作物高产理论201921

第六节穗分化形成1、穗分化过程（1）生长锥伸长期茎生长锥高大于宽，叶原基停止发生，总叶数确定南方11叶品种开始于4叶期，13叶品种开始于6叶期；（2）单棱期（穗轴分化期）分化形成穗轴节片苞叶原基（3）二棱期（小穗原基分化期）二棱初期——二棱中期——二棱末期幼穗中下部相邻两个苞叶原基间分化小穗原基，然后向上、下分化小穗原基苞叶原基二棱末期（4）小花原基分化期在中部小穗原基上分化出小花的外颖原基和小花原基，然后向上、下分化。即将开始生理拔节（5）雌雄蕊原基分化期：在中部小穗上分化出3－4朵小花原基时，在其基部小花原基上形成雄蕊原基，后雌蕊原基。农艺拔节、物候学拔节顶小穗形成光照阶段通过小穗数目确定（6）药隔分化期（7）四分体形成期减数分裂孕穗小花开始退化2、穗分化与叶龄进程的同步关系（春性半冬性小麦）11叶13叶穗分化进程叶龄生育时期特征生长锥伸长期46分蘖期单棱期57二棱期6，78，9越冬春化阶段通过小花原基分化期810生理拔节起身雌雄蕊原基分化期911农艺拔节顶小穗形成光照阶段通过小穗数确定药隔分化期1012四分体形成期1113孕穗减数分裂对外界环境敏感需水临界期小花分化累加期小花退化期3、增加穗粒数的途径1）退化时间急剧退化期：四分体—抽穗，占总退化量的70%发育程度较低的小花。缓退期：抽穗—开花，20%左右少量退化期：开花后5天内10%2)途径从穗分化进程看，有两个途径：•增加小花的分化数；•减少小花退化，提高结实率其关键是减少小花退化第七节小麦群体结构与产量形成一、群体结构参数小麦的群体结构常用基本苗数、总茎蘖数、穗数、叶面积指数（LAI）以及叶面积的分布等指标来描述，并以此作为分析指定栽培措施、调节群体与个体关系的参考指标。1、基本苗数每亩基本苗数是群体发展的起点，它随生态、生产条件、品种特性、产量水平、播种期和栽培方式而改变。小麦的单株分蘖数和成穗数随基本苗的增加而降低，穗部性状也随基本苗的增多而变劣。在穗数相同的情况下以基本苗少的穗型较大的产量高。高产栽培应在保证穗数的前提下，合理减少基本苗数，使个体发育健壮。确定合理基本苗2、叶面积指数（LAI）最大叶面积指数出现在孕穗期最大LAI出现过早、过晚说明群体过大、过小，质量不高，均影响花后干物质生产及产量。各生育期叶面积指数应在适宜的范围内。半冬性小麦亩产500kg小麦的叶面积动态：越冬期1.5~2，返青期2~2.5，拔节期4~4.5，孕穗期7左右，灌浆期3~4。春性小麦亩产400kg小麦的叶面积动态：越冬期1~1.5，返青期2~2.5，拔节期3.5~4，孕穗期6~6.5左右，灌浆期3~4。（1）总茎蘖数指主茎和分蘖的总数。在合理基本苗的基础上，要求在有效分蘖可靠叶龄期达预期的穗数。（2）在有效分蘖临界（终止）叶龄期达预期穗数的1.3~1.5倍（3）在有效分蘖临界（终止）叶龄期起控制无效分蘖，最高茎蘖数达预期穗数的2~2.5倍（4）分蘖成穗率40％～50％3、群体茎蘖动态指标如江苏春性小麦11叶品种亩产400kg需28~30万穗。有效分蘖可靠叶龄期为5叶期，群体总茎蘖数达30万左右。有效分蘖临界（终止）叶龄期为拔节前3个叶位、即6叶期（8叶拔节，从6叶开始历经6、7、8三个出叶周期，到拔节时可有3张叶），茎蘖数达40~45万穗；拔节时达60~70万穗。半冬性13叶品种亩产500kg需45~50万穗。有效分蘖可靠叶龄期为7叶期，群体总茎蘖数达45~50万左右。有效分蘖临界（终止）叶龄期为8叶期，茎蘖数达60~70万穗；拔节时达100万左右4、每亩穗数（1）穗数依产量和地力水平以及品种特性而定.（2）低产条件下（150~250kg/亩），穗数不足是主要限制因素。主要存在丘陵山区、低肥区和晚茬麦。亩穗数变化为20~30万穗。通过增加基本苗和施肥水平来提高穗数。（3）中产条件下（250~350kg/亩），穗数和穗粒数均不足，亩穗数变化为25~35万穗，穗粒数在25~30粒，粒重在35~38g左右。通过科学运筹肥水、增加拔节孕穗肥来提高穗数，大力提高穗粒数，从而提高产量（4）高产条件下（400~500kg/亩），肥水条件好，穗数足，但个体与群体矛盾大。亩穗数为30~50万穗，穗粒数为30~40粒，粒重在38~40g。通过稳定适宜穗数，提高穗粒数，增加粒重增产。合理降低基本苗、提高分蘖成穗率，科学肥水运筹、提高群体质量开实现高产更高产的目标。二、小麦的产量形成1、小麦产量构成因素小麦产量由每亩穗数、每穗实粒数和粒重三个因素构成，这些因素既有自身的形成规律，又受光、温、水、肥、等环境因素的影响。籽粒产量形成过程本质上是产量构成因素的形成过程。（1）穗数决定于基本苗数、单株分蘖数和分蘖成穗率合理的基本苗有利于分蘖的发生及成穗。（2）每穗粒数决定于小花的分化和退化小穗的分化是从二棱期开始到护颖分化期结束。小花的分化是从小花分化期开始到四分体形成期结束。分化的小花数通常数量还是足够的。在高产栽培中，争取穗大粒多的关键，不在于促进小花的分化，而在于防止小花的退化。小花退化通常发生在四分体形成期，在此之前运用肥水措施，创造合理的群体结构，有助于减少小花的退化。（3）粒重决定于后期光合产物数量及其向籽粒的运输提高小麦粒重，一是要增大籽粒的容积，二是增加干物质的来源。籽粒干物质的来源有两方面：抽穗前贮存在茎秆、叶鞘等器官中的营养物质，但占10-20%，且能迅速地输送到籽粒中去，如果小麦后期贪青，会影响茎秆和叶鞘中的干物质向籽粒中输送。抽穗后积累的干物质，主要来自上部叶和穗的光合作用。占80％以上——群体质量的核心指标在生育后期注意养根保叶，防止早衰和贪青，对提高粒重十分重要。干物质积累、分配与运转1）高产小麦干物质积累动态（1）小麦干物质积累过程呈Logistic曲线增长，出苗至拔节增长缓慢，拔节后速度加快，孕穗至灌浆期积累强度大。（2）出苗至拔节积累干物质占总干物重的15%；拔节至抽穗占40%~50%；抽穗至成熟占40%~45%2）干物质的分配和运转光合产物在不同生育时期在不同器官的分配比例不同，主要与生长中心的转变有关。成熟期穗重占50%左右。三、群体调控的程序小麦合理群体结构是根据当地生态、生产条件和品种特性，采用栽培技术使群体大小、分布、长相和动态等有利于群体与个体的协调发展，使穗多、穗大、粒多、粒饱达到高产、稳产、低耗的目的。建立合理群体结构的途径：根据气候条件、生产条件、品种特性（分蘖力和株型、长相）确定适宜的穗数和基本苗数。在基本苗确定以后，要因苗促控管理，达到预期的群体动态指标群体调控的程序根据小麦品种特性、生产水平、生态条件和预期穗数确定适宜的基本苗;根据基本苗数在有效分蘖可靠叶龄期茎蘖数达预期穗数;在有效分蘖临界叶龄期茎蘖数达预期穗数的1.3－1.5倍;于有效分蘖临界叶龄期开始控制无效分蘖，最高茎蘖数不超过穗数的2－2.5倍;最大叶面积出现在孕穗期，为6－7;灌浆期控制叶面积的下降速度。第八节小麦高产栽培技术一、适期播种适期播种使小麦叶龄进程与最佳季节保持同步。适时叶龄进程指能够与最佳季节进程保持优化同步关系的叶龄进程，即根据当地的气候特点和小麦对环境条件的要求，把小麦一生不同叶龄期有顺序地安排在适宜的生长季节。可以充分利用当地的光热资源，保证小麦冬前早发，形成壮苗，返青至拔节稳长，拔节至抽穗健壮生长，后期不早衰。主茎总叶数冬前叶龄越冬返青拔节—孕穗春性111~5678~11春性121~6789~12冬性131~78910~13冬性141~891011~14有效分蘖期无效分蘖期巩固有效蘖及促大穗期高产小麦一生叶龄进程优化安排叶龄进程合理安排的优越性━充分利用晚秋与初冬的光热资源，有利于形成冬前壮苗，增加麦苗抗寒力━越冬时有效分蘖可靠叶龄期已过，群体茎蘖数达到预期穗数，有效分蘖之间差距小。━越冬期间低温可控制无效分蘖━返青阶段只长一片叶，可压缩最高茎蘖数，提高分蘖成穗率━冬前形成的壮苗维管束发育好，多且大，有助于壮杆大穗━冬前生长消耗较多的土壤养分，越冬返青期肥效减退，使茎杆基部叶片和基部节间生长缓慢，有利于形成短而粗的基部节间━二棱期处于越冬至返青期间，小穗原基的分化时间拉长，可增加每穗小穗数晚播的不利影响——冬前不能形成预期的穗数——有效分蘖可靠叶龄期推迟到越冬返青期，为促进有效分蘖，追施肥料造成拔节前后旺长，引起倒伏——拔节期推迟，基本节间伸长处于高温条件，不利壮杆形成——穗分化时间缩短，穗粒数减少；抽穗推迟，结实期间遇高温与干热风危害，降低粒重早播易引起叶龄进程超前，早拔节，遭受冻害最佳播期的确定——以播种至越冬形成壮苗为原则——冬前壮苗的标准：春性品种5-6叶，3-5个分蘖，2-3条次生根；半冬性品种6-7叶，5-7个分蘖，3-5条次生根——春性品种冬前需500~550度积温，半冬性品种需650~700度积温——根据当地温度条件确定最优播期（越冬始期向前推算）二、合理基本庙的确定1、确定原则满足高产所需适宜穗数的前提下尽可能降低基本苗压缩群体起点，提高分蘖穗的比例（分蘖穗率）；稳定叶面积改善群体通风透光条件，在足穗的基础上攻大穗，增加结实粒数和粒重。——确保在有效分蘖可靠叶龄期按时够苗（达预期穗数——提高群体中分蘖穗的比例，提高3穗株、4穗株的比例，降低1、2穗株的比例可提高产量——协调源库关系，提高抽穗后群体干物质生产2、步骤（1）合理基本苗（Y）=每亩适宜穗数（X）/单株可靠成穗数（ES）——X每亩适宜穗数即达到产量目标所需的穗数。可根据各地的产量水平确定。——单株可靠成穗数根据品种有效分蘖可靠叶龄期应有的理论茎蘖数（R）和茎蘖的实际发生率（r）计算，即：ES=Rr（2）有效分蘖可靠叶龄期=拔节叶龄期-有效分蘖可靠叶片数+1=N-n+2-tN+1=N-n-tN+3主茎为9叶和10叶品种tN=3;11叶和12叶tN=4；13叶和14叶tN=5；15叶和16叶tN=6（3）单株理论茎蘖数：一般按不发生胚芽鞘分蘖情况下确定如：11叶5个伸长节间品种，有效分蘖可可叶龄期为=11-5-4+3=5；按叶蘖同伸规律，5叶时单株理论茎蘖数（R）为3个。如：13叶5个伸长节间品种，有效分蘖可可叶龄期为=13-5-5+3=6；按叶蘖同伸规律，6叶时单株理论茎蘖数（R）为5个。（4）分蘖实际发生率（r）因品种、肥水、密度和播种质量有关高产条件下一般为80%~90%（5）按照公式计算适宜的基本苗11叶5个伸长节间品种合理基本苗=30万/30.8=12.5万播种质量良好，r可达到100%，则基本苗＝10万13叶5个伸长节间品种合理基本苗=40万/50.8=10万播种质量良好，r可达到100%，则基本苗＝8万山东精量播种基本苗仅5万，与品种分蘖特性关系极大。三、小麦的营养特性与施肥技术1、需肥量每100kg小麦籽粒的吸氮量变动在2.5~3.0kg之间，平均2.9kg每100kg小麦籽粒的吸磷量变动在1.0~1.5kg之间每100kg小麦籽粒的吸钾量变动在2.~4kg之间，平均3kg三者比例约为3：1：32、吸肥动态高产小麦一生中有两个吸氮高峰，一为冬前分蘖期至越冬始期，占总吸肥量的15%~20%，吸氮强度为30~55mg/g干重日。二是拔节至孕穗期，占总吸氮量36%~44%，吸氮强度为20mg/g干重日。此为施足基肥和拔节孕穗肥的理论依据。南方小麦只有一个吸氮高峰——南北方氮肥管理的差异3、施肥量的确定目标产量施肥量=（目标产量单位产量养分吸收量）-土壤当季养分供应量/肥料养分含量肥料当季利用率——单位产量养分吸收量，一般以100kg籽粒需氮2.9－3kg计算——土壤当季供应量以空白区吸肥量进行估算——肥料利用率以施肥和不施肥（空白）处理进行估算肥料利用率=施肥区作物吸肥量-空白区作物吸肥量/施如肥料的总量100%。由此可以下式计算施肥量：目标产量施肥量=（目标产量-空白产量）单位产量养分吸收量/肥料养分含量肥料当季利用