實(shí)驗(yàn)五、作物生長分析

1、實(shí)驗(yàn)五、作物生長分析v一、目的v通過對(duì)作物生長過程的分析，了解作物的物質(zhì)生產(chǎn)量，即干物質(zhì)增長的規(guī)律及其定量研究的方法。二、內(nèi)容說明v作物的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量是由生物產(chǎn)量中經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的部分組成。生長分析法就是以干物重量的積累與分配來衡量產(chǎn)量的一種方法。所以，作物的生育過程也是以植物體干物質(zhì)增長過程為中心進(jìn)行研究，這種方法具有兩個(gè)特點(diǎn)：v1. 在測定干物質(zhì)增長過程中同時(shí)測定同化作用的器官葉面積。即與光合作用的生理功能密切結(jié)合，從而越出生育特性與豐產(chǎn)性能的簡單相關(guān)關(guān)系，深入到生理生態(tài)的因果關(guān)系。v2. 對(duì)不同種類的作物，同一作物的不同品種和同一品種的不同栽培條件的生育差異，均可進(jìn)行比較。三、材料及用具v1.

2、 所需測定的作物植株v2. 1/100天平、剪刀、直尺、光電葉面積測定儀、烘箱、鋁盒等。四、方法與步驟v在預(yù)定供試作物的田塊中，每隔一、二周等適當(dāng)間隔期，取樣調(diào)查葉面積和干物質(zhì)重，然后就前后兩次的數(shù)值進(jìn)行下列項(xiàng)目的計(jì)算。計(jì)算項(xiàng)目v1. 相對(duì)生長率RGR（Relative Growth Rate）v2. 凈同化率NAR（Net Assimilation Rate）v3. 葉面積比率LAR（Leaf Area Rate）v4. 作物生長率CGR（Crop Growth Rate）（一）作物葉面積的測定 v作物葉面積的大小與作物光合產(chǎn)物的形成、分配、積累密切相關(guān)，作物葉面積是作物生長分析中的主要因素

3、之一。要進(jìn)行作物生長動(dòng)態(tài)分析，就必須在作物生長過程中根據(jù)需要多次進(jìn)行葉面積的測定。v測定方法：測定作物葉面積有多種方法，因作物不同而異，常用的方法有以下幾種：v（1）紙樣稱重法：將各點(diǎn)取樣葉片（未展開的和枯黃葉片除外）逐葉平輔于厚薄均勻的紙上，用鉛筆沿葉緣描下，然后用剪刀按鉛筆所畫的葉形剪下，全部稱重得W1，另取已知面積A1的紙，稱得重W2，則葉面積： 2112WWAA葉面積的測定v（2）比葉重法：v 鮮重法：將取樣的全部葉片鮮樣稱重。再選其中大、小兩個(gè)類型的葉片各10片，疊集起來，分別用兩種規(guī)格的已知面積紙板（或木板、玻璃板），壓在疊好的葉片上，用刀片小心沿紙板邊緣切割，切下一定面積的樣葉在

4、扭力天平上稱重。或者用已知面積的打孔器，將其打孔圖片稱重。經(jīng)過計(jì)算得出比葉重值（g/cm2）兩個(gè)值平均后得平均比葉重（g/cm2）。（下式中0. 0001為將平方厘米轉(zhuǎn)化為平方米的轉(zhuǎn)換系數(shù)。）0.0001g/cmgm22）平均比葉重（）取樣點(diǎn)鮮葉重（）取樣點(diǎn)葉面積（葉面積的測定v（2）比葉重法：v 干重法：按上述方法將切割后已知面積的葉片及其余葉片，分別置于102105鼓風(fēng)干燥箱中烘8小時(shí)，冷卻至室溫，用扭力平平稱重，求得比葉重（g/cm2），再求出其取樣點(diǎn)的葉面積。v（3）葉面積儀測定法：v（4）長寬系數(shù)法：長寬的積、常比實(shí)際葉面積為大，因此要有一個(gè)校訂系數(shù)。 寬長葉片的實(shí)際面積校正系數(shù)X葉

5、面積指數(shù)計(jì)算： 土地面積葉面積葉面積指數(shù)（二）作物干物質(zhì)的測定v作物干物質(zhì)是作物葉片光合作用的產(chǎn)物，作物生長分析的重要因素之一作物的凈同化率，就是指一日內(nèi)或一周內(nèi)，整株植株或若干植株干物質(zhì)量的增加量與其葉面積的比值，所以必須在測定葉面積的同時(shí)，要進(jìn)行整株干物重的測定，從而了解單位面積內(nèi)的干物質(zhì)的增長速度。干物質(zhì)的測定同葉面積的測定一樣，每隔一定的時(shí)間進(jìn)行一次。v1. 取樣：取樣：根據(jù)作物生長田塊的形狀，大小、作物種類及生長均勻程度定點(diǎn)若干，每點(diǎn)選擇有代表性的樣株5株，全田1020株（兜），洗去泥沙，帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測定。作物干物質(zhì)的測定v2. 烘干與稱重：烘干與稱重：將樣品器官分解，然后分別剪成

6、適當(dāng)大小（莖桿約6cm長），盛在瓷盤內(nèi)，放入預(yù)先調(diào)到102的鼓風(fēng)干燥箱中烘烤。樣品放進(jìn)后待箱溫升至100或102開始記時(shí)，并讓其在1022范圍內(nèi)恒定，連續(xù)烘6小時(shí)，稍冷卻、稱重。再烘兩小時(shí)，稍冷卻再稱重，直至前后兩次重量恒定為止，大樣品兩次稱重的1%內(nèi)就算恒重了，以最后兩次重量的平均進(jìn)行計(jì)算。v對(duì)于多種作物樣品，由于組織幼嫩或含糖分多時(shí)，在100下烘烤往往有焦化的反應(yīng)，為了減少高溫引直的損失，在測定干物質(zhì)重量時(shí)，常用這樣的辦法，即先將樣品置入100烘箱內(nèi)1小時(shí)，使植株體的全部生命活動(dòng)停止，然后在80下烘干。 （三）作物生長分析的計(jì)算方法v1. 相對(duì)生長率相對(duì)生長率(RGR)v按照生物生長是呈幾

7、何級(jí)數(shù)或指數(shù)函數(shù)的形式增加的規(guī)律,植物在生長過程中，株體越大，其生產(chǎn)效能就越高，則形成的干物質(zhì)就越多。生產(chǎn)的干物質(zhì)用于形成植物體，從而下一部分的生長則以更大的生產(chǎn)為主體，這種生長過程稱之為植物生長的復(fù)利法則，用公式為 v vW0：表示t0時(shí)植株重。vR：表示利率（即相對(duì)增長率）vt：表示時(shí)間tRWW)1 (01. 相對(duì)生長率相對(duì)生長率(RGR)v據(jù)此，則處于某個(gè)階段的株體，見按照某個(gè)階段的本利合計(jì)，增長率為利率，干物質(zhì)增長部分為利息，而干物質(zhì)增長過程則按復(fù)利法則，于是株體便不斷擴(kuò)大。如果相當(dāng)于利率的相對(duì)增長R用下式表示： v如假定R為恒定，將上式變?yōu)椋?積分得：v從上式可知，植物體的干物質(zhì)可以

8、認(rèn)為是受最初干物質(zhì)，開始生長后的時(shí)間以及相對(duì)生長率三項(xiàng)因子所決定。如果將上式兩邊取對(duì)數(shù)，則有：dtdwWR1Rdtdww1RteWW0Rtnwnw0111. 相對(duì)生長率相對(duì)生長率(RGR)v即lnw與t之間為一直線關(guān)系，R便是直線的斜率。如果確定生長的實(shí)測值是滿足復(fù)利法則，只要看lnw和t是否呈直線關(guān)系則可。v然而，在多數(shù)情況下，R并不是一常數(shù)（不恒定），而是隨著生長進(jìn)程而變化。因此有人提出以下關(guān)系式：v 積分得：v上式發(fā)展了復(fù)利法則，對(duì)任何生長的曲線都適應(yīng)。為了求出t2t1間的平均生長率 ，則用下式計(jì)算。)(1tRdtdwwRdtewwto 0R1212lnlnln)(ln1ttwwtwdt

9、wddtdwwR上式上式R一般用小時(shí)一般用小時(shí)-1作單位，但更多的是日作單位，但更多的是日-1周周-1或年或年-1。2. 凈同化率（凈同化率（NAR）v表示單位葉面積及單位時(shí)間的干物質(zhì)增長量，它大體相當(dāng)于用氣相分析法所測定的單位葉面積同化率的數(shù)值。是根據(jù)植物干物質(zhì)增長與植物葉片表面積測定法兩者間接計(jì)算出來的。它是從葉片真正同化作用中減去了葉片，莖部和根系呼吸作用所消耗的部分以及落葉失去的部分。根據(jù)實(shí)測值可用下式計(jì)算：vL：表示葉面積，NAR的單位可用克/米2周或毫克/分米2/天12121212lnlnln)(ln11ttwwLLLLtwdLLdtdwdLLddtdwdLdLLdtdwLNAR3

10、. 葉面比率葉面比率(LAR)v若把NAR概念引進(jìn)到相對(duì)生長率中，生長率R便可分解為二部分。即：v式中L/W項(xiàng)即作物單位重量的葉面積，稱為葉面積比率（LAR）， 則為NAR。v根據(jù)實(shí)測值可用下式計(jì)算：NARwLdtdwLwLdtdwwRGR)1(1dtdwL1)ln/(ln)()/(ln(ln)()()ln(ln)(/lnln12121212121212121212LLLLwwwwLLttLLwwttwwNARRGRWLLAR4. 作物生長率作物生長率(CGR) v在作物群體生長情況下，群體產(chǎn)量可以用土地面積上的干物重表示，它的增長速度稱為作物生長率，可用下式表示：v式中的F為單位土地面積上的總?cè)~面積，即葉面積指數(shù)LAI。此式表明，產(chǎn)量增長速度與