作物栽培学 总论第三章 作物产量与品质的形成

作物产品品质的影响也很大，如小麦赤霉病、甘薯黑斑病等都使可品质降低。 二、提高作物产品品质的途径 (一)选用优质品种 随着育种手段的不断改进，品质育种越来越受到重视，粮、棉、油等主要作物的优质品种，有很多得到了推广。如“四低一高”(低纤维、低芥酸、低硫代葡萄糖甙、低亚麻酸、高亚油酸)的油菜品种；高蛋白质、高脂肪的大豆品种；高赖氨酸的玉米品种；抗病虫的转基因棉花品种等，都对我国的高产优质农业起到了推动作用，以后在提高作物产品品质方面，仍将起着重要的作用。 (二)改进栽培技术 研究和实践表明，在作物生长发育过程中，采取各种栽培措施都可以影响产品的品质，所以，优良的栽培技术是提高产品品质的一条途径。 1．合理轮作 合理轮作是通过改善土壤状况、提高土壤肥力而提高作物产量和品质的。如棉花和大豆轮作，可使棉花产量增加，成熟提早，纤维品质提高；马铃薯和玉米间作，可防止马铃薯病毒病，提高其品质等。 2．合理密植 作物的群体过大，个体发育不良，可使作物的经济形状变劣，产品品质降低。如小麦群体过大，后期引起倒伏，子粒空瘪，蛋白质和淀粉含量降低，产量和品质下降，但是纤维类作物，适当增加密度，能抑制分枝、分蘖的发生，使主茎伸长，对纤维品质的提高有促进作用。 3．科学施肥 营养元素是作物品质提高不可缺少的因子之一，用科学的方法施肥，能增加产量，改善品质。如棉花，适当增施氮肥能增重棉铃、增长纤维；施磷肥可增加衣分和子指；施钾肥可提高纤维细度和强度；使用硼、钼、锰等微量元素能促进早熟，提高纤维品级等。对烟草而言，过多施用氮素，会造成贪青晚熟；难以烘烤，使品质下降。所以，要针对不同的作物，合理施用营养元素，提高其品质。 4．适时灌溉与排水 水分的多少也会影响产品品质。水分过多，会影响根系的发育，尤其对薯类作物的品质极为不利，可使其食味差、不耐贮藏、肉色不佳，甚至会产生腐烂现象。如土壤水分过少，也会使薯皮粗糙，降低产量和品质；陆稻和水稻的水分条件不同，使陆稻的蛋白质比水稻高，但在食味方面，往往水稻比陆稻好。 5．适时收获 小麦要求在蜡熟期收获，到了完熟期蛋白质和淀粉含量均有下降；水稻收获过早，糠层较厚；棉花收获过早或过晚都会降低棉纤维的品质。此外，作物农药的残留、杂草的危害等都会影响产品品质。 (三)提高农产品的加工技术 农产品加工是改进和提高其品质的重要措施之一。农产品中的有害物质(单宁、芥酸、棉酚等)可以通过加工的方法降低或取剔。如菜籽油经过氧化处理后，将几种脂肪酸不同的油脂调配成“调和油”，极大地改善了菜籽油的品质；将稻谷加工成一种新型的超级精米，使80％的胚芽保留下来，其品质较一般米优良。另外，在食品中添加人类必需的氨基酸、各种维生素、微量元素等营养成分，制成形、色、味俱佳的食品，大大提高了农产品的营养品质和食用品质。 三、作物产量与品质的关系 作物产量和产品品质是作物栽培、遗传育种学科研究的核心问题，实现高产优质的栽培是作物遗传改良及环境和措施等调控的主要目标。作物产量及品质是在光合产物积累与分配的同一过程中形成的，因此，产量与品质问有着不可分割的关系。不同作物，不同品种，其由遗传因素所决定的产量潜力和产品的理化性状有很大差异，再

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加上遗传因素与环境的互作，使产量和品质间的关系变得相当复杂。 （一）一般高成分，特别是高蛋白质、脂肪、赖氨酸等含量很难与丰产性相结合 从世界人类的需求看，作物产品的数量和质量同等重要，而且对品质的要求越来越高。实际上，即使是以提高某些成分为目标，但最终仍是以提高营养产量或经济产量为目的。在大多数作物上观察到，一般高成分，特别是高蛋白质、脂肪、赖氨酸等含量很难与丰产性相结合。作物产品中的有机化合物都是由光合作用的最初产物——葡萄糖进一步转化合成的。据研究，不同的有机化合物和具有不同成分的作物籽粒的形成所需要的葡萄糖数量不同，形成淀粉、纤维素，与所利用的葡萄糖重量比为0．83，即1g葡萄糖可以转化形成0．83g的淀粉或纤维素；形成蛋白质和脂肪，与所利用的葡萄糖重量比则分别为0．40—0．62和0．33。水稻籽粒以淀粉为主要成分，而大豆籽粒是以蛋白质和脂肪为主要成分，这两种作物籽粒形成与所利用的葡萄糖重量比分别为0．75和0．50。显然，在光合作用生产的葡萄糖量相等时，籽粒中的化学成分以淀粉为主的作物，其产量必然高于那些以蛋白质和脂肪为主要成分的作物。换言之，若提高籽粒中蛋白质或脂肪含量，产量将会有所下降，除非进一步提高作物的光合效率，增强物质生产的能力。 （二）禾谷类作物，如小麦、水稻、玉米，其籽粒蛋白质含量与产量呈负相关，高赖氨酸玉米比普通同型种产量低。美国内布拉斯加大学研究了9个小麦品种产量与蛋白质含量的相关关系，发现有正相关，也有负相关，说明高产与低蛋 白质含量不存在必然的内在联系，可以通过育种和栽培等措施，在提高产量的同时，改善品质，达到高产优质的目的。近年来，产量和品质兼优品种的选育已取得很大进展。 如前所述，环境和栽培措施对作物产量和品质均有明显影响。一般认为，不利的环境条件往往会增加蛋白质含量，提高蛋白质含量的多数农艺措施往往导致产量降低。但是，产量和蛋白质含量间的关系不是直线关系，合理的栽培措施，适宜的生态环境常常是既有利于提高产量，又利于改善品质。随着生物技术的发展，通过进一步扩大基因资源，改进育种方法，利用突变育种或近缘种技术，根据作物、品种的生态适应性，实行生态适种，调节不同生态条件下的栽培技术，创造遗传因素与非遗传因素互作的最适条件等，是可以打破或削弱产量与品质间的负相关关系，促进正相关关系的。 本章思考题 1．作物产量与产量构成因素间的关系如何? 2．何谓源、库、流?它们在作物产量形成中的作用是什么? 3．如何提高作物的产量潜力? 4．提高作物品质的途径有哪些? 主要 参考资料 1. 李焕章,韩学信主编.《作物栽培学》.中国农业科技出版社.1997.4 41-59 2. 杨守仁,郑丕尧主编.《作物栽培学概论》.中国农业出版社.1989.10 86-126 备注

教案有电子版本。 14

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