水稻基础知识手册

水稻基础知识手册第一章概述1、水稻生产的重要性水稻是世界第二大粮食作物，播种面积和总产量仅次于小麦。我国播种面积占粮食作物播种面积的30％左右，而稻谷产量占粮食总产的40％以上，播种面积和总产量均居粮食作物之首。全国约有2/3的人口以稻米为主食。水稻是高产作物，可通过水分管理、调节土壤肥力，提高其对肥料和光、热、CO2等自然资源的利用率，从而获得高产。据研究，在地力相仿、施同等肥料的情况下，水稻干物质积累量常较旱地作物多，经济系数也比其他粮食作物高。水稻的适应性强。不论酸性土壤、轻盐碱土壤、沙土、黏土、排水不良的低洼沼泽地，还是其他作物不能适应的土壤，只要有水，一般均可栽培水稻或以水稻为先锋作物。种植水稻是利用、改造低洼易涝地、盐碱地、砂薄地并增产粮食的重要途径。2、水稻生产概况和分布2000年，世界水稻种植面积为1.53Ⅹ108hm2，占谷物面积的22.7%,稻谷单产3683kg/hm2，总产占谷物总产的28.8%。世界各大洲都有水稻栽培。亚洲水稻种植面积占世界总种植面积的90%以上。中国是世界上最大的水稻生产国，面积和总产分别占世界总面积和总产的19.6%和33.3%。印度也是世界上水稻种植大国，单产较低，总产不及中国，居世界第2位。日本、韩国、朝鲜的单产水平均居世界前列，达6.0t/hm2以上。我国根据各地自然生态条件、社会经济技术条件、耕作制度和品种类型等综合分析结果，将全国划分为6个稻作区和16个稻作亚区（如下表）。各稻作区主要自然生态条件稻作区代号≥10℃年降雨量（mm）年太阳辐射总量（kJ/cm2）年日照时数（h）稻田种植制度年积温（℃）天数A5800~9300260~3651200~2500377~5021500~2600双季稻为主的一年多熟制B4500~6500210~260800~2000209~4821200~2300双季稻三熟制和单季稻两熟制并存，双单比例约4:6C2900~8000180~260800~1400293~4611200~2600单季稻为主D4000~5000170~21058~1000461~5652000~3000一季稻的一年两熟、两年三熟和一年一熟E2000~3700110~200350~1100419~6112200~3100一年一熟F2000~4250110~25050~600544~6282500~3400一年一熟为主A：华南双季稻稻作区（位于南岭以南地区）；B：华中双单季稻稻作区（位于淮河秦岭以南，南岭以北地区）；C：西南高原单双季稻稻作区（位于我国西南部）；D：华北单季稻稻作区（位于淮河秦岭以北，长城以南地区）；E：东北早熟单季稻稻作区（位于辽东半岛西北与长城以北，大兴安岭以东地区）；F：西北干燥区单季稻稻作区（位于大兴安岭以西，长城、祁连山与青藏高原以北地区）3、栽培稻的起源和类型栽培稻只有两个种，即普通栽培稻和非洲栽培稻。我国常见的栽培稻都属于普通栽培稻。栽培稻是野生稻进化而来的，我国有三种野生稻，即普通野生稻、药用野生稻和疣粒野生稻，其中普通野生稻是普通栽培稻的祖先。普通栽培稻的起源地为沿喜马拉雅山南麓的印度阿萨姆、泥泊尔、缅甸北部，老挝和中国西南部（我国云贵一带有许多野生稻种）普通栽培稻的类型：a、栽培稻分为籼稻与粳稻两个亚种籼稻与粳稻是在不同温度条件下形成的两个亚种，籼稻主要分布在秦岭、淮河以南的平原，粳稻主要分布在秦岭淮河以北及以南的高寒山区。b、每一亚种根据生育期长短又分为早、中稻和晚稻两大类凡全生育期（播种一成熟）125天以内的叫早稻，125—150天为中稻，150天以上为晚稻。c、每类又分水稻和陆稻2个土壤生态型陆稻是人们从水稻中选择驯化出的具有耐旱性的一种土壤生态型。d、每个土壤生态型又分为粘稻和糯稻二个变种粘米中含10%-30％的直链淀粉和70%-90％的支链淀粉，糯米中几乎全为支链淀粉。籼亚种与粳亚种在生理特性、栽培特点、形态特征上均有区别；早、中、晚稻在生理特性、栽培特点上有区别；水稻与陆稻在生理特性、栽培特点上有区别；粘稻与糯稻仅在米质上有区别。第二章生长发育1、水稻的一生水稻一生主要生育时期有：播种、分蘖、插秧、有效分蘖终止（田间总茎数与穗数相同的时期）、拔节（分蘖终止）、孕穗、抽穗、灌浆、成熟。具体如下图：播种——幼穗分化期（中稻拔节）为营养生长期：它包括幼苗期（萌芽——三叶）和分蘖期（四叶伸出开始萌发分蘖——幼穗分化）。分蘖期在生产上常分为秧田分蘖期（四叶——拔秧）和大田分蘖期（返青后—幼穗分化）。大田分蘖期又分为有效分蘖期（返青后——有效分蘖终止）和无效分蘖期（有效分蘖终止—分化）。幼穗分化——抽穗为并进生长期：又叫长穗期。抽穗—成熟为生殖生长期：又叫结实期。2、种子发芽和幼苗生长2.1、稻种结构谷粒的外部是，内有一粒糙米。稻种萌发需要适宜的环境条件，即水分、温度、氧气三要素，其适宜吸水量为本身风干重的25%~40%，发芽的最低稳定度为10℃（粳）~12℃（籼），最适生长温度为28~36℃，最高温度为40℃。2.2、发芽和幼苗生长胚根突破谷壳，生产上称为“破胸”或“露白”；当胚根与种子等长，胚芽长达种子长度的一半时，称发芽；幼芽最先出现的是芽鞘，为筒状、无叶绿素，然后从中抽出一个不完全叶，它含有叶绿素，所以它出现后秧苗开始现绿色，称之为“现青”，现青是水稻“出苗”的标准。水稻三叶期的特点：a、胚乳中养分已耗尽，称“离乳期”；b、植株根内形成通气组织，田面可以保水层；c、抗寒能力下降。d、稻苗三叶期对低温和病虫的抵抗力最弱，生产上青枯、死苗都发生在三叶期，育秧时要注意渡过这一危险期。2.3、幼苗生长的条件水分：出苗前保持最大持水量40%-50%，即可发芽出苗；三叶期前保持最大持水量的70%即可；三叶期后不得少于最大持水量的80%，有的已开始保水层。温度：日平均气温20℃左右对培育壮苗最有利。养分：氮素对秧苗生长的影响最大，应适时早施（一叶一心至二叶一心期施用）；磷、钾肥能提高发根力、促进还苗，特别在低温下效果更好，所以低温季节育秧更应施用P、K肥。3、叶、根、蘖、茎的生长3.1、叶稻叶分为芽鞘、不完全叶及完全叶3种形态。发芽时最先出现的是无色薄膜状的芽鞘，从芽鞘中长出的第一片绿叶，只有叶鞘，一般称为不完全叶。自第二片绿叶起，叶片、叶鞘清晰可见，习惯上称为完全叶。我国栽培稻的主茎总叶数（指完全叶数），大多在11~19叶之间，主茎的叶数与茎节数一致，与品种生育期有直接关系。生育期95~120d的早稻，约有10~13片叶，生育期为120~150d的中稻，约有14~16片叶；生育期150d以上的晚稻，总叶数在16片以上。同一品种栽培于不同条件下，若生育期延长，出叶数往往也增加；生育期总叶数在缩短，出叶数也减少。叶片的功能主要为光合、蒸腾和吸收。3.2、根水稻的根系属于须根系，由种子根和不定根组成。种子根1条，当种子萌发时，由胚根直接生长而成，幼苗期起吸收作用。不定根从分蘖节上由下而上逐步发生。3.2.1、根的活力与机能水稻根系在土壤中的分布和发展，受土壤和栽培措施的影响，并随稻株的生育进展而变化。水稻根系主要分布在0-10cm土层中（占80％）。分蘖期分布较浅，根群分布呈一扁圆形，抽穗期分布较深，呈倒卵圆形（如上图）。根系的活力是表示根系完成各种生理活动的能力。形态标准：根尖部粗大、健全，伸长速度快，侧根长，白根多；生理标准：根系伤流液多，伤流液的电导率高（即伤流液中各种氨基酸含量均高）。根系的主要功能是：吸收养分、水分；向根际泌氧；合成氨基酸、细胞分裂等。3.2.2、影响根系生长的因素土壤的通透性：当土壤通透性好时，根呈白色；当土壤通透性稍差时，根呈黄色至黄褐色；当土壤通透性差时，根呈黑色；当土壤通透性太差时，根变成浅灰色的死根。“白根有劲、黄根保命、黑根生病、灰根丧命”。土壤营养：在N、P、K三要素中，Ｎ对根系发育影响最大，缺Ｎ或Ｎ素过量，根量均减少。土壤温度：稻根生长最适温度为28—30℃，低于10℃生长停顿。土壤水分：稻田长期淹水，根分布浅、分枝少，落干晒田可促进根系发育。总之，主要通过水层管理和肥料促进根的生长发育。3.3、分蘖的生长3.3.1、分蘖发生的规律一般栽培条件下，地上部4—5个伸长节与茎秆基部2个节（芽鞘节、不完全叶节）不发生分蘖，由接近地表、紧缩在一起的几个中间节位发生分蘖。主茎上直接长出的分蘖称第一次分蘖，由第一次分蘖上长出的分蘖称为第二次分蘖……。分蘖出伸的规律：n叶和n-3叶分蘖同时伸出，一般主茎长出4真叶时，从第一真叶中出生第一个一次分蘖。3.3.2、分蘖动态全田有10％的稻苗新生分蘖露尖时，称分蘖始期；分蘖增加最快的时期称为分蘖盛期；全田总茎数和最后成穗数想同的时期称为有效分蘖终止期；全田总茎数达到最多的时期称为最高分蘖期（分蘖终止期）；一般拔节时分蘖终止，然后开始两极分化。3.3.3、影响分蘖的因素a、栽培深度和密度：浅栽有利于分蘖，一般以3-3.5cm为宜；适当稀植，特别是降低穴苗数有利于分蘖。b、营养：在N、P、K三要素中，以N素对分蘖的发生影响最大。提高叶片内N素水平是促进前期分蘖的关键，有效分蘖期内，要求叶片内含N量高于3.5％；控制苗体内N素水平也是控制无效分蘖的关键。叶片含N量4.18％3.27％3.05％2.50％1.50％单株分蘖数（个）1.211.010.65分蘖停止分蘖死亡叶片含氮量与分蘖的关系c、温度：最低气温15—16℃，水温16—17℃，日均气温20℃，分蘖发生才比较顺利。最适气温30—32℃，水温32—34℃。最高气温38—40℃，水温40—42℃。d、光照：秧田叶面积系数达3.5时，大田叶面积数系达4.0时，由于群体内光照条件恶化，分蘖终止。e、水分：分蘖期缺水受旱会抑制分蘖；灌水过深，降低分蘖节周围的温度，也会抑制分蘖。3.4、茎的生长形成过程：茎秆基部第一个节间长达1.5-2cm、外形由扁变圆时，称为圆秆拔节，全田有50％的稻株拔节时称为拔节期。节间伸长的特性：节间伸长的顺序是：自下而上逐个顺序进行；当下一节间伸长快结束时，上一节间正处在伸长盛期，再上一个节间已开始缓慢伸长。节间伸长和出叶的相应关系是：n叶出伸期≈(n-2)-(n-3)节间伸长期。功能：支持、输导、贮藏和通气。防止水稻倒伏的途径：①配方施肥与合理追肥：重视P、K肥施用，拔节前后控肥。②分蘖末期及时凉田，降低株高，并使基部节间增粗变硬；进入蜡熟期（穗头沉下后）采用间歇灌溉，防根早衰。③合理密植，善拔节前后的光照条件。④本田期应用生长调节剂4、穗的分化发育和开花结实4.1、穗的形态及分化穗（如下图）为圆锥花序，中间有一穗轴，轴上有节叫穗节，最下一个节称穗颈节；穗节上有退化的苞叶，第一苞在穗颈节上；穗节上长出分枝叫一次枝梗，从一次枝梗上又可长出二次枝梗，在一次枝梗的顶端和二次枝梗上长出小枝梗，小枝梗末端着生小穗（颖花）；每小穗有两片护颖（针状），内有三朵小花，上位花结实，它包括内颖、外颖、雌芯（1）、雄芯（6）。①—④根据各个器官原基的出现为标准，又叫幼根形成期；⑤—⑧以花粉粒发育为标准，称孕穗期。4.2、开花结实4.2.1、开花受精抽穗与开花的过程：①单穗抽出期：需3-5天。②大田抽穗期：大田中开始有稻穗出现时，叫见穗期；有10％的稻株见穗时为始穗期；有50％时为抽穗期；有80％时为齐穗期；从始穗到齐穗约需1周。③开花时间：正常情况下上午9-10时开花、11-12时最盛，下午2-3时停止。④开花顺序：先主茎后分蘖；在一个穗上，先上部枝梗后下部枝梗；同一枝梗上，顶端颖花先开，然后由基部向上顺序开放，顶端第二朵花开花最迟，先开的花叫强势花，后开的花叫弱势花。开花受精过程受环境因素的影响：①温度：最适温度为30℃左右，低于23℃裂药受影响，低于20℃花粉发芽和花粉管伸长迟缓。开花期日均温不能低于20℃。②湿度：湿度过大或过分干燥都影响开花受精。③风与光：风速过大影响受精；花期前遮光可使花期提前。由于环境不良，使受精过程遇到障碍而没有受精或颖花的生殖器官发育不正常的谷粒称为空壳（即谷壳完整而其中没有米粒）