数差异很大，这与人们所需要的器官及其 化学成分有关。
一般说，凡以营养器官为主产品的作物，形成主产品的过程 比较简单，经济系数较高。以生殖器官为主产品的作物，其 经济产量的形成要经过生殖器官的分化发育直到结实成熟， 同化产物要经过复杂的转化过程，因而经济系数较低。
产品以碳水化合物为主的，在形成过程中需要的能量较少； 而含蛋白质和脂肪较多的产品，在形成过程中需要的能量较 多。
代表作物 稻、麦、玉米、高粱 大豆、蚕豆、豌豆、绿豆
甘薯、马铃薯
棉花
苎麻、红麻、亚麻、大麻
油菜 甘蔗 烟草 苜蓿、紫云英、苕子
产量构成因素 穗数、每穗粒数、粒重 株数、单株荚果数、每荚粒数、粒重 株数、株根茎数、根茎重 株数、株有效铃数、单铃籽棉重、衣
分 有效茎数、单茎鲜茎或鲜皮重、出麻
率 株数、株有效角数、每角粒数、粒重
第一节 作物产量形成
作物产量的类型 作物产量构成因素 作物产量形成机理
一、作物产量的类型
生物产量：作物在整个生育期间生产和积累的有 机物总量，即整个作物的总干物质量的收获量。 常指收获时整个植株地上部分总干重。
经济产量：作物在单位面积上所收获的有经济价 值的主要产品的重量。 生产中一般所指的产量即经济产量。 不同作物所提供的产品器官各不相同。 同一作物用途不同，其经济产量也不一样。
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：又称净同化率（NAR），是指单位 叶面积在单位时间内所积累的干物质的数量。是 在群体条件下测定植物叶片光合生产效率的指标。
净同化率提高，产量也会提高？ (X)
光合势（LAD）：在某一生育期间或整个生育期 内作物群体绿叶面积的积数，即每日叶面积的积 加。单位m2·d
三、作物产量形成机理
作物产量的物质来源： 光合作用 生物产量=光合面积×光合能力×光合时间-消耗 经济产量=生物产量×经济系数
光合面积：是指作物上所有的绿色面积，包括所 有具有叶绿体、能进行光合作用的各个部位。但 主要是叶面积。
群体叶面积用叶面积指数（leaf area index， LAI）来表示。 叶面积指数=绿叶面积/土地面积
收获块根块茎的， 生育前期需要大的 光合系统，中后期 争取贮藏器官膨大。
以收获种子为目的的作物 禾谷类，产量构成因素在全生育期依次重叠完成。
双子叶植物，果实着生植株下部或全株的，营养 与生殖矛盾大，结果数是关键。
果实着生植株顶部和上部，生殖生长靠后，结实 率是关键。
产量因素之间的关系：
相互制约关系：在一定范围内，很难同步增长。 相互补偿关系：在作物生育的中后期，有一定程 度的自动调节和补偿作用，特别是分支（分蘖） 能力强的作物。
有效茎数、单茎重（含糖率） 株数、单株叶数、单叶重 株数、单株鲜重
一般而言，越早形成的因素变异越大，受环境因 素的影响越大，在栽培上认为促控的效果也越大。 越晚形成的因素越为稳定，较多地受遗传特性所 控制，在栽培上认为促控的效果往往较小。
以收获营养器官为目的的作物 收获茎叶的，以争取最大生物产量