王步奇

（山西武鄉(xiāng)縣監(jiān)漳區(qū)域農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，武鄉(xiāng) 046300）

1 作物的產(chǎn)量

1.1 作物產(chǎn)量的概念

栽培作物的目的是獲得較多的有經(jīng)濟價值的產(chǎn)品。通常把作物的產(chǎn)量分為生物產(chǎn)量和經(jīng)濟產(chǎn)量。有了生物產(chǎn)量究竟能獲得多高的經(jīng)濟產(chǎn)量，還要看經(jīng)濟系數(shù)。

1.1.1 生物產(chǎn)量

是指作物通過光合作用，利用日光能，同化二氧化碳、水和無機物質(zhì)，進行物質(zhì)轉(zhuǎn)化和能量積累，形成各種各樣的有機物質(zhì)。這些有機物質(zhì)的總量，即根、莖、葉、花和果實等干物質(zhì)總量，稱作生物產(chǎn)量。計算生物產(chǎn)量時通常不包括根系（塊根作物除外）。

1.1.2 經(jīng)濟產(chǎn)量

是指栽培目的所需的主產(chǎn)品收獲量。由于人們栽培目的所需要的主產(chǎn)品不同，它們被利用為產(chǎn)品的部分就不同。同一作物因利用的目的不同，其產(chǎn)量的概念也不同。如玉米作為糧食作物時，產(chǎn)量是籽粒；作為飼料作物時，產(chǎn)品包括葉、莖、果、穗等全部有機物質(zhì)。

1.1.3 經(jīng)濟系數(shù)

是指經(jīng)濟產(chǎn)量是生物產(chǎn)量中所要收獲的部分。經(jīng)濟產(chǎn)量占生物產(chǎn)量的比例，即生物產(chǎn)量轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟產(chǎn)量的效率，叫做經(jīng)濟系數(shù)或收獲指數(shù)。經(jīng)濟系數(shù)的高低僅表明生物產(chǎn)量轉(zhuǎn)運到經(jīng)濟產(chǎn)品器官中的比例，并不表明經(jīng)濟產(chǎn)量的高低。通常，經(jīng)濟產(chǎn)量的高低與生物產(chǎn)量的高低成正比。不同作物的經(jīng)濟系數(shù)有所不同。通常薯類作物的經(jīng)濟系數(shù)為 0.70～0.85、 玉米 0.4～0.50、小麥 0.35～0.50，禾谷類作物的經(jīng)濟系數(shù)還與植株高度有關。植株越高經(jīng)濟系數(shù)越低，二者呈負相關。雖然不同作物的經(jīng)濟系數(shù)有其相對穩(wěn)定的變化范圍，但是，通過改良品種，優(yōu)化栽培技術(shù)及改善環(huán)境條件等，可以使經(jīng)濟系數(shù)達到高值范圍，在較高的生物產(chǎn)量基礎上獲得較高的經(jīng)濟產(chǎn)量。三者的關系可以用下式表示:經(jīng)濟產(chǎn)量=生物產(chǎn)量*經(jīng)濟系數(shù)。

1.2 作物產(chǎn)量構(gòu)成因素及相互關系

作物產(chǎn)量是指單位土地面積上的作物群體的產(chǎn)量，即由個體產(chǎn)量和產(chǎn)品器官數(shù)量所構(gòu)成。作物的產(chǎn)量（經(jīng)濟產(chǎn)量）構(gòu)成因素是指構(gòu)成主產(chǎn)品（經(jīng)濟產(chǎn)量）的各個組成部分，通常可分為單位面積株數(shù)、單株產(chǎn)品器官數(shù)（如禾谷類作物的每株穗數(shù)和每穗粒數(shù)）、產(chǎn)品器官重量（粒重、果重等）。具體到各類作物，其產(chǎn)量構(gòu)成因素有所不同。研究這些因素的形成過程和相互之間的關系以及影響這些因素的條件，并采取相應的農(nóng)業(yè)技術(shù)措施，以實現(xiàn)作物高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效的目的，是作物栽培研究的重要內(nèi)容之一，單位土地面積上的作物產(chǎn)量隨產(chǎn)量構(gòu)成因素數(shù)值的增大而增加。但是，作物在群體栽培條件下，由于群體密度和種植方式等不同，個體所占營養(yǎng)面積和生育環(huán)境也不相同，植株和器官生長存在差異。一般來說，當密度增加到個體之間發(fā)生相互影響時，產(chǎn)量構(gòu)成因素很難同步增長，往往彼此之間存在著負相關關系。如玉米每公頃穗數(shù)增多時，每穗粒數(shù)減少，千粒重也有所降低。因為作物栽培的目的是單位面積上的產(chǎn)量，如果單位面積上的穗數(shù)的增加能彌補并超過每穗粒數(shù)和粒重減少的損失，仍表現(xiàn)為增產(chǎn)；當3因素中某一因素增加不能彌補另外兩個因素減少的損失時，就表現(xiàn)為減產(chǎn)。這說明在產(chǎn)量構(gòu)成因素中存在著實現(xiàn)高產(chǎn)的最佳組合，個體與群體協(xié)調(diào)發(fā)展時，產(chǎn)量可以提高。

1.3 作物產(chǎn)量的形成過程

產(chǎn)量形成過程是指作物產(chǎn)量的構(gòu)成因素形成和物質(zhì)積累的過程，也就是作物各器官的建成過程及群體的物質(zhì)生產(chǎn)和分配過程。

不同的作物有各自不同的生長發(fā)育特點和我產(chǎn)量形成特點，但從作物產(chǎn)量的形成過程來看，各類作物均可概括地劃分為生育前期、中期和后期3個階段。一般來說，前一個時期的生長過程有決定后一個時期生長程度的作用，營養(yǎng)器官的生長和生殖器官的生長良好，才能保證生殖器官的形成和發(fā)育。營養(yǎng)器官的生長和生殖器官的生長存在著數(shù)量關系，只有通過合理密植、施肥、灌溉等措施，建成適度的營養(yǎng)體，為形成較多結(jié)實器官，增加產(chǎn)量提供物質(zhì)基礎。

影響產(chǎn)量形成的因素有3項：第一，內(nèi)在因素。品種特性如產(chǎn)量形狀、耐肥、抗逆性等生長發(fā)育特性及幼苗素質(zhì)、受精結(jié)實率等影響產(chǎn)量形成過程。第二，環(huán)境因素。土壤、溫度、光照、肥料、水分、病蟲害的影響較大。第三，栽培措施。種植密度、群體結(jié)構(gòu)、種植制度、田間管理措施，也是取得群體高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的主要調(diào)控手段。

1.4 作物的產(chǎn)量潛力及增產(chǎn)途徑

1.4.1 作物的產(chǎn)量潛力

作物產(chǎn)量的形成主要是通過綠色葉片的光合作用。農(nóng)作物全部干物質(zhì)，約有95%來自光合作用，有大約5%來自根系吸收的礦物質(zhì)。所以，提高作物對光能的利用是增加作物產(chǎn)量的最主要的手段。

1.4.2 作物增產(chǎn)途徑

光合生產(chǎn)潛力是作物產(chǎn)量潛力形成的基礎，由于種種不利環(huán)境條件的限制，光合生產(chǎn)潛力不能得到充分發(fā)揮。作物生長發(fā)育與兩種環(huán)境有關：一種是自然環(huán)境，包括氣候、地形、土壤、生物、水文等因子，難以在大規(guī)模范圍內(nèi)加以控制；另一種是栽培環(huán)境，指不同程度人工控制盒調(diào)節(jié)而發(fā)生改變的環(huán)境，即作物生長的小環(huán)境。作物產(chǎn)量潛力是由自生的遺傳作用效率所制約。作物產(chǎn)量潛力的實現(xiàn)在與環(huán)境因子與作物的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。因此，要提高作物產(chǎn)量潛力，必須對品種進行遺傳改良，提高其光合效率；采用先進的栽培技術(shù)，改善栽培環(huán)境，提高作物群體的光能利用率。

選育優(yōu)良品種，選育株型緊湊，抗倒，葉片配置合理，葉片光合效率高，光合機能保持時間長，呼吸消耗少的高光效品種是提高作物光能利用率的一條重要途徑；改革耕作制度，合理安排茬口。通過采用間作、套種等項措施，增加復種指數(shù)，在溫度許可的范圍內(nèi)，使一年中盡可能多的時間在耕地上有作物生長，特別是在陽光充足的時期，使單位面積上有較高的綠色面積，以提高作物群體的光能利用率；采用合理的栽培技術(shù)措施，合理密植，保證田間有最適宜的作物群體，最大限度地利用光能。正確運用肥、水技術(shù)，充分滿足作物各作物生育階段對外環(huán)境的要求，使光合作用效能做強的葉片較長時間地維持最適的葉面積指數(shù)狀態(tài)，促進光合產(chǎn)物的生產(chǎn)、積累和運轉(zhuǎn)。通過先進的栽培技術(shù)，合理調(diào)控作物的生長發(fā)育進程或產(chǎn)量形成過程，促進光合產(chǎn)物的生產(chǎn)及向產(chǎn)品器官的轉(zhuǎn)運、積累，提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)；提高光合效率，減少呼吸消耗。通過提高葉綠體內(nèi)的光合速率，控制光呼吸，減少光合產(chǎn)物的消耗。

2 作物的品質(zhì)

2.1 作物品質(zhì)的概念

作物品質(zhì)是指經(jīng)濟產(chǎn)量的質(zhì)量，直接關系到產(chǎn)品對某種特定最終用途的適合性，及其經(jīng)濟價值。作物產(chǎn)品品質(zhì)的評價標準，即所要求的品質(zhì)內(nèi)容因產(chǎn)品用途而異。評價作物產(chǎn)品品質(zhì)，一般采用兩種指標：一是反映經(jīng)濟產(chǎn)量品質(zhì)的化學成分，以及有害物質(zhì)如化學農(nóng)藥、有毒金屬元數(shù)的含量等；二是物理指標，如產(chǎn)品的現(xiàn)狀、大小、色澤、纖維長度和強度、面筋的拉力與強度等。每種作物都有一定的品質(zhì)指標體系。

2.1.1 糧食作物的品質(zhì)

糧食作物包括禾谷類作物、豆類作物和薯芋類作物，其產(chǎn)品為籽粒、塊根和塊莖。產(chǎn)品的品質(zhì)可概括為營養(yǎng)品質(zhì)、加工品質(zhì)、食用品質(zhì)和商品品質(zhì)等。營養(yǎng)品質(zhì)主要決定于產(chǎn)品的化學成分及其含量。禾谷類作物籽粒中含有大量的蛋白質(zhì)和淀粉外，還有一定的脂肪、纖維素、糖、礦物質(zhì)等。由于蛋白質(zhì)是生命的基本物質(zhì)，因此，蛋白質(zhì)含量和氨基酸組分是評價禾谷類作物營養(yǎng)品質(zhì)的重要指標，還可包括維生素和微量元素含量等。加工品質(zhì)好的品種，才能制出可口的食品。一般容重大的小麥出粉率高。烘烤品質(zhì)與面粉中面筋含量和質(zhì)量有關。

2.1.2 經(jīng)濟作物的品質(zhì)

經(jīng)濟作物包括纖維作物、油料作物、糖料作物和其他作物等。評價品質(zhì)優(yōu)劣的標準通常為工藝品質(zhì)和加工品質(zhì)。工藝品質(zhì)指影響產(chǎn)品質(zhì)量的原材料特性。加工品質(zhì)一般指不明顯影響產(chǎn)品質(zhì)量，但對加工過程有影響的原材料特性。

2.2 影響作物品質(zhì)的因素

2.2.1 遺傳因素

蛋白質(zhì)、淀粉、脂肪、維生素的含量食味和蒸煮品質(zhì)等，都受遺傳基因的控制。由于作物品質(zhì)性狀受基因控制，使作物保持了其產(chǎn)品質(zhì)量的相對穩(wěn)定性，也使作物之間存在著產(chǎn)品品質(zhì)的差異。

2.2.2 氣候因素

同一作物產(chǎn)品品質(zhì)的優(yōu)劣，因種植地區(qū)的氣候因素不同有很大差異。如我國降水較多的南方小麥籽粒的蛋白質(zhì)含量，低于降水量少的北方；季節(jié)因素，由于種植與成熟季節(jié)的不同，產(chǎn)品品質(zhì)差異很大；土壤因素，不同土壤類型與質(zhì)地對作物有影響，壤土上種植的小麥籽粒濕面筋含量高于砂質(zhì)土壤上的。

2.2.3 栽培措施

同一作物品種的品質(zhì)表現(xiàn)因栽培技術(shù)而異。合理的栽培技術(shù)能起到改善品質(zhì)的作用。對多數(shù)作物而言，適當稀播能改善個體營養(yǎng)條件，從而在一定程度上可提高作物品種。適當增施氮肥和追肥比例通常能提高禾谷類作物籽粒蛋白質(zhì)含量。適當?shù)剡M行補充性灌溉，能改善植株代謝，促進光合產(chǎn)物的增加，改善作物品種。追肥后進行灌溉，能促進肥料吸收，增加產(chǎn)品的蛋白質(zhì)含量。適時收獲是獲得高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)作物產(chǎn)品的重要保證。

3 作物的生產(chǎn)效益

3.1 傳統(tǒng)學術(shù)觀念、技術(shù)觀念存在的問題

3.1.1 單純追求高產(chǎn)

作物產(chǎn)量是由作物群體構(gòu)成，而群體產(chǎn)量與物質(zhì)技術(shù)投入的關系呈S形曲線增長，當產(chǎn)量達最高值的1/2處以后，隨著產(chǎn)量的提高，單位投入的報酬逐漸減少，這是符合群體增長生態(tài)規(guī)律的，再從經(jīng)濟規(guī)律看，效益=產(chǎn)出/投入。即效益與投入呈反比，與產(chǎn)出成正比，顯然從經(jīng)濟學的法則考慮，高投入高產(chǎn)出是不符合經(jīng)濟規(guī)律的。

3.1.2 技術(shù)超長密集，效益低

在技術(shù)密集型高產(chǎn)思想指導下，往往忽視了效益，圍繞作物高產(chǎn)無節(jié)制地追加物化技術(shù)，包括化肥、農(nóng)藥、生長調(diào)節(jié)劑、灌溉等，這種不顧成本、不分主次的技術(shù)密集累加，帶來了生產(chǎn)成本的上揚。

3.1.3 重視單一作物單項技術(shù)的增產(chǎn)

忽視作物結(jié)構(gòu)組合與技術(shù)優(yōu)化的綜合效益，只管單季高產(chǎn)，不問全年生產(chǎn)，影響了單位土地面積上周年綜合效益的提高。

3.2 樹立低投入、高效益的技術(shù)觀

任何作物所需要的水、肥、光、熱等物質(zhì)能量和技術(shù)因素與產(chǎn)量的關系都是非線性關系，數(shù)量超出一定的范圍，往往不僅不能增產(chǎn)，甚至帶來負效應減產(chǎn)。大量投入化肥、農(nóng)藥和水資源，還會引起環(huán)境惡化于資源消耗的生態(tài)問題。所以，在作物生產(chǎn)中，樹立低投入、高效益的技術(shù)觀是十分必要的。

3.3 發(fā)展精確適度簡化高效栽培，提高效益

作物生產(chǎn)效益不高的原因：一是投入高，帶來產(chǎn)投比下降；二是生產(chǎn)環(huán)節(jié)多，技術(shù)煩瑣，效益相互抵消；三是人均生產(chǎn)規(guī)模小，帶來生產(chǎn)效率低。為此，應在簡化高效栽培的思路下，重新研究建立產(chǎn)量、品質(zhì)、效益相統(tǒng)一的、多目標精確適度的簡化栽培技術(shù)體系。所謂精確就是要因地制宜利用現(xiàn)代科學技術(shù)準確適度控制投入、產(chǎn)出成本，適時適量投入肥水、農(nóng)藥等，并要盡可能地減少操作環(huán)節(jié)，節(jié)約生產(chǎn)資料，降低生產(chǎn)成本，實現(xiàn)高效生產(chǎn)。