作物產量

經濟產量是生物產量中所要收穫的部分。經濟產量佔生物產量的比例，即生物產量轉化為經濟產量的效率，叫做經濟系數或收穫指數。經濟系數的高低僅表明生物產量轉運到經濟產品器官中的比例，並不表明經濟產量的高低。通常，經濟產量的高低與生物產量高低成正比。不同作物的經濟系數不同，其大小與遺傳基礎、收穫器官及其化學成分以及栽培技術和環境對作物生長髮育的影響等有關。一般説來，收穫營養器官的作物，其經濟系數比收穫子實的作物要高；同為收穫子實的作物，產品以碳水化合物為主的比含蛋白質和脂肪為主的作物要高。其原因是營養器官的形成過程較簡單，子實的形成則須經歷生殖器官的分化發育和結實成熟的複雜過程；碳水化合物如澱粉、纖維素等形成過程中需要能量相對少些，而蛋白質、脂肪的形成要經過同化產物的進一步轉化，需要能量較多。通常，薯類作物的經濟系數為0.70～0.85，甜菜、煙草為0.60～0.70，水稻、小麥為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)為0.35～0.40，皮棉為0.13～0.16。雖然不同作物的經濟系數有其相對穩定的數值變化範圍，但是，通過品種改良、優化栽培技術及改善環境條件等，可以使經濟系數達到高值範圍，在較高的生物學產量基礎上獲得較高的經濟產量。三者關係可用下式表示：產量=生物產量×經濟系數。 ^[1] 

作物產量是指單位土地面積上的作物羣體的產量，即由個體產量或產品器官數量所構成。作物產量可以分解為幾個構成因素(Engledow，1923；松島，1957)，並依作物種類而異(表3～1)。田間測產時，只要測得各構成因素的平均值，便可求積得出理論產量。由於該方法易於操作，至今仍在作物栽培及育種工作中採用。單位土地面積上的作物產量隨產量構成因素數值的增大而增加。但是，作物在羣體栽培條件下，由於羣體密度和種植方式等不同，個體所佔營養面積和生育環境亦不同，植株和器官生長存在着差異。一般説來，產量構成因素很難同步增長，往往彼此之間存在着負相關關係，但在產量構成因素中存在着實現高產的最佳組合，即個體與羣體協調發展時，產量可以提高。 ^[1] 

作物產量的形成與器官分化、發育及光合產物的分配和累積密切相關，瞭解其形成規律是採用先進栽培技術，進行合理調控，實現高產的基礎。

產量因素的形成是在作物整個生育期內不同時期依次而重疊進行的。如果把作物的生育期概分為3個階段，即生育前期、中期和後期。那麼以子實為產品器官的作物，生育前期為營養生長階段，光合產物主要用於根、葉、分櫱或分枝的生長。生育中期為生殖器官分化形成和營養器官旺盛生長並進期，生殖器官形成的多少決定產量潛力的大小；生育後期是結實成熟階段，光合產物大量運往籽粒，營養器官停止生長且重量逐漸減輕，穗和子實幹物質重量急劇增加，直至達到潛在貯存量。一般説來，前一個生育時期的生長程度有決定後一個時期生長程度的作用，營養器官的生長和生殖器官的生長相互影響，相互聯繫。生殖器官生長所需要的養分，大部分由營養器官供應，因此，只有營養器官生長良好，才能保證生殖器官的形成和發育。

產量因素在其形成過程中具有自動調節現象，這種調節主要反映在對羣體產量的補償效應上。禾穀類作物產量因素的補償作用，主要表現為生長後期形成的產量因素可以補償生長前期損失的產量因素。例如，種植密度偏低或苗數不足，可以通過發生較多的分櫱，形成較多的穗數來補償；穗數不足時，每穗粒數和粒重的增加，也可略有補償。生長前期的補償作用往往大於生長後期。不同作物的補償程度亦不同，分櫱作物，如水稻、小麥等，自動調節能力較強；主莖型作物，如玉米、高粱等，自動調節能力稍弱。

作物產量形成的全過程包括光合器官、吸收器官及產品器官的建成及產量內容物的形成、運輸和積累。從物質生產的角度分析，作物產量實質上是通過光合作用直接或間接形成的，並取決於光合產物的積累與分配。作物光合生產的能力與光合面積、光合時間及光合效率密切相關。光合面積，即包括葉片、莖、葉鞘及結實器官能夠進行光合作用的綠色表面積，其中綠葉面積是構成光合面積的主體；光合時間是指光合作用進行的時間；光合效率指的是單位時間，單位葉面積同化CO2的毫克數或積累幹物質的克數。一般説來，在適宜範圍內，光合面積愈大，光合時間愈長，光合效率又較高，光合產物非生產性消耗少，分配利用較合理，就能獲得較高的經濟產量。

作物的幹物質積累動態遵循Logistic曲線(S形曲線)模式，即經歷緩慢增長期、指數增長期、直線增長期和減慢停止期。作物生長初期，植株較小，葉片和分櫱或分枝不斷髮生，並進行再生產。此期幹物質積累量與葉面積成正比。隨着植株的生長，葉面積的增大，淨同化率因葉片相互廕庇而下降，但由於單位土地面積上葉面積總量大，羣體幹物質積累近於直線增長。此後，葉片逐漸衰老，功能減退，羣體幹物質積累速度減慢，同化物質由營養器官向生殖器官轉運，當植株進入成熟期，生長停止，幹物質積累亦停止。作物種類或品種不同，生態環境和栽培條件不同，各個時期所經歷的時間、幹物質積累速度、積累總量及在器官間的分配均有所不同。

幹物質的分配隨作物種類、品種、生育時期及栽培條件而異。生育時期不同，幹物質分配的中心也有所不同。一般地，作物幹物質的分配是隨生長中心的轉移而轉移。 ^[1]