產(chǎn)量與源庫的關(guān)系及其在作物高產(chǎn)中的意義.doc

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 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“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，本文簡要的對源庫關(guān)系及對產(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間、光照強(qiáng)度的影響，對于大多作物來說，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，對于收獲籽粒來講，籽粒則是產(chǎn)量庫9。源庫具有相對性，一定時期源在另一時期就轉(zhuǎn)變成庫；有的作物在一定時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大小，又代表源的質(zhì)量水平和庫對源的調(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 源對庫的影響：王長宏2通過試驗(yàn)對不同密度群體，不同時期單株，葉片質(zhì)量和單株干物重，幾個生理性狀與籽粒發(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，源供應(yīng)不足時，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 庫對源的影響：受有機(jī)物的分配供應(yīng)能力，競爭力和運(yùn)輸三個因素影響，其中競爭能力作用最為重要，這個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)能下降對源的光合作用會產(chǎn)生反饋抑制作用，結(jié)果會造成光合產(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期，但并不一定對干物質(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，因此，對任何一個特定品種來源，都有一個源庫協(xié)調(diào)問題，過多或不及，對光合作用與物質(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，對于具有最大光合作用潛勢的葉來說，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。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，而穎花分化時內(nèi)源激素的旺盛活動具有主動向光合生產(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)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)，而對同化物的利用涵數(shù)1，對于同化物的利用有三個來源，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 源對產(chǎn)量的影響： 在營養(yǎng)生長期（R-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，源對產(chǎn)量的影響卻大于營養(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），源能的適度波動不會影響產(chǎn)量，但是必須避免激烈的源能力波動，否則，會因源能力大幅度降低而減少了籽粒體積21。對于源能力受抑制時可將其它經(jīng)濟(jì)器官儲備的物質(zhì)再利用來保持籽粒的生長速率延長時期23，但是，另有研究表明，再調(diào)動僅僅用做有效灌漿期，作物生長速率降低時，避免產(chǎn)生次級最優(yōu)籽粒大小的一種機(jī)制24。4、 2庫對作物產(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，整個灌漿期內(nèi)庫對產(chǎn)量的限制，表明生殖后期，庫對產(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)償效應(yīng)”14。改變源庫平衡可以調(diào)節(jié)葉片同化物運(yùn)轉(zhuǎn)分配的量和方向，對于指導(dǎo)生產(chǎn)具有實(shí)踐意義13。在生產(chǎn)中，通過對源庫關(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體數(shù)和個體生產(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“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 1989年20（4）407412；3、 劉宛等 N素水平對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 200108 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）2527；5、 周青等 不同時期施用硅肥對水稻群體質(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 作物