作物产量
作物产量是指单位土地面积上作物群体的产量,通常分为生物产量和经济产量。生物产量是作物在全生育期内生产的各种有机化合物总量,而经济产量则是栽培目的所需产品的收获量。
经济产量含义
经济产量是生物产量中所要收获的部分。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,被称为经济系数或收获指数。经济系数的高低并不表明经济产量的高低,而是反映了生物产量转运到经济产品器官中的比例。通常情况下,经济产量的高低与生物产量高低呈正比。不同作物的经济系数因其遗传基础、收获器官及其化学成分以及栽培技术和环境等因素而异。例如,薯类作物的经济系数通常在0.70至0.85之间,而水稻、小麦的经济系数则在0.35至0.50之间。尽管不同作物的经济系数有其相对稳定的数值变化范围,但通过品种改良、优化栽培技术和改善环境条件等手段,可以使经济系数达到高值范围,从而在较高的生物学产量基础上获得较高的经济产量。
构成因素
作物产量是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,这些因素会因作物种类而异。田间测产时,只需测量各构成因素的平均值即可推算出理论产量。这一方法简便易行,广泛应用于作物栽培及育种工作。单位土地面积上的作物产量随产量构成因素数值的增大而增加。然而,在群体栽培条件下,由于群体密度和种植方式的不同,个体所占营养面积和生育环境也会有所差异,导致植株和器官生长存在差异。在这种情况下,产量构成因素难以同步增长,甚至可能彼此之间存在负相关关系。尽管如此,在产量构成因素中仍可能存在最佳组合,即个体与群体协调发展的状态下,产量可以得到提升。
形成
作物产量的形成与其器官分化、发育及光合产物的分配和累积密切相关。理解其形成规律对于采用先进的栽培技术,进行合理的调控,实现高产至关重要。
产量因素形成
产量因素的形成在整个作物生育期内不同时期依次重叠进行。将作物生育期大致划分为三个阶段:前期、中期和后期。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了产量潜力的大小。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。前一生育时期的生长程度会对后一时期产生影响,营养器官的生长和生殖器官的生长相互影响,相互联系。生殖器官生长所需的养分大多由营养器官提供,因此,营养器官的良好生长是生殖器官形成和发育的重要保障。
产量因素在其形成过程中具有自动调节现象,这种调节主要体现在对群体产量的补偿效应上。禾谷类作物产量因素的补偿作用,主要表现为生长后期形成的产量因素可以补偿生长前期损失的产量因素。例如,种植密度偏低或苗数不足的情况下,可通过发生更多的分蘖,形成更多的穗数来进行补偿;穗数不足时,每穗粒数和粒重的增加也可以略微补偿。生长前期的补偿作用往往大于生长后期。不同作物的补偿程度也有差异,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,自动调节能力略弱。
物质积累分配
作物产量形成的全过程涉及光合器官、吸收器官及产品器官的建立及产量内容物的形成、运输和积累。从物质生产的角度来看,作物产量实际上是通过光合作用直接或间接形成的,并取决于光合产物的积累与分配。作物光合生产能力与光合面积、光合时间和光合效率密切相关。光合面积包括叶片、茎、叶鞘及结实器官能够进行光合作用的绿色表面积,其中绿叶面积是构成光合面积的主要组成部分;光合时间是指光合作用进行的时间;光合效率指的是单位时间内,单位叶面积同化二氧化碳的毫克数或积累干物质的克数。一般来说,在适宜范围内,光合面积越大,光合时间越长,光合效率越高,光合产物非生产性消耗较少,分配利用较为合理,则能获得较高的经济产量。
作物的干物质积累动态遵循Logistic曲线(S形曲线)模式,经历了缓慢增长期、指数增长期、直线增长期和减慢停止期。作物生长初期,植株较小,叶片和分蘖或分枝不断发生,并进行再生产。此时干物质积累量与叶面积成正比。随着植株的生长,叶面积的增大,净同化率因叶片相互遮蔽而下降,但由于单位土地面积上叶面积总量大,群体干物质积累接近直线增长。随后,叶片逐渐衰老,功能减弱,群体干物质积累速度减缓,同化物质由营养器官向生殖器官转运。当植株进入成熟期,生长停止,干物质积累也随之停止。作物种类或品种不同,生态环境和栽培条件不同,各个时期所经历的时间、干物质积累速度、积累总量及在器官间的分配都会有所不同。
干物质的分配随作物种类、品种、生育时期及栽培条件而异。生育时期不同,干物质分配的重点也有所不同。一般而言,作物干物质的分配是随着生长中心的转移而转移的。
参考资料
地膜覆盖对农作物产量的影响.百度学术搜索.2024-10-31
氮钾营养的交互作用及其对作物产量和品质的影响.百度学术搜索.2024-10-31
长期施肥的作物产量和土壤肥力变化.百度学术搜索.2024-10-31