植物群体结构调节的研究技术简介

植物的群体结构可以自动调节,也可以用人工调节来使之更趋合理。植物的自动调节力是一种适应性的表现。随着条件(如种植密度和肥、水、光等)的变化,植物某些生育过程(如枝叶生长、分蘖消长等)的速度和方向也随之变化,以适应新的环境。通过自动调节,能在条件变化比较大的情况下,保证群体相对稳定性,并在多数情况下,使群体结构从不合理变得比较合理,对植物更有利。这在不同密植试验里最明显。以单季晚稻的密植试验为例,当种植密度增大时,穗数虽在增多,但变幅小于种植密度,且因每穗粒数减少,千粒重减小,所以最后产量的差异变小。此外,不论种多少苗,最后叶面积系数和总干重都比较接近。这些都是自动调节的表现。

植物群体自动调节基本特点如下:

1.一定的时间性

自动调节是个适应过程,需要一定时间。时间愈长,自动调节愈明显。所以在各种指标中,出现愈晚,差异愈小,说明自动调节的作用愈大。例如在稻麦等植物的产量构成因素上,变化幅度一般是:每亩穗数(或单株穗数)>每穗粒数>千粒重。

就同一指标来看,例如总蘖数、总叶面积、总干重等,它们的变幅通常是前期>中期>后期。上海植生所对小麦的调查研究指出,在种植密度为每亩7.5 万、15 万、30万苗基础上,冬前叶面积系数分别为1.4、2.1、3.1;拔节前差异已较小,分别为3.8、3.7、4.5;到孕穗期差异更小,分别为3.9、3.7、4.0。地上部分干重也有类似情况,冬前为78、108、161 kg,拔节前为224、237、297 kg,孕穗期为609、554、635 kg。

2.群体的稳定性和个体的变异性

自动调节的结果,体现出群体的稳定性和个体的变异性。这一规律在不同种植密度下最为明显。小麦的试验结果表明,在不同播量基础上,通过层层调节,使群体逐步趋于接近,所以各项群体指标比值的差异是较早的大于较晚的。即基本苗数>总蘖数>总穗数>总粒数>总粒重。

对于总蘖数来说,比值的差异也是前期较大,中期较小,后期更小。但从个体指标看则相反,愈到后期差异愈大。正因为这样,才能在个体数相差很大的基础上,最后群体能稳定在一个比较合理的范围内。

由于同一原因,在个体数较多而群体较大时,调节的结构趋向于削弱个体的生育,对生产不利;反之,则能促进个体生育。所以在自动调节能力范围内,以基本苗较少为有利。(www.xing528.com)

3.一定的顺序性

植物的自动调节通常表现出一定的顺序性。当某些条件变化后,一般在以后的生育过程中首先调节出现较前的某一性状,然后循环影响以后的其他性状。例如对稻、麦等植物增施肥水,首先增加分蘖数,其次增加穗数,再次增加每穗粒数,最后才影响千粒重。按这一顺序,通过层层调节,肥水的影响就越来越小。所以,蘖数、穗数的变化较大,而穗粒重与千粒重比较稳定。生产上促进穗重比增加穗数要难得多,主要原因即在于此。

4.调节能力与生活力有关

个体生活力愈强,自动调节能力愈强。所以在肥水充足时,个体生长健壮,种植密度可以小些,仍能获得足够的穗数。相反,如果由于种植密度过大,或肥水不足而削弱了个体生育时,则自动调节能力受到限制,易于造成群体结构的不合理。

5.有一定的限度

植物的自动调节能力都有一定的限度,例如种植密度过小、过大,最后都难达到一个比较合理的群体结构。如水稻每亩插9万~27万苗,最后有穗数都在25万左右;但亩插3万和36万苗的,最后穗数偏少或偏多,说明自身已难完全调节。由于自动调节能力有限度,而且需要一定时间才起作用,如种植密度较大、肥水又较多时,往往生长过旺,茎叶过茂,分蘖过多,造成群体过大,反而不利于光合生产力的提高。

由于植物的自动调节是有一定限度的,故需要合理的栽培措施,用人工调节的方法,以建立一个有利于提高光合性能的合理群体结构。如用间作、套作、混作的方式或改变群体的组成;控制播种量与基本苗、叶面积系数等方式改变群体的大小;通过株、行矩布局及株型与叶片角度的伸展改变群体的分布;等等。