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1、第三第三节节 作物的群体特征作物的群体特征一、作物群体的基本一、作物群体的基本概概念念 二、二、作物群体作物群体结构与结构与指指标标体系体系 三、三、作物群体的源作物群体的源库库流流 第三第三节节 作物的群体特征作物的群体特征1 1、群体的概念、群体的概念：作物群体是指作物群体是指该种作物的种作物的许多个体的聚集体。多个体的聚集体。作物群体是由个体所作物群体是由个体所组成的，但不是成的，但不是单纯个体的个体的简单相加，而是每个个体被相加，而是每个个体被组合成合成为一个有机的一个有机的整体。作物群体具有自身新的特点。整体。作物群体具有自身新的特点。在作物群体中，个体与群体之在作物群体中，个体与群
2、体之间、个体与个体之、个体与个体之间都存在着密切的相互关系。都存在着密切的相互关系。一、作物群体的基本一、作物群体的基本概概念念作物栽培的作物栽培的对对象是作物群体，在作象是作物群体，在作物生物生产产上就必上就必须须根据作物群体根据作物群体与个与个体及体及群体中群体中个个体体与个与个体之体之间间的相互的相互关关系，采系，采取有效的取有效的农业农业技技术术措施，措施，调调控群体控群体发发展展过过程，提高群体的光合作用程，提高群体的光合作用与与物物质质生生产产能力。能力。（1）群体群体结构结构、特性及自、特性及自动调节动调节功能功能2 2、作物群体的特点作物群体的特点 一、作物群体的基本概念一、作
3、物群体的基本概念禾本科作物同一稻麦品种，同禾本科作物同一稻麦品种，同时播种的植株，播种的植株，在其他条件一致的情况下，在密度在其他条件一致的情况下，在密度较大的群体中，大的群体中，其分蘖数目会其分蘖数目会较早达到高峰，且分蘖高峰早达到高峰，且分蘖高峰维持持时间较短短;相反？相反？这说明分蘖的消长不仅是植株个体特性这说明分蘖的消长不仅是植株个体特性的表现，而且还与群体的大小有关。的表现，而且还与群体的大小有关。当某处缺少几株时，其周围的个体会生当某处缺少几株时，其周围的个体会生长发育更旺盛，以弥补空缺，这就是群长发育更旺盛，以弥补空缺，这就是群体自动调节能力体自动调节能力. .（2）个个体体与与
4、群体、群体、个个体体与个与个体及体及个个体体内内器官器官间间的的关关系系一、作物群体的基本概念一、作物群体的基本概念群体的群体的结构和特性是由个体数及个体生育状况构和特性是由个体数及个体生育状况决定的，而个体的生育状况又反映出群体的影响。决定的，而个体的生育状况又反映出群体的影响。这是因是因为群体内部群体内部诸如温度、光照、如温度、光照、CO2、湿湿度、度、风速等速等环境因素，是随着个体数目而境因素，是随着个体数目而变化。化。群体内部的群体内部的环境因素又反境因素又反过来影响来影响单株数目和生株数目和生长发育。育。 作作物物群群体体结结构构主主要要指指群群体体的的组组成成、大大小小、分分布布、
5、长长相相、动动态态变变化化以以及及整整齐齐度度等等，与与产产量量和和品品质质有有密密切切关关系系，既既反反映映群群体体的的特特性性，又又是是影影响响个个体体生生长长发发育育状况状况的主要因素。的主要因素。二、作物群体二、作物群体结构与结构与指指标标体系体系二、作物群体结构与指标体系二、作物群体结构与指标体系 作作物物群群体体组成成是是指指构构成成群群体体的的作作物物种种类以及主茎与分枝以及主茎与分枝(蘖蘖)的比例和分布情况。的比例和分布情况。 同同一一作作物物组成成的的群群体体叫叫单一一群群体体，不不同同种种或或品品种种(尤尤指指生生育育期期不不同同的的品品种种或或株株高高差差异异大大的的品品
6、种种)组成成的的群群体体，叫叫做做复复合合群群体体，如，如间作、套作、混作的群体。作、套作、混作的群体。 作物群体组成作物群体组成二、作物群体结构与指标体系二、作物群体结构与指标体系 作物群体组成作物群体组成二、作物群体结构与指标体系二、作物群体结构与指标体系 作作物物群群体体大大小小的的衡衡量量指指标有有密密度度、干干物物质积累累量量、茎茎蘖蘖(枝枝)数数、叶叶面面积指指数数、穗穗(铃、角角、荚)数数、根根系系发达达程程度度等等。除除密密度度外外，群群体体大大小小是是随随生生育育进程程而而动态消消长的。的。群体大小群体大小二、作物群体结构与指标体系二、作物群体结构与指标体系 密密度度是是决决
7、定定群群体体大大小小的的最最基基本本要要素素，是是作作物物群群体体发展展的的起起点点，对生生育育进程程中中群群体体大大小小的的动态变化化有有着着深深刻刻的的影影响响。因因此此，在在作作物物栽栽培培中中，确确定定合合理理的的群群体体起起点点（密密度）是一个重要的内容。度）是一个重要的内容。a 密度密度二、作物群体结构与指标体系二、作物群体结构与指标体系 不不仅可可以以反反映映出出个个体体生生育育状状况况，而而且且也也是是反反映映群群体体物物质生生产和和运运输分分配配的的常常用用指指标。例例如如在在群群体体较大大的的情情况况下下，群群体体干干物物质可可能能也也大大，而而个个体体干干物物质积累累量量
8、可可能能较小小。也也可可能能出出现群群体体和和个个体体都都较小小的的情情况况，此此时说明明群群体体结构构很很不合理。不合理。b 干物质积累量干物质积累量二、作物群体结构与指标体系二、作物群体结构与指标体系 是是反反映映群群体体光光合合面面积大大小小的的指指标。一一般般LAI是是随随生生育育进程程而而动态变化化的的，最最大大LAI一一般般出出现在在初初花花(孕孕穗穗)期期。LAI不不是是越越大大越越好好，高高产群群体体要要求有一个适宜的求有一个适宜的LAI和和动态消消长进程。程。c 叶面积指数叶面积指数(LAI)二、作物群体结构与指标体系二、作物群体结构与指标体系 是是指指群群体体内内所所有有茎
9、茎蘖蘖(枝枝)随随生生育育进程程的的消消长动态状状况况，反反映映群群体体大大小小、个个体体健健壮壮程程度度、有有效分蘖效分蘖(枝枝)比例、比例、对产量的量的贡献等。献等。d 茎蘖茎蘖(枝枝)动态动态二、作物群体结构与指标体系二、作物群体结构与指标体系 作作物物群群体体及及产量量构构成成因因素素之之一一，是是群群体体中中与与产量关系非常密切的指量关系非常密切的指标。e 穗数穗数(铃数、角数、荚数铃数、角数、荚数)二、作物群体结构与指标体系二、作物群体结构与指标体系 包包括括单位位体体积土土壤壤中中根根系系扩展展度度、根根系系数数目目及及根根系系长短短粗粗细、根根系系活活力力、根根系系干干物物质积
10、累累量等。量等。 f f 根系发达程度根系发达程度二、作物群体结构与指标体系二、作物群体结构与指标体系 是是指指群群体体内内个个体体以以及及个个体体各各个个器器官官在在群群体体中的中的时时空分布和配置。空分布和配置。群体分布群体分布w群体群体时间分布分布w群体水平分布与配置群体水平分布与配置w群体空群体空间分布分布二、作物群体结构与指标体系二、作物群体结构与指标体系是指随着生育是指随着生育进程的群体程的群体发展状况，展状况，实际上就上就是群体是群体动态变化。化。例例如如棉棉花花的的“四四桃桃”即即伏伏前前桃桃、伏伏桃桃、早早秋秋桃桃、晚秋桃就是按晚秋桃就是按时间分布来划分的。分布来划分的。一方
11、面反一方面反应群体群体结构的构的动态发展，展，另另一一方方面面从从这种种动态发展展与与生生育育进程程的的同同步步性性与与否否上，可反映群体与个体上，可反映群体与个体间的关系。的关系。复复合合群群体体的的时间分分布布与与配配置置还指指作作物物间的的共共生生期期长短等。短等。a 群体时间分布群体时间分布二、作物群体结构与指标体系二、作物群体结构与指标体系 主主要要指指个个体体分分布布的的均均匀匀度度、整整齐度度、株株行行距距、套作的套作的预留行留行宽度等。度等。b 群体水平分布与配置群体水平分布与配置二、作物群体结构与指标体系二、作物群体结构与指标体系是是指指群群体体垂垂直直立立体体分分布布。群群
12、体体生生育育中中前前期期可可分分为三三个个层次次:光光合合层、支支持持层和和吸吸收收层。生生育育中中后期后期还要加上要加上结实层。稻稻、麦麦、油油菜菜的的结实层在在上上部部，花花生生的的结实层在在下下部部(土土中中)，玉玉米米的的结实层在在中中部部，大大豆豆棉棉花花的的结实层上、中、下部均有分布。上、中、下部均有分布。结角角层结构构质量量直直接接反反映映产量量与与品品质。复复合合群群体体还包括包括间套作作物套作作物间的空的空间配置。配置。c 群体空间分布群体空间分布二、作物群体结构与指标体系二、作物群体结构与指标体系1.1.产量量构构成成因因素素协调发展展，有有利利于于保保穗穗(果果)增增粒粒
13、增重；增重；2.2.主主茎茎和和分分枝枝(蘖蘖)间协调进展展，有有利利于于塑塑造造良良好好的株型，减少无效枝的株型，减少无效枝(蘖蘖)的消耗；的消耗；3.3.群群体体与与个个体体、个个体体与与个个体体、个个体体内内部部器器官官之之间协调发展；展；作物高产群体的特点作物高产群体的特点二、作物群体结构与指标体系二、作物群体结构与指标体系4.4.生生育育进程程与与生生长中中心心转移移、生生产中中心心(光光合合器器官官)更更替替、叶叶面面积指指数数(LAI)、茎茎蘖蘖(枝枝)消消长动态等等诸进程合理一致；程合理一致；5.5.叶叶层受受光光态势好好，功功能能期期稳定定，光光合合效效能能大大，物物质积累多
14、，累多，转运效率高。运效率高。源源库库流流基本基本概概念念源源与与作物作物产产量量 库与库与作物作物产产量量 流流与产与产量量内内容物的容物的运输运输和分配和分配三、作物群体的源库流三、作物群体的源库流源源就就是是指指光光合合产物物供供给源源或或代代谢源源，是是制制造造和和提提供供养养料料的的器器官官，主主要要指指作作物物茎茎、叶叶为主主体体的的全部全部营养器官。养器官。库指指光光合合产物物贮藏藏库或或代代谢库，也也就就是是接接纳或或最最后后贮藏藏养养料料的的器器官官，如如籽籽粒粒、花花果果、幼幼叶叶、根根系系等等。作作物物接接纳养养料料的的库可可以以不不止止一一个个，可可区分区分为主主库与次
15、与次库。流流则是指控制养料运是指控制养料运输的器官的器官输导系系统。但但是是，源源库流流三三类器器官官的的功功能能不不能能截截然然分分开开，而是可以互相而是可以互相转变或替代。或替代。三、作物群体的源库流三、作物群体的源库流基本概念基本概念源与作物产量源与作物产量三、作物群体的源库流三、作物群体的源库流作作物物一一生生所所形形成成的的全全部部干干物物质中中，光光合合作作用用直直接生接生产的有机物的有机物质占占90%95； 产量量（光光合合面面积光光合合能能力力（强度度）光光合合时间）一呼吸消耗）一呼吸消耗收收获指数指数由由上上式式可可知知，光光合合作作用用的的面面积、能能力力、时间和和光合光合
16、产物消耗物消耗四个方面，均属四个方面，均属产量来源的源，量来源的源，库与作物产量库与作物产量三、作物群体的源库流三、作物群体的源库流库的大小与的大小与产量量: 作物光合器官制造的同化作物光合器官制造的同化产物，必物，必须有适有适当的当的库来接来接纳才能形成才能形成产量。作物的繁殖器量。作物的繁殖器官或官或贮藏器官都是藏器官都是库或或库容。以水稻容。以水稻为例，例，其其产量量库容的大小取决于下例容的大小取决于下例诸因素：因素：产量量贮藏藏库容每平方米穗数容每平方米穗数每穗每穗颖花花数数谷壳容谷壳容积库与作物产量库与作物产量三、作物群体的源库流三、作物群体的源库流库对源的反源的反馈作用作用: 作物
17、源作物源库流流变化的效果又反化的效果又反过来影响来影响变化本身称作反化本身称作反馈作用（作用（feedback）。国内外）。国内外许多学者研究表明，多学者研究表明，产量容器量容器库不不单纯是是被被动接接纳光合光合产物的物的场所，而且所，而且还具有主具有主动地影响和控制源的生地影响和控制源的生产效率和流的运效率和流的运转方向方向及速度的功能。及速度的功能。 流与产量内容物的运输和分配流与产量内容物的运输和分配三、作物群体的源库流三、作物群体的源库流 目前稻麦等作物的一些矮目前稻麦等作物的一些矮秆品种一般比高品种一般比高秆品种高品种高产，其原因之一就在于矮，其原因之一就在于矮秆品种的同品种的同化化产物物转运分配到穗部的比例大，收运分配到穗部的比例大，收获指数指数高。高。例如水稻高例如水稻高秆品种谷品种谷/草比草比为，而矮而矮秆品种一般品种一般为。 总之，作物同化之，作物同化产物的运物的运输（translocation）和分配（和分配（partitioning），），对产量的高低影响很大。量的高低影响很大。
