水稻形态结构

种子→稻谷第三节水稻的形态结构一、水稻种子第2护颖第1护颖内颖外颖小花梗糙米糙米→颖果小穗梗副护颖糙米果皮种皮胚乳胚胚芽鞘不完全叶幼叶胚根鞘第1叶幼叶茎生长点胚吸收层第2叶原基胚根冠胚根生长点二、水稻幼苗假茎根叶根种子根(初生根)不定根(次生根)叶不完全叶(叶片退化)完全叶(真叶)第1完全叶(第1叶)不完全叶完全叶叶片叶鞘叶枕、叶舌、叶耳叶片叶鞘collar叶枕叶舌叶耳叶脉midrib中脉叶背面有明显的叶脉三、水稻分蘖分蘖由叶腋芽发育而成分蘖结构茎分蘖鞘根叶分蘖分级一次分蘖二次分蘖三次分蘖四、水稻茎茎的组成：节+节间其中：基部节间不伸长，密集在一起，长分蘖和次生根，称分蘖节。上部4-7个节间伸长，形成茎秆。节节间伸长节和节间分蘖节节间横切面结构表皮厚壁组织维管束薄壁组织茎内维管束的联络：即：同侧叶、对侧蘖联络n-1叶n叶n-2叶n节n-1节分蘖根系维管束五、稻穗穗颈节穗轴PanicleaxisPanicle穗剑叶(旗叶)退化生长点一次枝梗二次枝梗Spikelets小穗(颖花)花丝花药胚珠柱头第四节水稻器官建成一、种子发芽与幼苗生长种子萌发与幼苗生长过程种子吸水胚根鞘顶破外颖（露白）胚根鞘coleorhiza胚根、胚芽鞘长出胚根radicle胚芽鞘coleoptile适宜水分水分过多胚根胚芽鞘不完全叶长出不完全叶第1叶长出≈胚芽鞘节上长出不定根第1叶不定根第2叶长出≈胚芽鞘节上5条不定根全部长出第2叶胚芽鞘节上的5条不定根(称鸡爪根)第3叶长出≈不完全叶节发根第3叶不完全叶节根总干重氮断奶期幼苗生长过程胚乳物质消耗与干重消长胚乳淀粉消耗糖断奶期氮断奶期：1叶1心期胚乳内贮藏的氮用完。糖断奶期：3叶期胚乳内贮藏的淀粉用完，秧苗从异养转为自养，是重要的生理转折期。超重期：第3叶长到近1/2时，秧苗+剩余谷粒总干重原种子干重。幼苗生长的几个重要时期栽培的关键第2叶长出期间，水稻幼苗无新根发生。第1叶长出期间，胚芽鞘节上能否足量发出5条根，是水稻能否立苗的关键。——调节水气关系(干长根、湿长芽)第3叶露尖时，不完全叶节开始长根，胚乳养分基本耗尽，此时光合能力不强，苗弱，易死苗。——增加N供应(1叶1心期施断奶肥)二、叶生长叶生长过程分为4个阶段：叶原基分化叶组织分化(大、小维管束)叶片伸长叶片抽出(叶鞘伸长)以上每一阶段大约经历1个出叶周期(叶龄期)叶叶同伸关系：种子胚中已分化形成3个幼叶(胚芽鞘、不完全叶、第1叶)和1个叶原基(第2叶)，萌发后，外部长1叶，内部分化1个叶原基。因此，每抽出1张新叶时，内部包裹着3个幼叶1个叶原基。n叶抽出=n叶的叶鞘伸长=n+1叶的叶片伸长=n+3、n+2叶组织分化=n+4叶原基分化n叶影响叶片生长的关键因素气温是关键的环境因素。气温越高，叶片抽出经历的天数越短。播种到孕穗期间的气温与水稻出叶速度的关系(品种:协优107)地点南京土桥云南涛源播种到孕穗天数110140日均温(℃)26.224.6主茎出叶总数1720每出一叶平均天数6.57影响叶片生长的关键因素叶龄是关键的内部因素。在正常气温条件下，每张叶生长完成的历时是随叶位提高而增加，分蘖期平均4～6天，拔节后平均7～9天。012345678910110123456789101112131415161718叶位出叶天数武运粳7号N=18n=6拔节前拔节后不同叶位的出叶天数影响叶片生长的关键因素品种是关键的遗传因素。同一品种，在同一地区，同期播种条件下，主茎总出叶数(N)比较稳定，年度和栽培措施的影响，最多相差0.5叶。2004-2006年武运粳7号主茎出叶数200420052006播期(月/日)5/225/205/23主茎出叶数17.417.617.5主茎出叶进程在栽培上的作用主茎出叶进程是水稻器官分化形成和采取栽培措施的时间尺度，是水稻科学栽培之根本。本地品种正常播期条件下主茎出叶总数栽培过程中跟踪记载主茎叶龄主茎叶龄的记载方法水稻叶片的长度次序水稻叶片从下到上的叶长是增加的，一般情况下倒3叶最长，随后倒2叶短于倒3叶，倒1叶短于倒2叶。叶龄记载标准倒3叶前，新生叶片抽出长度达到下一叶长的1/2，记0.4叶；达到下一叶的长度，记0.8叶；叶枕抽出下一叶，记1叶。3.6-3.7叶三、节间伸长节间生长过程：节间分化节间伸长物质充实物质输出叶节间同伸关系：n叶抽出=(n-1)～(n-2)节间伸长=(n-2)～(n-3)节间充实=(n+1)～n节间大维管束分化注：小麦n叶抽出=n～(n-1)节间伸长生理拔节期：水稻第1伸长节间伸长称为拔节。按叶—节间同伸关系，n个伸长节间的品种。生理拔节期=n-2倒数叶龄期=N-n+3叶龄期生产上，50%茎秆第1伸长节间伸长2cm以上称为拔节期。1614151312栽培的关键控制第1伸长节间长度——减少N-n+3叶龄期的N供应、增加C供应促进第1伸长节间大维管束分化——减少N-n+2叶龄期的N供应、增加C供应四、不定根发生种子根和不定根都能发生分枝，形成1、2、…级分枝根。不定根都长在节上，数量随节位提高而增加，在2-20条之间。叶根同伸关系：n叶抽出=n-3叶节发根次生根发生的最上节位：水稻次生根发生的最上节位为第1伸长节间上部的一个节位，该节位根系发生在N-n+5叶龄期(拔节后后第二个叶龄期)。根生长与环境的关系：根系发生及活力主要受土壤通气状况影响，土壤氧化还原电位高时，根系发达，活力强。栽培上主要是通过控制土壤水分调节根系活力。最后发根节位第1伸长节间穗下节间五、分蘖发生发生分蘖的最低节位：在主茎上——第1叶节在分蘖上——第1叶节/分蘖鞘节(杂籼)叶蘖同伸关系：n叶抽出=n-3叶节分蘖抽出第1叶=n-2叶节分蘖分化完成第3叶(3幼1基期)=n-1叶节分蘖分化完成第2叶(2幼1基期)=n叶节分蘖分化完成第1叶(1幼1基期)分蘖抽出第1叶后，主茎每长1叶，分蘖也长1叶。按叶蘖同伸规律，主茎8叶时，应有8个分蘖。1238316427525111411234232110A0/20/1-10/2-10/50/40/30/10/1-2主茎叶蘖同伸过程如下：A主茎叶蘖同伸过程如下：0A主茎叶蘖同伸过程如下：10A主茎叶蘖同伸过程如下：120A主茎叶蘖同伸过程如下：1230A主茎叶蘖同伸过程如下：123410A主茎叶蘖同伸过程如下：123451210A主茎叶蘖同伸过程如下：1236451132210A主茎叶蘖同伸过程如下：1236475211134232110A主茎叶蘖同伸过程如下：1238316427525111411234232110A主茎A0/20/1-10/2-10/50/40/30/10/1-2主茎523241011187623451231121114323211210/1-A0/1-A-A0/3-A0/2-A杂交籼稻分蘖鞘也发分蘖，主茎8叶时应有12个分蘖。A叶蘖同伸过程如下：主茎A叶蘖同伸过程如下：0主茎A叶蘖同伸过程如下：10主茎A叶蘖同伸过程如下：210主茎A叶蘖同伸过程如下：3210主茎A叶蘖同伸过程如下：324101主茎A叶蘖同伸过程如下：532410121主茎A叶蘖同伸过程如下：53241011623121主茎A叶蘖同伸过程如下：5324101176234121211321主茎A叶蘖同伸过程如下：52324101118762345123112111432321121主茎有效分蘖与无效分蘖：按叶根同伸关系，分蘖长到第3叶时，才从分蘖鞘节长次生根。3叶前的分蘖主要靠母茎供应养分，4叶及以上分蘖才能独立生活。水稻拔节后一般不再给分蘖提供养分。因此，拔节时3叶以下分蘖将相继死亡，成为无效分蘖；3叶分蘖部分死亡，成为动摇分蘖；4叶及以上分蘖才可能成为有效分蘖。有效分蘖临界叶龄期：水稻拔节在N-n+3叶龄期(N主茎总叶数、n伸长节间数)，按叶根同伸关系，拔节时能长到3叶的分蘖应该是N-n叶龄期同伸的分蘖。故：N-n叶龄期被称为有效分蘖临界叶龄期由于N-n叶龄期同伸分蘖为动摇分蘖，能否成穗取决于拔节时母茎的营养条件。对仅有4个伸长节间的品种，拔节时母茎的营养条件一般比较好。因此，有效分蘖临界叶龄期为N-n+1栽培的关键促进有效分蘖发生，控制无效分蘖发生。——增加有效分蘖期N供应，控制无效分蘖期N供应；——浅栽，栽插过深易形成地中茎；——有效分蘖期浅水层，无效分蘖期控水或深水层。六、穗分化与发育穗分化过程及叶龄鉴别：苞分化期3.5-3.1(3.5)一次枝梗分化期3.0-2.6(3.0)二次枝梗分化期2.5-2.1(2.5)颖花分化期2.0-1.6(2.0)雌雄蕊形成期1.5-0.8(1.5)花粉母细胞形成期0.8-0.4(0.5)减数分裂期0.4-0(0.3)花粉充实完成期0-出穗枝梗群与叶的对应穗轴上邻近的2-4个一次枝梗组成一个枝梗群，枝梗群的数量与伸长节间数相等,每个枝梗群在茎上有一个对应的叶供应养分。第4枝梗群第3枝梗群第2枝梗群第1枝梗群第4枝梗群对应叶第1枝梗群对应叶第3枝梗群对应叶第2枝梗群对应叶因此，抽穗期茎秆上应保持节间数相等绿叶数。一次枝梗数与第1伸长节间大维管束数一次枝梗数=第1伸长节间大维管束数的1/3按叶——节同伸关系，第1伸长节间大维管束分化在N-n+2叶龄期。因此，无效分蘖期C供应与大穗形成有关。穗颖花数决定时期每穗颖花数为一次、二次枝梗数与每条枝梗上颖花数的乘积。一般而言，同一品种一次枝梗数较为稳定，二次枝梗数和每条枝梗上颖花数受环境影响极大。按叶——穗同伸关系，二次枝梗和颖花分化在叶龄余数2.5-1.5期间，为促大穗关键时期。按叶——穗同伸关系，花粉母细胞发育在叶龄余数0.8-0期间，为减少枝梗、颖花退化关键时期。七、开花受精与结实1、抽穗茎秆最上一个伸长节间(穗下节)伸长，将穗顶出剑叶叶鞘，称为抽穗。从穗顶部露出到穗下节抽出需5天，到穗下节间定长需7-9天，大约相当于剑叶抽出所需要的时间，即一个出叶周期。稻株各蘖抽穗次序一般为：主茎→分蘖。生产上，将全田50%穗抽出2cm以上称为抽穗期，80%穗抽出2cm以上称为齐穗期。2、开花水稻是边抽穗边开花作物，抽穗当日就开花。同一穗上，一次枝梗从上→下开花。同一一次枝梗上二次枝梗从上→下开花。同一枝梗上最顶部颖花先开花，随后从下→上，最后为顶2颖花。由于开花先后次序不同，形成了强势、弱势花。3、籽粒生长颖花授粉后8-10h后细胞开始分裂，2d后原胚形成，7d后顺次分化胚芽鞘、生长点、胚根、胚根鞘、不完全叶、盾片和第1完全叶，10d后胚分化完成，不再进行细胞分裂,种子具备发芽能力。随后,是淀粉和蛋白质充实过程。籽粒外型和鲜重大约到花后25d最大，称为灌浆期。4、最适抽穗结实条件抽穗期日均温25－26℃，抽穗－结实期日均温21－22℃，日温差10℃以上是最佳的抽穗结实期。在高产地区普遍规律是，抽穗至成熟期的平均最高气温在光合作用的最适宜温度25℃左右，平均最低温度在15℃左右。此条件可作为确定适宜播期的依据。