作物栽培学水稻.ppt
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1、作物栽培学 水稻,水稻: 学名:Oryza sativa L. ; 英名:rice ; 俄名: ; 日名:亻礻,第一节 概 述,一、 水稻的国民经济意义 水稻是世界上播种面积和总产量仅次于小麦的重要作物。我国水稻面积约占世界水稻面积的23,次于印度,但稻谷总产量居世界产稻国之首。2001年,我国稻谷总产量占世界稻谷总产的31,为世界第一。 中国一半以上人口以稻米为主食。 稻米营养价值较高 是我国出口的主要农产品之一,尤其一些名、特、优品种,在世界上享有很高的声誉。 稻米还是重要的加工、酿造业的原料,稻草、稻糠等副产品可作为饲料和造纸原料。,二、栽培稻种的起源与类型 1、栽培稻种的起源 栽培稻起
2、源于沿喜玛拉雅山南麓的印度阿萨姆、尼泊尔、缅甸北部、老挝和中国西南。 我国华南很多地区都有野生稻,野生滔有三种,即普通野生稻(O. rufipogon W. Griffith)、药用野生稻(O. officibalis Wall. ex Watt)和疣粒野生稻(O. meyeriana Baill)。,2、栽培稻种的类型 我国栽培稻种可分为籼稻和粳稻两个亚种,每个亚种各分为早、中稻和晚稻两个群,每个群又分为水稻和陆生稻两个型,每个型再分为粘稻和糯稻两个变种及栽培品种。,(1) 籼稻和粳稻 籼稻是由野生稻演变成的栽培稻,是基本型。 粳稻是人类将籼稻由南向北,由低向高引种后,逐渐适应低温的变异型。
3、,(2)早、中稻和晚稻 早、中、晚稻的根本区别在于对光照反应的不同。 早、中稻对光 照反应不敏感,在全年各个季节种植都能正常成熟,晚稻对短日照很敏感,严格要求在短日照条件下才能通过光照阶段,抽穗结实。 晚稻和野生稻很相似,是由野生稻直接演变形成的基本型,早、中稻是由晚稻在不同温光条件下分化形成的变异型。 北方稻区的水稻属早稻或中稻。,(3)水稻与陆稻,水稻种在水田,陆稻种在旱地。 水陆稻形态上差异较小,生理上差异较大。 水、陆稻均有通气组织,但陆稻种子发芽时需水饺少,吸水力强,发芽较快; 陆稻的茎叶保护组织发达,抗热性强;根系发达,根毛多,对水分减少的适应性强。陆稻可以旱种,也可水种,有些品种
4、既可作陆稻也可作水稻栽培,但陆稻产量一般较低,陆稻逐渐为水稻所代替,北方稻区只有少量陆稻栽培。,(4)非糯稻与糯稻,我国做主食的为非糯米,做糕点或酿酒用为糯米,两者主要区别在米粒粘性的强弱,糯稻粘粘性强,非糯稻粘性弱。 粘性强弱主要决定于淀粉结构,糯米的淀粉结构以支链淀粉为主,非糯稻则含直链淀粉多。 当淀粉溶解在碘酒溶液中,出于非糯稻吸碘性大,淀粉变成蓝色,而糯稻吸碘性小,淀粉呈棕红色。一般糯稻的耐冷和耐旱性都比非糯稻强。,三、我国水稻种植区划,丁颖将全国水稻产区划分为六个稻作带: 1、华南双级稻作带 2、华中单双级稻作带 3、东北早熟单季稻作带 4、西南高原单双级稻作带 5、华北单季稻作带
5、6、西北干燥单季稻作带 北方稻区包括华北、东北、西北三个稻作带。,北方具有发展优质稻的潜力。 北方有大批有水源的盐碱荒地和低洼地,可以用来种水稻 北方日照较长,云量少,光合产物多,昼夜温差大,温、光、水资源分布与水稻生长发育基本同步。水稻成熟期间秋高气爽,有利优质米形成。,四、北方稻生产特点,自然灾害较少,病虫害较轻。 发展的限制因素是水源不足,低温冷害频繁,使水稻产量高而不稳。成熟率低是北方稻区水稻生产的一个重要限制因子,与北方春季升温慢而秋季降温快有关,也与品种特性和栽培技术有关。就品种而言,正常年份成熟率存在品种间差异,低温年这种差异尤为明显,是减产的主要原因。因此,抗寒性强、灌浆速度快
6、和成熟率高是北方尤其是东北和西北寒冷稻区的重要育种目标。,第二节 水稻的生物学基础,(一)种 子 水稻的种子(稻谷)是由小穗发育而来的,真正的种子是由受精子房发育成的具有繁殖力的果实(颖果)。外面包被的部分为谷壳。果实俗称籽粒或糙米,由果皮、种皮、胚乳与胚组成,一、种子与幼苗生长,(二)发芽及幼苗生长,萌动 胚根鞘(有氧时)或胚芽鞘(缺氧时)突破谷壳,外观上可看到“露白”或“破胸”。 发芽 当胚芽长度达种子长度12,种子根长度与种子长度相等时为发芽,田间以露尖或“立锥”为标准。 出苗 发芽后不久,在氧气充足和光照条件下,胚芽鞘迅速破口,不完全叶抽出,生产上称“劈头放青”,随后第1叶抽出,当苗高
7、达2cm时,叫出苗期,这时第1对胚芽鞘节根出现。 三叶期 第1片叶展开时,第2对胚芽鞘节根长出。1.5叶龄时,胚正上方再生出1条胚芽鞘节根,一般胚芽鞘节根有5条,种子发育不良时可能只有3条。2.5叶时,不完全叶节根长出。,1幼苗生长过程,2、幼苗期需要的条件,水分 种子贮藏的安全水分为14.5(2025时),当种子吸水达风干重的23%时即可发芽,但达25时(饱和吸水量)发芽整齐。种子吸水与温度关系最密切,恒温条件下30需40小时,20需60小时,10需90小时各达发芽水分。732范围内籼稻比粳稻吸水快。直播时,田间持水量达6070发芽出苗顺利。 温度 发芽最低温度粳稻为10,籼稻12,适温28
8、32,最高温度4042。热带某些品种最低温度达1517,而北方粳稻某些品种在78时即可发芽。出苗及幼苗生长最低温比发芽高2,16以上可顺利出苗。幼苗期能抵抗一定低温,第1叶前可耐24,23叶时耐20,3叶后耐l3。长期处于15以下的温度,叶片易黄化,籼稻品种特别是杂交籼稻对低温更敏感。,氧气 在水中发芽时胚芽鞘的生长速度远比空气中发芽快,考察两者的细胞数目并无明显差异,主要是细胞长度的同。缺氧和暗光均促进其伸长。胚芽鞘伸长是水稻耐水的适应性,只有胚芽鞘迅速升至水面见光和空气使其破口,空气才能下运,进行有氧呼吸,根叶生长加快,逐渐形成通气组织,适应以后的水层管理。 营养 三叶期前以胚乳营养为主,
9、因此称胚乳营养期或异养生长期,三叶期为离乳期,以后进入自养生长期。实际上胚乳养分在2叶期已大部分被消耗,根一出生便吸收土壤养分。因此在离乳期土壤中的养分和光合物质已积极参与幼苗生长。磷钾在低温下吸收弱,苗含磷钾高抗寒能力强,而且在体内再利用率高,所以氮磷钾均要早施。 pH 微酸性有利幼苗生长,工厂化(规格化)盘土育秧和旱育秧土壤pH调至4.55.5可抑制立枯病,易于培育壮秧。,二、根、茎、叶的生长,1、组成 水稻的根系由种子根(胚根)和不定根(节根、冠根)组成。 种子根 1条,垂直向下生长,在旱直播深播时,胚轴上也可生根,属不定根。 不定根 节间上的不定根是根系的主要部分,按节间结构单位概念分
10、上位根与下位根,上位根较细,分布于土壤的上层和中层,下位根较粗较长,分布于土壤上层,中部横向或斜向伸长,分布于中层或斜下层,靠近地表的上部几个单位横向伸长,分布于土壤表层,称表根(浮根),相互连结呈网状。 根有多级分枝 根系形态和生育时期有关,分蘖期一级根多数在020土层内横向扩展呈扁椭圆形,穗分化期分枝根大量发生并向纵深发展,抽穗期根系呈倒卵圆形。表根占总根量的50左右。 根色 水田中的根系由不同年龄的根组成,由于土壤氧化还原性质的影响,各年龄的根有白、黄、棕、黑、灰等色,这是根诊断以确定土壤氧还状态,掌握排灌技术的重要根据。,(一)根,2、根结构 水稻是沼生植物,有发达的通气组织,根部通气
11、组织位于成熟区皮层部分的气腔(破生细胞间隙)。幼根成熟区表皮在根毛枯死后常常脱落,皮层细胞的最外层旋即替代表皮成为外皮。随着根的老化外皮也被破坏死亡而脱落,外皮层栓化覆盖根外,若这层细胞死亡或脱落。邻接的皮层细胞便增厚转化作为保护的机械组织,这时辐射排列的皮层细胞部分收缩解体形成大的气腔。此气腔与茎、叶的气腔相通,形成上下贯通的通气组织。三叶期时通气组织即形成。,(二)、茎(秆),1、形态 水稻的茎由节和节间组成,节间分伸长节间和未伸长节间,各节间集缩成约2的地下茎,是分蘖发生的部位,称分蘖节。,2、解剖结构 节间 外面是表皮,外层细胞壁沉积多量二氧化硅。表皮以内有数层皮层纤维细胞,内有纵走小
12、维管束,其附近的皮层纤维在上位节间仅34层,下位节间56层。水稻茎 (杆)壮弱的结构差异主要表现在皮层纤维层的厚度上,越厚茎越壮越抗倒伏。皮层纤维向内是皮层薄壁细胞,其中分布着与小维管束相对的大维管束。节间中央最初是薄壁细胞,随着茎的成熟逐渐解体形成中空的髓腔,节间靠近节部髓腔变狭。到节间部成为横隔膜,其薄壁细胞充满原生质,含较多的糖和淀粉,髓部为通气组织一部分,髓周围分布着复杂的互相贯通的维管束系统,有周边维管束环(由纵走的小维管束构成),横走小维管束,节网维管束,来自本节位叶的大维管束,来自上面节位叶的已分散的维管束等。 节 是生活力最旺盛、养分交叉运转最繁忙的部位,叶、根、蘖均发生于此处
13、。,(三)叶,水稻的叶可分为三种: 胚芽鞘和分蘖鞘(又称前出叶):是叶的变形,无叶绿素; 不完全叶:有叶绿素,无叶片,是第一真叶; 完全叶:具叶片、叶鞘、叶耳、叶舌。 种子发芽后,胚芽鞘先出现,接着是不完全叶,以后是第1完全叶(第2真叶),第2完全叶(第3真叶)。分蘖刚伸出时也是先出分蘖鞘,以后是第l叶。分蘖无不完全叶。水稻最上一片叶呈剑形,因此称剑叶。,1、组成 叶片 叶片由表皮、薄壁组织、机械组织和大小维管束组成。 不同叶位的叶片结构有差异,如气孔密度随叶位上升而加大,下表面气孔密度大于上表面,愈上差距愈大。随叶位上升,维管束上方的隆起高度增加,每单位面积的维管束数和面积则下降。 叶鞘 叶
14、鞘无茸毛,叶绿体少,无泡状细胞,气孔也少,但气腔较多,通气组织发达。拔节后的茎生叶鞘为圆形,组织紧密,机械组织发达,硅质化与角质化程度高,簿壁细胞贮藏较多的淀粉。 叶鞘基部包围茎节的鼓起部分为叶节,机械强度大而富有弹性。 叶枕、叶舌及叶耳 叶枕位于叶片与叶鞘的交界处,带状、无叶绿体、无茸毛、乳突、气孔、硅化细胞等,表面较平滑。 叶舌位于叶枕的内侧,先端分歧早舌形,白色,膜状,表面有乳突、茸毛,靠茎秆一测较光滑,可防止雨水流入叶鞘。 叶耳生于叶枕两侧,有许多茸毛,环抱茎秆。,2、叶的生长 水稻叶从分化到展开经过叶原基突起、组织分化、叶片伸展、叶鞘伸长等阶段。不同叶位叶的生长关系是:n叶抽出n 叶
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