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农作物产量

2018-04-06 16:23阅读：

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农作物产量
作物产量即是作物产品的数量。
一、作物产量通常分为生物产量和经济产量
1、生物产量是指作物在全生育期内通过光合作用和吸收作用，即通过物质和能量的转化所生产和累积的各种有机物的总量，计算生物产量时通常不包括根系(块根作物除外)。在总干物质中有机物质占90%～95%，矿物质占5%～10%。严格说来，干物质不包括自由水，而生物产量则含水10%～15%。
2、经济产量是指栽培目的所需要产品的收获量，即一般所指的产量。不同作物其经济产品器官不同，禾谷类作物(水稻、小麦、玉米等)、豆类和油料作物(大豆、花生、油菜等
)的产品器官是种子；棉花为籽棉或皮棉，主要利用种子上的纤维；薯类作物(甘薯、马铃薯、木薯等)为块根或块茎；麻类作物为茎纤维或叶纤维；甘蔗为茎秆；甜菜为根；烟草为叶片；绿肥作物(苜蓿、三叶草等)为茎和叶等。同一作物，因栽培目的不同，其经济产量的概念也不同。如玉米，作为粮食和精饲料作物栽培时，经济产量是指籽粒收获量，而作为青贮饲料时，经济产量则包括茎、叶和果穗的全部收获量。
经济产量是生物产量中所要收获的部分。经济产量占生物产量的比例，即生物产量转化为经济产量的效率，叫做经济系数或收获指数。经济系数的高低仅表明生物产量转运到经济产品器官中的比例，并不表明经济产量的高低。通常，经济产量的高低与生物产量高低成正比。不同作物的经济系数不同，其大小与遗传基础、收获器官及其化学成分以及栽培技术和环境对作物生长发育的影响等有关。一般说来，收获营养器官的作物，其经济系数比收获子实的作物要高；同为收获子实的作物，产品以碳水化合物为主的比含蛋白质和脂肪为主的作物要高。其原因是营养器官的形成过程较简单，子实的形成则须经历生殖器官的分化发育和结实成熟的复杂过程；碳水化合物如淀粉、纤维素等形成过程中需要能量相对少些，而蛋白质、脂肪的形成要经过同化产物的进一步转化，需要能量较多。通常，薯类作物的经济系数为0.70～0.85，甜菜、烟草为0.60～0.70，水稻、小麦为0.35～0.50，玉米0.40～0.50，大豆0.25～0.40，油菜0.28左右，棉花(籽棉)为0.35～0.40，皮棉为0.13～0.16。虽然不同作物的经济系数有其相对稳定的数值变化范围，但是，通过品种改良、优化栽培技术及改善环境条件等，可以使经济系数达到高值范围，在较高的生物学产量基础上获得较高的经济产量。三者关系可用下式表示：产量=生物产量×经济系数。
二、农作物产量的认识
什么是农作物的产量？这个看似简单的问题在不同的时代有不同的理解和内涵。在农业生产实践的长期发展过程中，育种家和农民对于产量的认知，从试验田到大田，从小环境到大环境，从某一年到不同年景，经历过几次重要的转变。
1、传统的育种家的认知是：果实大就是高产。我们今天的所有农作物最初都是由野生的“杂草”经过许多代人的努力改造和进化而来，农作物的果实业也从很干瘪和苦涩的“野果”演变为今天的硕大和味美果实。所以，从直觉和经验发展起来的传统的农业出发，农作物的果实的大小数千年来一直是衡量产量的最直观和核心标准，大果实和“大穗”成为传统育种家和农业生产者普遍的追求。在上个世纪二十年代，美国的遗传育种家们发现，通过杂交和选育，能够很轻易地增加玉米果穗的个头，并同时增强它的抗逆境的能力，所以杂交育种成为遗传育种的主流思想。在食物匮乏的年代，育种家，农民和消费者都必选果实个头大的农作物品种。因此，传统的育种家的认知是：果实大就是高产。
2、现代育种家和农民的认知是：密植就是高产。随着现代农业技术的发展，化肥技术的普遍使用使得农作物营养需求可以得到充分和平衡的补充、农药技术的发展使得病虫害的防治能力极大提升，栽培技术的发展揭示了农作物生长的内在规律等，农作物能够承受更加高密度的种植。育种家、遗传统计学家和农民发现，果穗在不断加大过程中遇到了难以逾越的瓶颈，而通过高密度的种植则可以更加容易地带来更大的增产。相反，果实过大反而会让作物无法承受高密度的种植。所以现代的育种家把提高种农作物种植密度作为更重的育种目标。因此，现代育种家和农民的认知是：密植就是高产。
3、育种家和农民在生产实践中逐渐认识到：抗性好就是高产。在不断追求高产的生产实践中，由于年际之间气候、土壤、栽培条件以及种植技术等的差异，特别是在加大了种植密度的情况下，在理想环境条件下表现出高产的品种在恶劣环境中并不能表现出稳定的高产，反而是理想环境条件下产量并不十分突出，但是抗逆境能力较好的品种能够在不同的年景和不同的地区都表现出较高的产量和稳定性。育种家都开始重视选择适应性好、抗逆境能力强的品种，而淘汰那些产量虽高，但需要娇生惯养的品种。所以，育种家和农民在生产实践中逐渐认识到：抗性好就是高产。
4、在产业化时代，人们对于产量认知是：效率就是高产。随着世界各国产业结构的调整，农业人口被大量转移到城市的工业和服务业中，农村从事农业劳动人口越来越少，农业人口的老龄化也比较普遍。在这样的形势下，农业生产中机械化的实施则成为必然。这样，在农业生产中一些生育期偏短，果实脱水速度快，抗倒性好的品种得到推广和普及，因为只有具备这些特性的品种才能够满足机械化收获的需求。虽然各种农作物生育期较短的品种在产量上没有优势，但是由于适合机械化的操作，能够大大减少劳动强度，提高生产效率，给农民带来更高的效益，因此这样的品种被广泛接受和大面积种植，而传统的生育期长的品种则被逐步淘汰出局。在摆脱的食物匮乏的年代之后，农业与其它产业一样在竞争社会资源，没有经济效益的产业社会资源不会青睐的。所以如何能够通过产业化的建设得到更高的效率和收益，是农业产业可持续发展和获得实际高产的关键。因此，在产业化时代，人们对于产量认知是：效率就是高产。
基于这样的产业发展规律，我国农作物的育种方向将发生一场深刻的变革，以高产为目标的育种将逐渐会被以效率为目标的育种所取代。从育种材料的创新和筛选，组合的设计思路和晋级标准的制定，各种特性的评价和优先次序评定等，都将会随之改变。
三、农作物产量形成
作物产量的形成与器官分化、发育及光合产物的分配和累积密切相关，了解其形成规律是采用先进栽培技术，进行合理调控，实现高产的基础。
1、产量因素的形成。产量因素的形成是在作物整个生育期内不同时期依次而重叠进行的。如果把作物的生育期概分为3个阶段，即生育前期、中期和后期。那么以子实为产品器官的作物，生育前期为营养生长阶段，光合产物主要用于根、叶、分蘖或分枝的生长。生育中期为生殖器官分化形成和营养器官旺盛生长并进期，生殖器官形成的多少决定产量潜力的大小；生育后期是结实成熟阶段，光合产物大量运往籽粒，营养器官停止生长且重量逐渐减轻，穗和子实干物质重量急剧增加，直至达到潜在贮存量。一般说来，前一个生育时期的生长程度有决定后一个时期生长程度的作用，营养器官的生长和生殖器官的生长相互影响，相互联系。生殖器官生长所需要的养分，大部分由营养器官供应，因此，只有营养器官生长良好，才能保证生殖器官的形成和发育。
产量因素在其形成过程中具有自动调节现象，这种调节主要反映在对群体产量的补偿效应上。禾谷类作物产量因素的补偿作用，主要表现为生长后期形成的产量因素可以补偿生长前期损失的产量因素。例如，种植密度偏低或苗数不足，可以通过发生较多的分蘖，形成较多的穗数来补偿；穗数不足时，每穗粒数和粒重的增加，也可略有补偿。生长前期的补偿作用往往大于生长后期。不同作物的补偿程度亦不同，分蘖作物，如水稻、小麦等，自动调节能力较强；主茎型作物，如玉米、高粱等，自动调节能力稍弱。
2、干物质的积累与分配。作物产量形成的全过程包括光合器官、吸收器官及产品器官的建成及产量内容物的形成、运输和积累。从物质生产的角度分析，作物产量实质上是通过光合作用直接或间接形成的，并取决于光合产物的积累与分配。作物光合生产的能力与光合面积、光合时间及光合效率密切相关。光合面积，即包括叶片、茎、叶鞘及结实器官能够进行光合作用的绿色表面积，其中绿叶面积是构成光合面积的主体；光合时间是指光合作用进行的时间；光合效率指的是单位时间，单位叶面积同化CO2的毫克数或积累干物质的克数。一般说来，在适宜范围内，光合面积愈大，光合时间愈长，光合效率又较高，光合产物非生产性消耗少，分配利用较合理，就能获得较高的经济产量。
作物的干物质积累动态遵循Logistic曲线(S形曲线)模式，即经历缓慢增长期、指数增长期、直线增长期和减慢停止期。作物生长初期，植株较小，叶片和分蘖或分枝不断发生，并进行再生产。此期干物质积累量与叶面积成正比。随着植株的生长，叶面积的增大，净同化率因叶片相互荫蔽而下降，但由于单位土地面积上叶面积总量大，群体干物质积累近于直线增长。此后，叶片逐渐衰老，功能减退，群体干物质积累速度减慢，同化物质由营养器官向生殖器官转运，当植株进入成熟期，生长停止，干物质积累亦停止。作物种类或品种不同，生态环境和栽培条件不同，各个时期所经历的时间、干物质积累速度、积累总量及在器官间的分配均有所不同。
干物质的分配随作物种类、品种、生育时期及栽培条件而异。生育时期不同，干物质分配的中心也有所不同。一般地，作物干物质的分配是随生长中心的转移而转移。
附：2014年广东主要粮食作物的产量
一、粮食作物 亩产722斤
1、稻谷 亩产768斤
2、小麦 亩产414斤
3、旱粮 亩产558斤
4、薯类 亩产630斤
5、大豆 亩产346斤
二、经济作物
1、甘蔗 亩产11906斤
2、油类作物 亩产384斤
　　花生 亩产390斤
3、麻类 亩产326斤
4、烟叶 亩产328斤
5、木薯 亩产2650斤
6、药材
三、其他作物
蔬菜（含菜用瓜）亩产3234斤
农作物产量

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