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第一章 蔬菜栽培的生物学基础 (续)

第四节蔬菜的产量形成1.蔬菜产量是田间收获的产品的鲜物重量;2.生物产量由光合作用所合成物质(占90%~95%)和根系所吸收的物质(占5%~10%)的积累总量,包括根、茎、叶、花、果实、种子等所有器官;3.经济产量生物产量中有经济价值、可食用的那部分产量称为经济产量4.经济系数经济产量( Yx)K= ————————生物产量(Yb)5.生物产量与经济产量的关系Yx=Yb.K , (K:0~1)6.影响K值的因素(1)蔬菜的种类不同,经济产量形成过程及产品的化学成分不同,K值差异很大。

(2)遗传因素对K值的影响同一蔬菜的不同品种,其K值也不相同。

(3 )栽培技术和外界环境条件对K值的影响植株调整的放任生长的;合理肥水管理的大于徒长的;南方高温、潮湿、弱光条件的小于北方阳光充足、昼夜温差大、干燥地区的;二、蔬菜产量构成的特点(一)产量的表达方式:单个产品器官重,单株产量,单位面积产量等。

(二)不同种类蔬菜的产量构成◆果菜类:单位面积产量=单位面积株数×平均单株果数×平均单果重◆叶菜类:单位面积产量=单位面积株数×平均单株重◆根菜类:单位面积产量=单位面积株数×平均单株肉质根重◆结球叶菜类:单位面积产量=单位面积株数×平均单株叶球重(三)产量构成因素对产量形成的影响●蔬菜的产量有一个形成过程。

构成产量的每一方面的因素,在产量形成过程中都是变动的,而且各因素如单位面积株数、单株果数、及单果重或单株重之间,存在着负的相关关系。

1、单位面积株数:直播蔬菜——自然稀疏现象。

多次采收的果菜类蔬菜(瓜类、茄果类、豆类)对早期产量影响大,而对后期产量影响小。

2、平均单株果数:平均单株果数=开花数×坐果率-无效果数3、单果重:受遗传和栽培等各方面因素影响。

“(一)光能利用率光能利用率是指植物对太阳辐射能的利用率,也就是作物光合产物中贮存的化学能量占其所得能量的百分率。

用单位时间内,在单位土地面积上作物增加的干重所折合的热量,除以同一时间内该面积上得到的太阳总辐射能量(或光合有效辐射能)来表示的:E=h.M/Σ(S+D)×100%式中,E为光能利用率,M为单位面积上作物生产量的干重(克/亩),h为为单位干物重燃烧时产生的热量(卡/克),∑(S+D)为生长期内太阳直接辐射(S)和漫射辐射(D)日光总量之和(卡/亩)。

目前一般丰产田的光能利用率不超过光合有效辐射能的2~3%,一般的田块只有1%左右。

三、蔬菜的光能利用与产量形成1、光能利用率不高的原因一是漏光损失,如作物生长初期日光大部分都漏射到地面。

尽管这在早春有利于提高地温,但主要辐射能是损失掉了。

如果栽培上合理密植,促使壮苗早发,使其尽快封垄,那么植株群体就可以截获较多的光能。

如果密度过小,苗子迟迟不发,到后期仍不封行,群体截获的光能就较少,光能利用率就较低。

二是冠层叶的反射和透射的损失。

例如当冠层中叶片较平展,其反射光的损失就较大。

另外,如果叶片颜色较深,透射光的损失也较大。

三是作物所处的环境条件(温度、光照和水)不适合时,也会限制光能利用;2、提高光能利用率的措施(1)合理密植是增加光合面积的最有效的方法。

(2)延长光合时间(3)选用紧凑株型(4)改善二氧化碳供应等条件延长光合时间措施:(1)掌握适宜的播种期,采用育苗移栽(2)注意畦的方向和形式(3)保护地里,可以人工补充光照(4)防止生育后期叶片的早衰畦的方向东西延长型---北部和北侧光照弱、上下午均会被邻近植株遮光、通风较差南北延长型---受光均匀、只有中午遮光、通风好二)光合作用及其影响因素与光能利用的关系比较密切的是叶的光合作用强度与光合时间(寿命)。

影响光合作用的因素:内部因素遗传因素、叶龄与叶位、叶绿素含量、根系发育状况和植株的吸水能力,物质运转的库源关系、叶面积重量比、叶片的扩散阻力等。

外部因素光照的强弱,温度的高低,水分的多少、二氧化碳的浓度,矿质营养其它因素激素、农药、病虫害、风、污染、机械震动等。

1、光强与光合作用的关系光合作用——光强曲线:P=ABI/(A+BI)P--光合作用强度;I--光照强度;A、B--参数。

不是一条直线,而是双曲线的关系。

当光强很弱时,P∞BI;当光强很强时,P∞A因此在光合作用——光强曲线中,有两个重要的位置:①光补偿点,即光合作用所合成的物质等于呼吸所消耗的物质;②光饱和点,即光强度增加到一定程度后,光合作用不再增加。

2.温度与光合作用的关系不同种类的蔬菜,其光合速率的适温是不同的。

如半耐寒蔬菜:17 ~ 20℃;喜温蔬菜:20 ~ 30 ℃;耐热蔬菜:30 ℃左右;3、叶的生长方向、受光姿态与光能利用光合作用的主要地方既然是叶片,由于不同蔬菜种类的叶的生长方向不同,所接受的光的强度也不同,光合作用和光能利用也不同。

蔬菜叶的生长方向可分为三类:水平叶群:包括连座期的白菜、甘蓝及芋、马铃薯、黄秋葵等。

垂直叶群:包括洋葱、大葱、大蒜等。

混合叶群:许多果菜类近于这个类群。

水平叶群,可以充分利用中午的阳光,而早晨和傍晚的利用率较低。

垂直叶群则相反,可以充分利用早晨及傍晚的阳光。

而混合叶群,由于各种生长姿态的叶子都有,可以利用各种太阳高度的光能。

(三)叶面积与产量形成在一定的范围内,叶面积与产量形成的关系为正的相关关系。

所以,增加叶面积是增加产量的基本保证。

1、叶面积指数单位土地面积上所具有的叶面积,称为叶面积指数(LAI)。

LAI=单位土地面积上的叶面积(M2)/单位土地面积(M2)一个群体的栽植密度越大,叶面积指数增加的也越快,达到LAI最大值的时间也越早。

稀植的群体,LAI增加的较慢,达到LAI最大值的时间也较迟。

一般果菜类(茄果类、豆类),LAI大都在3~4 之间,在这个范围内,叶面积指数增加,产量也增加。

每一种蔬菜有其各自的最适LAI数值。

这个数值的大小及其增长的动态,与栽植密度有非常密切的关系,与栽培措施也有关系。

2、影响叶面积生长的因素主要有光照强度、温度、水分、土壤肥力及栽培管理技术。

温度:当温度低时,叶面积生长慢,温度升高,叶面积生长加快,但温度过高,生长又会缓慢。

一般喜温蔬菜,叶面积生长的适宜温度多在25~30℃,而许多喜冷凉的蔬菜,叶面积生长的适宜温度多在20℃左右。

光照强度:一般光照减弱,叶片较薄而大些:光照增加,叶片较厚而单叶面积反而较小。

氮肥:几乎所有的蔬菜作物,氮肥充足,都会促进叶面积的生长。

土壤水分:水分充足,叶面积生长迅速。

要获得高产,必须在生长初期使叶面积迅速生长,并维持较长时间。

(四)净同化率与产量形成净同化率是指单位叶面积,在一定时期内,由光合作用所形成的干物质的重量(积累量)。

这个重量并不是碳素同化产物的全部,而是除去呼吸作用消耗的量,所以叫“净同化率”(NAR或Phn)在一定时期内,干物质生产量(dw/dt),是净同化率(NAR)与叶面积(L)的乘积。

即:dw/dt=NAR×Lw为t时的干物产量;L为t时的全叶面积。

所以净同化率(NAR)=(1/L)×dw/dt在生产上,叶面积与净同化率的关系是量与质的辩证关系。

在生长的初期,同化物质主要被用于营养生长和器官建成,增加的潜力是很大的。

因此,增加叶面积对产量的促进作用是基本的。

但到生长发育的后期,尤其是产品器官形成的时期,叶面积也基本足够,达到一定的限度。

在这个时候,能够维持一定强度的同化率,就成为影响产量的主要因素。

蔬菜作物的产量既然是以单位土地面积来衡量,那么在一块土地上同时生长有许多植株,这就构成一个“群体”,或称“群落”。

这个群体虽然由单株所组成,但群体的产量,并不是由单株(即个体)的产量简单相加。

因为群体的结构,也不是个体的结构的相加,光能利用的方式及利用率,也不是简单的相加。

由个体组成群体之后,最大的特点是对光强度的改变。

一个群体的不同叶层光强的垂直分布,与叶面积指数的关系,服从于“比尔-兰伯特”定律。

即:IF=I0e-KF即lnIF/I0=-KFF为叶面积指数;K为消光系数;I0为群体的入射光强;IF为任一层的光强。

当密植度尚小时,适当增加密植度,对于个体的生长,没有明显的影响,因此可以明显增加群体的产量。

但如果进一步增加密植度,由于群体的遮光过多,群体基层的光照不足,空气也不流通,大大降低基层叶片的光合效率,群体产量反而下降,所以密植度的作用是有限度的。

例如,根菜类蔬菜,当密植程度小时的时候,单个肉质根的重量会大些,而单位面积产量会低些,当密植程度增加以后,单位面积的产量会高些,但个体肉质根的重量会小些。

又如茄果类蔬菜,当密植程度小的时候,单株的结果数会多些,但单位面积产量会低些,如果增加密植度,单位面积的株数增加了,而单株的结果数反而会减少,甚至单果重也会减轻。

如果密植度继续增加,以至所增加的株数的产量,不及单株所减少的产量,则单位面积的产量就会下降。

一个优良的群体结构,消光系数(K)要小,而叶面积指数(LAI)要大。

按照蔬菜植物的生长习性及栽培方式的不同,大体上可以把这种关系分为四大类:1.蔓性而搭架的种类如黄瓜、番茄等,支架可以增加叶面积指数,减少消光系数,因而可以增加群体产量。

搭架的黄瓜LAI可达6。

2.直立的种类如茄子、辣椒等,它们的LAI大都在3~4,消光系数较小。

3.丛生叶状态的根菜类和叶菜类如白菜、甘蓝、萝卜等,作为食用栽培时,有矮的丛生叶。

LAI较小,而K值较大。

4.蔓性而爬地生长的瓜类如甜瓜、西瓜、南瓜及部分冬瓜品种,生产上大都爬地栽培,它们的LAI较小,一般不过2 左右,而消光系数大为了增加LAI,减少消光,获得合理的群体结构,生产上常采用:支架栽培;间作;套作;植株调整。

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