產(chǎn)量與源庫的關(guān)系及其在作物高產(chǎn)中的意義

1、產(chǎn)量與源庫的關(guān)系及其在作物高產(chǎn)中的意義二道河農(nóng)場(chǎng) 156330 李超 高愛紅 周元明摘要 作物生長發(fā)育過程中， 源庫關(guān)系在動(dòng)態(tài)變化中相互協(xié)調(diào)取得平衡， 是作物獲得 高產(chǎn)的基礎(chǔ)。“源”的大小對(duì)“庫”的建成及其潛力的發(fā)揮具有明顯的作用， “庫”原有 的生產(chǎn)潛力能否轉(zhuǎn)化為最終的籽粒產(chǎn)量取決于同化“源”的供應(yīng)量。因此探討“庫”潛 力，“源”的供應(yīng)能力以及“庫” “源”的關(guān)系，對(duì)于充分發(fā)揮“庫”的潛力，提高產(chǎn)量 是十分必要的，本文簡要的對(duì)源庫關(guān)系及對(duì)產(chǎn)量的影響進(jìn)行分析。關(guān)鍵詞： 產(chǎn)量 源庫關(guān)系葉 / 粒 前言： 每個(gè)國家和地區(qū)都在重視農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，特別是發(fā)展中國家，更是把糧食問題作為 基礎(chǔ)，我國加入 WTO

2、 之后，經(jīng)濟(jì)貿(mào)易競爭更加激烈，農(nóng)業(yè)更加具有重要性，進(jìn)行“高 產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效”產(chǎn)品的育種與栽培則是超高產(chǎn)急需解決的問題。源庫關(guān)系是作物的理 論基礎(chǔ)之一，協(xié)調(diào)源庫關(guān)系對(duì)于挖掘作物的生產(chǎn)潛力具有重要作用。1、概念1、1 源：是光合產(chǎn)物的生產(chǎn)和供應(yīng)者， 源是庫的基礎(chǔ)， 源的能力主要受葉面積光合時(shí)間、 光照強(qiáng)度的影響，對(duì)于大多作物來說，源主要指的是葉源，而稻麥類作物的源包括 葉源、莖鞘源和根源三部分 1。1、2 庫：是光合產(chǎn)物積累、需求、消耗的器官，庫對(duì)源是一種反饋調(diào)節(jié)，庫的能力受 庫的容量和庫的強(qiáng)度的影響， 對(duì)于收獲籽粒來講， 籽粒則是產(chǎn)量庫 9 。源庫具有相對(duì)性， 一定時(shí)期源在另一時(shí)期就轉(zhuǎn)變成庫；有

3、的作物在一定時(shí)期收獲的庫又是生產(chǎn)源之一1 。1、3 葉/粒：表示單位葉面積所承載的庫容量，即反映了庫容的相對(duì)大小，又代表源的 質(zhì)量水平和庫對(duì)源的調(diào)運(yùn)能力，可作為群體條件下源庫關(guān)系是否協(xié)調(diào)的綜合指標(biāo)6 。2、源庫關(guān)系2、1 源對(duì)庫的影響：王長宏 2 通過試驗(yàn)對(duì)不同密度群體，不同時(shí)期單株，葉片質(zhì)量和 單株干物重， 幾個(gè)生理性狀與籽粒發(fā)育性狀進(jìn)行相關(guān)分析表明： 玉米開花的籽粒數(shù)量潛 力則是主要取決于灌漿期的營養(yǎng)狀況， 郭文善等 6對(duì)小麥試驗(yàn)也得到相似結(jié)果。 王光華 等12試驗(yàn)還表明：在生殖生長期時(shí)，源供應(yīng)不足時(shí)，庫調(diào)運(yùn)植株體內(nèi)含氮物質(zhì)的能力 明顯增強(qiáng)。2、2 庫對(duì)源的影響：受有機(jī)物的分配供應(yīng)能力，競

4、爭力和運(yùn)輸三個(gè)因素影響，其中競 爭能力作用最為重要， 這個(gè)競爭也就是庫的代謝強(qiáng)度， 穗部受光條件改變必然引起其生 理與生化代謝變化， 這種變化的結(jié)果可能是削弱代謝庫的活力， 導(dǎo)致穗部吸收光合產(chǎn)物 的能力下降， 庫的生理機(jī)能下降對(duì)源的光合作用會(huì)產(chǎn)生反饋抑制作用， 結(jié)果會(huì)造成光合 產(chǎn)物的減少和生物產(chǎn)量的下降 3 ，即源的能力降低。陳溫福 10 試驗(yàn)表明：隨著粒葉比 的增加，單株光合生產(chǎn)量也明顯增加，表明增加庫的能力可能可促進(jìn)個(gè)體的光合作用。2、3 源庫關(guān)系：葉 /粒大小能反映源庫關(guān)系是否協(xié)調(diào) 1 ，隨著粒葉比的增加，單株光合 生產(chǎn)量明顯增加，表明增加庫的能力可促進(jìn)光合作用，但當(dāng)粒葉比增加到一定程度

5、后， 光合產(chǎn)量不僅不再繼續(xù)增加，反而有所降低，這是因?yàn)閹斓脑黾哟龠M(jìn)了葉片的早衰，使 后期的光合量減少，粒葉比不同，抽穗后葉面積發(fā)展動(dòng)態(tài)亦不同，隨著生育進(jìn)程，粒葉 比愈大，葉面積衰減過程愈快，降低粒葉比有利于保持較大的葉面積，并使其維持較長 的功能時(shí)期，但并不一定對(duì)干物質(zhì)積累有利，隨著粒葉比的減少，單株總干物重有下降 的趨勢(shì)，因此，對(duì)任何一個(gè)特定品種來源，都有一個(gè)源庫協(xié)調(diào)問題，過多或不及，對(duì)光 合作用與物質(zhì)積累都不利 10。2、3、1 源限制型：即庫小源大， 光合作用不能充分滿足庫容的需要， 造成空秕率高 9， 只有擴(kuò)大葉面積，提高葉面積指數(shù)，提高葉片光合強(qiáng)度，特別是在抽穗開花后，延長葉 片功能

6、期，提高源的光合強(qiáng)度 5 。2、3、2 庫限制型：即庫小源大，單位葉面積的載花量比較小，結(jié)果即使生產(chǎn)很多也運(yùn) 不出來，光合產(chǎn)物大量地滯留在原來的光合器官里，不能運(yùn)轉(zhuǎn)至籽粒，即使已輸入至穗 部的光合產(chǎn)物， 也有一部分為穗呼吸所消耗 7。如果庫利用不了多生產(chǎn)的同化物， 糖就 在制造系統(tǒng)中積累，引起反饋抑制，降低光合作用 22，大體上光合速率降低到庫能以 接受同化物的速率， 試驗(yàn)證明， 同化物輸入受阻往往是韌皮部卸載受到阻礙的結(jié)果 16， 所以，對(duì)于具有最大光合作用潛勢(shì)的葉來說，庫必須能利用全部的同化物，在這種情況 下，同化物分配受庫強(qiáng)度， 精確地說明， 受庫的在效庫及庫利用同化物速率所控制 22。

7、 只有增加單位面積上的穎花分化數(shù)和結(jié)實(shí)粒數(shù)， 才能增加單位葉面積上經(jīng)濟(jì)器官的總庫 容，而穎花分化時(shí)內(nèi)源激素的旺盛活動(dòng)具有主動(dòng)向光合生產(chǎn)系統(tǒng)“提取”光合產(chǎn)物的能 力，調(diào)節(jié)“流”運(yùn)轉(zhuǎn)方向和速度，形成對(duì)所謂受容器官的“拉力” ，因而也促進(jìn)了抽穗 5。2、3、3 源庫互作型：源庫之間，增源庫也大，協(xié)調(diào)性比較好，自身調(diào)節(jié)可縮性大。要 提高經(jīng)濟(jì)系數(shù)，就必須是在一定源的基礎(chǔ)上增加庫的才可以達(dá)到。在源方面，要合理的 增加葉面積， 保證開花后有較大的葉面積指數(shù)， 最重要的是提高葉片凈同化率和延長同 化物向庫運(yùn)輸?shù)臅r(shí)間，從庫方面，主要是提高產(chǎn)量構(gòu)成因素，如單位面積穗數(shù)，每穗穎 花數(shù)，籽粒大小充實(shí)度等等，只要源庫調(diào)

8、整合理，才能達(dá)到增產(chǎn)11，也有試驗(yàn)表明，庫容量的大小影響開花后光合產(chǎn)物的生產(chǎn)和分配， 較大的庫容， 可以促進(jìn)葉片光合潛力 的發(fā)揮和光合產(chǎn)物向穗部的運(yùn)轉(zhuǎn)， 開花后綠葉面積指數(shù)的提高和光合強(qiáng)度增加又促進(jìn)籽 粒內(nèi)干物質(zhì)的積累 6 。3、源庫與產(chǎn)量的關(guān)系： 作物產(chǎn)量主要指經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量，是指其光合同化物的生產(chǎn)，同化物向生殖庫的運(yùn)輸以及 發(fā)育中的種子為生產(chǎn)構(gòu)成經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的貯藏物質(zhì)， 而對(duì)同化物的利用涵數(shù) 1，對(duì)于同化物 的利用有三個(gè)來源，其中光合同化物的生產(chǎn)是作物產(chǎn)量的重要來源9 。3、1 源對(duì)產(chǎn)量的影響：在營養(yǎng)生長期（R1.-R5 ）合成的同化產(chǎn)物主要影響莢數(shù)的形成17,而在生殖生長 期，源對(duì)產(chǎn)量的影響卻大于

9、營養(yǎng)生長的影響 18 ，在生殖生長晚期， 增加源的供應(yīng)能力， 可以增加粒重，而早期則主要增加莢數(shù)，莢粒數(shù) 19 ，但有研究認(rèn)為在開花晚期到結(jié)莢 早期之間兩周， 源對(duì)莢數(shù)和產(chǎn)量有著顯著的影響， 而莢數(shù)較大的變化未對(duì)種子的大小產(chǎn) 生什么影響 18 ，這可能是籽粒的大小補(bǔ)償了莢數(shù)的減少的原故。有人認(rèn)為，一旦莢數(shù) 確定了（ R5期后不久），源能的適度波動(dòng)不會(huì)影響產(chǎn)量，但是必須避免激烈的源能力波 動(dòng)，否則，會(huì)因源能力大幅度降低而減少了籽粒體積 21 。對(duì)于源能力受抑制時(shí)可將其 它經(jīng)濟(jì)器官儲(chǔ)備的物質(zhì)再利用來保持籽粒的生長速率延長時(shí)期 23 ，但是， 另有研究表 明，再調(diào)動(dòng)僅僅用做有效灌漿期，作物生長速率降

10、低時(shí)，避免產(chǎn)生次級(jí)最優(yōu)籽粒大小的 一種機(jī)制 24 。4、2 庫對(duì)作物產(chǎn)量的影響 庫是高產(chǎn)、中高產(chǎn)的主要限制因子，尤其在高產(chǎn)條件下，籽粒庫的增加速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)小 于“源”的增加速率，則收獲指數(shù)下降 4 。在有效的灌漿期到來之前，由于脅迫而導(dǎo) 致的籽粒數(shù)量未達(dá)到最優(yōu)的效果，整個(gè)灌漿期內(nèi)庫對(duì)產(chǎn)量的限制，表明生殖后期，庫對(duì) 產(chǎn)量的限制是常見的 26 ，增大“庫”容量是增產(chǎn)的重要方向 11 。3、3 了解庫與產(chǎn)量關(guān)系在高產(chǎn)中的意義 充分的同化“源”供應(yīng)和豐富的“庫”容量是高產(chǎn)必備的兩個(gè)基本生理因素。協(xié)調(diào) 的源庫關(guān)系是高產(chǎn)栽培管理的重要任務(wù)之一 2 ，而且，葉片同化物的運(yùn)轉(zhuǎn)分配也受源庫 關(guān)系改變的影響，出現(xiàn)“補(bǔ)

11、償效應(yīng)” 14 。改變?cè)磶炱胶饪梢哉{(diào)節(jié)葉片同化物運(yùn)轉(zhuǎn)分配 的量和方向，對(duì)于指導(dǎo)生產(chǎn)具有實(shí)踐意義 13 。在生產(chǎn)中，通過對(duì)源庫關(guān)系的了解，能 夠考慮到如何建立合理的群體結(jié)構(gòu)和個(gè)體發(fā)育模式， 以改善冠層內(nèi)部光照環(huán)境和有機(jī)狀 況，從而保護(hù)充足的源端供應(yīng)，最后達(dá)到高產(chǎn)、超高產(chǎn)的目的。4、結(jié)束語：作物生產(chǎn)本身是群體效應(yīng)，不同群體籽粒產(chǎn)量的形成是通過群體中個(gè)體數(shù)和個(gè)體生 產(chǎn)力的形成來實(shí)現(xiàn)的 2 。應(yīng)著重在提高群體的質(zhì)量性狀上下功夫， 群體的質(zhì)量性狀主要 包括功能葉的光合活力及其功能期的長短， 庫容量大小及其活性， 根系活力及其功能等 方面8。在育種方面，應(yīng)培育具有理想株型的品種，形成高光效的群體，即具有“

12、源強(qiáng) 庫大、流暢”的光合性能；在栽培角度應(yīng)盡量以形成合理冠層，提高群體冠層的光合效 率為目的 10。減少基苗，增加分蘗成穗， 增加 LAI 改進(jìn)整地播種方法， 提高播種質(zhì)量， 施肥，加強(qiáng)田間管理以及注意中后期的病蟲防治 7，發(fā)揮個(gè)體生產(chǎn)潛力和提高單株籽粒 產(chǎn)量，使經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量有所提高。參考文獻(xiàn)：1、趙全志等 略論作物生產(chǎn)的源庫系統(tǒng)行為 耕作與栽培 1998年 6期 3638；2、 王長宏 生態(tài)條件對(duì)玉米庫的建成和產(chǎn)量的影響沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 1989 年 20（4）407412；3、 劉宛等 N 素水平對(duì)不同穗型水稻力品種植株衰老和產(chǎn)量的影響 沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué) 報(bào) 2001 08 32（ 4） 243246；4、陳阜 我國農(nóng)作物栽培與耕作制度科技新發(fā)展 耕作與栽培 2001（3）25 27；5、周青等 不同時(shí)期施用硅肥對(duì)水稻群體質(zhì)量及產(chǎn)量的影響 耕作與栽培 2001（3） 2527；6、郭文善 小麥開花后源庫關(guān)系分析