第2章作物的生长发育特性.ppt

第二章第二章 作物的生长发育特性作物的生长发育特性作物的生长发育作物的生长发育作物的温光反应特性作物的温光反应特性作物生长的相关关系作物生长的相关关系作物生长发育与环境的关系作物生长发育与环境的关系第一节第一节 作物的生长发育作物的生长发育作物生长、分化和发育的概念作物生长、分化和发育的概念作物生长的一般过程作物生长的一般过程作物的生育期和生育时期作物的生育期和生育时期作物的生长发育作物的生长发育概念：概念：生长生长(growth)作物个体、器官、组织和细胞在体积、作物个体、器官、组织和细胞在体积、数量和重量上不可逆的增加过程。数量和重量上不可逆的增加过程。营养生长营养生长 vegetative、生殖生长、生殖生长 reproductive growth分化分化(differentiation)同质的细胞类型变成形态结构同质的细胞类型变成形态结构和功能与原来不同的异质细胞类型的过程。和功能与原来不同的异质细胞类型的过程。发育发育(development)作物的组织、器官或整体在形态作物的组织、器官或整体在形态结构和功能上在生命周期中的有序变化。结构和功能上在生命周期中的有序变化。作物的生长发育作物的生长发育相互关系：相互关系：发育包含了生长和分化；发育包含了生长和分化；生长和分化受发育的制约。生长和分化受发育的制约。四个类型：四个类型：协调型；徒长型；早衰型；僵苗型协调型；徒长型；早衰型；僵苗型作物的生长发育作物的生长发育作物生长的一般过程作物生长的一般过程 作物个体生长作物个体生长“S S”形的四个时期：形的四个时期：缓慢增长；快速增长；减速增长；缓慢下降缓慢增长；快速增长；减速增长；缓慢下降(图图2-2)2-2)作物群体生长作物群体生长“S S”形的三个阶段：形的三个阶段：指数增长；直线增长；减缓停滞指数增长；直线增长；减缓停滞作物的生长发育作物的生长发育作物生长的一般过程作物生长的一般过程 “S S”形生长进程理论的应用形生长进程理论的应用促进或抑制应在作物生长最快速度之前；促进或抑制应在作物生长最快速度之前；同一作物不同器官同一作物不同器官“S S”形步伐不一致；形步伐不一致；作物的生育不可逆。作物的生育不可逆。作物的生长发育作物的生长发育作物的生育期和生育时期作物的生育期和生育时期作物生育期作物生育期(growing stage)从播种至收获的整个从播种至收获的整个生长发育过程所需的时间。生长发育过程所需的时间。早熟、中熟、晚熟，作物的生育期受环境影响。早熟、中熟、晚熟，作物的生育期受环境影响。早熟品种单株生产力低；早熟品种单株生产力低；晚熟品种单株生产力高；晚熟品种单株生产力高；早熟品种宜密，晚熟品种宜稀早熟品种宜密，晚熟品种宜稀作物的生长发育作物的生长发育作物的生育期和生育时期作物的生育期和生育时期生育时期生育时期(growing stage)将作物的整个生育期划分将作物的整个生育期划分为若干个生育时期。为若干个生育时期。P27(表表2-1)玉米：苗期玉米：苗期-拔节期拔节期-大口期大口期-抽雄期抽雄期-吐丝期吐丝期-灌浆期灌浆期-收收获期获期第二节第二节 作物的温光反应特性作物的温光反应特性作物的发育特性作物的发育特性作物温光反应类型及其形成作物温光反应类型及其形成作物温光反应特性对植株形态结构和生理生作物温光反应特性对植株形态结构和生理生 化的影响化的影响作物温光反应特性在生产上的应用作物温光反应特性在生产上的应用作物的温光反应特性作物的发育特性作物的发育特性作物温光反应特性作物温光反应特性(crop reacting character to temperature and light)作物从营养生长向生殖生作物从营养生长向生殖生长转变的若干特性，包括作物的感温性、感光性长转变的若干特性，包括作物的感温性、感光性和基本营养生长性和基本营养生长性作物的温光反应特性作物的发育特性作物的发育特性作物的感温性作物的感温性(temperature sensitivity)作物因温作物因温度高低的影响而改变其发育进程，导致生育期缩度高低的影响而改变其发育进程，导致生育期缩短或延长的特性。短或延长的特性。春化作用；高温加速发育，低温延缓发育春化作用；高温加速发育，低温延缓发育作物的温光反应特性作物的发育特性作物的发育特性作物的感光性作物的感光性(light reaction)作物因日照长短的作物因日照长短的影响而影响而改变改变其发育进程，导致生育期缩短或延长其发育进程，导致生育期缩短或延长的特性。的特性。长日照；短日照；日中性；中日照。长日照；短日照；日中性；中日照。作物的温光反应特性作物的发育特性作物的发育特性作物的基本营养性作物的基本营养性(minimum vegetative growth)即使作物处在最适于发育的温度和光周期条件下，即使作物处在最适于发育的温度和光周期条件下，也必须有最低限度的营养生长，才能进行幼穗分也必须有最低限度的营养生长，才能进行幼穗分化的特性。化的特性。作物的温光反应特性作物温光反应类型及其形成作物温光反应类型及其形成 作物温光反应特性的形成，以及不同品种对作物温光反应特性的形成，以及不同品种对温光反应特性的差异，是作物在世界各地长期系温光反应特性的差异，是作物在世界各地长期系统发育中经过自然和人工选择的结果，是适应于统发育中经过自然和人工选择的结果，是适应于原产地维度、气候、地势、海拔的生态型。原产地维度、气候、地势、海拔的生态型。作物的温光反应特性作物温光反应特性对植株形态结构和生理生化的影响作物温光反应特性对植株形态结构和生理生化的影响在形态结构上；在形态结构上；主茎伸长，细胞分裂加速，主茎伸长，细胞分裂加速，Pro和和RNA含量增加含量增加在生理生化上；在生理生化上；RNA代谢加速；氨基酸含量增加；赤霉素含量增加代谢加速；氨基酸含量增加；赤霉素含量增加光敏色素；光敏色素；Pfr/pr高，有利于长日植物；高，有利于长日植物；pfr/pr低，有利于短日植低，有利于短日植物物 作物的温光反应特性作物温光反应特性在生产上的应用作物温光反应特性在生产上的应用作物引种；作物引种；北北南，生育期缩短；南南，生育期缩短；南北，生育期延缓。北，生育期延缓。作物布局和栽培上的应用；作物布局和栽培上的应用；第三节第三节 作物生长的相关性作物生长的相关性营养生长与生殖生长的关系营养生长与生殖生长的关系地上部分生长与地下部分生长的关系地上部分生长与地下部分生长的关系作物器官的同伸关系作物器官的同伸关系作物生长的相关性作物生长的相关性营养生长与生殖生长的关系营养生长与生殖生长的关系营养生长期是生殖生长期的基础；营养生长期是生殖生长期的基础；营养生长和生殖生长并进阶段要促进二者协调发营养生长和生殖生长并进阶段要促进二者协调发展；展；生殖生长期应保证适当的营养生长。生殖生长期应保证适当的营养生长。作物生长的相关性作物生长的相关性地上部分生长与地下部分生长的关系地上部分生长与地下部分生长的关系地上部分和地下部分物质的相互交换；地上部分和地下部分物质的相互交换；根深叶茂，本固枝荣根深叶茂，本固枝荣地上部分和地下部分重量保持一定比例；地上部分和地下部分重量保持一定比例；根冠比根冠比(root-canopy ratio)作物地下部分与地上作物地下部分与地上部分干重或鲜重的比值。部分干重或鲜重的比值。作物生长的相关性作物生长的相关性地上部分生长与地下部分生长的关系地上部分生长与地下部分生长的关系影响根冠比的因素：影响根冠比的因素：水分；氮素；光照强度；气温；管理措施。水分；氮素；光照强度；气温；管理措施。(P34)作物生长的相关性作物生长的相关性作物器官的同伸关系作物器官的同伸关系作物器官的同伸关系作物器官的同伸关系(simultaneous growth)在同在同一时间内某些器官有规律的生长和发育。一时间内某些器官有规律的生长和发育。作物生长的相关性作物生长的相关性作物器官的同伸关系作物器官的同伸关系禾谷类作物营养器官间的同伸关系禾谷类作物营养器官间的同伸关系(P35)主茎叶和分蘖的关系；主茎叶和分蘖的关系；叶片、叶鞘和节间的关系；叶片、叶鞘和节间的关系；地上部分器官与根的关系。地上部分器官与根的关系。作物生长的相关性作物生长的相关性作物器官的同伸关系作物器官的同伸关系禾谷类作物幼穗与营养器官的同伸关系禾谷类作物幼穗与营养器官的同伸关系(P35)叶龄法；叶龄法；叶龄余数法；叶龄余数法；叶龄指数法。叶龄指数法。第四节第四节 作物生长发育与环境的关系作物生长发育与环境的关系光照光照温度温度水分水分空气空气养分养分作物生长发育与环境的关系作物生长发育与环境的关系光照光照光照强度光照强度cal/(cm2 s)当有光照后，作物开始进行光合作用，且随光强当有光照后，作物开始进行光合作用，且随光强增加光合速率增加光合速率(photosynthetic rate)相应提高，当相应提高，当达到一定光照强度时，叶片光合速率和呼吸速率达到一定光照强度时，叶片光合速率和呼吸速率(respiratory rate)相等，表观光合速率为零，此时相等，表观光合速率为零，此时的光照强度即为光补偿点的光照强度即为光补偿点(light compensation point)，光合速率最大值时的光强为光饱和点，光合速率最大值时的光强为光饱和点(light saturation point)。作物生长发育与环境的关系作物生长发育与环境的关系光照光照日照长度日照长度对花原基诱发起重要作用的不是日照长度，而是对花原基诱发起重要作用的不是日照长度，而是黑暗长度。黑暗长度。作物生长发育与环境的关系作物生长发育与环境的关系光照光照光质与作物的关系光质与作物的关系可见光区可见光区300-700nm；红、橙光背吸收最多，其次；红、橙光背吸收最多，其次是蓝紫光，绿光被反射。是蓝紫光，绿光被反射。作物生长发育与环境的关系作物生长发育与环境的关系光照光照作物的光能利用率作物的光能利用率(light utilization rate)单位土地面积上干物质总量所含的热量与相同单位土地面积上干物质总量所含的热量与相同面积上作物生育期内接受的太阳总能量的百分比。面积上作物生育期内接受的太阳总能量的百分比。大多数国家大多数国家1%，发达国家，发达国家2%-3%。作物生长发育与环境的关系作物生长发育与环境的关系温度温度作物的三基点温度作物的三基点温度(three basic temperature)最低、最适、最高最低、最适、最高作物生产常用的温度指标作物生产常用的温度指标农业界限温度农业界限温度(critical temperature);变温变温(temperature variation);积温积温(accumulated temperature);极端温度极端温度(extreme temperature)、冻害冻害(frozen damage)、冷害、冷害(chilly damage)、霜、霜害害(frost damage);无霜期无霜期(frost-free period)作物生长发育与环境的关系作物生长发育与环境的关系温度温度温度的调节温度的调节覆盖、耕作措施、灌溉覆盖、耕作措施、灌溉作物生长发育与环境的关系作物生长发育与环境的关系水分水分水分对作物生长的影响水分对作物生长的影响作物需水量作物需水量需水量需水量(mm)=播种时的土壤贮水量播种时的土壤贮水量+生育期内的有生育期内的有效降水量效降水量+总灌水量总灌水量-收获时的土壤贮水量收获时的土壤贮水量蒸腾系数蒸腾系数(transpiration coefficient)作物每制造作物每制造1g干物质所消耗水分的克数。干物质所消耗水分的克数。作物需水临界期作物需水临界期(water maximum demand stage)作物生长发育与环境的关系作物生长发育与环境的关系空气空气 群体下部供应的群体下部供应的CO2约占总量的约占总量的20%，通过增，通过增施优质有机肥，增加土壤中好气性微生物的数量，施优质有机肥，