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作者:管理员    发布于:2022-11-21 03:26    文字:【】【】【
摘要:门徒_门徒平台--门徒在线中国代理加盟「官网」毫无疑问,提高农作物产量取决于遗传因素和环境因素两大部分,正如人的遗传与外部环境影响决定了人生的走向与成就。 在遗传因素方

  门徒_门徒平台--门徒在线中国代理加盟「官网」毫无疑问,提高农作物产量取决于遗传因素和环境因素两大部分,正如人的遗传与外部环境影响决定了人生的走向与成就。

  在遗传因素方面,基因控制着农作物的各种表现,产量就是主要表现之一。以小麦为例,普通小麦的籽粒产量受三个主要因素影响:单位面积的穗数、每穗粒数和粒重。增加其中任何一个因素都可以提高籽粒产量。穗数可以通过促进分蘖而增加,每穗粒数分为小穗数和每小穗粒数两个组分。增加小穗数是提高粒数但不降低粒重的有效途径。

  温室和田间条件下,TaCol-B5基因的过表达均可增加小穗数和穗长,显著地促进小麦籽粒产量。连续两年的田间种植结果表明,TaCol-B5过表达株系比非转基因扬麦18产量平均增长11.9%,其中一个株系增产高达19.8%。

  研究作分析了来自全球各地的1756份小麦种质,发现仅有33份二粒小麦携带TaCol-B5等位基因,出现的频率非常低,在全球现代小麦品种中极为罕见。这项研究对深入解析小麦产量性状形成的机制具有重要意义,同时也为小麦高产育种提供了重要的基因资源。

  农业生产的目的主要是获得人类所需要的物质产品,并使之达到一定的数量和质量,因而提高作物产品的产量和品质是历来农业生产是最重要的。在作物生产过程中,因作物种类、收获目的的差异,不同作物有各自的产量与品质构成因素。不同作物在生长发育过程中的物质生产能力与生理机制、对环境资源的利用能力不一,其产量与品质潜力和增加产量与品质的途径有着显著差异。

  作物的产量(经济产量)构成因素是指构成主产品(经济产量)的各个组成部分,通常可分为单位面积株数、单株产品器官数、产品器官重量,也可认为产量是由单株平均产量与单位面积上株数(或穗数)两个因素构成的。

  在作物的一生中,各产量构成因素形成和决定的时间不同,并且具有一定的顺序性。所以可在作物生长发育的不同生育期,有侧重地对不同产量构成因素加以调节。一般来说,越早决定的因素变异越大,受环境因素的影响越大,在栽培上人为促控的效果也越大;越晚决定的因素越稳定,越多地受遗传特性所控制,在栽培上人为促控的效果往往越小。

  不同作物由于收获的产品器官不同,可归纳为收获营养器官和收获种子(果实)两个类型。这两类作物具有完全不同的产量形成特点。

  收获产品是茎、叶,主要在营养生长期收获,增加产量大多通过争取最大生物产量实现。因此栽培管理技术相对比较简单,主要是采用合理密度、水肥管理等各项栽培措施以使营养器官迅速而均匀地生长。薯类作物以地下部肥大的块根或块茎作为栽培的主要收获物,其形成与膨大主要依靠茎的髓部和根的中柱部分形成层活动产生大量薄壁细胞,随着薄壁细胞体积增大和细胞中积贮营养物质,根、茎体积随之膨大增粗。在产量形成过程中需要经过比较明显的光合器官的形成、贮藏器官的分化和膨大等时期。主要要求前期尽快建成较大的光合同化系统,中后期营养生长适宜,保证贮藏器官分化及贮藏器官膨大期的同化产物的供应强度,从而获得理想的产量。

  单子叶作物(以禾谷类作物为主)的产量构成因素包括穗数、每穗粒数和粒重,产量形成过程也按此顺序完成。一般穗数的形成从播种开始,分蘖期是决定阶段,拔节、孕穗期是巩固阶段。每穗粒数的多少取决于分化小花数、退化小花数、可孕小花数及结实率等因素。每穗粒数的形成开始于幼穗分化期,取决于抽穗开花、受精结实过程。粒重取决于籽粒容积及充实度,主要决定时期是受精结实、果实发育成熟时期。故产量调控也相对复杂,必须根据不同时期的生育特点,进行适宜的促控措施。

  双子叶作物的类型相对较多,不同作物的产量形成过程也各有特点。一般而言,单位面积的果数(如棉花铃数、油菜角果数、花生和大豆的荚数)取决于密度和单株成果数。每果种子数开始于花芽分化,取决于果实发育。粒重(衣分、油分)取决于果实种子发育时期。因此,产量构成因素自播种出苗(或育苗移栽)就开始形成,中、后期开花受精过程是决定阶段,果实发育期是巩固阶段。这类作物大都是边开花结果边进行营养器官生长,营养生长与生殖生长的矛盾比较突出,容易发生蕾、花、果的脱落,结果数是影响产量的主要因素。

  从表面上看,作物各产量构成因素表现越好产量越高,然而生产实践上各因素很难实现同步增长。在一定的栽培条件下,作物的产量因素不是孤立的,彼此之间存在着负相关关系,产量构成因素之间相互制约,不可能无限制地被人为提高。

  例如,禾谷类作物单位面积穗数增至一定程度以后, 则单穗粒数会显著下降,单粒重也会出现降低的趋势。油菜、大豆等分枝型作物,单位面积上株数增至一定程度后,则每株荚数(每株有效分枝数X每分枝荚数)、每荚粒数都会有不同程度的减少。棉花单产由单位面积株数、每株铃数、单铃籽棉重、衣分组成,单位面积株数多,每株着生铃数就相对减少,铃重也有下降的趋势;若从棉花单株分析,单株铃数和铃重会出现负相关的趋势,即单株结铃多,铃重会减轻。

  在产量构成因素相互制约的同时,产量构成因素间又存在相互补偿的作用效应。表现为作物产量构成因素的自动调节能力。这种补偿能力陆续在生育中、后期表现出来,并随个体生育进程的推进而降低。例如,密度增大、个体变小是普遍现象,但个体变小并不表明最后群体产量就低。单位面积上穗数(株数)的增加能弥补并超过每穗(株)粒数(或铃数)减少的损失,则表现增产,反之就表现为减产。棉花群体密度减少,则单株铃数变多,铃重增加。对于棉花单株,单株结铃少,铃重则会增加。因此,作物群体的高产,并不代表个体的高产,而是各产量构成因素的最适宜表现,相互配合,达到总产最佳。不同作物或同一作物不同品种在不同地区和栽培条件下,其高产产量构成因素的最佳组合也有所不同。

  当一个地区的作物和品种确定以后,影响作物生产潜力的因子主要为环境及农业技术措施两个大类,按其层次可分解为光、热、水、肥和人为措施等。生产潜力与环境的关系可如下图所示。

  以作物生产系统为例,根据生态限制因子对作物生理过程和生产系统的影响进行分类,按照产量递减的顺序,可以把作物生产系统分为五个水平。分别是光温潜力(第一生产水平)、水分限制(第二生产水平)、氮素调控、磷钾等养分的调控、病虫草害等生物灾害的影响。

  即使在最优栽培条件下,作物生长系统通常也要受到光照和温度的制约,因此温光条件是任何作物模型的最基本驱动因子或驱动变量。如果作物具有丰富的水分和营养条件,则作物的生长速率只取决于当时的作物状态和当时的天气状况,尤其是辐射与温度。这是作物发挥“潜在生长速率”所产生的“潜在产量。

  作物生长至少在部分生长季节里受到水分可用性的限制。是干旱和半干旱地区雨养农业系统的主要特点,另外在土壤肥力较好及施肥水平较高的条件下,作物生长可能受到灌溉条件的显著影响。

  作物生长至少在部分生长季节受氮素不足的制约,或同时还受水分短缺或恶劣天气的影响。

  在这一生产水平,植物组织内的氮分为两部分:可运转的氮与固定的氮。这一生产水平上的生长速率主要取决于来自土壤中和内部贮存氮的可利用性。

  作物生长有时还受土壤中磷、钾及其他矿物元素的制约。这种情况通常发生在土壤过度利用的农业生产系统或特殊土壤理化性状的地区。

  在这种生产水平下,作物系统除受到气候、水分和矿质营养等非生物环境因素的影响外,还受到病虫草害等生物因子或逆境的干扰和抑制。

  在上述生产水平的基础上,荷兰科学家进一步提出了农业生产系统分类的修订方法。这种方法的核心是将作物生长状况分为潜在生长、可获得的生长、实际生长三大类。

  生产实践中,作物在生长发育过程中采取的栽培措施,几乎都能影响产量与品质的形成,其中以轮作、种植密度、播种期、施肥、灌溉排水、收获时期等影响较大。所以科学的栽培技术是提高产量的重要方法。

  3、湿度的调控:湿度过大时(影响植物对水分的吸收或散失;使引起植物疾病的微生物滋生)。可采取通风或提高温度的办法来降低湿度。如果湿度过高,可采取喷雾喷水的方法。

  5、水、肥。施用有机肥,微生物的分解,增加环境中CO2浓度,同时梳松土壤。

  1、光照的调控:合理密植:如果植株过密,造成作物减产的原因是:一是叶片接受的光照不足;二是通风通气差,CO2供应不足;

  * 改变降雨的类型(雨量及变化性)以及可能产生的土壤水分蒸发蒸腾损失总量;

  降雨量的变化和土壤水分蒸发蒸腾损失总量的增加会进一步导致世界部分区域水资源的短缺,并影响其水质。获取水资源是确保粮食安全的主要因素(图2)。农业用水几乎占全球用水量的70%,而这一比例在亚洲和西亚地区则高达95%。因此,水资源的紧张会严重影响农业。 降雨量的变化还会影响土壤的水分。降雨量的变化还会对河流的水流以及灌溉用水产生影响。在那些依靠融雪进行农业灌溉的区域,例如在南亚的许多地区,冰川和降雪量的减少可能会对夏季供水带来严重的后果。

  会增加许多主要农作物害虫的数量、生长速度和地理分布的范围。同时,根据降雨类型的变化,气候变暖也有可能对微生物病原体产生刺激作用。 气候变化对农作物害虫的影响在某些地区已经有所表现。这里我们就举一些全球不同地区的例子: 在新西兰北部,霜冻发生几率的减少导致热带草地毛虫数量的增多,从而对牧场的草地造成了严重破坏。

  影响作物产量的因素很多,第一就是种子,优良的种子带有高产基因,在相同情况下,产量自然就高,其次良种具有一定的抗性,包括抗病、抗旱、抗倒伏等等,这个作物增产提供了基本保障。第二,作物高产需要适宜的种植技术,科学的种植技术对作物生长和过程管理很重要,满足作物的营养需求,提高作物的吸收能力,提高作物本身的抗性,都能很好的保障作物稳产、增产。第三,外界因素对作物增产也至关重要,尤其的天气因素,包括日照,雨水,温度变化。自然灾害发生率等等。农业生产是一种综合因素的积累,需要全方位的配合才能完成,缺少任何一个环节都不可能保证作物产量,农业生产一是要懂种植技术,二是要懂合理的回避自然灾害,降低灾害损失,最后还需要利用现代科技手段,不断提升作物产量。

脚注信息