發(fā)育與產(chǎn)量形成全解課件

1、第四章 蔬菜的發(fā)育與產(chǎn)量形成生長(zhǎng)的概念發(fā)育的概念分化的概念P.F. Warening(1978)著The Control of Growth and Differentiation in Plants中提出： Growth and differentiation are the two major developmental processes.8/5/20221第1頁(yè)，共32頁(yè)。第四章 蔬菜的發(fā)育與產(chǎn)量形成第一節(jié) 蔬菜的發(fā)育與產(chǎn)量的關(guān)系第二節(jié) 蔬菜產(chǎn)量形成的因素及其相互關(guān)系第三節(jié) 蔬菜的物質(zhì)生產(chǎn)與分配第四節(jié) 生長(zhǎng)分析法及其的應(yīng)用8/5/20222第2頁(yè)，共32頁(yè)。 第四章 蔬菜的發(fā)育與產(chǎn)量形

2、成第一節(jié) 蔬菜的發(fā)育與產(chǎn)量的關(guān)系 蔬菜發(fā)育與產(chǎn)量的關(guān)系，集中表現(xiàn)在“源”強(qiáng)度與“庫(kù)”強(qiáng)度的關(guān)系。 源強(qiáng)度=源大小源活性 庫(kù)強(qiáng)度=庫(kù)大小庫(kù)活性 在蔬菜生長(zhǎng)發(fā)育過程中，擔(dān)任源和庫(kù)的器官不是一成不變的。源器官（葉）中有庫(kù)（幼葉和老葉），庫(kù)器官（果）中葉有源（綠色的幼果）。8/5/20223第3頁(yè)，共32頁(yè)。 第四章 蔬菜的發(fā)育與產(chǎn)量形成第二節(jié) 蔬菜產(chǎn)量形成的因素及其相互關(guān)系一、產(chǎn)量構(gòu)成的生理因素及其關(guān)系 經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量=（光和面積光合能力光合時(shí)間-消耗） 經(jīng)濟(jì)系數(shù) 二、產(chǎn)量構(gòu)成的栽培因素及其關(guān)系 經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量=單位面積株數(shù)單株有效產(chǎn)品數(shù)每產(chǎn)品均重8/5/20224第4頁(yè)，共32頁(yè)。 第四章 蔬菜的發(fā)育與產(chǎn)量形

3、成第三節(jié) 蔬菜的物質(zhì)生產(chǎn)與分配一、光合面積 指植物的綠色面積，主要指葉面積。 實(shí)際上光合作用與葉體積（葉面積葉厚度）有關(guān)。 （一）葉厚度 葉厚度可以直接測(cè)定，但常用相對(duì)厚度（SLA）表示，。一般，SLA 越小，光合強(qiáng)度越大。 SLA（Specific Leaf Area），為葉面積重量比： SLA=La/Lw 葉面積重量比=葉面積/葉重 8/5/20225第5頁(yè)，共32頁(yè)。 第四章 蔬菜的發(fā)育與產(chǎn)量形成第三節(jié) 蔬菜的物質(zhì)生產(chǎn)與分配一、光合面積 （二）葉面積指數(shù) 常用葉面積指數(shù)表示群體結(jié)構(gòu)的葉面積狀況。葉面積指數(shù)（LAI，Leaf Area Index）為單位土地面積上的葉面積。 LAI=La/

4、P 葉面積指數(shù)=葉面積/土地面積 注意測(cè)定方法和計(jì)算時(shí)的單位；注意LAI的局限性。8/5/20226第6頁(yè)，共32頁(yè)。 第四章 蔬菜的發(fā)育與產(chǎn)量形成第三節(jié) 蔬菜的物質(zhì)生產(chǎn)與分配1. LAI與CGR的關(guān)系（3種） 8/5/20227第7頁(yè)，共32頁(yè)。 第四章 蔬菜的發(fā)育與產(chǎn)量形成第三節(jié) 蔬菜的物質(zhì)生產(chǎn)與分配2. LAI與CGR和NAR三者間的關(guān)系NAR：Net Assimilation RateCGR: Crop Growth Ratio 當(dāng)群體LAI很小時(shí)，NAR隨LAI增加而增加；當(dāng)LAI超過一定限度時(shí)， LAI增加，NAR下降，但NAR的降低不是隨著隨LAI的增加成比例下降，所以在一定的范

5、圍內(nèi)，作物產(chǎn)量（CGR ）仍隨LAI的增加而增加。8/5/20228第8頁(yè)，共32頁(yè)。 第四章 蔬菜的發(fā)育與產(chǎn)量形成第三節(jié) 蔬菜的物質(zhì)生產(chǎn)與分配3. 最適LAI 最適LAI并非常數(shù)，是一個(gè)隨環(huán)境條件變化的相對(duì)常數(shù)。（1）最適LAI隨光照強(qiáng)度的增加而增加（2）最適LAI隨水肥和栽培條件而變化（3）最適LAI隨CO2濃度的增加而增加8/5/20229第9頁(yè)，共32頁(yè)。 第四章 蔬菜的發(fā)育與產(chǎn)量形成第三節(jié) 蔬菜的物質(zhì)生產(chǎn)與分配二、光合能力（一）葉齡與光合能力 壯齡葉的概念：光合強(qiáng)度最大，呼吸消耗最小，凈同化率最大，葉面積達(dá)最大時(shí)期的葉片。 壯齡葉是功能葉中光合能力最強(qiáng)的葉片。 應(yīng)注意保護(hù)壯齡葉：防病

6、蟲，防機(jī)械損傷。 應(yīng)注意延長(zhǎng)壯齡葉的壽命：注意營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)（二）葉位與光合能力 光合能力與葉位有一定的關(guān)系：一般下部葉光合能力偏低，中上部葉光合能力偏高。（三）不同蔬菜的光合能力8/5/202210第10頁(yè)，共32頁(yè)。蔬菜種類光補(bǔ)償點(diǎn)（klx）光飽和點(diǎn)（klx ）同化率（CO2mg/dm2/h）番 茄2.07031.7茄 子2.04017.0甜 椒1.53015.8黃 瓜5524.0南 瓜1.54517.0甜 瓜0.45517.1西 瓜4.08021.0甘 藍(lán)2.04011.3白 菜1.5-2.04011.0蕪 菁4.05513.5芋 頭4.08016.0菜 豆1.52512.0豌 豆2.0401

7、2.8芹 菜2.04513.0結(jié)球萵苣1.5-2.0255.7蘘 荷1.5202.3款 冬2.0202.28/5/202211第11頁(yè)，共32頁(yè)。 第四章 蔬菜的發(fā)育與產(chǎn)量形成第三節(jié) 蔬菜的物質(zhì)生產(chǎn)與分配二、光合能力（四）源庫(kù)平衡與光合能力 源大于庫(kù)時(shí)，光合能力受抑制； 庫(kù)大于源時(shí)，光合能力能得到充分發(fā)揮。（五）葉片葉綠素含量與光合能力 在一定范圍內(nèi)，光合能力隨葉綠素含量的增加而增加。一般，當(dāng)葉綠素含量達(dá)4-5mg/dm2時(shí)，光合能力不再增加。（六）根系發(fā)育與光合能力 通過影響地上部的生長(zhǎng)和光合系統(tǒng)所需要的營(yíng)養(yǎng)元素而影響光合能力。8/5/202212第12頁(yè)，共32頁(yè)。 第四章 蔬菜的發(fā)育與產(chǎn)

8、量形成第三節(jié) 蔬菜的物質(zhì)生產(chǎn)與分配二、光合能力（七）葉溫、CO2 、光照強(qiáng)度與光合能力 三基點(diǎn)現(xiàn)象。（八）水分條件與光合能力 作為光合作用的原料和光合產(chǎn)物運(yùn)輸?shù)慕橘|(zhì)而影響光合能力。（九）無機(jī)營(yíng)養(yǎng)與光合能力 作為光合酶系統(tǒng)的組成和影響光合器官的建成與光合產(chǎn)物的運(yùn)輸?shù)扔绊懝夂夏芰Α?/5/202213第13頁(yè)，共32頁(yè)。 第四章 蔬菜的發(fā)育與產(chǎn)量形成第三節(jié) 蔬菜的物質(zhì)生產(chǎn)與分配三、光合時(shí)間 1. 創(chuàng)造延長(zhǎng)葉片壽命，特別是壯齡葉壽命的栽培條件； 2. 充分有效利用一天中的光合時(shí)間； 3. 充分有效利用一年中的生長(zhǎng)季節(jié)； 4. 合理設(shè)計(jì)栽培制度，利用間套混作技術(shù)提高復(fù)種指數(shù)。8/5/202214第14

9、頁(yè)，共32頁(yè)。 第四章 蔬菜的發(fā)育與產(chǎn)量形成第三節(jié) 蔬菜的物質(zhì)生產(chǎn)與分配四、光合產(chǎn)物的消耗 1. 呼吸消耗 （1）暗呼吸 （2）光呼吸 2. 病蟲害損失； 3. 災(zāi)害、機(jī)械或自然脫落。8/5/202215第15頁(yè)，共32頁(yè)。 第四章 蔬菜的發(fā)育與產(chǎn)量形成第三節(jié) 蔬菜的物質(zhì)生產(chǎn)與分配五、光合產(chǎn)物的分配 1. 不同種類的經(jīng)濟(jì)系數(shù)不同：黃瓜、番茄0.4-0.5，菜豆、甜椒、結(jié)球葉菜0.6-0.7，根、莖菜0.5-0.9，綠葉菜0.9以上。 2. 內(nèi)在條件的影響 （1）源庫(kù)平衡 （2）生長(zhǎng)和生理狀況 3. 外在條件的影響 （1）生態(tài)條件 （2）外源物質(zhì)的應(yīng)用（葉面肥、生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑等）8/5/202216

10、第16頁(yè)，共32頁(yè)。第四章 蔬菜的發(fā)育與產(chǎn)量形成第四節(jié) 生長(zhǎng)分析法及其的應(yīng)用 生長(zhǎng)分析法的概念：就是把植物的生長(zhǎng)現(xiàn)象分解成CGR，RGR，NAR，LAR，LAI等生長(zhǎng)函數(shù)而加以分析等方法。 主要講2個(gè)問題： 一、生長(zhǎng)相關(guān)的函數(shù) 二、生長(zhǎng)分析法的綜合應(yīng)用8/5/202217第17頁(yè)，共32頁(yè)。 第四章 蔬菜的發(fā)育與產(chǎn)量形成第四節(jié) 生長(zhǎng)分析法及其的應(yīng)用一、生長(zhǎng)相關(guān)的函數(shù) 把蔬菜生長(zhǎng)（重量、體積、長(zhǎng)度等變化）看作時(shí)間的函數(shù)。（一）生長(zhǎng)的S形曲線a 生長(zhǎng)啟始期b 指數(shù)生長(zhǎng)期（大生長(zhǎng)期）c 生長(zhǎng)速度遞減期d 生長(zhǎng)持續(xù)期e 衰老期8/5/202218第18頁(yè)，共32頁(yè)。 第四章 蔬菜的發(fā)育與產(chǎn)量形成第四節(jié)

11、 生長(zhǎng)分析法及其的應(yīng)用一、生長(zhǎng)相關(guān)的函數(shù)（二）“復(fù)利”法則 Blackman（1919）最早提出，生物體的大小或重量最初是按幾何級(jí)數(shù)增加的。植物體干物質(zhì)增長(zhǎng)的過程如同銀行存款，按照利率法增長(zhǎng)。 Wt=W0(1+r)t 其變換式為： lnWt=lnW0+rt8/5/202219第19頁(yè)，共32頁(yè)。 第四章 蔬菜的發(fā)育與產(chǎn)量形成第四節(jié) 生長(zhǎng)分析法及其的應(yīng)用一、生長(zhǎng)相關(guān)的函數(shù)（三）CGR（AGR） CGR（Crop Growth Rate）指作物生長(zhǎng)速率，一般叫平均生長(zhǎng)率或相對(duì)生長(zhǎng)率。因而，英國(guó)有人用AGR（Average Growth Rate）表示。 CGR =（W2-W1）/（t2-t1） 其

12、單位為：重量時(shí)間-1， 或面積時(shí)間-1等8/5/202220第20頁(yè)，共32頁(yè)。 第四章 蔬菜的發(fā)育與產(chǎn)量形成第四節(jié) 生長(zhǎng)分析法及其的應(yīng)用一、生長(zhǎng)相關(guān)的函數(shù)（四）RGR RGR（Relative Growth Rate）指植物在經(jīng)某一段時(shí)間生長(zhǎng)后，相對(duì)于原來的生長(zhǎng)基礎(chǔ)量，生長(zhǎng)量增加的速率。 RGR = (1/W) (dW/dt) = (lnW2-lnW1)/(lnt2-lnt1) 其單位為： 重量重量-1時(shí)間-1， 或面積面積-1 時(shí)間-1等8/5/202221第21頁(yè)，共32頁(yè)。CGR與RGR的比較： CGR不便于處理間的比較，而RGR更適合用于的處理間比較。如甲乙兩番茄品種幼苗試驗(yàn)初重分別

13、為2克和6克，經(jīng)10天生長(zhǎng)后重量分別為4克和8克，雖然二者的CGR均為0.2克/天，但RGR分別為0.0693克克-1天-1和0.0288克克-1天-1。8/5/202222第22頁(yè)，共32頁(yè)。 第四章 蔬菜的發(fā)育與產(chǎn)量形成第四節(jié) 生長(zhǎng)分析法及其的應(yīng)用一、生長(zhǎng)相關(guān)的函數(shù)（五）NAR NAR= (1/L) (dW/dt) = (1/L) (W2-W1)/(t2-t1) 其單位為： 重量面積-1 時(shí)間-1。 NAR的局限性： 1. 僅用地上部測(cè)定NAR：苗期偏高，開花期接近正確； 2. 因光合作用不僅限于葉身，所以用葉面積計(jì)算的NAR往往過高估計(jì)了光合能力； 3. NAR的變化不能完全歸于光合強(qiáng)度

14、的變化。8/5/202223第23頁(yè)，共32頁(yè)。 第四章 蔬菜的發(fā)育與產(chǎn)量形成第四節(jié) 生長(zhǎng)分析法及其的應(yīng)用一、生長(zhǎng)相關(guān)的函數(shù)（六）LAR 葉面積比率LAR（Leaf Area Ratio）, 為葉面積與葉重比。 LAR= L/W 其單位為： 面積重量-1。 LAR與NAR和RGR的關(guān)系： RGR=（1/W） （dW/dt） =（L/W） （1/L） （dW/dt） =（L/W） NAR RGR=LAR NAR8/5/202224第24頁(yè)，共32頁(yè)。 第四章 蔬菜的發(fā)育與產(chǎn)量形成第四節(jié) 生長(zhǎng)分析法及其的應(yīng)用一、生長(zhǎng)相關(guān)的函數(shù)（七）LWR 葉重比率LWR（Leaf Weight Ratio）, 為

15、葉重與全株重之比。 LWR= Lw/W LWR 與LAR 和SLA的關(guān)系： LAR= L/W =（L/Lw） （Lw/W） LAR=SLA LWR8/5/202225第25頁(yè)，共32頁(yè)。 第四章 蔬菜的發(fā)育與產(chǎn)量形成第四節(jié) 生長(zhǎng)分析法及其的應(yīng)用二、生長(zhǎng)分析法的綜合應(yīng)用 Watson法則：按照干物質(zhì)生產(chǎn)的觀點(diǎn)，CGR=NARLAI，Watson（1958）試驗(yàn)指出，CGR與LAI之間存在著拋物線關(guān)系，CGR達(dá)到最大值時(shí)的LAI為最適葉面積指數(shù)，而NAR與LAI之間存在著負(fù)相關(guān)關(guān)系，NAR隨LAI的增加而直線下降。一般將這一規(guī)律稱為Watson法則。 日本星野和生（1976）運(yùn)用生長(zhǎng)分析法，分春、

16、秋兩季，利用補(bǔ)光和遮光造成光照強(qiáng)度差異，研究了萵苣的物質(zhì)生產(chǎn)及其因素。8/5/202226第26頁(yè)，共32頁(yè)。 第四章 蔬菜的發(fā)育與產(chǎn)量形成第四節(jié) 生長(zhǎng)分析法及其的應(yīng)用二、生長(zhǎng)分析法的綜合應(yīng)用 （一）LAI與CGR和NAR的關(guān)系 將兩季試驗(yàn)結(jié)果繪圖（見右）可以看出，符合Watson法則。因而可以解析方程計(jì)算最適葉面積指數(shù)。 NAR=a-b(LAI) CGR=NARLAI=a(LAI)-b(LAI)2 d(CGR)/d(LAI)=a-2b(LAI)=0 則 a=2b(LAI) LAIopt=a/2b=3.9111/20.5219=3.758/5/202227第27頁(yè)，共32頁(yè)。 第四章 蔬菜的發(fā)

17、育與產(chǎn)量形成第四節(jié) 生長(zhǎng)分析法及其的應(yīng)用二、生長(zhǎng)分析法的綜合應(yīng)用 （二）葉綠素含量與CGR和NAR的關(guān)系 將兩季試驗(yàn)結(jié)果繪圖（見右）可以看出，符合Watson法則。因而可以解析方程計(jì)算最適葉綠素含量（g/m2）。 NAR=a-b(Chl) CGR=NARChl=a(Chl)-b(Chl)2 d(CGR)/d(Chl)=a-2b(Chl)=0 則 a=2b(Chl) Chlopt=a/2b=3.9191/21.8450=1.068/5/202228第28頁(yè)，共32頁(yè)。 第四章 蔬菜的發(fā)育與產(chǎn)量形成第四節(jié) 生長(zhǎng)分析法及其的應(yīng)用二、生長(zhǎng)分析法的綜合應(yīng)用 （三）葉片氮素吸收量與CGR和NAR的關(guān)系 將兩季試驗(yàn)結(jié)果繪圖（見右）可以看出，符合Watson法則。因而可以解析方程計(jì)算最適葉片含氮量（g/m2）。 NAR=a-b(N) CGR=NARN=aN-bN2 d(CGR)/dN=a-2bN=0 則 a=2bN Nopt=a/2b=3.8181/20.421=4.538/5/202229第29頁(yè)，共32頁(yè)。 第四章 蔬菜的發(fā)育與產(chǎn)量形成第四節(jié) 生長(zhǎng)分析法及其的應(yīng)用二、生長(zhǎng)分析法的綜合應(yīng)用 （四）SLA與CGR和NAR的關(guān)系 兩季試驗(yàn)結(jié)果表明，CGR與SLA間有顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系（r=-0.698），SLA對(duì)NAR也有顯著影響，三者間關(guān)系不符合Watson法則，因而不存在最適SLA，不可以用