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1、第二章 作物的生长发育,教学目的： 一、掌握生长发育的概念、作物生育期与生育时期、生育阶段 二、熟悉作物生长的一般过程 三、了解S形生长进程理论的应用 教学时数：4 学时 教学内容： 第一节 作物生长发育 一、作物生长与发育的概念及相互关系 二、作物生长的一般进程 三、作物生育期与生育时期、生育阶段 第二节 环境与作物生长发育 一、光照与作物生长发育 二、温度与作物生长发育 三、水分与作物生长发育 四、养分与作物生长发育 第三节 作物的群体结构与群体质量,第一节 作物生长发育与调控,、生长发育的概念 生长是指作物个体、器官、组织和细胞在体积、重量和数量上的增加，是一个不可逆的量变过程。 发育是
2、指作物一生中其结构、机能的质变过程，其表现为细胞、组织和器官的分化，最终导致植株根、茎、叶和花、果、实、种子的形成。,关系： 作物生长和发育是交织在起的，没有生长便没有发育，没有发育也不存在进一步的生长，生长发育，发育生长交替推进，生长是发育的基础，发育是生长的量和质的进一步表现。 栽培上关心的是植株由营养生长向生殖体过渡。这要求定的外界条件-温度的高低和昼夜的长短是主要的决定因素。,二、营养生长和生殖生长 营养生长-作物营养器官根、茎、叶的生长； 生殖生长-生殖器官花、果实、种子的生长。 通常以花芽分化(幼穗分化)为界限，生长过程大致分为两段，前段为营养生长期，后段为生殖生长期。 小麦：春性
3、 5-6片叶后开始幼穗分化 玉米：早熟6片叶开始雄穗分化，晚熟8-9片叶； 棉花：2-3片叶开始花芽分化,营养生长期 营养生长与生殖生长并进期 生殖生长期 棉花： 营养生长 并进期 生殖生长期 出苗花芽分化前 花芽分化-吐絮 吐絮后,三、营养生长和生殖生长的关系及调控 (一)、营养生长与生殖生长的关系 1.营养生长是生殖生长的基础； 作物没有一定的营养生长期，不会开始生殖生长；营养生长期生长的优劣直接影响到生殖生长的优劣，最后影响到产量；但营养生长必须适度。,2.营养生长与生殖生长并进阶段两者矛盾大，要促进其协调发展 若营养生长过旺，则水稻、小麦群体过大，叶片肥大，植株过高，容易引起后期倒伏，
4、幼穗分化受影响，穗多、粒少，产量下降；棉花、大豆枝叶繁茂，生长过旺，蕾铃和花荚脱落； 若营养生长不良，生殖生长也会受影响。,3.在生殖生长期，作物营养生长还在进行，要掌握得当 若营养生长过旺，后期贪青晚熟，影响种子和果实的充实形成； 若营养生长太差，引起作物早衰，影响种子和果实的形成。,(二)、营养生长和生殖生长的调控 不同的作物其调控方法不同： 1.以果实或种子为收获对象的作物，开花前重点培育壮苗，使营养生长发育健全，搭好丰产的架子，为花果生长准备物质基础。同时，还要防止生长过旺，以免进入生殖生长阶段时不能建立花果生长的优势。 2.以营养器官为收获对象的马铃薯，花前主要以茎叶生长为主，此期间
5、块茎虽然也在膨大，但总量不高，花后主要以块茎膨大和淀粉积累为主。,3.以茎为收获对象的作物如甘蔗，要促进茎的伸长。通过增加密度抑制分蘖，提高产量。 4.以叶为目的的烟草要抑制生殖器官的分化和腋芽的生长。 5.饲料和绿肥作物在保证质量的前提下，收获前可任其生长。,四、作物生长发育的一般进程“S”形生长曲线 作物的个别器官、整个植株的生育以及作物群体的建成和产量的积类均经历前期较缓慢、中期加快、后期又减缓以至停滞衰落的过程。这个过程遵循一条“S”形生长曲线,大麦各生育时期的干物质变化图,（一）如按照作物自种子萌发至收获来划分，可将“S”形曲线分为四个阶段： 1.缓慢增长期-种子内部发生变化，生长缓
6、慢。可用指数方程 yaebx表示，（b0) 2.快速增长期-生长期或快速生长期，生长率不断增加。可用直线方程 ya+bx表示 3.减速增长期-生长继续以恒定的速率（通常最高速率）增加，可用二次方程ya+bx+cx2表示 4.缓慢下降期-生长速率下降，因为细胞成熟并开始衰老。可用指数方程 yae-bx表示,（二）S形生长进程的应用 1.S形曲线可以作为检验作物生长发育进程是否正常的依据之一； 2.各种促进或抑制作物生长的措施，都应该在作物生长发育最快速度到来之前应用。如：用矮壮素控制小麦拔节，应在基部节间尚未伸长前施用； 3.同一作物的不同器官，通过S形生长周期的步伐不同，在控制某一器官生育的同
7、时，应注意对其他器官的影响。如：小麦拔节后施氮肥，对穗形大小和花芽分化期促进作用，但同时促进基部1-2节间的伸长。,(一）生育期：指作物从播种到收获的整个生长发育所需的总天数。准确计算方法应当是从籽实出苗到作物成熟的天数。 1.收获籽粒为对象：指种子出苗到新种子成熟所经历的总天数； 2.以营养器官为播种或收获对象：播种材料出苗到主产品收获适期的总天数； 3.育苗移栽作物 出苗到移栽的天数-秧田生育期 移栽到成熟的天数-大田生育期,五、作物的生育期和生育时期,水稻育苗,水稻机械化插秧,人工插秧,4.作物的生育期长短 作物生育期的长短不同，主要是由作物的遗传性和所处的环境条件决定的。 如：冬小麦有
8、早熟品种、中熟品种和晚熟品种； 冬小麦生育期100300天，平均230d左右； 春小麦100120天； 从南到北，从东到西生育期逐渐拉长，可相差200d左右 问：早熟品种和晚熟品种谁的产量高？,5.影响生育期的因素 1).遗传因素-同一作物生育期因品种而异，有早、中、晚熟之分。 2).环境因素-主要是光照和温度的影响。如水稻为喜温短日照作物，由南向北引种时，因纬度增高，日照长，温度低，生育期延长。相反方向引种表现为早熟。 3).栽培措施土壤肥沃，氮较足，土壤CN小，水分适宜，茎叶生长过旺，成熟延迟。反之表现早熟。,（二）生育时期 生育时期在作物的全生育期中根据其形态和生理上发生显著变化的特点划
9、分成几个阶段称之为生育时期。 例如：稻、麦-出苗期、分蘖期、拔节期、孕穗期、抽穗期、开花期、成熟期 玉米-出苗期、拔节期、大喇叭口期、抽穗期、吐丝期、成熟期 豆类-出苗期、分枝期、开花期、结荚期、成熟期 马铃薯-出苗、现蕾、开花、结薯、薯块膨大、淀粉积累、收获。,第二节 作物生长发育与环境,在农田作物栽培的生态系统中，环境是指作物生活空间的外界自然条件的总和，不仅包括对其有影响的种种自然环境条件，还包括生物有机体的影响和作用。 自然环境 环境 人工环境：指所有的为作物正常生长 发育所创造的环境。,措施 所采取的措施中， 一部分直接作用于 作物 环境 作物体，但更多的 是用于改善作物的 生理生化
10、过程 生物因子。 产品产量、品质,环境与作物的关系,非生物因子,气候因子,光能、温度、空气、水分等。如光照强度、 日照长度、光谱成分、温度、降水量、降水 分布、蒸发量、空气、风速等,土壤-地形因子,土壤结构、土壤营养 地势、地貌、坡向、坡度,生物因子,植物,动物,微生物,环境因子分类,人为因素：主要指栽培措施，直接作用于作物如整枝、打杈等，改善作物的环境条件，如耕作、施肥、灌水等，还包括环境污染的危害作用。,一、光照与作物生长发育 太阳能是自然界中植物生产有机物质的唯一能源。绿色植物吸收太阳光能并通过光合作用将CO2和水合成有机物质，把光能转变为贮存于有机之中的化学能，实现能量的吸收、转换和贮
11、藏。 栽培作物的目的在于获取收获物，作物产量的95%以上来自光合作用，而来自土壤中的无机盐部分则不足5%。所以光照强度与作物生长发育和产量形成有密切的关系。,日本特殊光照技术培育农作物,（一）作物的光周期现象 光周期现象-作物对于白天和黑夜的相对长度的反映。 根据大多数作物对光周期的不同反应，分为：分为长日照、短日照、中性作物和定日照作物。 光周期现象在引种上的重要意义：纬度相近的地区，日照条件基本相同，引种成功的可能性大；,短日照作物南种（短日照、高温）北引（长日照、低温），生育期延长，甚至不能正常开花结实，北种南引则相反； 长日照作物南种北引，生育期缩短，应选择迟熟种，北种南引选择早熟种。
12、 例如：小麦南种北引，其生育期缩短。,（二）光照强度与作物的生长发育,光照强度：是指物体被可见光照明的程度，简称光强、照度，光照强度大小取决于可见光的强弱，单位lx.作物正常发育适宜的光照强度8000-12000 lx. 1光照强度与作物生长 光照强度对作物生长及形态建成有重要的作用。如作物种植过密，株内行间光照就不足，由于植株顶端的趋光性，茎秆的节间会过分拉长，这样一来，不但影响分蘖或分枝，而且影响群体内绿色器官的光合作用，导致茎秆细弱而倒伏，造成减产。,2.光照强度与作物发育 光照强度也影响作物的发育。如棉花在开花、结铃期遇长期阴雨天气，光照不足，影响碳水化合物的制造与积累，就会造成较多的
13、落花落铃。 3.光照强度与光合作用 作物对光照强度的要求通常用“光补偿点”和“光饱和点”表示。,光补偿点-光合作用过程中吸收CO2和呼吸作用过程中放出的CO2等量时的光照强度。 光饱和点-随着光照强度的进一步增强，光合速率也逐渐上升，当达到一定值之后，光合速率便再不受光照强度的影响而趋于稳定，此时的光照强度叫做光饱和点。 光补偿点和光饱和点分别代表光合对光强度要求的低限与高限，也分别代表光合对于弱光和强光的利用能力，可作为作物需光特性的两个重要指标。,几种作物的需光特性,在作物生产上，常根据作物对光照强度要求的特点，采取适当措施，来提高产量和品质。例如有些光饱和点较低的作物，在较低的光照强度下
14、，仍能正常进行光合作用，形成较多光合产物，如大豆、马铃薯，便可在一些高秆作物(玉米、高粱等)行间间作。种植麻类作物时，一般要求种得密一些，使行、株间的枝叶相互遮荫，促进植株往高生长，抑制分枝，这样有利于多收麻皮，提高品质。,小麦玉米间作,（三）光谱成分与作物的生长发育 1.光合有效辐射：在光合作用中，作物只对可见光区(390760nm)的大部分光波吸收，用于进行光合生产，这部分辐射称为光合有效辐射。约占太阳总辐射量的4050左右。 2. 光谱带：把太阳辐射对植物的效应，按波长划分为8个光谱带，各个光谱带对植物的影响大不相同。0.72m的大致相当于远红光，0.710.61m为红、橙光，0.6l0
15、.5lm为绿光，0.5l0.40m为蓝、紫光。 3.光谱作用：红光有利于碳水化合物的合成，蓝光则对蛋白质合成有利。紫外线照射对果实成熟起良好作用，并能增加果实的含糖量。,高山、高原上栽培的作物，由于接受青、蓝、紫等短波光和紫外线较多，一般植株矮，茎叶富含花青素，色泽较深。丰富的蓝紫光是高原春小麦屡出高产纪录的重要生态因素之一。 不同的光谱成分对作物生育有不同的影响。如用浅蓝色薄膜育秧与用无色薄膜相比，前者秧苗及根系都较粗壮，插后成活快，分蘖早而多，生长茁壮，叶色浓绿，鲜重和干重都有增加，这是因为浅蓝色的薄膜可以大量透过光合作用所需要的380760nm波长的光，因而有利于作物的光合过程和代谢过程
16、。,【讨论】 提高作物光能效率的途径？,四、提高作物光能效率的途径(参考答案) 1.选用高光效良种：应选用株型、叶型合理且高光效的高产稳产品种。株型紧凑、叶片挺直的品种。 2.间作套种:通过不同作物群体的合理配置，从时间和空间上更好的利用光能和地力。间作套种田可以利用高矮杆、宽窄叶作物进行间套。 3.合理密植：合理密植的增产机理主要是使叶面积指数处于最适宜的范围内、，使太阳光的截获量增加，从而增加作物干物质积累，提高产量和品质。,二、温度与作物的生长发育 （一）基点温度,（二）积温 1.积温：通常把作物整个生育期或某一发育阶段内高于一定温度数以上的日平均温度的总和，称为某作物或作物某发育阶段的积温。 2.有效积温：作物不同发育时期中有效生长的温度下限叫生物学最低温度，在某一发育时期中或
