作物栽培学 总论第二章 作物的生长发育

II-早节第二章作物的生长发育（6学时）教学目的和要求了解作物各个器官的生长发育特性，理解作物器官之间的同伸关系，明确单子叶与双子叶作物的根、茎、叶的区别，掌握作物的温、光特性和基本营养生长性在引种、栽培和育种上的应用。重点难点重点：掌握作物不同器官的生长发育过程及其相关性，掌握单子叶与双子叶作物根、茎、叶的区别。难点：作物的温、光特性及基本营养生长性在作物引种、栽培和育种上的应用。§1作物生长与发育的特点（2学时）教学方法:讲授法§2作物的器官建成（2学时）教学方法:讲授法、实验法，理论联系实际一、 作物生长与发育的概念（一） 生长发育的概念1.什么是生长？2.什么是发育？（二） 生长与发育的关系二、 作物生长的一般进程（一） S形生长过程1•什么是S型曲线？2.为什么形成S型曲线？3.S型曲线的数学模型。（二） S形生长进程的应用1.生育轨道。2.促控措施的应用。三、 作物的生育期和生育时期（一） 作物的生育期1.作物生育期的概念。2.作物生育期长短的表现。3.影响作物生育期的长短的因素。（二） 作物的生育时期（二）作物的物候期一、 种子萌发（一） 作物的种子概念和组成1.作物生产上种子的概念。2.种子的组成。（二） 作物种子萌发过程1.有性繁殖作物的种子的萌发分为吸胀、萌动和发芽等3个阶段。2.无性繁殖作物的萌发过程。（三） 种子发芽的内、外条件1.水分。2.温度。3.空气（氧气）。（四） 种子的寿命和种子休眠1•种子的寿命。2•种子的休眠。（五） 子叶出土类型1.子叶出土的作物。2.子叶不出土（留土）的作物。3.子叶半出土作物。二、 根的生长（一） 作物的根系1.须根系。2.直根系。（二） 根的生长（三） 作物根系的深度类型（四） 根生长的几种趋性1.向水性。2.趋肥性。3.向氧性。根据根系的向氧性，所以要求耕层土壤通气性要好，这是根系生长的必要条件。在生产上经常中耕，使土壤疏松通气，是促根的常用手段之一。根据作物根的以上3个特性，生产上经常用“蹲苗”措施来控上促下，而蹲苗的3个措施就是不灌水、不施肥、勤中耕。（五） 影响根生长的条件三、 茎的生长（一） 作物的茎单子叶作物的茎。2.双子叶作物的茎。（二） 作物茎的生长（三） 影响茎、枝（分蘖）生长的因素种植密度。2.施肥。3.选用矮秆和茎秆机械组织发达的品种。四、 叶的生长（一） 作物的叶1•单子叶作物的叶。2•双子叶作物的叶双子叶作物有两片子叶，内含丰富的营养物质，供种子发芽和幼苗生长之用。其真叶多数由叶片、叶柄和托叶3部分组成，称为完全叶，如棉花、大豆、花生等；但有些双子叶作物缺少托叶，如甘薯、油菜等；有些缺少叶柄，如烟草等。很多双子叶作物为单叶，即一个叶柄上只着生一片叶，如棉花、甘薯等，有的在一个叶柄上着生两个或两个以上完全独立的小叶片，即为复叶。复叶又分三出复叶，如大豆；羽状复叶，如花生；掌状复叶，如大麻。有的作物植株不同部位的叶片形状有很大的变化，如红麻，基部叶为卵圆形不分裂，中部着生3、5、7裂掌状叶，越往上分裂又减少，顶部叶为披针状。（二） 作物叶的生长叶分化和生长的三个阶段。从叶原基长成叶，需要经过顶端生长、边缘生长和居间生长3个阶段。顶端生长使叶原基伸长，变为锥形的叶轴（叶轴就是未分化的叶柄和叶片。具有托叶的作物，其叶原基部的细胞迅速分裂生长，分化为托叶，包围叶轴）。不久，顶端生长停止后，分化出叶柄。经过边缘生长形成叶的雏形后，从叶尖开始向基性的居间生长，使叶不断长大直至成熟。禾谷类作物的叶片在进行边缘生长的过程中，形成环抱茎的叶鞘和扁平的叶片两部分，其连接处分化形成叶耳和叶舌。然后通过剧烈的居间生长，使叶片和叶鞘不断伸长直至成熟。作物的叶片平展后，即可进行光合作用，在叶片生长定型后不久达到高峰，后因叶片年龄老化，而逐渐衰老，然后脱落或枯死。叶片的光合产物除一部分用于本身的呼吸和生理代谢消耗外，大部分向植株其他器官输出。叶的功能期。叶从开始输出光合产物到失去输出能力所持续时间的长短，称为叶的功能期。禾谷类作物一般为叶片定长到1/2叶片变黄所持续的天数；双子叶作物则为叶平展至全叶1/2变黄所持续的天数。叶片功能期的长短因作物种类、叶位及栽培条件而有不同。叶面积指数。在生产上，常常用叶面积指数来表示群体绿叶面积的大小，即叶面积指数二总绿叶面积/土地面积。在作物一生中，叶面积指数是从小到大，又到小。在生长发育盛期达最大值。生产实践证明，目前我国高产作物群体最适叶面积指数一般为4一6。

到标本区观察花序记忆不同作物的授粉方式、开花顺序结合教材图到标本区观察花序记忆不同作物的授粉方式、开花顺序结合教材图（2-7）例举法：以大豆为例作一说明叶的分化、出现和伸展受温、光、水、矿质营养等多种因素的影响。较高的气温对叶片长度和面积增长有利，而较低的气温则有利于叶片宽度和厚度的增长。2•光照强，则叶片的宽度和厚度增加；而光照弱，则对叶片长度伸长有利。充足的光照有利于叶绿素的形成，叶片光合效率高。3•充足的水分促进叶片生长，叶片大而薄；缺水使叶生长受阻，叶片小而厚。4•矿质营养中，氮能促进叶面积增大，但过量的氮又会造成茎叶徒长，对产量形成不利。在生长前期，磷能增加叶面积，而在后期却又会加速叶片的老化。钾对叶有双重作用，一是可促进叶面积增大，二是能延迟叶片老化。五、花的发育（一） 花序禾各类作物的花序禾谷类作物的花序通称为穗。细分起来，小麦、大麦、黑麦为穗状花序；稻、高粱、糜子以及玉米的雄花序为圆锥花序，粟的穗也属圆锥花序，只是由于小穗轴短缩，看上去其外形像穗状花序。双子叶作物的花序棉花的花是单生的，豆类、花生、油菜属总状花序，烟草为圆锥或总状花序，甜菜为复总状花序。（二） 开花、授粉和受精开花顺序各种作物开花都有一定的顺序，具有分枝（分蘖）习性的作物，通常是主茎花序先开花，然后是第一次分枝（分蘖）花序、第二次分枝（分蘖）花序依次开花。同一花序上的花，开放顺序因作物而不同；由下而上的有油菜、花生和无限结荚习性的大豆等；中部先开花，然后向上向下的有小麦、大麦和玉米和有限结荚习性的大豆等；由上而下的有稻、咼粱等。授粉与授粉方式作物授粉方式有三种方式：⑴自花授粉，异交率0%〜5%。如小麦、大麦、水稻、大豆、豌豆、花生等；（2）异花授粉，异交率50%以上。如玉米、蓖麻、白菜型油菜等；⑶常异花授粉，异交率5%〜50%。如棉花、高粱、蚕豆等。受精其大体过程是：花粉落在柱头上以后，通过相互“识别”或选择，花粉粒就开始在柱头上吸水、萌发，长出花粉管，穿过柱头，经花柱诱导组织向子房生长，把两个精子送到位于子房内的胚囊，分别与胚囊中的卵细胞和中央细胞融合，形成受精卵和初生胚乳核，完成“双受精”过程。（三）影响花器官分化、开花授粉受精的外界条件营养条件。作物花器分化需要足够营养，否则会引起幼穗和花器的退化。但氮肥过多对花器分化也不利。温度。在幼穗分化或花芽分化期间要求一定温度，如水稻幼穗分化适宜温度为26—30°C，临界温度是15—18°C，温度过低引起枝梗退化和影响颖花形成，甚至引起不育。在开花授粉期间也需要适宜气温，如水稻需要30—35C温度，若低于20C花药不能开裂，高于40C则花柱干枯。对异花授粉作物来说，若温度低除对开花不利外，还会影响昆虫的传粉活动。水分小麦、水稻在幼穗分化阶段是需水最多时期，若遇干旱缺水将造成颖花败育，空壳率增加。天气天气晴朗，有微风，有利于作物开花传粉和受精。这点对异花授粉作物更为重要。如果遇阴雨天，雨水会洗去柱头分泌物，花粉吸水过多会膨胀破裂，对

课堂提问法（植物学上学过的内容）§3作物的温光反应特性（1学时）教学方法:举例：通过春小麦和冬小麦违季节栽培发生的现象导入温光反应特性的概念传粉不利。六、种子和果实发育（一） 作物的种子和果实禾谷类作物1朵颖花只有1个胚珠，开花受精后子房（形成果皮）与胚珠（形成种子）的发育同步进行，故果皮与种皮愈合而成颖果；颖果中果皮所占比例很小，主要为种子部分。双子叶作物l朵花可有数个胚珠，开花受精后子房与胚珠的发育过程是相对独立的，一般子房首先开始迅速生长，形成铃或荚等果皮，胚珠发育成种子的过程稍滞后，果实中种皮与果皮分离。（二） 种子和果实的发育种子由胚珠发育而成，各部分的对应关系是：受精卵发育成胚，初生胚乳核发育成胚乳，包被胚珠的珠被发育成种皮。受精卵连续分裂的结果，使胚不断长大，并依次分化出子叶、胚芽、胚根和胚轴，形成新的生命。在初生胚乳核发育成胚乳、积累贮藏养分过程中，豆类、油菜等作物的胚乳会被发育中的胚所吸收，而把养分贮藏在子叶内，从而形成无胚乳种子；而水稻、小麦、玉米等作物则形成发达的胚乳组织，胚乳细胞起贮藏养分的作用，从而形成有胚乳种子。果实由子房发育而来，某些作物除了子房外，还有花器甚至花序都参与果实的发育。种子以外的果实部分，实际上由外果皮、中果皮、内果皮三层组成，中果皮和内果皮的结构特点（如肉质化、膜质化等）决定了果实的特点。种子和果实在发育过程中，除外部形态、颜色变化外，其内部化学成分也发生明显变化，即可溶性的低分子有机物（如葡萄糖、蔗糖、氨基酸等）转化为不溶性的高分子有机物（如蛋白质、脂肪和淀粉等），种子和果实的含水量也逐渐降低。（三） 影响种子和果实发育的因素种子和果实的发育和形成，首先要求植株体内有充足的有机养料，并源源不断地运往种子和果实，此外，在种子和果实成熟过程中，光合器官包括后期叶片和果实绿色表面的光合产物也很重要。外界环境条件也有较大影响，温度、土壤水分和矿质营养等要适宜，过低或过高都影响种子和果实的发育。此外光照也要充足。一、 温光反应特性的概念和外在表现（一） 什么叫作物的温光反应特性？作物必须经历一定的温度和光周期诱导后，才能从营养生长转为生殖生长，进行花芽分化或幼穗分化，进而才能开花结实。作物对温度和光周期诱导反应的特性，称为作物的温光反应特性。包括感温性和感光性。（二） 温光反应特性的外在表现。同一作物不同品种其生育期长短不同。同一作物品种在不同季节，不同纬度和不同海拔地区种植，其生长期的长短也不同，有的甚至影响正常开花和成熟。其主要原因是作物品种的温光反应特性不同。二、 作物的感温性一些二年生作物，如冬小麦、冬黑麦、冬油菜等，在其营养生长期必须经过一段较低温度诱导，才能转为生殖生长。这段低温诱导也称为春化。不同作物和不同品种对低温的范围和时间要求不同，一般可将其分为冬性类型、半冬性类型和春性类型3类。这种特性是该种作物在长期的系统发育中形成的。三、作物的感光性（一） 什么叫感光性或光周期反应？作物花器分化和形成除需要一定温度诱导外，还必需一定的光周期诱导，不同作物品种需要一定光周期诱导的特性称为感光性；作物由营养生长转向穗分化或花芽分化受日照长度控制的现象叫光周期反应。（二） 光周期反应的类型。一般分为4种类型：记忆不同作物所属的类型长日照作物（LDP）。日照长度必须大于临界日长或者说临界暗期必须短于一定时数才能开花。如果延长光照缩短黑暗可提早开花；而延长黑暗则延迟开花或花芽不能分化。长日照作物有小麦、大麦、黑麦、燕麦、油菜、甜菜、豌豆、马铃薯、草木樨、三叶草等。记忆不同作物所属的类型短日照作物（SDP）。日照长度短于其所要求的临界日长或者说临界暗期必须超过一定时数才能开花。如果适当延长黑暗，缩短光照可提早开花；相反，如果延长日照，则延迟开花或不能进行花芽分化。短日照作物有谷子、糜子、水稻、玉米、高梁、大豆、棉花、晚稻、麻、烟草等。日中性作物（DNP）又叫中间型作物，开花之前并不要求一定的昼夜长短，只需达到一定基本营养生长期，在自然条件下四季均可开花，如菜豆、养麦等。定日照作物。甘蔗的某些品种，只能在日照长度约12小时45分的条件下才能开花，称为定日照作物。举例法：以大豆为例说明光周期反应的实质举例法：以大豆为例说明光周期反应的实质在自然条件下，昼夜总是在24h的周期内交替出现的，因此与临界日长相对应的还有临界暗期。临界暗期是在昼夜周期中短日照作物能够开花所必需的最短暗期长度，或长日照作物能够开花所必需的最长暗期长度。如以短日照作物大豆为试验材料，日长为16h及4h,暗期为4—20h。（四） 作物的感光性的形成是作物在长期的系统发育过程中形成的。如在低纬度地区没有长日条件，只有短日照，而在高纬度地区春迟秋早，生长季节短，只有每天较长的日照时间，作物才能生长发育。在中纬度地区，则由于气温在夏季秋季都较合适，所以适合作物生长发育的长日照和短日照兼而有之。因此短日照作物和长日照作物在北半球的分布是：在低纬度地区没有长日照条件，所以只有短日照作物；在中纬度地区，长日照作物和短日照作物都有，长日照作物在春末夏初开花，而短日照作物在夏季开花；在高纬度地区，由于日照变短日时气温已低，所以只能生存一些要求日照较长的作物。应该指出，栽培作物由于人们的不断驯化，对日照长度的适应范围逐渐增大。如水稻的野生种和晚稻是典型的短日照作物，而中稻和早稻对日照长度不那么敏感。小麦是长日照作物，但许多春性品种可以在南方冬季短日照条件下顺利发育。此外，在一些作物品种中，花诱导和花形成两个过程是明显分开的，而要求不同日长，是双重日长类型。如许多温带多年生禾本科植物（如鸭茅）开花需先暴露在一段短日照下，然后暴露在长日照下（短长日照植物，SLDP）。还有（长短日照植物，LSDP）。这种短日照和长日照交替可促进开花。（五） 作物接受光周期诱导的部位作物接受光周期诱导的部位是叶片，而花的形成却在茎的顶端，这表明叶片接受光周期信号后，产生某种开花物质，传至顶端而引起开花。（六） 理解作物光周期反应时应注意的几个问题第一，作物必须在达到一定的生育阶段时才能感受光周期反应；日照长度虽然是作物从营养生长过渡到生殖生长的必要条件，但并非意味着作物一生都要求这样的日联系植物生理学所学内容重点、难点讲授法联系植物生理学所学内容重点、难点讲授法照长度。例如小麦开花以前只需要15天的长日照，这一要求一经满足，一般在任何光周期下均能正常生长发育。第二，对长日照作物来说，绝非日照越长越好，对短日照作物来说，绝非日照越短越好。以大豆为例，在9〜18小时范围内，日照越短越能较快地由营养生长转化为生殖生长，但若每天日照长度短于6小时时，则营养生长和生殖生长均受到抑制。第三、一般情况下，长日照作物是低温的，短日照作物是喜温的。但也有个别例外。第四、温光反应对作物生育期的延长或缩短，主要是对营养生长期的延长或缩短，对生殖生长期影响很小。四、 作物的基本营养生长性作物的生殖生长是在营养生长的基础上进行的，其向发育转变必须有一定的营养生长作为物质基础。因此，即使作物处在适于发育的温度和光周期条件下，也必须有最低限度的营养生长，才能进行幼穗（花芽）分化。由于作物的感温和感光是在作物经过一定的营养生长后才有反应的，这一特性称为基本营养生长性。在作物进入生殖生长前，不受温度和光周期影响而缩短的营养生长期，称为基本营养生长期。如不同水稻品种基本营养生长期的变化幅度为15—60天。不同春播甘蓝型油菜品种基本营养生长期的变化幅度为24—27天。不同作物品种的基本营养生长期的长短各异，这种基本营养生长期长短的差异特性，称为作物品种的基本营养生长性。五、 作物在温度和光周期诱导下植株形态和生理上的变化（一） 在形态和结构上的变化（二） 在生理生化上的变化（三） 光敏色素的变化研究表明，短日照作物与长日照作物光周期反应本质区别在于暗期的长短。2种光敏色素（PP）含量（比值）的不同变化分别诱导长、短日照作物的开花。当P/fr，r frP比值较低时诱导短日照作物开花，反之则诱导长日照作物开花。r六、 作物温光反应特性在生产上的应用（一）在引种上的应用不同地区的温光生态条件不同，在相互引种时必须考虑品种的温光反应特性。一般来说，短日照作物由低纬度向高纬度地区引种时，往往出现营养生长期延长，开花结实推迟的现象。例如当把华南的红麻（短日照作物）引到华北种植时，茎叶一般生长茂盛，却不结实，这是由于华北日照比原产地长，使红麻不能过渡到生殖生长，但它的好处是可以提高麻皮产量，要想使红麻在华北开花结实，就必须在出苗后连续进行40天左右的10小时短光照处理。短日照作物由高纬度向低纬度引种时，贝I」出现营养生长期缩短、开花结实提前的现象。长日照作物由南向北或由北向南引种后的表现恰好与短日照作物相反。由南向北引种时，营养生长缩短、开花结实提前；由北向南引种时则营养生长延长、开花结实延迟。大豆本来是短日照作物，但东北大豆品种经历的日照较长，温度较低，引至我国华北后表现生育期缩短，产量下降。在山西北部从黑龙江、中部从吉林、南部从辽宁引种容易成功。山西冬小麦引种，南部一般从山东、河南、山西关中；中部从北京、河北中倍部引种容易成功。我国南方水稻品种感光性强，所经历的温度高，引至东北则生育期延长，有的甚至不能成熟。总的说来，凡从相同纬度或温光生态条件相近的

§4作物生长的一些相关（2学时）讲授法地区引种易于成功。（二）在栽培上的应用在栽培实践中，常根据作物光周期反应调整播期。例如，短日照作物水稻，从春到夏分期播种，结果播种越晚，营养生长期越短，抽穗越快。又如强冬性小麦可以适当早播，在秋季高温短日照下不会过早穗分化，而有利于保证足够的营养生长期和提早成熟。而弱冬性小麦则不能早播。适于春播的玉米、高粱、谷子、大豆等短日照作物，若因故推迟播种或用于夏播的话，则应按照晚播后营养生长期缩短导致植株矮小的特点，适当增大种植密度，夺得较高产量。作物的品种搭配、播种期的安排等，均需考虑作物品种的温光反应特性。如在我国南方双季稻地区，早稻应选用感光性弱、感温性中等、基本营养生长期较长的早稻品种。并且在栽培上还应培育适龄嫩壮秧，同时加强前期理，有利于获得高产。冬小麦和冬油菜若在晚播条件下，宜选用偏春性的品种，这是由于更容易通过春化和光照，并且田间管理要抓紧。而对冬性强的品种，则应注意适时播种。（二）在育种上的应用在制定作物育种目标时，要根据当地自然气候条件，提出明确的温光反应特性。在杂交育种（或制种）时，为了使两亲本花期相遇，可根据亲本的温光反应特性调节播种期。为了缩短育种进程或加速种子繁殖，育种工作者应根据育种材料的温光反应特性决定其是否进行冬繁或夏繁。此外，在我国春小麦和春油菜区若需以冬性小麦和冬性冬油菜为杂交亲本时，则首先应对冬性亲本进行春化处理，使其在春小麦和春油菜区能正常开花，进行杂交。一、营养生长与生殖生长的相关（一） 营养生长与生殖生长作物营养器官根、茎、叶的生长称为营养生长；生殖器官花、果实、种子的生长称为生殖生长。通常以花芽分化（幼穗分化）为界限，把生长过程大致分为两段，前段为营养生长期，后段为生殖生长期。但作物从营养生长期过渡到生殖生长期之前，均有一段营养生长与生殖生长同时并进的阶段，例如，单子叶的禾谷类作物，从幼穗分化到抽穗开花，这一时期不仅有根茎叶器吕的进一步分化和生长，也有生殖器吕幼穗的分化和生长，这一阶段也是植株生长最旺盛的时期。又如，双子叶作物棉花，一般从出苗到花芽分化前为营养生长期，从花芽分化到吐絮为营养生长与生殖生长并进时期，吐絮后为生殖生长期。（二） 营养生长与生殖生长的关系营养生长期是生殖生长期的基础如果作物没有一定的营养生长期，通常不会开始生殖生长。如水稻早熟品种一般也要生长到3叶期以后才开始幼穗分化；小麦发育最快的春性品种需长到56片叶后开始幼穗分化；玉米的早熟品种也要到6片叶时开始雄穗分化，晚熟品种需8—9片叶；棉花需至2—3叶时才能进行花芽分化；油菜极早熟品种需3—5叶期才能进行花芽分化。（二）营养生长和生殖生长的调控1.营养生长期生长的调控。营养生长期生长的优劣，直接影响到生殖生长期生长的优劣，最后影响到作物产量的高低。一般说来，营养生长期的生长必须适度（搭好“丰产架子”），生殖生长期才较好，作物产量也较咼。如果营养生长期生长过旺，如在水肥条件较好的情况下，特别是施用化肥过多的情况下，使作物营养生长过旺，枝叶繁茂，致使花芽分化（幼穗分化）缓慢，花芽数量（或幼穗小花数量）少，严重时花器官也可转为营养器官。反之，若营养生长期生长不良，则生殖生长期生长受到明显抑制，同样花芽分化（幼穗分化）缓慢，花芽数量（或幼穗的小花数量）少。这都会导致作物减产。并进阶段的调控。在作物营养生长和生殖生长并进阶段，营养器官和生殖器官之间会形成一种彼此消长的竞争关系，两者对光、水、月肥、气等的需求的矛盾加大，加上彼此对环境条件及栽培技术的反应不尽相同，从而影响到营养生长和生殖生长的协调和统一。这一阶段若营养生长过旺，则水稻、小麦等群体过大，叶片肥大，植株过高，容易引起后期倒伏，幼穗分化受到影响，穗多，粒少，空壳多，产量降低；棉花、大豆等也枝叶繁茂，生长过旺，蕾铃或花荚大量脱落，产量也不高。若这时营养生长不良，生殖生长受到抑制，作物花器或果实数量和质量都会降低，同样导致减产。生殖生长期的调控。作物生殖生长期主要是生殖生长，但营养器官的生理过程还在进行，并且对生殖生长的影响还很大，若营养生长过旺，如后期贪青倒伏，影响种子和果实充实形成；若营养生长太差，又会引起作物早衰，同样影响种子和果实的形成。二、地上部生长与地下部生长的关系作物的地上部分（也称冠部）包括茎、叶、花、果实、种子；地下部分主要是指根，也包括块茎、鳞茎等。作物的地上部分生长与地下部分生长有密切关系，即通常说的“根深才能叶茂”、“壮苗必先壮根”。根系如果生长不好，则地上部的生长会受到很大影响；相反，地上部的生长对根系的生长也有重要作用。地上部与地下部物质的相互交换一方面地下部与地上部依赖大量物质的相互交换。地下部的根是吸收水分和矿质营养的器官，水分与矿质营养不断输送到地上部分去。地上部是作物有机营养物质的主要来源，碳水化合物在叶片中制造，通过韧皮部不断送至根系，供应根系生理活动的需要。另一方面，根与地上部分还进行着微量活性物质的交换，在叶内合成的维生素、生长素是根所需要的，根又是细胞分裂素、赤霉素、脱落酸合成的部位，这些激素沿木质部导管运到地上器官，对地上部器官的生长发育发生影响。。地上部与地下部重量保持一定比例在作物的地下部和地上部各自的生长过程中，由于生理的协调和竞争，以及对同化物的需求和积累，在重量上表现出一定的比例。通常将根系重与冠部重之比叫做根冠比（根/冠），在作物生产上可作为控制和协调根系与冠部生长的一种参数。不同作物、不同品种的根冠比是不同的，同一作物、同一品种不同生育时期的根冠比也不一致。作物苗期根系生长相对较快，根冠比较大，随着冠部生长发育加快，根冠比越来越小。根冠比对于以根为收获对象的作物，如甘薯、甜菜等尤为重要。这类作物生长前期，应有繁茂的冠层，根冠比要小，后来根冠比应越来越大。以甘薯为例，其根冠比前期为0.5,中期为0.67，到了收获期则为2—2.5。环境条件和栽培技术措施对地下部和地上部生长的影响不一致俗话说“干长根，水长苗”。土壤水分过多，根系的呼吸作用受到抑制，根系不发达；相反，土壤水分较少，通气良好，根系延伸，向纵深发展。对茎叶来说，水分充足能促进其生长，水分不足特别是干旱，对茎叶生长极为不利。为了培育壮苗，前期土壤水分不宜过多。在矿质元素中，氮素对地上茎叶生长有利。当氮充足时，茎叶生长旺盛，光合产物多用于自身建成，根系所得比例较少，生长受到抑制，根冠比小。反之，缺氮时，茎叶生长受到限制，而根系所利用的碳水化合物比例较多，生长受到促进，根冠比大。磷素对根系生长是有利的，磷素丰富；根系发达，根冠比增大。钾素对块根、块茎作物的地下器官生长起促进作用。关于温度的影响，根系生长所要求的地温条件比地上部分低。三、 作物器官的同伸关系作物各个器官的分化和形成是有一定程序的，同时又因外界环境条件的影响而发生变化。各个器官的建成呈一定的对应关系。在同一时间内某些器官呈有规律的生长或伸长，叫做作物器官的同伸关系，这些同时生长(或伸长)的器官就是同伸器官。同伸关系既表现在同名器官之间，如不同叶位叶的生长，也表现在异名器官之间，如叶与茎或根，乃至叶与生殖器官之间。一般说来，环境条件和栽培措施对同伸器官有同时促进或抑制的作用。因此，掌握作物器官的同伸关系，可为调控作物器官的生长发育提供依据。禾谷类作物营养器官间的同伸关系主茎和分蘖的关系水稻主茎第N叶伸出时，其分蘖芽即开始分化，第(N-1)叶的分蘖已分化完成，第(N-2)叶的分蘖芽正在叶鞘内伸长，第(N-3)叶的分蘖芽就可伸出叶鞘。因此，主茎叶与分蘖呈N-3的同伸关系。这种叶蘖同伸关系不仅存在于水稻主茎与分蘖之间，也存在于其他禾谷类作物如小麦中。叶片、叶鞘和节间的关系在异名器官间，第N叶叶片，第(N-1)叶叶鞘和第(N-2)叶至(N-3)叶节间为同伸器官。在同名器官间，当第N叶展开时，第(N+1)叶迅速伸长，第(N+2)叶开始伸长，第(N+3)叶等待伸长。地上部器官与根的关系水稻、小麦等在分蘖出现时，同一节位地上还同时形成不定根，因此出叶与出根的同伸关系也是N—3。玉米生育初期，保持N—3的关系，随后出叶速度加快，大约每出2叶长出l层不定根。高粱与玉米类似，主茎叶数大致是出根层数的2倍再加2(后期为3)。禾谷类作物幼穗与营养器官的同伸关系禾谷类作物的幼穗分化过程一般要在双解镜下才能观察到。而利用器官间的同伸关系则可推定幼穗发育进程。目前常用的方法有：叶龄法即直接以叶片数为指标。大多数麦类作物在幼穗分化开始后，基本上是每出l叶，幼穗分化推进l期。而粟进入幼穗分化后，基本上是每展开2叶，幼穗分化推进l期。叶龄余数法作物某一品种一生的总叶数减去已抽出的叶数，即为叶龄余数。如将水稻幼穗发育过程简化为：苞分化，枝梗分化，颖花分化，花粉母细胞形成和减数分裂，花粉粒充实。则幼穗发育与叶片生长的同伸关系为：从倒4叶抽出的后半期开始，每出l叶或每经历1个出叶周期，穗分化进程就推进1期。叶龄指数法作物某一时期已抽出(或已展开)叶数占总叶数的百分数，即为叶龄指数。目前在玉米、粟等作物上应用较多。双子叶作物器官间的同伸关系双子叶作物的器官的同伸关系没有禾谷类作物那么明显。据对蚕豆的观察，主茎叶与一级分枝的同伸关系，在生育前期也基本保持N—3的关系，但随后便失去同伸关系。在棉花上，不同果枝、不同节位的现蕾开花顺序也具有同伸关系，如第一果枝的第二节与第四果枝的第一节，第一果枝的第三节与第四果枝的第二节，分别表现为同时现蕾开花。四、 个体与群体的关系作物的一个单株称为个体，而单位土地面积上所有单株的总和称为群体。1.作物个体和群体之间互相联系又互相制约作物的个体是群体的组成单位，群体是许多个体组成的整体。但群体中的个体已不同于一个单独的个体。单独生长个体的生长状况和产量高低，绝不与群体中生长的个体相对应。例如，棉花、油菜、大豆等分枝作物，在单独生长的情况下，分枝多，且分枝部位低，而在群体中生长却分枝少，且分枝部位高。而且一般说来，群体中生长的个体植株株型比较收敛。群体的产量虽然取决于每个个体的产量，但也绝不是每个个体产量充分增长的总和。这主要是因.为作物个体在组成群体后，逐渐形成了群体内部的环境。随着种子发芽出苗、生根长叶、植株长大和分枝（分蘖）增加，个体所占据的空间扩大了，与此同时群体内部环境则日渐加深了对个体生长的影响，致使个体间的空间缩小，光照强度减弱，水分和养分的供应相对减少，从而使个体生长受到抑制，分枝（分蘖）减少，叶片变小，茎秆变细，果实减少。这种在群体中个体生长发育的变化，引起了群体内部环境的改变，改变了的环境又反过来影响个体生长发育的反复过程，叫做“反馈”由于反馈的作用，使作物群体在动态发展过程中普遍存在着“自