1 小麦生长和产量的生理控制：分析与综合 R.K.M.HAY 1
1.1 引言 1
1.2 产量构成 2
1.3 小麦发育 2
1.3.1 主茎顶端叶片、小穗和小花的发端 3
1.3.2 叶片的出现和扩展：分蘖的发育 4
1.4 发育的数量特征：冠层建成 5
1.4.1 萌发和出苗 5
1.4.2 叶片出生 6
1.4.3 最终叶片数 9
1.4.4 叶片扩展 10
1.4.5 叶片衰老 12
1.4.6 分蘖 12
1.4.7 叶面积指数 13
1.5 （绿色）叶面积指数和PAR的截获 14
1.6 辐射利用效率 15
1.6.1 单叶和冠层的光合效率 15
1.6.2 小麦冠层的辐射利用效率 16
1.6.3 辐射利用效率的变化：逆境和个体发育 17
1.7 发育的数量特征：籽粒群体密度的形成 19
1.7.1 器官存活的模拟 20
1.7.2 籽粒产量及其构成因素的模拟 22
1.8 小结 23
参考文献 24
2 燕麦的生长发育——特别关于源库互作和生产力 P.PELTONEN-SAINIO 31
2.1 作为作物生理学研究对象的燕麦 31
2.2 农业角度的燕麦生育时期和生育阶段 31
2.2.1 生育时期 31
2.2.2 生育阶段 33
2.3 冠层结构和功能及其与干物质生产的关系 35
2.3.1 冠层尽早封闭及产量潜力形成期间最适LAI的获得 36
2.3.2 籽粒生长期维持PAR的有效截获 36
2.4 产量潜力形成与实现期间的竞争库——营养器官 39
2.4.1 根系生长和功能：作物生理学中被隐藏的部分 39
2.4.2 分蘖：是同化物的浪费者还是经济贮藏者？ 40
2.4.3 茎秆伸长和株高对同化物竞争的影响 41
2.4.4 籽粒灌浆——产量潜力实现的最后一个过程 41
2.5 有必要描述燕麦的理想株型吗？ 43
参考文献 44
3 大麦：产量生理学 D.L.SMITH,M.DIJAK,P.BULMAN,B.L.MA and C.HAMEL 52
3.1 生长锥发育及其对产量的贡献 52
3.1.1 花序发育 52
3.1.2 产量构成因素 54
3.2 分蘖及其对籽粒产量的贡献 54
3.2.1 分蘖 54
3.2.2 分蘖和产量 56
3.2.3 分蘖：激素控制和植物生长调节剂 56
3.3 籽粒灌浆 57
3.4 碳代谢 59
3.4.1 光合作用和辐射能利用效率 59
3.4.2 水分利用效率 59
3.4.3 收获指数 61
3.4.4 干物质分配 61
3.5 氮代谢 62
3.5.1 氮吸收 62
3.5.2 硝酸和亚硝酸还原酶活性 62
3.5.5 氨基酸运转 63
3.5.4 衰老 63
3.5.3 氮同化 63
3.5.6 氮吸收模式 64
3.5.7 籽粒氮 64
3.6 蛋白质合成和氨基酸组成 65
3.7 开花前的碳和氮对产量的贡献 65
3.7.1 籽粒灌浆期碳的再运转 65
3.7.2 籽粒灌浆期氮的再运转 66
3.8 磷吸收与菌根联合体 66
3.10 植株倒伏和生长调节剂 67
3.9 钾吸收 67
3.11 小结 68
参考文献 68
4 水稻 A.R.SHARMA and D.P.SINGH 90
4.1 引言 90
4.2 生长和发育 90
4.2.1 营养生长 91
4.2.2 生殖生长 93
4.3 光合作用与干物质生产 93
4.3.1 叶片光合速率 94
4.3.3 叶面积 95
4.3.2 叶向 95
4.3.4 品种差异 96
4.4 生长和产量的环境控制 96
4.4.1 降雨 96
4.4.2 温度 99
4.4.3 光 99
4.4.4 CO2浓度 100
4.4.5 相对湿度和风速 100
4.5.1 同化物的贮藏 101
4.5 产量决定过程 101
4.5.2 产量能力的决定 102
4.5.3 同化物的运转与分配 102
4.5.4 开花前和开花后碳水化合物对籽粒产量的贡献 103
4.5.5 源—库关系 103
4.6 产量构成因素分析 104
4.6.1 颖花数 105
4.6.2 结实率 106
4.7.1 成苗方法 107
4.7 对栽培因素的反应 107
4.6.4 粒重 107
4.6.3 败育率 107
4.7.2 氮肥施用 109
4.8 提高产量潜力 110
4.8.1 产量潜力的估算 110
4.8.2 产量改良的生理特性 111
4.8.3 产量潜力和氮肥需求 113
4.9 新株型 113
4.9.1 灌溉生态系株型 114
4.9.2 雨养生态系统的株型 116
4.9.3 新株型发展的目前状况 117
4.10 杂交稻 117
4.11 生物技术方法 118
4.12 未来的方向 120
参考文献 120
5 玉米生理学 M.TOLLENAAR and L.M.DWYER 132
5.1 引言 132
5.1.1 历史、生产和利用 132
5.2.1 阶段发育 133
5.2 物候学 133
5.1.2 分类学和形态学 133
5.1.3 农学和生理学 133
5.2.2 相对成熟期和发育速率 135
5.3 干物质积累 140
5.3.1 入射的太阳辐射 140
5.3.2 太阳辐射的吸收 141
5.3.3 辐射利用效率和总干物质的积累 144
5.4 干物质分配 145
5.4.1 一般的源—库关系 145
5.4.3 叶片输出 146
5.4.2 源强度 146
5.4.4 临时贮存 147
5.4.5 对氮需求的竞争 147
5.5 遗传改良 148
附录 150
参考文献 150
6 叶片伸展和物候发育：向日葵适应性、生长和产量的关键决定因子 V.O.SADRAS and N.TRAPANI 159
6.1 引言 159
6.2 表型适应性 159
6.2.1 产量对冬播的反应 160
6.2.2 产量对植株密度的反应 161
6.3 叶面积 162
6.3.1 叶面积、光截获和作物生长 163
6.3.2 叶面积构成成分 164
6.3.3 叶片伸展对水分有效性的反应 165
6.3.4 氮素对生长和发育的影响 167
6.4 物候发育 169
6.4.1 物候模式和产量 169
6.4.2 生理基础和物候发育的模型化 170
6.5 小结 172
参考文献 173
7 棉花——与同化能力、花生产、结铃及产量相关的因素 J.J.HEITHOLT 182
7.1 引言 182
7.1.1 产量的一般特征 182
7.1.2 产量构成因素的相对重要性 183
7.2 根系和冠层的发育 184
7.2.1 形态建成期 185
7.2.2 太阳辐射的截获 185
7.2.3 冠层结构 186
7.3.1 冠层CO2交换率 187
7.3 CO2同化能力 187
7.3.2 单叶CO2交换率 188
7.3.3 蕾铃的CO2交换率 189
7.4 蕾铃的形成 189
7.4.1 保蕾保铃 189
7.4.2 保铃／落铃的生理 190
7.4.3 开花数和产量 191
7.4.4 落铃和产量补偿 192
7.4.5 果节位置的重要性 193
7.5 碳水化合物代谢和利用 194
7.5.1 叶片同化生理 194
5.2 纤维同化生理 194
7.6 环境效应 194
7.6.1 温度 195
7.6.2 营养 195
7.6.3 CO2富集与产量 195
7.7 监测与管理 195
7.7.2 棉花生长终止 196
7.7.1 生长调节剂 196
7.8 育种和产量生理研究的挑战 197
7.8.1 处理和基因型比较 197
7.8.2 管理强度 197
7.9 小结 198
附录——棉花产量生理学术语汇编 198
参考文献 199
8 黄麻 P.PALIT 210
8.1 引言 210
8.2 种子：活力和萌发 211
8.3 幼苗生长和前期田间管理 212
8.4 根系 213
8.5 叶面积、光截获和冠层光合作用 213
8.6 CO2代谢和碳利用效率 215
8.7 同化物运转与分配 216
8.8 光周期和成花 218
8.9 黄麻产量的提高：问题与前景 218
参考文献 219
9.1.2 植物学描述 224
9.1.1 经济价值 224
9.1 引言 224
9 甘蔗 S.E.LINGLE 224
9.1.3 解剖学和形态学 225
9.2 生长和产量动态 228
9.2.1 群体建成 228
9.2.2 生长和糖分积累 229
9.3 蔗糖的合成与分配 232
9.3.1 光合作用 232
9.3.3 茎秆结构与蔗糖贮藏 233
9.3.2 同化物运转和分配 233
9.3.4 蔗糖代谢 234
9.4 小结：提高蔗糖产量的展望 236
参考文献 237
10 糖用甜菜 T.H.THOMAS 244
10.1 引言 244
10.2 作物建成和早期发育 244
10.2.1 幼苗的建成 244
10.2.2 种子活力鉴定 245
10.2.3 改善种子性能 245
10.3 叶片生长和发育 246
10.2.4 控制种子生产 246
10.4.1 土壤中的根系生长 247
10.4 纤维根发育 247
10.4.2 根冠比 248
10.5 贮藏根的生长发育 248
10.5.1 贮藏根的结构发育 248
10.5.2 蔗糖积累 249
10.6 光合作用和生长 249
10.6.1 叶片中的碳固定 249
10.6.3 光合效率的修饰 250
10.6.2 光和光合作用 250
10.7 水分关系和胁迫 251
10.7.1 水分吸收的控制 251
10.7.2 胁迫耐性 251
10.8 同化物分配 251
10.8.1 植株中同化物的转移 251
10.8.2 根中同化物的贮藏 252
10.8.3 蔗糖贮藏能力的改善 253
10.9 作物生长和蔗糖积累 253
10.11 糖用甜菜的未来 254
10.10 糖用甜菜和气候变化 254
参考文献 255
11 马铃薯 J.VOS 261
11.1 引言 261
11.2 马铃薯植株的基本模式图 261
11.3 生理年龄与生长势 263
11.4 植株组成部分间的数量关系 264
11.5 块茎形成过程 265
11.6 发育速率和发育持续时间 266
11.7 辐射截获、生长速率和总干物质生产 267
11.8 温度与作物生长速率 268
11.9 干物质分配 269
11.10 氮素营养与马铃薯生产 270
11.11 干旱与马铃薯生产 272
11.12 二次生长 272
11.13 块茎大小分布 273
参考文献 273
12.1 引言 278
12.2 最适环境条件下的籽粒产量 278
12 豇豆 A.E.HALL 278
12.3 干旱条件下的籽粒产量 281
12.4 光周期和温度对物候学及胁迫响应的影响 284
12.5 小结 286
参考文献 287
13 大豆生理及共生固氮 F.ZHANG and D.L.SMITH 293
13.1 起源及简介 293
13.2 植株发育 293
13.2.1 萌发和营养生长期 293
13.2.2 生殖生长期 294
13.3 作物生理 295
13.3.1 碳同化和代谢 295
13.3.2 水分需求和水胁迫 297
13.3.3 矿质营养和代谢 298
13.4 共生固氮 300
13.4.1 氮的固定 300
13.4.2 根瘤形成 300
13.4.3 共生配偶体之间的识别 301
13.4.4 生物化学和生理 301
13.4.5 一般遗传性状 302
13.4.6 影响大豆固氮的因子 303
参考文献 305
14 白三叶草生长与产量的生理调控 J.R.CARADUS and M.J.M.HAY 313
14.1 白三叶草的生长方式 313
14.1.1 无性生长习性 313
14.1.2 无性生长的例外 313
14.1.3 斜向生长习性 313
14.1.4 开花 314
14.2 白三叶草生长的生理调控 314
14.2.1 环境的影响 315
14.2.2 相关因素 320
参考文献 322
15 苜蓿生长与产量的生理调控 J.J.VOLENEC 334
15.1 引言 334
15.2 苜蓿产量构成分析 334
15.3 影响苜蓿产量构成的因子 336
15.3.1 苜蓿的宿生性 336
15.3.2 单茎生物量 338
15.3.3 单株的茎数 342
15.4 小结与展望 342
参考文献 343
16.1 引言 348
16.2 动态模型 348
16 饲草生长与产量的生理调控 A.R.OVERMAN and D.M.WILSON 348
16.2.1 概率模型 349
16.2.2 扩展的概率模型 349
16.2.3 现象学模型 349
16.3 季节模型 351
16.3.1 Logistic模型 351
16.3.2 扩展的Logistic模型 351
16.3.4 扩展的多重Logistic模型 353
16.3.3 多重Logistic模型 353
16.3.5 收获间隔与有效水 354
16.4 示例 355
16.4.1 多年生暖季型饲草 355
16.4.2 一年生暖季型饲草 358
16.4.3 一年生冷季型饲草 361
16.4.4 收获间隔 363
16.5 小结 367
参考文献 369