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1、作物的生长发育特性第1页，本讲稿共33页第一节第一节 作物的生长发育作物的生长发育作物生作物生长长、分化和、分化和发发育的概念育的概念作物生作物生长长的一般的一般过过程程作物的生育期和生育作物的生育期和生育时时期期第2页，本讲稿共33页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、数量和作物个体、器官、组织和细胞在体积、数量和重量上不可逆的增加过程。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)同同质质的的细细胞胞类类型型变变
2、成形成形态结态结构和构和功能与原来不同的异功能与原来不同的异质细质细胞胞类类型的型的过过程。程。发发育育(development)作物的作物的组织组织、器官或整体在形、器官或整体在形态结态结构和构和功能上在生命周期中的有序功能上在生命周期中的有序变变化。化。第3页，本讲稿共33页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；僵苗型第4页，本讲稿共33页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
3、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；减缓停滞第5页，本讲稿共33页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。第6页，本讲稿共3
4、3页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生长从播种至收获的整个生长发育过程所需的时间。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，晚熟品种宜稀第7页，本讲稿共33页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为若
5、干将作物的整个生育期划分为若干个生育时期。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-收获期收获期第8页，本讲稿共33页第二节第二节 作物的温光反应特性作物的温光反应特性作物的作物的发发育特性育特性作物温光反作物温光反应类应类型及其形成型及其形成作物温光反作物温光反应应特性特性对对植株形植株形态结态结构和生理生构和生理生 化的影响化的影响作物温光反作物温光反应应特性在生特性在生产产上的上的应应用用第9页，本讲稿共33页作物的温光反应特性作物的作物的发发育特性育特性作物温光反作物温光反应应特性特性(crop reac
6、ting character to temperature and light)作物从作物从营营养生养生长长向生殖生向生殖生长长转变转变的若干特性，包括作物的感温性、感光性和基本的若干特性，包括作物的感温性、感光性和基本营营养生养生长长性性第10页，本讲稿共33页作物的温光反应特性作物的作物的发发育特性育特性作物的感温性作物的感温性(temperature sensitivity)作物因温度高作物因温度高低的影响而改低的影响而改变变其其发发育育进进程，程，导导致生育期致生育期缩缩短或延短或延长长的的特性。特性。春化作用；高温加速春化作用；高温加速发发育，低温延育，低温延缓发缓发育育第11页，本
7、讲稿共33页作物的温光反应特性作物的作物的发发育特性育特性作物的感光性作物的感光性(light reaction)作物因日照作物因日照长长短的影响而短的影响而改改变变其其发发育育进进程，程，导导致生育期致生育期缩缩短或延短或延长长的特性。的特性。长长日照；短日照；日中性；中日照。日照；短日照；日中性；中日照。第12页，本讲稿共33页作物的温光反应特性作物的作物的发发育特性育特性作物的基本作物的基本营营养性养性(minimum vegetative growth)即使作即使作物物处处在最适于在最适于发发育的温度和光周期条件下，也必育的温度和光周期条件下，也必须须有有最低限度的最低限度的营营养生养
8、生长长，才能，才能进进行幼穗分化的特性。行幼穗分化的特性。第13页，本讲稿共33页作物的温光反应特性作物温光反作物温光反应类应类型及其形成型及其形成 作物温光反作物温光反应应特性的形成，以及不同品种特性的形成，以及不同品种对对温光反温光反应应特性的差异，是作物在世界各地特性的差异，是作物在世界各地长长期系期系统发统发育中育中经过经过自然自然和人工和人工选择选择的的结结果，是适果，是适应应于原于原产产地地维维度、气候、地度、气候、地势势、海拔的生海拔的生态态型。型。第14页，本讲稿共33页作物的温光反应特性作物温光反作物温光反应应特性特性对对植株形植株形态结态结构和生理生化的影响构和生理生化的影
9、响在形在形态结态结构上；构上；主茎伸主茎伸长长，细细胞分裂加速，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代代谢谢加速；氨基酸含量增加；赤霉素含量增加加速；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，有利于高，有利于长长日植物；日植物；pfr/pr低，有利于短日植物低，有利于短日植物 第15页，本讲稿共33页作物的温光反应特性作物温光反作物温光反应应特性在生特性在生产产上的上的应应用用作物引种；作物引种；北北南，生育期南，生育期缩缩短；南短；南北，生育期延北，生育期延缓缓。作物布局和栽培上的作物布局和栽培上的应应用；用；第16页，本讲稿
10、共33页第三节第三节 作物生长的相关性作物生长的相关性营营养生养生长长与生殖生与生殖生长长的关系的关系地上部分生地上部分生长长与地下部分生与地下部分生长长的关系的关系作物器官的同伸关系作物器官的同伸关系第17页，本讲稿共33页作物生长的相关性作物生长的相关性营营养生养生长长与生殖生与生殖生长长的关系的关系营营养生养生长长期是生殖生期是生殖生长长期的基期的基础础；营营养生养生长长和生殖生和生殖生长长并并进阶进阶段要促段要促进进二者二者协调发协调发展；展；生殖生生殖生长长期期应应保保证证适当的适当的营营养生养生长长。第18页，本讲稿共33页作物生长的相关性作物生长的相关性地上部分生地上部分生长长与
11、地下部分生与地下部分生长长的关系的关系地上部分和地下部分物地上部分和地下部分物质质的相互交的相互交换换；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；根根冠冠比比(root-canopy ratio)作作物物地地下下部部分分与与地地上上部部分分干干重或重或鲜鲜重的比重的比值值。第19页，本讲稿共33页作物生长的相关性作物生长的相关性地上部分生地上部分生长长与地下部分生与地下部分生长长的关系的关系影响根冠比的因素：影响根冠比的因素：水分；氮素；光照水分；氮素；光照强强度；气温；管理措施。度；气温；管理措施。(P34)第20页，本讲稿共
12、33页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)在同一在同一时时间间内某些器官有内某些器官有规规律的生律的生长长和和发发育。育。第21页，本讲稿共33页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禾谷类类作物作物营营养器官养器官间间的同伸关系的同伸关系(P35)主茎叶和分蘖的关系；主茎叶和分蘖的关系；叶片、叶鞘和叶片、叶鞘和节间节间的关系；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。第22页，本讲稿共33页作物生长的相关性作物生长的相关性作物器官的同伸
13、关系作物器官的同伸关系禾谷禾谷类类作物幼穗与作物幼穗与营营养器官的同伸关系养器官的同伸关系(P35)叶叶龄龄法；法；叶叶龄龄余数法；余数法；叶叶龄龄指数法。指数法。第23页，本讲稿共33页第四节第四节 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第24页，本讲稿共33页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光照强强度度cal/(cm2 s)当有光照后，作物开始当有光照后，作物开始进进行光合作用，且随光行光合作用，且随光强强增加光增加光合速率合速率(photosynthetic rate)相相应应提高，当达到一定光提高，当达到一定
14、光照照强强度度时时，叶片光合速率和呼吸速率，叶片光合速率和呼吸速率(respiratory rate)相等，表相等，表观观光合速率光合速率为为零，此零，此时时的光照的光照强强度即度即为为光光补补偿偿点点(light compensation point)，光合速率最大，光合速率最大值时值时的的光光强强为为光光饱饱和点和点(light saturation point)。第25页，本讲稿共33页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日照长长度度对对花原基花原基诱发诱发起重要作用的不是日照起重要作用的不是日照长长度，而是黑暗度，而是黑暗长长度。度。第26页，本讲稿共33页作物
15、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光质质与作物的关系与作物的关系可可见见光区光区300-700nm；红红、橙光背吸收最多，其次是、橙光背吸收最多，其次是蓝蓝紫光，紫光，绿绿光被反射。光被反射。第27页，本讲稿共33页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)单单位土地面位土地面积积上干物上干物质总质总量所含的量所含的热热量与相同面量与相同面积积上上作物生育期内接受的太阳作物生育期内接受的太阳总总能量的百分比。能量的百分比。大多数国家大多数国家1%，发发达国家达国家2%-3%。第28
16、页，本讲稿共33页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、最高作物生作物生产产常用的温度指常用的温度指标标农农业业界界限限温温度度(critical temperature);变变温温(temperature variation);积积温温(accumulated temperature);极极端端温温度度(extreme temperature)、冻冻害害(frozen damage)、冷冷害害(chilly damage)、霜霜害害(frost damage);无无
17、霜霜期期(frost-free period)第29页，本讲稿共33页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温度的调节调节覆盖、耕作措施、灌覆盖、耕作措施、灌溉溉第30页，本讲稿共33页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水分对对作物生作物生长长的影响的影响作物需水量作物需水量需水量需水量(mm)=播种播种时时的土壤的土壤贮贮水量水量+生育期内的有效降生育期内的有效降水量水量+总总灌水量灌水量-收收获时获时的土壤的土壤贮贮水量水量蒸蒸腾腾系数系数(transpiration coefficient)作物每制造作物每制造1g干物干物质质所消耗水分的
18、克数。所消耗水分的克数。作物需水作物需水临临界期界期(water maximum demand stage)第31页，本讲稿共33页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 群体下部供群体下部供应应的的CO2约约占占总总量的量的20%，通，通过过增施增施优优质质有机肥，增加土壤中好气性微生物的数量，增有机肥，增加土壤中好气性微生物的数量，增强强其活其活力，可力，可释释放出更多的放出更多的CO2。养分养分 玉米每公玉米每公顷顷生物学生物学产产量量为为25 500kg,籽粒籽粒产产量量为为9350kg时时，需从土壤中吸收，需从土壤中吸收约约285kg纯纯氮，氮，52.5kg磷和磷和255kg钾钾。第32页，本讲稿共33页作业作业P42-43：第：第2-8小小题题第33页，本讲稿共33页