作物生长分析
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摘要：本实验以测定小麦植株干物质增长为中心，同时也测定叶面积，计算与作物光合作用相关的参数，对不同播期作物生长发育过程中不同时期、不同器官的干物质积累和分配规律做出计算与分析。
结果表明，早播小麦生长情况明显比晚播小麦好。
关键词：小麦 早播 晚播 作物生长 干物质 叶面积
作物生长分析就是将作物的生育过程以干物质增长过程为对象，以干物质的积累和分配来衡量作物产量形成的一种方法；作物生长分析法的特点是：（1）在测定干物质增长过程中，同时测定进行光合作用的器官——叶面积，即与光合作用的生理生理功能密切结合，从而超越生育特性与丰产性能的简单相关关系，深入到生态生理的因果关系；（2）是对于不同种类的作物、或同一种作物的不同品种以及同一品种不同栽培条件下的生育差异，均可用生长分析来进行比较。
其具体做法是每隔一定时间，测定植株的干物质重量（注意点是尽可能包括全部器官、可以整株测定、也可以分部位、器官测定）和叶面积（注意点是测定平展开后的绿色叶片），然后计算与光合作用生理功能相关的有关参数，比较不同作物、不同品种、不同生态环境条件下的作物生长和产量形成差异，从而制定合理栽培技术和措施的研究方法。
作物生长分析研究涉及的有关参数主要有（1）叶面积比率LAR ；（2）比叶面积SLA ；（3）叶干重比LWR ；（4）相对生长率RCG ；（5）净同化率NAR ；（6）作物生长率CGR ； 1.光合器官性状
1·1叶面积指数（LAI ）又叫叶面积系数，是指单位土地面积上植物叶片总面积占土地面积的倍数。
即：叶面积指数=叶片总面积/土地面积。
在田间试验中，叶面积指数（LAI ）是反映植物群体生长状况的一个重要指标，其大小直接与最终产量高低密切相关。
叶面积指数是反映作物群体大小的较好的动态指标。
在一定的范围内，作物的产量随叶面积指数的增大而提高。
当叶面积指数增加到一定的限度后，田间郁闭，光照不足，光合效率减弱，产量反而下降。
1·2叶面积比率(Leaf Area Rate ，LAR):表示作物单位干重的叶面积，即叶面积对植株干重之比。
1
2121
21
21111nL nL L L w w nw nw W
L LAR --∙
--=
=
单位为米2
/克。
1·3比叶面积(Specific Leaf Area ，SLA): 表示单位叶重的叶面积，可反映出叶片的厚度
(L W 为叶片干重)
2.干物质生长指标
w
L L
SLA =
2·1干物质积累动态
2·2干物质分配特征
2·3相对生长率(Relative Growth Rate ．RGR): 表示单位重量干物质在单位时间内的干物质增长量。
作物干物质的增长是在原有物质的基础上进行的，原来株体越大，其生产的效能就越高，形成的干物质就越多。
RGR 反映干物质在原有基础上的增长速度，其计算公式为：
其中，W 为干物重，t 为时间，即W 2为t 2时间的干物重，W 1
1
21
2111t t nw nw dt
dw W
RGR --=
∙
=
为t 1时间的干物重。
单位为克/克·天或克/克·周。
2·4净同化率(Net Assimilation Rate ，NAR): 表示单位叶面积在单位时间内的干物质增长量。
NAR 反映作物叶片的净光合效率，大体上相当于用气相分析法测定的单位叶面积净同化效率的数值。
计算公式为：
2·5作物生长率(Crop Growth Rate ，CGR): 又叫群体生长率，表示
单位时间内，单位土地面积上增加的干物重。
计算公式为：
单位为克/米2·天或克/公顷·天等。
其中y 2为t 2时间单位土地面积上的干物重(产量)，y 1为t 1时间单位土地面积干物重。
研究认为： CGR （作物生长率 crop growth rate ） ＝NAR （净同化率 net assimilation rate ）×LAI（叶面积指数 leaf area index ） ；在上式中，NAR 变化幅度较窄，而LAI 变化幅度较大，因而作物产量增加主要取决于LAI ；而LAI 是随着作物种类、生育期长短、种植密度的大小和栽培条件的好坏等因素而变化；可见作物高产群体的产量增加是NAR 和LAI 共同作用的结果；由于 CGR ＝dy/dt ＝（1/L·dw/dt）·F＝NAR×LAI ；当NAR 一定时，CGR ＝（1/F·dy/dt）·∫F （dt ），（即以LAI 对时间的积分），而∫F（dt ）是叶面积的持续期（LAD ，也叫做光合势，其单位势m2·d）；由于（1/F·dy/dt，NAR ）是一个常数，因此，CGR 值大小取决于LAD 值的大小，也就是说，叶面积大且持续期长，作物群体的产量就高；当然叶面积过大反而会降低作物的产量，可见不同作物和品种在不同的栽培条件下，要有其最适的LAI 和LAD 。
3·操作与方法
取样：田间早播和晚播小麦苗期植株，各十株（代表性），
为叶面积
其中L t t w w L L nL nL dt
dw L
NAR 1
2121
21
2111--∙--=∙=
1
212t t y y t
y CGR --=∆∆=
●洗净去根后形态观察（株高、主茎叶数）
●叶面积测量（4种方法，本实验采用简便易行的长宽系数法）
●分样（茎鞘、叶片、黄心叶）
●杀青（105℃，30-60min）
●烘干称重
一星期后，按上述操作再取同一田间早播，晚播小麦苗各十株，观察和测量方法同上。
4·数据统计和指标计算
4·1数据统计
表1 测定结果记载表①
表2 测定结果记载表②
测定日期：2012年6月11号作物：晚播小麦
表3 测定结果记载表③
表4 测定结果记载表④
测定日期：2012年6月18日作物：晚播小麦
4·2指标计算
表5 计算结果记载表
●干物质积累量比较：早播小麦的干物质积累量比晚播小麦的大。
●叶面积指数计算（基本苗为3000/亩）及比较:
叶面积指数计算（m2/亩）：
第一次测量数据计算结果：晚播：19.365 早播：40.116
第二次测量数据计算结果：晚播：31.092 早播：59.898 比较：早播比晚播叶面积指数大。
●株高比较：平均来说，早播比晚播植株高。
●主茎叶片数比较：早播比晚播主茎叶片数多。
5·实验结果分析与讨论
运用生物观察法和作物生长分析法分析植株的物质积累、转运、分配情况及其与叶片、株高、叶面积等植物学形态特征的关系。
并且通过本实验，要求既要掌握作物生长分析方法，了解作物生长发育过程中不同时期、不同器官的
干物质积累和分配规律，培养综合分析解决问题的能力。
结合本实验测量数据发现，播期不同对小麦的生长情况影响很大。
具体表现为，晚播小麦的相对增长率和叶面积比率比早播大，而净同化率、作物生长率、干物质积累量、叶面积指数、比叶面积、株高和主茎叶片数则都比早播小。
总体来说，早播小麦的生长情况明显比晚播小麦好，在植物学形态特征上较晚播优越，在整体干物质积累上也比晚播强。
可推断，试剂生产应用中，小麦适宜早播，所带来的生产效益和经济效益远比晚播高。