作物栽培学总论第三章作物产量形成概论
作物栽培学总论
作物栽培学总论作物栽培学总论第一章绪论第一节性质、任务和研究法一、性质和任务1、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。
也就是研究作物高产、稳产、优质、高效生产理论和技术措施的科学。
研究对象：各种作物群体9粮、棉、油、糖、绿肥、饲料等）。
作物与外界环境条件间的关系是必须研究的。
2、任务栽培作物包括作物、环境和措施3个环节。
作物栽培学的任务是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。
二、理论基础1、与相关学科的关系2、总论与各论的关系：共性与个性的关系。
三、特点和研究法1、作物栽培的特点：系统的复杂性、技术的实用性、生产的连续性、生长的规律性、明显的季节性、严格的地域性、变动性。
2、作物栽培的研究法：田间试验法（产量对比法）、生物观察法、生长分析法、发育研究法、生长发育研究法、模拟模型研究法。
四、作物栽培学的新进展1、叶龄模式与模式化栽培（计算机模拟仿真栽培）2、作物智能栽培3、轻简型栽培：作物直播栽培、再生栽培技术、4、反季节栽培5、物化栽培6、作物分子栽培7、作物清洁栽培第二节作物的起源和起源地一、农业的发生二、世界各地最早种植的作物三、中国是世界栽培植物起源中心之一四、我国作物的来源第三节作物的多样性和作物分类一、作物的多样性及其保护1、保护生物多样性的必要性和重要性2、作物的多样性二、作物的驯化和创造驯化、挖掘、创造三、作物引种及引种原则1、作物引种的概念与理论2、作物引种原则：生态生活条件得到满足、克服限制因子、引种作物逐步适应。
四、作物的分类1、按作物的生理生态特性分析喜温作物、耐寒作物；长日照作物、短日照作物中性作物、定日照作物；三碳C3作物、四碳C4作物；春播作物、夏播作物、秋播作物。
2、按作物用途和植物学系统相结合分类（1）粮食作物：谷类作物、豆类作物、薯芋类作物（2）经济作物：纤维作物、油料作物、糖料作物、其它作物（如嗜好作物）（3）饲料和绿肥作物：有豆科的、有禾本科的、也有其它的。
作物栽培与耕作学—作物产量与品质形成(总论)
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
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作物群体的层次构与光能利用率
章节
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。
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。
最新三章作物的生长发育
但还有另一种经常出现的概念和计算方法。
3.营养生长和生殖生长
营养生长：一般指营养器官根、茎、叶的生 长，一般在生育前期。
6.茎生长概述
单子叶作物茎。
中空茎和实心茎。节，节间，居间生长。 分蘖节，分蘖。分蘖的特性与意义。在某种意义上
分蘖决定水稻、小麦产量。 有效分蘖和无效分蘖。
拔节的概念。
6.1 单子叶作物分蘖发生及有效分蘖率
6.2 双子叶作物茎
生长方式：单轴生长和合轴生长 侧芽：每叶腋1个的有大豆、油菜、花生、芝麻等 正芽+副芽：棉花
期中期的作物。
净同化率NAR：单位叶面积在单位时间内所积累的干物质
的数量。NAR=（W2-W1）/1/2（l1+l2）×（t1-t2） 田间条件下，叶面积的变化显著高于净同化率。因而LAI
吸胀：吸收大量水分，需一定温度；
萌动：强烈化学反应，会放出大量热量；需大量氧 气和人工降温、补水；
发芽：生理抗性减弱，需保温，后期应补充营养。
人工催芽和播种应认真考虑上述原理。理解抢墒播 种的道理。
5.根系概述
（1）单子叶植物根 须根系，胚根（1-7条），节根，根的分布与后期保
根的重要性 （2）双子叶植物根 直根系，1条发达主根+各级侧根。直根如受害后，
(1)
苗期
本田期
出苗
(2)
营养期
移栽
成熟 生殖期
出苗
花芽分化
成熟
(3)
营养期
并进期
生殖期
作物栽培学(作物产量及其构成因素)
第一节作物产量及其构成因素•作物产量作物产量是作物一生所生产的产品数量。
作物产量通常分为生物产量和经济产量。
•生物产量指作物一生中，即全生育期内通过光合作用和吸收作用，即通过物质和能量的转化所生产和累积的各种有机物的总量，计算生物产量时通常不包括根系(块根作物除外)。
•经济产量栽培作物的目的是获得较多的有经济价值的产品。
经济产量是指栽培目的所需要的产品收获量，即一般所指的产量。
•经济系数或收获指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。
经济系数的高低仅表明生物产量转运到经济产品器官中的比例，并不表明经济产量的高低。
通常，经济产量的高低与生物产量高低成正比。
•生物产量、经济产量和经济系数的关系经济产量=生物产量×经济系数。
•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经济产品产量，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以下几个构成因素。
作物产量=株数×单株有效穗（分枝）数×每穗（分枝）粒（果荚）数×（每果粒数）×粒重•禾谷类作物的产量构成：穗数×单穗粒敷×粒重或穗数×单穗颖花数×结实率×粒重•豆类作物为产量：株数×单株有效分枝数×每分枝荚数×单荚实粒数×粒重•薯类作物产量：株数×单株薯块数×单薯重•棉花的产量：株数×单株有效铃数×单铃籽棉重×衣分•油菜的产量：株数×每株有效分枝数×每分枝角果数×每果粒数×粒重•产量构成因素间的关系•产量构成因素之间为乘积关系•产量构成因素相互间很难同步增长，往往彼此之间存在着负相关关系•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，前者是后者的基础，后者对前者有一定的补偿作用•产量因素形成的特点产量因素的形成是在作物整个生育期内不同时期依次而重叠进行的；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。
作物栽培学(大豆的产量形成)
一、大豆的产量形成
（一）大豆产量构成因素
大豆的子粒产量是单位面积的株数、每株荚数、每荚粒数、每粒重的乘积。
在同一品种中，将荚多、每荚粒数多、粒大等优点结合在一起比较困难。
（二）光合产物的积累与分配
1. 大豆的光合作用
（1）光合速率。
大豆作为典型的C3作物，光合速率比较低。
（2）光呼吸。
大豆的光呼吸速率比较高。
由光合作用固定下来的二氧化碳为25%~50%又被光呼吸作用所消耗。
占饱和光下净光合速率的1/3左右。
2. 大豆干物质的积累动态
（1）叶面积指数。
适宜的叶面积指数动态：苗期0.2~0.3、分枝期1.1~1.5、开花末至结荚初期5.5~6.0、鼓粒期3.0~3.4。
叶面积指数在3.0~6.0范围内，叶面积指数与生物产量、经济产量的相关性极显著。
（2）生物产量的形成。
（3）子粒产量的形成。
大豆生长发育的重要特点是生殖生长开始早，营养生长和生殖生长并进的时间长。
大豆早熟品种在出苗后50d左右、晚熟品种在出苗后75d左右，荚中子粒即已开始形成。
整个子粒形成期为45~50d。
3. 大豆干物质的分配。
作物栽培学总论 第3章 作物产量和产品品质
二、作物品质形成的决定因素
作物品质的形成是由遗传因素和非遗传因素两个方面决定的。 （一）优质品种的选用 禾谷类作物品质改良的重点，长期以来是围绕着提高蛋白质及其必需氨 基酸组分含量进行的。
1.小麦蛋白质含量，种间差异较大。
野生一粒小麦（18%-30%）和栽培一粒小麦（16%-27%）大于圆锥小麦 (9%-16%)和硬粒小麦(12%-16%)。 我国栽培品种蛋白质含量在8.07%-20.42%，赖氨酸含量变化在0.28%0.55%之间，春小麦高于冬小麦，地方品种高于育成品种 2.大豆蛋白质和油分含量，种间和品种间变化较大。 我国栽培品种的蛋白质含量变化在34.70%-50.75%之间(徐豹等，1984)； 籽粒含油量随种皮颜色不同变化在17.83%-19.58%之间，种皮黄色＞种 皮黑色和绿色＞褐色 (吉林市农业科学研究所，1982)。
合产物少，产量内容物主要依赖于花前贮备物。在高产栽培条件下，产
量的大部分来自花后的光合产物。 源的同化产物有就近输送的特性。
除了叶面积大小和光合速率以外，颖花叶比、粒叶比等也用来表示
源的供给能力或强度，其比值越高，说明单位叶面积供给物质量越多。
二、库
定义：库主要是指产品器官的容积和接纳营养物质的能力。 广义的既包括最终贮存同化物的器官，如种子、果实、块根、 块茎等，也包括还在生长中的幼嫩器官，如根、茎、叶、花、
二、作物品质形成的决定因素
（二）环境条件对品质的影响 1.环境条件对蛋白质含量的影响 (1)禾谷类作物籽粒蛋白质含量有明显的地区差异性。 小麦籽粒中蛋白质含量由北向南和由西向东逐渐提高，在同一经度 上由北向南每推进10°，籽粒中蛋白质平均提高4.5%，而在同一纬度上 由西向东推进40°，蛋白质含量提高了5.47%。
作物栽培学第三章作物产量与品质
在农业生产中，常将作物的产量分解为单株产量和单位
面积上的株数。单株产量又同分解为产品器官的数量和单个 器官的重量。这些构成产量的性状称为产量构成因素。 产量=穗数×单穗粒数×单粒重量 产量=穗数×单穗颖花数×结实率×单粒重量
由于产量是各个产量因素的乘积，因此理论上 仸何一个因素的增大，都能增加产量。 但实际上，各个产量因素是很难同步增长的， 它们乊间有一定的制约和补偿的关系。
通常有两种光合强度的概念：
一种是包括呼吸消耗在内的总同化率，
另一种是仍总同化率中减去呼吸消耗得出的净同化
率。
光合强度与作物产量乊间的关系相当复杂。 同一作物生产能力不同的品种和同一品种在不同 的栽培条件下，光合强度均有不同。幵非高产品种 或在高产条件下就一定具有较高的光合强度。
外界生态因子，如光照强度、温度、CO2浓度、水 分、矿质营养等对作物的光合强度有明显影响。
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
此类作物适于密植。玉米的果穗位于植株中部，穗位
叶及其上、下叶片 ( 合称棒三叶 ) 是灌浆期的主要光合器
官，过度密植会使棒三叶遮荫严重，降低光合强度。大
豆的荚果分布于植株整个冠层，群体过大时底部叶片収 黄，花荚脱落，更需注意调节群体大小和叶面积指数。
(1)改善群体的透光性能。 具直立型叶片的植株，上层叶片截获光能较少 ，较多的光照射到下层的叶片，更多的叶片所接 受的光能在光补偿点乊上，使较多的光合产物运
作物栽培学：第3章 作物产量和产品品质的形成
• 杨等的研究：
理 论 产 量 （ kg/m2） 透 光 率 (%)
1
0.25
0.8
0.20
r = 0.464*
0.6
0.15
0.4
0.10
0.2
0 60
0.05 r = 0.416*
80
100
株 高 (cm)
0.00 120
株高与产量、透光率的关系
• 结论： 适当增加株高，可以降低叶面积密度， 增加透光率，改善群体的光环境， 提高群体光合效率， 提高水稻产量。
第三章 作物产量和产品品质的形成
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
作物产量及其构成因素 作物的“源、流、库”理论及其应用 作物产量的潜力（不讲） 作物品质及其形成 作物品质的改良
第一节 作物产量及其构成因素
一、作物产量
作物产量是作物一生所生产的产品数量。 作物产量通常分为生物产量和经济产量。
1、生物产量
３）叶面积密度与群体光合速率
• 叶面积密度是指冠层内叶的垂直分布密度。 • LAI相同时，高株高群体的叶面积密度较小。
• 武田，比较了12个水稻新旧品种， 【-30d叶面积密度】——【-20～0d干物质产量】 之间的关系。
• 发现 【密度——产量】负相关
武田
550
干物质增加量（g/m2/d）
500
作物全生育期内通过光合作用和吸收作 用，即通过物质和能量的转化所生产和累 积的各种有机物的总量，计算生物产量时 通常不包括根系（块根作物除外）。
3、经济产量
• 栽培作物的目的是获得较多的有经济价值的产品。 经济产量是指栽培目的所需要的产品收获量，即 一般所指的产量。
作物栽培学_作物栽培学教案
课程名称
作物栽培学
课程代码
03085-03086
总学时120
讲课：90学时
实验：30学时
实习：1周
学分
5
课程性质
必修课选修课（√）
理论课（√）实验课（）
任课教师
职称
授课对象
农学专业
教材和
主要参考资料
教材
1.胡立勇主编.作物栽培学.北京：高等教育出版社，2008
2.杨文钰主编.作物栽培学.北京：中国农业出版社，2002
广义的作物是指由野生植物经过人类不断的选择、驯化、利用、演化而来的具有经济价值的被人们所栽培的一切植物。狭义的作物则指田间大面积栽培的农艺作物，即粮、棉、油、麻、丝、茶、糖、烟和饲料等作物，又称大田作物（field crops），农作物等，俗称庄稼。
1.1.2作物生产的特点
1.作物种植的地域性
2.作物种植的季节性
2.中国作物网：http：//
3.中国农业网：/
4.中国作物科技信息网：http：///caw/zuowu_c.htm
5.中国种植业信息网：http：//
（9）西北绿洲麦、棉、甜菜、葡萄区本区包括新疆全省，甘肃河西走廊，青海柴达木盆地，宁夏西北部及内蒙古西部，共137个县、市。
（10）青藏高原青稞、小麦、油菜区本区包括西藏自治区，青海南部和东北部，川西、甘南、云南西北德钦、中甸2县，共129个县、市。
第二节作物的起源与分类
2.1作物的起源
随着人类从以采集为生向着为自己生产食物这一转变，一些野生植物也被驯化培育成了栽培植物。考古发掘表明，自公元前7000年始，在穆雷贝特（Murey-bet，今叙利亚北部）、我国黄河流域、非洲、美洲等均有栽培作物的早期历史。
作物的产量及形成
三点、击添提加相高关标作题物文字作物产量的途径
产量的类型 构成因素
如何促进产量形成
三点、击添提加相高关标作题物文字作物产量的途径
在农作物生产中，为了获得最 大经济效益，除了提高产量，我们 还要注意什么？
籽棉
0.35~0.40
烟草
0.60~0.70 饲料和绿肥 1.00
经济系数有其相对 稳定的数值变化范围， 但通过品种改良、优化 栽培技术及改善环境条 件等，达到高值范围。
二点、击添作加相物关标产题量文字构成因素
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。
木薯
红薯
马铃薯
一、作物产量的类型
（1）不同作物收获产品的器官不相同
收获全部茎叶的——绿肥饲料作物
苜蓿
紫云英
一、作物产量的类型
（2）同一作物用途不同，其经Байду номын сангаас产量也不一样
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。
一、作物产量的类型
3. 经济系数
经济产量与生物产量的比率，又称收 获指数。
2. 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。
一、作物产量的类型
（1）不同作物收获产品的器官不相同
收获种子的——禾谷类、豆类、油料等作物。
水稻
小麦
玉米
花生
一、作物产量的类型
（1）不同作物收获产品的器官不相同
收获块根或块茎——薯类作物（木薯、甘薯、马铃薯）
——作物的生长发育—
作物产量及形成
一、作物产量的类型
辽宁职业学院农学系
二、有机食品生产技术
3.有机食品是一类真正源于自然、富营养、高品质的环保型 安全食品。 4. 有机食品标志的产品具有以下特点： 该产品除符合国家有关食品生产、 加工和卫生标准外， 还完全符合IFOAM基本标准。 该产品的原料不受任何污染，在生产过程中不使用任何合 成农药、化肥、除草剂、生长调节剂等化学物质。 该产品在加工过程中不使用合成的防腐剂、食品添加剂和 人工色素，在贮藏、运输过程中未受有害化学物质的污染。 该产品还满足《有机产品认证标准》规定的其他要求。
作物栽培——作物的产量和品质 辽宁职业学院农学系
一、绿色食品生产技术 （三）绿色食品生产必须具备的条件 （1）产品或产品原料产地必须符合绿色食品的生 态环境标准，限制产品生产过程中使用化学肥料、 农药和其它化学物质； （2）农作物种植、畜禽饲养、水产养殖及食品加 工必须符合绿色食品的生产操作规程； （3）产品必须符合绿色食品质量和卫生标准； （4）产品的标签必须符合《绿色食品标志设计标 准手册》中的规定。
作物栽培——作物的产量和品质
辽宁职业学院农学系
四、提高作物产品品质的途径
1.选用优质品种。如优质专用小麦、 高油大豆、抗病虫的转基因棉花品种。 2.改进栽培技术。合理轮作；合理密 植；科学施肥；适时灌溉与排水；适 时收获；运用标准化、规范化的生产 技术。 3.提高农产品的加工技术。降低或取 剔有害物质；添加人类必需的氨基酸、 纤维素等。
作物栽培——作物的产量和品质
辽宁职业学院农学系
三、作物的生产潜力
作物的最高产量主要取决于作物本身固有特性及 其适应环境的程度。 决定作物的最高产量的气候因素有温度、辐射和 生长期等。 提高光能利用率是提高产量的重要途径。作物只 能利用太阳辐射的可见光部分（占总辐射的 44.4%）进行光合作用，称为有效辐射。 作物的最大光能利用率理论值为可见光的12%。 从光能利用角度，作物的增产潜力很大。
作物栽培学总论-第三章-作物的生长与发育资料
2023年4月
作物栽培学通论 田小海
应用：卷叶性状
朱德峰等〔2023年〕高叶片卷曲度组合的剑叶 上外表由于受自身叶片遮光的影响而使光合强 度低于下外表。与叶片卷曲度低的组合相比， 叶片卷曲度高和中等的组合具有较小的叶片角 度、较高的叶片挺直度和较低的消光系数。对 于卷曲度低的叶片，下外表大多在弱光下，因 此光合作用相对较低。对于叶片卷曲度中等的 协优9308和两优培九，叶片上、下外表均能正 常受光，故上、下外表的光合强度均较高。
倾斜叶和平展叶两种群体光合性能比较
2023年4月
作物栽培学通论 田小海
光合势 LAD(leaf area duration)
光合势既叶·日积。 在某一生育期间或全生育期内作物群体绿叶面积的积数。单位 m2·日表示。在群体正常生长条件下，光合势与干物积存数量成 正相关。高产玉米与大豆全生育期的总光合势大约在15-25万 m2·日。
发芽条件：水分、温度、空气，其他特殊条件。
2023年4月
作物栽培学通论 田小海
种子的寿命与休眠
种子寿命：longevity，具有正常发芽率的种子贮藏年限一般13年，大豆较短，一般1年，禾谷类2年，蚕豆、绿豆达6-7年。与 贮藏条件有关，如低氧、低温有利于贮藏。
休眠：种子正常成熟后，3个条件均具备，但不能发芽的现象。 休眠是农业上特别好玩的重要性状。休眠与多种因素相关。
各种促进和抑制生长的措施都应当在该器官发育最 快过度到来之前完成。
由于各器官发育在时间上具有重叠和同伸的特点， 人为处理措施具有“联动性”。
2023年4月
作物栽培学通论 田小海
器官的同伸关系
在同一时间内，某些器官呈现有规律的生长和发育，叫
器官同伸关系。这种关系既表现在各同各器官之间，
作物栽培学：第3章 作物产量和产品品质的形成
3、经济产量
• 栽培作物的目的是获得较多的有经济价值的产产量。
4、经济系数或收获指数
• 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。
③在产量构成因素中，按列出的顺序，前者是后者 的基础，后者对前者有一定的补偿作用。
三、 产量因素形成的特点
1、 产量因素的形成
• 产量因素的形成是在作物整个生育期内不 同时期依次而重叠进行的。 可分为前期、中期、后期3个阶段
以水稻为例，说明产量形成与生育时期
1、生育期及各因素的决定阶段 2、分析：各因素与遗传、环境、
作物的干物质积累动态遵循S形曲线模式，即经
历缓慢增长期、指数增长期、直线增长期和减慢停
止期。
干物质生产、运输、分配和积累，随生育时期、
栽培条件以及作物（品种）而异。
四、 生长分析
通过测定干物质重、叶面积等的指标来理解和分 析干物质增加规律的方法。
植物生长的快慢可以用生长速率表示。它可分为 绝对生长速率、相对生长速率等。 1、绝对生长速率(AGR)
1、产量构成因素
作物产量可以分 解为以下几个构
成因素。
株数 单株有效穗（分枝） 每穗 (分枝) 粒 (果荚) 数
每果粒数 粒重
• 分析产量构成因素的作用 预测产量 发现生长发育中的问题 决策栽培措施
禾谷类作物的产量构成： 穗数×单穗粒数×粒重 穗数×单穗颖花数×结实率×粒重
豆类作物为产量： 株数×单株有效分枝数×每分枝荚数×单荚实
第三章 作物产量和产品品质的形成
优选作物栽培学总论第三章作物的生长与发育
影响根系生长的因素
（1）水分、养分、O2 （2）培肥土壤的意义 （3）后期管理的技术：避免干旱，适度排水，
营养协调
茎生长概述
单子叶作物茎 中空茎和实心茎。节，节间，居间生长。分蘖节，分蘖。分蘖的特
分蘖（枝）发生的条件及利用
条件主要与营养有关，如N，光照，主茎积蓄的营 养等。
分蘖习性也是一种基因控制的性状。
禾谷类作物低位蘖的发生意义很大，特别注重苗期 和苗田中发生的分蘖。
按照叶龄模式，水稻的移栽密度应该首先考虑该品 种在苗田分蘖发生的数量和分蘖力。做到有计划 的利用低位分蘖，同时避免无效分蘖的发生。
由不同的人制定的苗期，以水稻为例：
本田期
(1)
出苗
(2)
营养期
移栽
生殖期
成熟
出苗
(3)
营养期
花芽分化 并进期
成熟 生殖期
出苗 苗期
(4)
幼分 分蘖期
开花 拔节抽穗期
成熟 灌浆成熟期
(5)
出苗期
分蘖期
拔节期
抽穗期
开花期
成熟期
生育期划分的“始-终”点概念
实际生产和科研中必须对各生育时期的“始-终”点进行界定 才可能得出最终生育时期。首先， “始-终”点上必须确定可明确 观察的形态和生理指标。其次，必须确定田间调查时的调查标准。
优选作物栽培学总论第三 章作物的生长与发育
2007年4月
作物栽培学通论 田小海
生长发育的概念
生长：体积和重量的增加,通过细胞分裂和细胞扩大来完成,既包 括营养体的生长也包括生殖体的生长.
农学概论--第三章作物生长发育与产量品质
农学概论--第三章作物生长发育与产量品质第三章作物的生长发育与产量、品质1.作物的生长包括:营养生长和生殖生长2.作物生育期：作物从出苗到成熟的天数称为生育期3.一般棉花将播种出苗到开始吐絮的天数作为生育期，将播种到全田收获完毕称为大田生育期4.影响作物生长发育的因素有：1）遗传特性2）温光条件3）栽培措施5.生长大周期用坐标表示时呈S型曲线，形成由慢到快再到慢的规律6.种子休眠原因：1）种皮厚，透气性差2）胚未完全发育3）后熟作用未完成4）抑制物质的存在7.解除种子休眠的措施：1）对种皮厚、透气差的种子，可采用机械摩擦、加温或强酸处理的方法2)因胚未完全发育和后熟作用未完成而休眠的种子，常采用层积法、变温处理和激素处理等方法3）对于因抑制物质的存在而休眠的种子，可采用水浸泡、冲洗、低温等方法来解除其休眠8.作物以穗分化或花芽分化为界线分为营养生长和生殖生长两段，若营养生长和生殖生长同时进行则称为并进9.种子萌发的过程：1）吸水膨胀2）萌动3）发芽10.作物产量分为生物产量和经济产量11.生物产量：作物在整个生育期间生产和积累的有机物的总量，即整个植物（一般不包括根系）的干物质重量称为生物产量12.经济产量：单位面积上所获得的有经济价值的主产品数量，也就是生产上所说的产量13.经济系数：生物产量转化为经济产量的效率，即经济产量与生物产量的比值14.禾谷类作物产量的构成因素：1）穗数2）每穗实粒数3）单粒重15.产量构成因素间的相互关系：1）相互制约：一般是前期对后期的制约2）相互补偿：一般是后期对前期的补偿16.源：指光合作用供给源或代谢源，是制造和提供养料的器官，主要是全部的营养器官库：光合产物储藏库或代谢库，是指储藏、利用或消耗有机物的器官流：光合产物的转运和分配，它与作物体内输导系统的发育状况及转运速率有关17.提高光能利用率的途径：1)选育高光合效率的品种2）改革耕作制度，合理安排茬口3）采用合理的栽培技术和措施4）提高光合效率，减少呼吸消耗18.作物品质：指收获目标产品达到某种用途要求的适合度19.作物品质的评价标准：形态指标和理化指标20.对提供食物的作物，其品质主要包括使用品质和营养品质；对经济作物而言，品质主要包括工艺品质和加工品质21.作物品质的主要类型有食用品质、营养品质、工艺品质、加工品质、商业品质22.小麦成熟的三个时期：乳熟期、蜡熟期、完熟期，其中蜡熟期为小麦最佳收获期23.举例说明提高产品品质的途径有哪些？1）选用优质品种：随着育种手段的不断改进，品质育种越来越受到重视，粮棉油等主要作物的优良品种，有很多得到了推广。
水稻栽培学(第三节)
3.源库互作型
源库特征
其库源特性介于上述两类品种之间或库容量虽
大，但结实率也高，源库共同制约其产量形成，
增源或增库均可增产。
栽培策略
源、库的自身调节能力较强，措施的回旋余地
也较大，栽培策略上应据具体条件而定。
三、群体质量指标及其调控
（一） 群体质量指标
群体质量，即是反映群体发育优劣的多项性
质积累，使抽穗期达到适宜值，着眼于大力提高后期的群体光合生 产积累量。
2、适宜的LAI及较高的总颖花量
适宜LAI对群体质量的意义：水稻高产须有一个适宜的最大LAI，因为
它是协调源、库关系和各部器官平衡发展的基础。
抽穗期群体适宜LAI值要通过合理的叶面积发展动态来实现：群体拔
节前后的叶面积增长应维持一个适当的比例。
1、群体质量调控的技术模式
第一，高产群体的培育，着重放在结实期群体的高光效、高
积累；
第二，尽可能压缩群体的起点和前期总生长量，为经济器
官分化形成期各部器官的健壮发展让出空间；
第三，充分发展个体，合理利用分蘖在群体发展中的自动调
节作用。在前期小群体的基础上，通过壮个体实现物质的高积 累，满足高产群体具备的各项质量指标的要求。
4、较高的单茎茎鞘重
水稻单茎茎鞘重把茎秆的综合性状联系在一起，是对
抽穗后水稻群体质量的一个全面反映。
抽穗期茎秆壮实，平均单茎茎鞘重高的群体，能起合
理配置光合系（叶）和受容系（穗）、提高群体光合和物
质运转能力的作用，在高水平上协调源库关系。因而在适
宜LAI条件下，单茎茎鞘重愈高，群体质量愈高。
效氮肥，有效防止颖花退化，同时，有效提高穗
期叶片含氮及茎鞘中淀粉的含量，有利于后期向
作物栽培学 总论第三章 作物产量与品质的形成
净同化率是生长分析法的一个重要的基本概念，它表示单位叶面积在单位时间内物质增长量，大体上相当于用气相分析法测定的单位叶面积同化效率的数值。它是从叶片实际同化作用中，扣除了叶片、茎及根系呼吸作用所消耗的部分以及落叶失去的部分。净同化率的单位可用g／m2·周或mg／m2·d来表示。
式中：L为叶面积；WL为相应的叶干重。可将叶面积比率(LAR)分解为：
式中：WL／W为叶干重占植株干重的比率，叫叶干重比（LWR）。进而可推导出下式：
RGR＝NAR·SLA·LWR
由上式可知，相对生长率受净同化率、比叶面积及叶干重比的影响。
⑤作物生长率(Cropgrowth rate，CGR)作物生长率又叫群体生长率，它表示单位土地面积上作物群体干物质的增长速度，也就是单位土地面积上作物群体在单位时间内干物重增长量。即：
三、作物产量形成特点
作物产量的形成与器官分化、发育及光合产物的分配和累积密切相关，了解其形成规律是采用先进栽培技术，进行合理调控，实现高产的基础。
(一)产量因素的形成
1．产量因素的形成产量因素的形成是在作物整个生育期内不同时期依次而重叠进行的。如果把作物的生育期概分为3个阶段，即生育前期、中期和后期，那么以子实为产品器官的作物，生育前期为营养生长阶段，光合产物主要用于根、叶、分蘖或分枝的生长；生育中期为生殖器官分化形成和营养器官旺盛生长并进期，生殖器官形成的多少决定产量潜力的大小；生育后期是结实成熟阶段，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，穗和子实干物质重量急剧增加，直至达到潜在贮存量。一般说来，前一个生育时期的生长程度有决定后一个时期生长程度的作用，营养器官的生长和生殖器官的生长相互影响，相互联系。生殖器官生长所需要的养分，大部分由营养器官供应，因此，只有营养器官生长良好，才能保证生殖器官的形成和发育。因而，在高产栽培中，应通过合理密植、施肥、灌溉等措施，建成适度的营养体，为形成较多的结实器官，增加产量提供物质基础。
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0.30~0.40
0.70~0.85
0.60
0.28
0.25~0.35
0.35~0.40
0.13~0.16
0.60~0.70
1.0
二、作物产量构成因子
作物
产量构成因子
禾谷类 穗数、每穗实粒数、粒重
豆 类 株数、每株有效分枝数、每分枝荚数、每荚实粒数、粒重
薯 类 株数、每株薯块数、单薯重
棉 花 株数、每株有效铃数、每铃籽棉重、衣分
在整个生育期中，不同生育时期有不同的同化物 分配中心。
生殖生长阶段同化物的分配与经济产量形成有关。
经济产量来自部分生殖阶段的光合产物；抽穗前 植株中光合产物向籽粒运转的能力。
60
12
50
干 40 物 质 30 （g/株）
674
673.5
27546.2
40.9
26.3
3
3.7
玉6
5.8
米
9
6.9
12
8.3
1627.9 2064.8 1758.7 1627.2
392.3 458.8 350.0 317.3
446
241.0
356
222.2
256
198.9
179
194.6
第四节干物质生产、转运分配与产量形成
一、干物质的生产（源）
地运到距它最近的需求器官。
2、同侧运输 有些作物叶片生产的同化物运向同
侧的需求器官。
（三）源库的相互关系与同化物运输
1、源的光合能力与同化物运输 当光合旺盛的情况下，同化物的运输能力
也增强。 2、库对同化物运转的影响
光合产物运转的数量、方向、速度都因库 的状态而变化。
三、整个生育期同化物的分配
许多作物生育前期茎叶既是源也是库，干物质 在茎叶中积累迅速；在生育后期大部分同化产物运 向籽粒。
作物在生长发育过程中进行干物质生产的 主要器官是叶片—源。
源的大小和生产能力直接影响物质生产的 量，进而影响作物产量的形成。
源的供给能力
禾谷类作物开花 前的光合产物
产量器官 贮备在茎、叶、鞘
在现代高产栽培情况下，产量大部分来自
于花后的光合产物。要求在栽培上控制好源 器官，使叶面积指数在灌浆期间具有较高值 和维持较长时间。
第三节作物产量形成特点
1、作物产量形成具有一定顺序性
2、各产量构成因子在产量形成过程中 各具特点
3、对环境和栽培技术要求也有一定差 异
4、产量构成因子间具有补偿作用
产量构成因子间的补偿作用
株数／㎡ 穗数／㎡
粒数／㎡
粒重／㎡
粒数／穗 单粒重（mg）
54
427.5
17484.8
809.2
40.9
46.3
作物在某一具体环境条件下表现出来的生产力是 现实生产力。
12000
8000 最 大 生 产 力最大生产潜 4000 力
光 合 生 产
7500
光
5000
温 生
气 候
气候—土壤生产潜力 3750
潜产 力力
生 产
力
作物生产潜力
二、限制作物生产潜力的因素
1、光能利用率低 2、温度：积温不足 3、水分：降水在空间和时间上分布 不均 4、土壤基础肥力下降 5、管理措施跟不上
油 菜 株数、每株有效分枝数、每分枝角果数、每角果粒数、粒重
甘 蔗 有效茎数、单茎重
烟 草 株数、每株叶数、单叶重
绿 肥 株数、单株重
产量构成因子之间的关系
1、各产量构成因子的数值越大，产量就越高。 各产量构成因子相互制约。
2、产量构成因子之间负相关
在任何情况下作物产量都随产量构成因 子的增加而增加；单位面积穗数和单粒重在 低产低肥条件下与产量关系密切，在高产高 肥和穗数达到一定范围后关系不大。穗粒数 在提高穗粒重的作用中占60~80%。千粒重比 较稳定。
小 麦
114
495.0
16978.5
767.5
34.3
45.2
149
585.0
18544.5
806.7
31.7
43.5
179
480.0
32400.0
868.3
67.5
26.8
293
550.5
32589.6
870.2
59.2
26.7
水
稻 627
649.5
31565.7
842.8
48.6
26.7
724.5
（二）经济产量：是指栽培目的所需要的 有经济价值的主产品的收获量。
（三）经济系数
经济系数=经济产量／生物产量 1、收获器官不同，经济系数不同 2、主产品的化学成分不同，经济系数 也不一样。
不同作物的经济系数
作 水稻和小麦 玉米 薯 类 作物 甜菜 油菜 大豆 籽棉 皮棉 烟草 叶菜类
物
经济系数
0.35~0.50
二、干物质的积累
正在生长的幼嫩组织
库
暂时性的贮藏器官
永久性的贮藏器官
库的贮积能力
灌浆持续期 灌浆强度
库的贮积能力
二、干物质的转运
（一）运转速率和比集运量
运转速率是指单位时间内运转同化物的量 比集运量是指单位时间内单位韧皮部横截面 运转的同化物的量。
（二）同化物的运输方向
1、就近运输 每个叶片生产的同化物首先或大量
不同部位的叶片对产量的贡献不同
1、穗子顶生作物籽粒碳水化合物主要来自 于穗和最上部3片叶的光合作用，但不同叶 片的贡献不同。
2、玉米棒三叶，特别是穗位叶的光合产物 主要供给果穗；
3、大豆各层次叶面积与豆粒间的相关显著；
4、油菜花后主要光合部位是角果。
增强源的供给能力的措施
1、延长光合时间 2、提高光合强度 3、增加光合面积 4、二氧化碳充足
第三章 作物产量形成
第一节 作物生产力及限制因素
作物栽培的目的是为了获得较高的产量， 从而获得较高的经济效益。作物生产的实质 是绿色植物的生产，转换贮存能量。作物之 所以能够进行物质生产，主要是作物具有生 产力。
一、作物生产力的概念
把初始生产者即作物所具有的这种对 外界能量和物质进行吸收、转化和积累 的能力，称为作物生产力。
不同作物、同一作物不同品种、同一 品种不同栽培条件作物生产力有很大差 异。
作物生产潜力和现实生产力
我们假设环境中光、温、水、二氧化碳和氧气均 不对作物生长施加限制；土壤基础良好；无病虫害 及其它自然灾害的破坏。作物在所有的生长因子都 充分地、合理地、而又适时适量地得到供应，同时 作物群体结构处于最适状态下达到的生产力是最大 生产力，也就是生产潜力。
三、提高产量潜力的途径
1、高光效育种，提高光能利用率 2、合理密植，提高光能截获率 3、利用间作、套作和复种，提高光能利用率 4、合理安排茬口 5、采用最佳综合栽培技术，利用育苗移栽和地 膜覆盖技术。
第二节 作物产量和产量构成因子
一、作物产量
（一）生物产量：作物在整个生育期间生 产和积累的有机物质的总量，即全部植株 干物质的收获量。