作物发育研究法
1、实验目的
1.1 学习生长分析的各项指标的测定过程及计算方法
1.2 了解作物研究的基本过程
1.3 掌握田间取样的方法和各种测定仪器的使用。
1.4 学习生长分析法的测定与计算，分析各生理指标间的关系。
2、实验材料
小麦
3、实验内容
3.1 测定株高整齐度
株高整齐度表示作物田间的长势，整齐度高则表示作物群体田间长势一致，则有可能达到高产。
整齐度更是衡量田间管理是否合格的一项指标。
整齐度即株高变异系数的倒数：1/CV
3.2 测定透光率:
作物群体光能的利用率的高低是作物高产的前提，透光率的大小决定了底层叶片光合强度的高低。
透光率=I/I0。
3.3 测定植株叶向值
叶向值是研究作物株型时的重要指标，它可以客观的反应叶片的空间的分布及姿态。
更能反应作物田间的光能分布情况。
叶向值综合了叶片仰角、叶片长度、基尖距三项指标，用它来衡量作物叶片的着生状态更为客观。
LOV =∑A(L s/L t)/n 3.4 作物生长分析
生长分析法是以作物生育过程中干物质增长过程为中心进行研究的，在测定干物质增长的同时，也测定叶面积。
生长分析法的基本观点是作物产量以干物质重量来衡量，作物生育进程也以植株干物质增长过程为中心进行研究。
其具体做法是每隔一定天数进行取样调查，测定植株不同器官的干物重并同时测定叶面积。
下面是一些重要的生长分析法考察的生理指标。
3.4.1 叶面积指数(LAI)
叶面积指数是指作物群体总绿色叶面积与该群体所占土地面积的比值。
即叶面积指数＝总绿叶面积/土地面积。
作物大田生产通常是依靠单位土地面积上的作物群体来进行的，所以计算叶面积指数时要以单位土地面积上的群体叶面积为准而不能以单株叶面积为准。
LAI =平均单株叶面积/平均单株土地面积=平均单株叶面积/（株距×行距）
3.4.2 光合势(LAD)
光合势是指在某一生育时期或整个生育时期内群体绿叶面积的逐日累积，光合势的单位以万m2·d/ hm2来表示。
计算某一时期内的光合势的方法，一般是以这一时期内单位土地上的日平均叶面积乘以这一时期延续的天数。
在群体生长正常的条件下，群体干物质积累数量与光合势呈正相关。
LAD=1/2（L2+L1）（t2—t1）
3.4.3净同化率（NAR ）
净同化率是在群体条件下衡量作物叶片净光合生产效率的指标，它是指单位叶面积在单位时间内所积累的干物质数量。
NAR= (W2-W1)/1/2(L1+L2)*(T2-T1)
3.4.4 作物生长率(CGR)又叫群体生长率，它表示单位土地面积上作物群体干物质的增长速度，也就是单位土地面积上作物群体在单位时间内所增加的干物
重。
3.4.5比叶面积（specific leaf area,SLA）指每克干叶的叶面积。
它可用来表
示单位干重的叶片所占叶面积的大小。
SLA=( LA2/W2+ LA1/W1)/2
3.4.6 比叶重（specific leaf mass,SLM）
指单位叶面积所具有的干物质重量。
它可用来表示叶片厚薄程度。
SLW=( LW2/ LA2+ LW1/ LA1)/2
4、实验步骤
实验开始前，分别选取田间具有代表性的植株测定植株的高度，叶片的着生状态、以及顶部和底部的光强。
将植株带回实验室。
分别将植株的叶片摘下，每8株为一组，用重量法测定植株的叶面积，并测定植株鲜重、干重。
分为两次进行测量，每次测量间距为7天。
根据公式分别计算CGR、LAI、LAD、NAR、SLA、SLM。
5、数据处理
5.1 株高整齐度
表1 株高整齐度
株高变化范围极差整齐度
24.5～31.67.1 13.36
株高与产量存在着正相关关系，提高田间植株的整齐度是高产栽培的一项措施。
株高整齐度是衡量作物田间长势与田间管理的重要指标，随着株高整齐度的上升，产量也会随之上升。
本实验测定的时期是小麦苗期，株高整齐度较低，由此可以看出田间管理上仍存在缺陷，使得小麦的长势不均。
5.2透光率
表2 透光率
光强(lx)
透光率(T)
上部底部
2540 1610 0.63
2470 1309 0.53
1560 760 0.49
1639 537 0.33
1734 680 0.39 小麦的田间透光率受种植密度、茎态、叶、穗重及株型等因素影响,是衡量群体是否高产、光能利用率高低的重要指标。
由表2可以看出，本次实验测定的透光率在0.33～0.63之间变动，变幅较大，有可能是测定时间及仪器操作等造成的。
在生产过程中，选用株型紧凑的品种、合理密植，创造合理的群体，可以改善群体的透光率及田间的通风情况，从而提高作物产量。
5.3植株叶向值(Lov)
表3 植株叶向值
仰角(°) 基尖距(cm) 叶长(cm) LOV
80 9.4 26.2 28.70
45 11.6 24.2 21.57
54 12 31.8 20.38
80 10.2 26.7 30.56
66 10.2 24.9 27.04
从叶向值的计算公式可见,叶角只是度量叶片上冲挺直程度的一个参数,而叶片挺直部分长短也是度量叶片上冲程度的重要参数。
叶角越小,叶向值越大,叶片越上冲挺直。
仅从叶角大小或只从叶片挺直部分长短来度量叶片上冲紧凑程度是
不全面的,所以,度量紧凑株型应考虑到叶角和叶片挺直长短的综合因素,即叶向值更能准确表现叶片上挺程度。
5.4生长分析指标
5.4.1LAI=LA/S=0.05/0.15*0.15=2.2
5.4.2LAD=[( L2－L1）×(T2-T1)]/2=[(0.05-0.04) ×7]/2=0.035(m2.d)
5.4.3NAR=(W2-W1)/1/2(L1+L2)*(T2-T1)=(5.21-4.31)/1/2(0.05+0.04) ×7
=0.29 g/(m2.d)
5.4.4CGR=(W2-W1)/A×(t2-t1)=(5.21-4.31)/0.15×0.15×7=5.71g/(m2.d)
5.4.4 SLA=( LA2/W2+ LA1/W1)/2=(0.05/5.31+0.04/4.31)/2=0.0091m2/g
5.4.5 SLW=( LW2/ LA2+ LW1/ LA1)/2=1/SLA=109.88g/ m2
利用生长分析的指标可以动态观察作物的生长发育情况，更好的了解作物每一个生长阶段的物质积累，光合形态的建成。
这次实验中没有连续的观察，因此不能制作趋势线。