水稻栽培学

1水稻栽培学第一节我国水稻生产概况一、水稻在我国粮食生产中的地位◆第一大粮食作物面积4亿亩左右，占粮食作物的1/3，总产量近2亿吨，占粮食总产1/2。◆我国粮食安全主要是稻米安全全国近2/3人口以稻米为主食。世界市场稻米贸易量少。因为在世界水稻生产国较少，并多集中在东南亚人口密集的国家。表12003年世界稻谷面积和产量国别面积(万亩)单产(kg/亩)总产量(万吨)国别面积(万亩)单产(kg/亩)总产量(万吨)中国41097.0407.916761.8意大利330.0412.1136.0印度66000.0202.313351.4俄罗斯225.0199.144.8印尼17400.0298.05185.0阿根廷186.3383.171.4泰国16500.0163.62700.0乌兹别克斯坦133.5185.824.8缅甸8400.0260.72190.0墨西哥75.8252.919.2菲律宾6142.5214.41317.1澳大利亚69.0566.739.1巴西4734.6215.81021.9土库曼斯坦63.0173.810.9巴基斯坦3315.0203.7675.1希腊33.8503.717.0日本2520.0391.4986.3法国28.5386.011.0美国1819.4496.5903.4南斯拉夫3.8320.61.2马来西亚1012.5211.9214.5匈牙利3.2317.51.0埃及922.5628.7580.0罗马尼亚2.462.50.2◆提高单产是我国粮食安全的基石我国水稻面积和产量的85％以上在我国淮河以南各省经济发达，稻田被占用量大，无法用北方的旱粮来弥补，而且这种趋势还将长期存在。确保总产，只有不断提高单产。二、我国稻作科技的发展◆我国是世界上栽培水稻最古老的国家据史书（《诗经》《淮南子》《周礼》《战国策》《史记》等）记载，距今5000年的神农时代，我国已开始稻作栽培。浙江余姚河姆渡曾发现距今6700-7000年的稻作遗址。◆新中国成立以前水稻生产停滞不前1936年全年播种面积3.45亿亩，单产仅165公斤，为新中国成立前有记载的最好年成。◆新中国成立以后水稻生产飞跃发展（1）50年代治水改土（2）60年代矮秆品种，陈永康、崔竹松高产经验推广应用2（3）70年代杂交稻，小群体、壮个体高产技术推广应用（4）80年代叶龄模式栽培技术推广应用（5）90年代群体质量栽培技术推广应用（6）本世纪超级水稻，精确定量栽培技术推广应用图1我国水稻种植面积图2湖南广西广东江西福建浙江江苏安徽湖北河南山东河北辽宁吉林黑龙江内蒙古山西陕西甘肃宁夏新疆青海西藏四川云南贵州重庆北京上海1502002503003504004505060708090本世纪年代单产(公斤/亩)图2水稻单产变化趋势3第二节稻种起源和类型一、栽培稻种的起源图3栽培稻种的起源二、栽培稻种的演变和类型图4栽培稻种的演变和类型籼籼稻稻（（亚亚种种））普通栽培稻普普通通栽栽培培稻稻晚晚季季稻稻早早、、中中稻稻陆陆稻稻水水稻稻糯糯稻稻粘粘稻稻糯糯稻稻粘粘稻稻陆陆稻稻水水稻稻糯糯稻稻粘粘稻稻糯糯稻稻粘粘稻稻晚晚季季稻稻早早、、中中稻稻陆陆稻稻水水稻稻糯糯稻稻粘粘稻稻糯糯稻稻粘粘稻稻陆陆稻稻水水稻稻糯糯稻稻粘粘稻稻糯糯稻稻粘粘稻稻粳粳稻稻（（亚亚种种））气气温温高高→→低低日日长长短短→→长长水水分分多多→→少少直直链链淀淀粉粉多多→→少少共共同同祖祖先先古古冈冈瓦瓦纳纳大大陆陆多多年年生生药药用用野野生生稻稻一一年年生生野野生生稻稻多多年年生生野野生生稻稻巴巴蒂蒂野野生生稻稻一一年年生生栽栽培培稻稻一一年年生生栽栽培培稻稻南南亚亚、、东东南南亚亚（（印印度度、、中中国国））热热带带非非洲洲（（尼尼日日尔尔河河三三角角洲洲））4第第22护颖护颖第第11护颖护颖内颖内颖外颖外颖小花梗小花梗糙米糙米小穗梗小穗梗副护颖副护颖第第22护颖护颖第第11护颖护颖内颖内颖外颖外颖小花梗小花梗糙米糙米小穗梗小穗梗副护颖副护颖第三节水稻的形态结构一、水稻种子种子→稻谷糙米→颖果果皮糙米种皮胚乳胚胚胚芽芽鞘鞘不不完完全全叶叶幼幼叶叶胚胚根根鞘鞘第第11叶叶幼幼叶叶茎茎生生长长点点胚胚吸吸收收层层第第22叶叶原原基基胚胚根根冠冠胚胚根根生生长长点点图6图5图75二、水稻幼苗不完全叶(叶片退化)叶完全叶(真叶)叶片完全叶叶枕、叶舌、叶耳叶鞘种子根(初生根)根不定根(次生根)叶叶片片叶叶鞘鞘ccoollllaarr叶叶枕枕叶叶舌舌叶叶耳耳图8图9图106叶背面有明显的叶脉三、水稻分蘖分蘖由叶腋芽发育而成一次分蘖分蘖分级二次分蘖三次分蘖分蘖结构分蘖结构茎茎分蘖鞘分蘖鞘根根叶叶分蘖结构分蘖结构茎茎分蘖鞘分蘖鞘根根叶叶分蘖结构分蘖结构茎茎分蘖鞘分蘖鞘根根叶叶叶叶脉脉mmiiddrriibb中中脉脉图11图12图137四、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。分分蘖蘖节节分分蘖蘖节节分分蘖蘖节节节节节间节间伸伸长长节节和和节节间间节节节间节间节节间伸长节和节间图148图17节间横切面结构茎内维管束的联络：图18即：同侧叶、对侧蘖联络五、稻穗nn--11叶叶nn叶叶nn--22叶叶nn节节nn--11节节分分蘖蘖根根系系维维管管束束表表皮皮厚厚壁壁组组织织维维管管束束薄薄壁壁组组织织图15图169一次枝梗一次枝梗二次枝梗二次枝梗SpikeletsSpikelets小穗小穗((颖花颖花))一次枝梗一次枝梗二次枝梗二次枝梗SpikeletsSpikelets小穗小穗((颖花颖花))PPaanniiccllee穗穗（（剑剑叶叶))图19图20图21胚珠胚珠柱头柱头胚珠胚珠柱头柱头10不完全叶不完全叶不完全叶不完全叶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）胚根鞘胚根鞘coleorhizacoleorhiza胚根鞘胚根鞘coleorhizacoleorhiza胚根、胚芽鞘长出胚根胚根radicleradicle胚根胚根radicleradicle胚芽鞘胚芽鞘coleoptilecoleoptile胚芽鞘胚芽鞘coleoptilecoleoptile适宜水分水分过多胚根胚根胚芽鞘胚芽鞘胚根胚根胚芽鞘胚芽鞘不完全叶长出图23图24图25图2611第第22叶叶胚芽鞘节上的胚芽鞘节上的55条不定根条不定根((称鸡爪根称鸡爪根))第第22叶叶胚芽鞘节上的胚芽鞘节上的55条不定根条不定根((称鸡爪根称鸡爪根))第1叶长出≈胚芽鞘节上长出不定根第第11叶叶不定根不定根第第11叶叶不定根不定根第2叶长出≈胚芽鞘节上5条不定根全部长出第3叶长出≈不完全叶节发根第第33叶叶不完全叶节根不完全叶节根第第33叶叶不完全叶节根不完全叶节根幼苗生长过程胚乳物质消耗与干重消长图27图2812氮断奶期氮断奶期糖断奶期糖断奶期氮断奶期氮断奶期糖断奶期糖断奶期总干重总干重胚乳胚乳淀粉淀粉消耗消耗总干重总干重胚乳胚乳淀粉淀粉消耗消耗总干重总干重胚乳胚乳淀粉淀粉消耗消耗胚乳胚乳淀粉淀粉消耗消耗幼苗生长的几个重要时期氮断奶期：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。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)图29图30图31图3213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nn叶叶nn叶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。图3314表2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。图34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。表32004-2006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012345678910110123456789101112131415161718叶位出叶天数武运粳7号N=18n=6拔拔节节前前拔拔节节后后15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。3.63.6--3.73.7叶叶3.63.6--3.73.7叶叶三、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。图3516栽培的关键控制第1伸长节间长度——减少N-n+3叶龄期植株体内的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+1叶龄期植株体内的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。11661144115511331122图3617最后发最后发根节位根节位第第11伸长伸长节间节间穗下节穗下节间间最后发最后发根节位根节位第第11伸长伸长节间节间穗下节穗下节间间五、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。图3718叶蘖同伸过程如下：8312514126132521721431123410A83125141283125141261326132521521721431721431123410A123410A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