光合产物的积累与分配

水稻各个产量因素的形成，都必须有一定的物质基础，只有增加群体的物质积累，才有可能在单位面积上得到更高产量。

水稻的积累物质有80%～90%来自光合作用，其余是根系吸收的养分。光合作用就是水稻叶片等绿色组织利用太阳光能，将叶片从空气中吸入的二氧化碳和根系从土壤中吸来的水合成含碳的有机物质。而从土壤中吸收的各种营养元素（除氮、磷、钾、钙、镁外，还有硅，微量的锰、铁、硫、硼、钼、铜等）占其积累物质的总量为10%～20%，水稻的产量高低主要取决于光合作用状况的优劣。

水稻在返青期后，就开始光合作用，积累物质。在穗分化开始前后，水稻积累的物质，主要用于根、茎、叶、蘖的生长，在穗分化后，除继续用于营养器官的生长外，在茎秆与叶鞘中储藏物质（主要是淀粉）有了明显的增长，大约到出穗时达到最高峰。出穗后，这些储藏物质迅速分解，作为灌浆物质运往穗部，约占谷粒重量的30%，而稻株在抽穗后积累起来的有机物质，除少量维持营养器官的生理功能外，其主要运至穗部。稻株在成熟时，地上部分的总产量（包括谷粒）即为生物产量，谷粒的产量则为经济产量，水稻的经济系数虽然因品种条件不同而有所变化，但一般在0.5左右。因而，要夺取水稻高产，首先要有较高的生物产量，同时还要有较高的经济系数。水稻的物质积累主要取决于绿色叶面积和单位叶面积在单位时间内的净光合率，即实际积累的有机物质的数量。所以要提高群体积累的生物产量，必须增加绿色叶面积和提高单位叶面积单位时间内净光合效率。一般地说，在水稻群体的叶面积系数（即绿色叶面积对土地面积的倍数）小于2.0时，净光合量几乎完全取决于叶面积的大小。因为，在叶面积系数较低时，每个叶面都可以得到比较充分而一致的光照，保持稳定的光合效率。而群体叶面积越大，群体的净光合量也就越大，叶面积继续增大，由于叶片相互遮阴，一部分叶片受光不足，单位叶面积的光合效率降低，而群体的净光合量还是继续增加，当叶面积系数达到6～8时，群体的净光合量达到最大。如叶面积再增加，光不足的叶面积增多，而呼吸量也随叶面积的增加而增加，致使群体的净光合量下降。群体光合量达到最大的叶面积称为最适叶面积。研究证明，孕穗期后的物质积累与产量关系极为密切，因此，提高孕穗期后的物质积累是提高产量的关键，也就是必须保证孕穗期的叶面积为最适叶面积，叶片要窄厚挺直，减少相互遮阴，提高光合效率和防止叶片早衰。

总的来说，水稻产量的物质来源主要是光合产物，其余是根系吸收的养分。从光合作用和物质生产的角度看，产量形成过程是干物质积累与分配的过程。在水稻生长发育过程中，群体所积累的干物质越多，并且分配到稻穗部的比例越大，产量越高。水稻一生中干物质积累经历由慢到快，再由快到慢的过程。水稻生育前期的干物质分配中心是营养器官，即叶片、茎鞘和根；中期分配中心开始向穗部转移；后期的分配中心是生殖器官。穗的干物质既有新合成的部分，又包括抽穗前储藏在茎鞘中的养分再分配到穗中的。为了取得高产，在栽培上，不但要使孕穗期有适量的穗数和颖花数，而且还要使水稻的群体形成高光合效率的结构。