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 。
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 。
4000
8000
12000
气候 — 土壤生产潜力作物生产潜力最大生产潜力
7500
5000
3750
最大生产力 光温生产力光合生产潜力气候生产力二、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。
（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 物 经 济 系 数水稻和小麦 0.35~0.50
玉 米 0.30~0.40
薯 类 作物 0.70~0.85
甜 菜 0.60
油 菜 0.28
大 豆 0.25~0.35
籽 棉 0.35~0.40
皮棉 0.13~0.16
烟草 0.60~0.70
叶菜类 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。
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）
小麦
54 427.5 17484.8 809.2 40.9 46.3
114 495.0 16978.5 767.5 34.3 45.2
149 585.0 18544.5 806.7 31.7 43.5
水稻
179 480.0 32400.0 868.3 67.5 26.8
293 550.5 32589.6 870.2 59.2 26.7
627 649.5 31565.7 842.8 48.6 26.7
674 673.5 27546.2 724.5 40.9 26.3
玉米
3 3.7 1627.9 392.3 446 241.0
6 5.8 2064.8 458.8 356 222.2
9 6.9 1758.7 350.0 256 198.9
12 8.3 1627.2 317.3 179 194.6
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）
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。
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、二氧化碳充足二、干物质的积累库正在生长的幼嫩组织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。
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。
干物质
（ g/株）
干物质
(t/ha)
0 4 8 12 16 20
60
50
40
30
20
10
12
10
8
6
4
2
0
播种后周数植株及其各部分物质积累的一般图示
140
120
100
80
60
40
20
0
15 30 45 60 75 90 105 120
20
30
出苗后日数高粱干物质分配率（李淮滨,1986）
干物质分配率
（ %）
叶鞘穗茎四、同化物的再分配同化物由沉积的地方运到利用它的地方叫再利用。
籽粒中同化物的来源
1、功能叶的光合作用
2、非叶部分的光合作用
3、贮藏器官中贮积的同化物再利用
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 。
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 。
4000
8000
12000
气候 — 土壤生产潜力作物生产潜力最大生产潜力
7500
5000
3750
最大生产力 光温生产力光合生产潜力气候生产力二、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。
（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 物 经 济 系 数水稻和小麦 0.35~0.50
玉 米 0.30~0.40
薯 类 作物 0.70~0.85
甜 菜 0.60
油 菜 0.28
大 豆 0.25~0.35
籽 棉 0.35~0.40
皮棉 0.13~0.16
烟草 0.60~0.70
叶菜类 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。
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）
小麦
54 427.5 17484.8 809.2 40.9 46.3
114 495.0 16978.5 767.5 34.3 45.2
149 585.0 18544.5 806.7 31.7 43.5
水稻
179 480.0 32400.0 868.3 67.5 26.8
293 550.5 32589.6 870.2 59.2 26.7
627 649.5 31565.7 842.8 48.6 26.7
674 673.5 27546.2 724.5 40.9 26.3
玉米
3 3.7 1627.9 392.3 446 241.0
6 5.8 2064.8 458.8 356 222.2
9 6.9 1758.7 350.0 256 198.9
12 8.3 1627.2 317.3 179 194.6
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）
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。
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、二氧化碳充足二、干物质的积累库正在生长的幼嫩组织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。
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。
干物质
（ g/株）
干物质
(t/ha)
0 4 8 12 16 20
60
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20
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播种后周数植株及其各部分物质积累的一般图示
140
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15 30 45 60 75 90 105 120
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出苗后日数高粱干物质分配率（李淮滨,1986）
干物质分配率
（ %）
叶鞘穗茎四、同化物的再分配同化物由沉积的地方运到利用它的地方叫再利用。
籽粒中同化物的来源
1、功能叶的光合作用
2、非叶部分的光合作用
3、贮藏器官中贮积的同化物再利用
