水稻產量形成及其調控課件

生物產量：指生育期間生產、積累的有機物質總量，即地上部植株所有干物質的收獲量。

經濟產量：指經濟產品器官（稻谷或糙米）的收獲量。

經濟系數：經濟產量在生物產量中的比重。第三節(jié)水稻產量形成及其調控生物產量：指生育期間生產、積累的有機物質總量，即地上部植1籽

粒產量單位面積穗數每穗粒數結實率千粒重一、產量構成因素的形成籽

粒單位面積穗數每穗粒數結實率千粒重一、產量構成因素的2(一)單位面積穗數的形成與調控

水稻單位面積穗數=基本苗+單株有效分蘗率。

單位面積上主莖和分蘗總數合稱總莖蘗數；

從見蘗（起始分蘗）開始，總莖蘗數增加到與最后穗數相等的時期，稱有效總莖蘗數（有效穗數）決定期；

分蘗增加到拔節(jié)后不再發(fā)生分蘗的時期稱最高莖蘗數期(或高峰苗期)。(一)單位面積穗數的形成與調控水稻單位面積穗數=基本苗+3(二)每穗穎花數及其調控每穗穎花數＝分化穎花數+退化穎花數始于穗軸分化期，以二次枝梗分化期對穎花分化促進力最大始于雌雄蕊形成期，減數分裂期影響最大，過了減數分裂末期，每穗穎花數基本確定

1.影響穎花分化的時期(二)每穗穎花數及其調控每穗穎花數＝分化穎花數+4

一是促使穎花多分化，二是減少穎花退化2.每穗穎花數的調控

積極地促進穎花多分化，必須使穗軸分化期到穎花分化期的大約7~10d保持良好的營養(yǎng)狀況，主要是氮素營養(yǎng)穗肥（促花肥、?；ǚ剩┮皇谴偈狗f花多分化，二是減少穎花退化2.每穗穎花數的調控5

促進穎花分化的肥料，施用期為第一苞分化期前至二次枝梗分化期（葉齡余數3.5～2.5），追施速效氮，穎花可增加25～40％。有不利的一面，表現在：基部和中、上部葉片過長，無效分蘗增多，惡化群體結構，同時穎花量過多。10％左右的總氮量即可。

促花肥促進穎花分化的肥料，施用期為第一苞分化期前至6

雌雄蕊分化期（葉齡余數1.5～1.0）施用速效氮肥，有效防止穎花退化，同時，有效提高穗期葉片含氮及莖鞘中淀粉的含量，有利于后期向籽粒中運轉。10％左右的總氮量。

?；ǚ蚀菩廴锓只冢ㄈ~齡余數1.5～1.0）施用速效氮肥，有效7

影響結實率的時期是在穗軸分化開始到胚乳大體完成增長的時期，而影響結實率最大的時期，抽穗前是在穎花分化和減數分裂2個時期，抽穗后以開花到胚乳增長盛期最顯著。㈢結實率及其提高影響結實率的時期影響結實率的因素

在前2個時期如遇不良條件，易致雄性不育或開花受精不良而形成空粒；在后一個時期如遇不良條件，則因灌漿不良而形成秕粒。影響結實率的時期是在穗軸分化開始到胚乳大體完成增長的時期8

抽穗前：植株體內的化學組成、輸導組織和著生穎花數對結實率影響較大。提高結實率的措施

抽穗后：到胚乳大體完成增長期間光合量的多少對結實率有著決定性意義。抽穗前：植株體內的化學組成、輸導組織和著生穎花數對結實率9㈣千粒重及其提高影響千粒重的時期和因素決定千粒重的時期也就是決定結實率的時期㈣千粒重及其提高影響千粒重的時期和因素決定千粒重的時期也就10二、水稻產量形成模式與品種源庫類型㈠水稻產量形成過程模式1.有機物質積累和分配過程與產量形成2.產量構成因素模式二、水稻產量形成模式與品種源庫類型㈠水稻產量形成過程11水稻產量構成因素形成過程的示意圖水稻產量構成因素形成過程的示意圖12決定水稻產量的物質積累與分配示意圖決定水稻產量的物質積累與分配示意圖13有機物質積累和分配過程與產量形成有機物質積累和分配過程與產量形成14㈡水稻品種產量形成的源庫類型源庫的概念

1928年Mason和Maskell提出

源是生產和輸出同化產物的器官或組織

庫是接受和貯藏同化物質的器官或組織源庫是相對的、動態(tài)的，在一定條件下可以發(fā)生轉化。㈡水稻品種產量形成的源庫類型源庫的概念1928年Mas15源庫的表示方法

源：單位面積的穎花數庫：葉面積源限制型源限制型源庫互作型品種源庫類型源庫的表示方法源：單位面積的穎花數源限制型源限制型源庫互161.源限制型品種源庫特征

穎花形成能力強，庫容量大且相對過剩莖、鞘物質的輸出率與轉換率高結實率偏低且不穩(wěn)定栽培策略

以增加抽穗前的莖、鞘貯存物和出穗后的光合生產為主攻目標。1.源限制型品種源庫特征穎花形成能力強，庫容量大且相對過172.庫限制型品種源庫特征

穎花形成能力較弱，穎花量小莖鞘的物質輸出率低。結實率較高且穩(wěn)定栽培策略

以增加群體的總穎花量為主攻目標。2.庫限制型品種源庫特征穎花形成能力較弱，穎花量小栽培策183.源庫互作型源庫特征

其庫源特性介于上述兩類品種之間或庫容量雖大，但結實率也高，源庫共同制約其產量形成，增源或增庫均可增產。

栽培策略

源、庫的自身調節(jié)能力較強，措施的回旋余地也較大，栽培策略上應據具體條件而定。3.源庫互作型源庫特征其庫源特性介于上述兩類品種之間或庫容19三、群體質量指標及其調控

群體質量，即是反映群體發(fā)育優(yōu)劣的多項性狀指標的優(yōu)化值的綜合狀況。

高產群體質量指標就是指能不斷優(yōu)化群體結構，實現優(yōu)質高產的各項形態(tài)、生理指標。（一）群體質量指標三、群體質量指標及其調控群體質量，即是反映群體發(fā)育優(yōu)劣的201、抽穗至成熟期群體光合生產量是衡量水稻群體質量的核心指標

水稻抽穗期群體干物質積累量與產量呈二次方程關系，峰值是群體的質量值，離峰值距離愈遠群體質量愈差；抽穗期群體干物質量的適宜值是隨品種改良而逐步提高的。不論何種類型的品種，與子粒產量最密切的是抽穗至成熟期的群體光合積累量，此期的干物質積累量愈高群體質量也愈高，產量也愈高。品種的改良，主要是大幅度地提高了抽穗至成熟期的群體光合生產的能力。成熟期群體總干物質量的增加，經濟系數的提高，主要由抽穗至成熟期干物質積累量決定。栽培的改進是適當控制抽穗前的干物質積累，使抽穗期達到適宜值，著眼于大力提高后期的群體光合生產積累量。1、抽穗至成熟期群體光合生產量是衡量水稻群體質量的核心指標212、適宜的LAI及較高的總穎花量

適宜LAI對群體質量的意義：水稻高產須有一個適宜的最大LAI，因為它是協調源、庫關系和各部器官平衡發(fā)展的基礎。抽穗期群體適宜LAI值要通過合理的葉面積發(fā)展動態(tài)來實現：群體拔節(jié)前后的葉面積增長應維持一個適當的比例。

總穎花量是提高產量的基礎。對同一品種而言，只有在適宜LAI基礎上形成較多的總穎花數，才能既提供巨大的光合作用貯藏庫，又同時促進光合生產，進而提高結實率和粒重。

生理基礎：稻穗并不僅是光合產物被動的受容器官，還具有主動向光合生產系統“提取”光合產物的能力，調節(jié)“流”的運轉方向和速度，可形成所謂受容器官的“拉力”，因而能促進葉片的光合生產效率。2、適宜的LAI及較高的總穎花量適宜LAI對群體質量的意義223、較高的粒葉比與良好葉系配置

粒葉比表示方法：穎花/葉（cm2）、實粒/葉（cm2）、粒重/葉（cm2）。

粒葉比生理意義：穎花/葉反映了單位葉面積所負載的庫容的大??；實粒/葉不僅反映單位葉面積負載庫容量的大小，而且反映了抽穗前灌漿物質的積累情況和抽穗后光合生產力；粒重/葉是源對庫的實際貢獻，它既反映了源與庫的兩個方面，又表達了“流”的信息。在高產栽培中，衡量一個栽培技術措施是否合理，主要看它對葉面積和穎花量的促進多少而定，凡較多地促進穎花量的增長，而較少地促進葉面積增長的措施是合理的，反之則是不合理的。

粒葉比3、較高的粒葉比與良好葉系配置粒葉比表示方法：穎花/葉（c23

有效葉面積指有效莖蘗的葉面積，抽穗期存活的無效分蘗有葉而無穎花為無效葉面積，有效葉面積在總葉面積中的比例，稱有效葉面積率；群體有效葉面積率越高，群體質量越高，高質量群體的有效葉面積率應達95%左右。葉系配置

高效葉面積指有效莖上部三張葉片的面積，高效葉在群體葉面積中所占的比例稱高效葉面積率。由于上部3葉與穗生育同步，提高高效葉面積率，必然伴隨高成穗率和大穗形成，獲得高總穎花量，粒葉比隨之增大，而且由于頂3葉是生理年齡輕、受光條件好、衰老最遲的葉片，因此適當提高效葉面積率可以延緩抽穗后葉面積的衰減率，提高葉片的光合勢和凈同化率。

有效葉面積指有效莖蘗的葉面積，抽穗期存活的無效分蘗有葉而無244、較高的單莖莖鞘重

水稻單莖莖鞘重把莖稈的綜合性狀聯系在一起，是對抽穗后水稻群體質量的一個全面反映。

抽穗期莖稈壯實，平均單莖莖鞘重高的群體，能起合理配置光合系（葉）和受容系（穗）、提高群體光合和物質運轉能力的作用，在高水平上協調源庫關系。因而在適宜LAI條件下，單莖莖鞘重愈高，群體質量愈高。4、較高的單莖莖鞘重水稻單莖莖鞘重把莖稈的綜合性狀聯系在255、較高的根活量

水稻結實期根活量（根量與活力的乘積）與穎花量的比值稱作穎花根活量?；抗?jié)間的傷流量，按每朵穎花、每顆籽粒和單位粒重占有的數量來表示，分別是mg/(朵?h)、mg/(粒?h)、mg/[粒重(g)?h]，即為穎花根流量。在單位面積有足夠總穎花量前提下，水稻具有較高的穎花根活量，實質是“庫”大與“源”強二者協調程度的重要標志。穎花根活量（或穎花根流量）是根系活力（根源）與穎花總量（庫）之間的一種源庫關系表達方法。它把根系活力與穎花的結實性狀密切聯系起來，是群體質量的重要指標。5、較高的根活量水稻結實期根活量（根量與活力的乘積）與穎花266、莖蘗成穗率較高且穗數適宜

成穗率的生物學意義：是上述七個指標的“直觀、簡便、正確、易被生產者掌握應用的動態(tài)綜合質量指標”

成穗率與群體質量：提高成穗率是形成最適LAI的基礎；適宜的高成穗率有效和高效葉面積率高；提高葉片光合功能；成穗率高，群體穗粒協調、穗數穩(wěn)定，每穗粒數和總穎花數均隨成穗率提高而增加；抽穗期的單莖莖鞘重、頂三葉的比葉重、齊穗期的莖鞘運轉率、經濟系數均隨成穗率的提高而增加；高成穗率群體，基部節(jié)間短而粗，群體透光好，消光系數低，光合效率高，干物質生產及產量均高。

高產群體莖蘗成穗率的指標：由原60％～70％的成穗率提高至80～90％。6、莖蘗成穗率較高且穗數適宜成穗率的生物學意義：是上述七27水稻高產群體莖蘗指標發(fā)展過程水稻高產群體莖蘗指標發(fā)展過程28（二）群體質量調控的原則1、群體質量調控的技術模式

第一，高產群體的培育，著重放在結實期群體的高光效、高積累；第二，盡可能壓縮群體的起點和前期的總生長量，為經濟器官分化形成期各部器官的健壯發(fā)展讓出空間；第三，充分發(fā)展個體，合理利用分蘗在群體發(fā)展中的自動調節(jié)作用。在前期小群體的基礎上，通過壯個體實現物質的高積累，滿足高產群體具備的各項質量指標的要求。（二）群體質量調控的原則1、群體質量調控的技術模式第一，高292、調控原則

為塑造抽穗至成熟期各項群體質量指標全面優(yōu)化的群體最有效的調控總途徑是，在滿足適宜穗數目標下，通過提高莖蘗成穗率，主攻大穗來實現。這是利于全面提高群體質量直觀、易掌握的綜合性指標。

按葉齡調控的總原則是控葉擴庫，其技術上是控制葉的無效和低效生長，促進庫的形成和生長，達到在控制適宜LAI基礎上，提高庫、源強度。以結實期的源、庫質量目標為依據，在生長前期，凡有利于增加庫而不直接增加結實期葉面積的葉齡期，應予適當促進；凡葉的生長旺于庫的生長，或只有葉的生長而無庫的分化生長的葉齡期，應予有力的控制；在生長中心由葉轉向庫，葉片生長開始逐漸變小的葉齡期，應予積極促進。2、調控原則為塑造抽穗至成熟期各項群體質量指標全面優(yōu)化的群30

生物產量：指生育期間生產、積累的有機物質總量，即地上部植株所有干物質的收獲量。

經濟產量：指經濟產品器官（稻谷或糙米）的收獲量。

經濟系數：經濟產量在生物產量中的比重。第三節(jié)水稻產量形成及其調控生物產量：指生育期間生產、積累的有機物質總量，即地上部植31籽

粒產量單位面積穗數每穗粒數結實率千粒重一、產量構成因素的形成籽

粒單位面積穗數每穗粒數結實率千粒重一、產量構成因素的32(一)單位面積穗數的形成與調控

水稻單位面積穗數=基本苗+單株有效分蘗率。

單位面積上主莖和分蘗總數合稱總莖蘗數；

從見蘗（起始分蘗）開始，總莖蘗數增加到與最后穗數相等的時期，稱有效總莖蘗數（有效穗數）決定期；

分蘗增加到拔節(jié)后不再發(fā)生分蘗的時期稱最高莖蘗數期(或高峰苗期)。(一)單位面積穗數的形成與調控水稻單位面積穗數=基本苗+33(二)每穗穎花數及其調控每穗穎花數＝分化穎花數+退化穎花數始于穗軸分化期，以二次枝梗分化期對穎花分化促進力最大始于雌雄蕊形成期，減數分裂期影響最大，過了減數分裂末期，每穗穎花數基本確定

1.影響穎花分化的時期(二)每穗穎花數及其調控每穗穎花數＝分化穎花數+34

一是促使穎花多分化，二是減少穎花退化2.每穗穎花數的調控

積極地促進穎花多分化，必須使穗軸分化期到穎花分化期的大約7~10d保持良好的營養(yǎng)狀況，主要是氮素營養(yǎng)穗肥（促花肥、?；ǚ剩┮皇谴偈狗f花多分化，二是減少穎花退化2.每穗穎花數的調控35

促進穎花分化的肥料，施用期為第一苞分化期前至二次枝梗分化期（葉齡余數3.5～2.5），追施速效氮，穎花可增加25～40％。有不利的一面，表現在：基部和中、上部葉片過長，無效分蘗增多，惡化群體結構，同時穎花量過多。10％左右的總氮量即可。

促花肥促進穎花分化的肥料，施用期為第一苞分化期前至36

雌雄蕊分化期（葉齡余數1.5～1.0）施用速效氮肥，有效防止穎花退化，同時，有效提高穗期葉片含氮及莖鞘中淀粉的含量，有利于后期向籽粒中運轉。10％左右的總氮量。

?；ǚ蚀菩廴锓只冢ㄈ~齡余數1.5～1.0）施用速效氮肥，有效37

影響結實率的時期是在穗軸分化開始到胚乳大體完成增長的時期，而影響結實率最大的時期，抽穗前是在穎花分化和減數分裂2個時期，抽穗后以開花到胚乳增長盛期最顯著。㈢結實率及其提高影響結實率的時期影響結實率的因素

在前2個時期如遇不良條件，易致雄性不育或開花受精不良而形成空粒；在后一個時期如遇不良條件，則因灌漿不良而形成秕粒。影響結實率的時期是在穗軸分化開始到胚乳大體完成增長的時期38

抽穗前：植株體內的化學組成、輸導組織和著生穎花數對結實率影響較大。提高結實率的措施

抽穗后：到胚乳大體完成增長期間光合量的多少對結實率有著決定性意義。抽穗前：植株體內的化學組成、輸導組織和著生穎花數對結實率39㈣千粒重及其提高影響千粒重的時期和因素決定千粒重的時期也就是決定結實率的時期㈣千粒重及其提高影響千粒重的時期和因素決定千粒重的時期也就40二、水稻產量形成模式與品種源庫類型㈠水稻產量形成過程模式1.有機物質積累和分配過程與產量形成2.產量構成因素模式二、水稻產量形成模式與品種源庫類型㈠水稻產量形成過程41水稻產量構成因素形成過程的示意圖水稻產量構成因素形成過程的示意圖42決定水稻產量的物質積累與分配示意圖決定水稻產量的物質積累與分配示意圖43有機物質積累和分配過程與產量形成有機物質積累和分配過程與產量形成44㈡水稻品種產量形成的源庫類型源庫的概念

1928年Mason和Maskell提出

源是生產和輸出同化產物的器官或組織

庫是接受和貯藏同化物質的器官或組織源庫是相對的、動態(tài)的，在一定條件下可以發(fā)生轉化。㈡水稻品種產量形成的源庫類型源庫的概念1928年Mas45源庫的表示方法

源：單位面積的穎花數庫：葉面積源限制型源限制型源庫互作型品種源庫類型源庫的表示方法源：單位面積的穎花數源限制型源限制型源庫互461.源限制型品種源庫特征

穎花形成能力強，庫容量大且相對過剩莖、鞘物質的輸出率與轉換率高結實率偏低且不穩(wěn)定栽培策略

以增加抽穗前的莖、鞘貯存物和出穗后的光合生產為主攻目標。1.源限制型品種源庫特征穎花形成能力強，庫容量大且相對過472.庫限制型品種源庫特征

穎花形成能力較弱，穎花量小莖鞘的物質輸出率低。結實率較高且穩(wěn)定栽培策略

以增加群體的總穎花量為主攻目標。2.庫限制型品種源庫特征穎花形成能力較弱，穎花量小栽培策483.源庫互作型源庫特征

其庫源特性介于上述兩類品種之間或庫容量雖大，但結實率也高，源庫共同制約其產量形成，增源或增庫均可增產。

栽培策略

源、庫的自身調節(jié)能力較強，措施的回旋余地也較大，栽培策略上應據具體條件而定。3.源庫互作型源庫特征其庫源特性介于上述兩類品種之間或庫容49三、群體質量指標及其調控

群體質量，即是反映群體發(fā)育優(yōu)劣的多項性狀指標的優(yōu)化值的綜合狀況。

高產群體質量指標就是指能不斷優(yōu)化群體結構，實現優(yōu)質高產的各項形態(tài)、生理指標。（一）群體質量指標三、群體質量指標及其調控群體質量，即是反映群體發(fā)育優(yōu)劣的501、抽穗至成熟期群體光合生產量是衡量水稻群體質量的核心指標

水稻抽穗期群體干物質積累量與產量呈二次方程關系，峰值是群體的質量值，離峰值距離愈遠群體質量愈差；抽穗期群體干物質量的適宜值是隨品種改良而逐步提高的。不論何種類型的品種，與子粒產量最密切的是抽穗至成熟期的群體光合積累量，此期的干物質積累量愈高群體質量也愈高，產量也愈高。品種的改良，主要是大幅度地提高了抽穗至成熟期的群體光合生產的能力。成熟期群體總干物質量的增加，經濟系數的提高，主要由抽穗至成熟期干物質積累量決定。栽培的改進是適當控制抽穗前的干物質積累，使抽穗期達到適宜值，著眼于大力提高后期的群體光合生產積累量。1、抽穗至成熟期群體光合生產量是衡量水稻群體質量的核心指標512、適宜的LAI及較高的總穎花量

適宜LAI對群體質量的意義：水稻高產須有一個適宜的最大LAI，因為它是協調源、庫關系和各部器官平衡發(fā)展的基礎。抽穗期群體適宜LAI值要通過合理的葉面積發(fā)展動態(tài)來實現：群體拔節(jié)前后的葉面積增長應維持一個適當的比例。

總穎花量是提高產量的基礎。對同一品種而言，只有在適宜LAI基礎上形成較多的總穎花數，才能既提供巨大的光合作用貯藏庫，又同時促進光合生產，進而提高結實率和粒重。

生理基礎：稻穗并不僅是光合產物被動的受容器官，還具有主動向光合生產系統“提取”光合產物的能力，調節(jié)“流”的運轉方向和速度，可形成所謂受容器官的“拉力”，因而能促進葉片的光合生產效率。2、適宜的LAI及較高的總穎花量適宜LAI對群體質量的意義523、較高的粒葉比與良好葉系配置

粒葉比表示方法：穎花/葉（cm2）、實粒/葉（cm2）、粒重/葉（cm2）。

粒葉比生理意義：穎花/葉反映了單位葉面積所負載的庫容的大??；實粒/葉不僅反映單位葉面積負載庫容量的大小，而且反映了抽穗前灌漿物質的積累情況和抽穗后光合生產力；粒重/葉是源對庫的實際貢獻，它既反映了源與庫的兩個方面，又表達了“流”的信息。在高產栽培中，衡量一個栽培技術措施是否合理，主要看它對葉面積和穎花量的促進多少而定，凡較多地促進穎花量的增長，而較少地促進葉面積增長的措施是合理的，反之則是不合理的。

粒葉比3、較高的粒葉比與良好葉系配置粒葉比表示方法：穎花/葉（c53

有效葉面積指有效莖蘗的葉面積，抽穗期存活的無效分蘗有葉而無穎花為無效葉面積，有效葉面積在總葉面積中的比例，稱有效葉面積率；群體有效葉面積率越高，群體質量越高，高質量群體的有效葉面積率應達95%左右。葉系配置

高效葉面積指有效莖上部三張葉片的面積，高效葉在群體葉面積中所占的比例稱高效葉面積率。由于上部3葉與穗生育同步，提高高效葉面積率，必然伴隨高成穗率和大穗形成，獲得高總穎花量，粒葉比隨之增大，而且由于頂3葉是生理年齡輕、受光條件好、衰老最遲的葉片，因此適當提高效葉面積率可以延緩抽穗后葉面積的衰減率，提高葉片的光合勢和凈同化率。

有效葉面積指有效莖蘗的葉面積，抽穗期存活的無效分蘗有葉而無544、較高的單莖莖鞘重

水稻單莖莖鞘重把莖稈的綜合性狀聯系在一起，是對抽穗后水稻群體質量的一個全面反映。

抽穗期莖稈壯實，平均單莖莖鞘重高的群體，能起合理配置光合系（葉）和受容系（穗）、提高群體光合和物質運轉能力的作用，在高水平上協調源庫關系。因而在適宜LAI條件下，單莖莖鞘重愈高，群體質量愈高。4、較高的單莖莖鞘重水稻單莖莖鞘重把莖稈的綜合性狀聯系在555、較高的根活量

水稻結實期根活量（根量與活力的乘積）與穎花量的比值稱作穎花根活量?；抗?jié)間的傷流量，按每朵穎花、每顆籽粒和單位粒重占有的數量來表示，分別是mg/(朵?h)、mg/(粒?h)、mg/[粒重(g)?h]，即為穎花根流量。在單位面積有足夠總穎花量前提下，水稻具有較高的穎花根活量，實質是“庫”大與“源”強二者協調程度的重