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2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,1,作物栽培学,第四章 水稻栽培,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,2,图片来源www.genomics.org.cn,第一节 概述 第二节 水稻栽培的生物学基础 第三节 水稻育秧 第四节 水稻插秧 第五节 水稻本田管理技术,第四章 水稻栽培,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,3,第一节 概述,一、水稻的生产特点和经济特点 二、水稻的生产概况 三、水稻的种植方式 四、我国栽培稻的类型,图片来源www.genomics.org.cn,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,4,水稻是我国最重要的粮食作物之一。全国稻作面积约占粮作总面积的31%28%，产量为粮食总产量的45%41%。我国稻谷产量约占全世界的34%36%，是世界生产稻谷最多的国家。,一、水稻的生产特点和经济特点,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,5,水稻在我国粮食生产中占有这样重要的地位，主要是由于： （一）水稻的栽培特点 （二）水稻米的品质特点 （三）水稻籽粒的贮存特点,一、水稻的生产特点和经济特点,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,6,（一）水稻的栽培特点,水稻不仅高产，而且稳产。这是因为，水稻生育特性中有一些适于高产栽培的特点。 1 水稻能够在水层下栽培，便于促控 土壤中水分和空气的矛盾，是限制高产稳产的因素之一。水稻根部有通气组织，可以从地上部取得空气，因此可以在水层下栽培。通过水层管理，既可以满足生育要求，又可以调节小气候，改善生物环境，促控生长发育，因而可以获得高产和稳产。,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,7,（一）水稻的栽培特点,2 水稻的营养生长和生殖生长较协调，经济生产效率高 水稻大都在营养生长基本结束前后才进行生殖生长，因此有利于采取不同措施对两种生长进行促控，营养生长和生殖生长较协调。因此，水稻具有较高的经济生产效率。 例如，同是禾谷类作物的小麦、玉米的经济系数一般为0.30.4，高的为0.40.5；而水稻一般为0.5左右，有的矮秆品种可以高达0.7以上。,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,8,（二）水稻米的品质特点,稻米的淀粉粒小，粉质细，粗纤维含量少；蛋白质含量虽然只有7%8%，但其生物价较高。因此，稻米各种营养成分的可消化率和可吸收率都较高。,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,9,（三）水稻籽粒的贮存特点,稻米有外壳紧包，不易吸湿返潮和被虫蛀，便于运输和贮藏。,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,10,（一）世界水稻生产概况 （二）我国稻作区域的划分 （三）我国水稻生产的发展 （四）北方水稻的发展前途,二、水稻的生产概况,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,11,（一）世界水稻生产概况,水稻在世界各大洲都有栽培，1999年全世界的种植面积为153336.8 khm2。从地区分布看以亚洲最多，约占世界总面积的90%。其中中国、印度和孟加拉国的种植面积又占亚洲种植面积的65%左右，以印度面积最大。总产量最高的是中国、印度和印度尼西亚。,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,12,（二）我国稻作区域的划分,丁颖（1957）将我国稻作区域划分为6个稻作带，主要是包括了地理位置和稻作制度的含义。后来中国水稻研究所又作了补充，主要是新增加了水分状况的地带差异。这样，我国6个稻作带分别命名为：,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,13,（二）我国稻作区域的划分,1 华南湿热双季稻作带 2 华中湿润单、双季稻作带 3 华北半湿润单季稻作带 4 东北半湿润早熟单季稻作带 5 西北干燥单季稻作带 6 西南高原湿润单季稻作带,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,14,（三）我国水稻生产的发展,我国稻作历史悠久，早在7 000年前就栽培水稻，并有籼、粳稻之分，且稻种资源繁多，是栽培稻的起源地之一。种稻经验丰富，早在2 000年前的诗经、周礼、吕氏春秋及以后的齐民要术、农桑要诀、理生玉镜稻品、农政全书、天工开物等历史名著中，都有种稻经验的精辟论述。,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,15,（三）我国水稻生产的发展,1949年以后，我国农民和科技工作者，一方面继承和发展传统稻作技术，一方面开展科学研究，以现代科技成就指导稻作实践，促进了水稻产量持续增长和稻作技术的进步，在有些方面，如杂交水稻技术、水稻基因组研究等方面，处于世界领先地位。,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,16,（三）我国水稻生产的发展,2000年我国水稻总面积为29961.9 khm2，约占世界面积的20%；总产量为1.9亿吨，占世界总产量的33%左右。 50多年来我国水稻的增产幅度，高于同期世界平均增产水平。 河北省2000年的播种面积为143.9 ，总产量为65.8万吨。,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,17,（四）北方水稻的发展前途,我国水稻主要分布在南方，但北方具有一定的发展潜力。这是因为： 1. 北方种旱地作物不保收的低洼地，可以改种水稻，变水害为水利； 2. 北方有水源的盐碱荒地，可以用来垦种水稻，变荒地为良田。,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,18,（四）北方水稻的发展前途,北方具有多种有利于种稻的自然条件： 一是日照时间长，云量较少，总太阳辐射量大，光合产物多； 二是昼夜温差大，在水稻生育期间达1012或以上，而南方仅68，因此北方更有利于物质积累； 三是北方台风、暴雨、病虫害等自然灾害较南方轻。 但是，对北方种稻可能引起的土壤盐渍化、水源不足（如原来北京市郊区种稻较多，但为节水起见，从2001年停止种稻）、后期冷害等问题，也应充分重视。,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,19,1. 从对水分的要求和水分管理特点分，有旱稻、浅水稻、半深水稻（水层30 cm以下）、深水稻、浮稻等； 2. 从种植方式分有直播稻和移栽稻 直播稻中有水直播和旱直播 播种形式有条播（机播或耧播）和撒播（手撒或飞机播种）。 移栽稻在我国没有旱稻，在东南亚旱移栽稻较多。 我国的种植方式以浅水移栽为主。,三、水稻的种植方式,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,20,水稻的各亚种、群、型、变种之间互相包括，因此表现型极其丰富多彩。各亚种、群、型、变种及大量的栽培品种之间也均可杂交产生正常可育后代。,四、我国栽培稻的类型,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,21,图片来源www.aspb.org,第二节 水稻栽培的生物学基础,一、水稻一生的概述 二、水稻各器官的生长发育 三、水稻的产量和品质形成,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,22,图片来源ollenet.free.fr,一、水稻一生的概述,（一）生育期变化与“三性”的关系 （二）生育阶段、生育时期和生长型,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,23,图片来源ollenet.free.fr,（一）生育期变化与“三性”的关系,生育期 生育期120天，早熟品种 生育期120150天，中熟品种 生育期120天，晚熟品种 生育期 是遗传特性，因此较稳定。 随播期、纬度、海拔、密度、土壤、肥力而变化。这种变化越晚熟品种越明显，主要是由品种对光温反应的差别（或“三性”）造成的。,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,24,图片来源ollenet.free.fr,（一）生育期变化与“三性”的关系,生育期中分为营养生长期和生殖生长期。当不同品种或同一品种不同播种期或在不同地区种植， 生殖生长期的长短变化不大 生育期的差异主要是营养生长期的长短造成的。营养生长期可以分为： 基本营养生长期：即在任何环境条件下植株正常生长发育所需的天数。 可变营养生长期：是可以因环境条件不同而变化的天数。,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,25,在影响可变营养生长期长短的环境因素中，主要是高温和短日照。 1 水稻的感温性：水稻是喜温作物，一定的高温可以提早幼穗分化，缩短营养生长期；低温则延迟幼穗分化，延长营养生长期。这种特性称为“感温性”。 2 水稻的感光性：水稻又是短日照作物，缩短日照可以提早幼穗分化，缩短营养生长期；长日照则延迟幼穗分化，延长营养生长期。这种特性称为“感光性”。 3 基本营养生长性：在高温和短日照下都不再缩短的营养生长期即为基本营养生长期，这种特性叫基本营养生长性。 这三种特性合称为“三性”或“两性一期”。,（一）生育期变化与“三性”的关系,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,26,（一）生育期变化与“三性”的关系,示对生育期的影响,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,27,（一）生育期变化与“三性”的关系,不同品种的“三性”强弱差异，便决定了其生育期长短（图4-1）。 晚稻感温、感光性都强， 中稻其次， 早稻只有不太强的感温性。 基本营养生长期以晚稻最短。因此，生育期受温度和日照长度影响最大的是晚稻，最小的是早稻。 北方到区粳稻品种，感光性弱到中等，感温性中等到强，基本营养生长期短到中等。,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,28,1 水稻的生育阶段 2 水稻的生育时期及其表示方法 3 水稻的生育类型,（二）生育阶段、生育时期和生长型,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,29,1 水稻的生育阶段,对水稻营养生长和生殖生长这2个阶段的划分，有几种不同的概念。 （1）从器官生长发育的角度考虑，分别以穗分化开始和抽穗为界，把整个生育期分为营养生长期、营养生长和生殖生长并进时期、生殖生长期3个阶段。 （2）从生理角度考虑，上述3个阶段分别称为营养生长期、生殖生长期和结实期（分别形成产量的“源”、“库”和“流”）。 （3）从发育角度考虑，以穗分化开始为界，把整个生育期分为营养生长期和生殖生长期2个阶段。 （4）从田间诊断角度，营养生长期又以开始分蘖为界，分为幼苗期和分蘖期；生殖生长期有已抽穗为界，分为长穗期（穗分化期）和结实期（成熟期）。,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,30,图 42,1 水稻的生育阶段,插秧稻的幼苗期在秧田（含部分分蘖期）。 分蘖期、长穗期和结实期在大田（本田）（图4-2）。,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,31,2 水稻的生育时期及其表示方法,与其他禾谷类作物相同，也有出苗、分蘖、拔节、孕穗、抽穗、开花、成熟等基本生育时期。 另外，在同一地区品种差别不大时，还常用叶龄或叶龄指数来表示生育时期。,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,32,3 水稻的生育类型,水稻的生育类型是指营养生长期与生殖生长期的相互关系在具体品种和栽培条件下的反应。 营养生长期主要标志是分蘖 生殖生长期的主要标志是穗分化。 分蘖终止期（拔节始期）与穗分化始期并不总是衔接的，依品种、播插期及其他栽培条件而变化。 这种变化类型称为生育型。,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,33,3 水稻的生育类型,分离型：6个伸长节间以上的晚熟品种。营养生长期长。在适当控制基础上积极促进。 衔接型：5个伸长节间的中熟品种。促控结合。 重叠型：4个伸长节间以下的早熟品种。以促为主。,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,34,图片来源ollenet.free.fr,二、水稻各器官的生长发育,（一）种子发芽与幼苗生长 （二）根的生长 （三）茎的生长 （四）叶的生长 （五）分蘖的生长 （六）稻穗的分化和形成 （七）开花受精和结实,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,35,（一）幼苗期的生长发育,1 稻种的形态和构造 2 稻种萌发的外界条件 3 稻种萌发与幼苗生长,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,36,1 稻种的形态和构造,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,37,图442,1 稻种的形 态和构造,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,38,2 稻种萌发的外界条件,（1）水分：粳稻种子吸水达到其风干重的25%，籼稻种子达到30%，才能整齐萌发。 种子吸水速度与温度有关：10C吸饱水需90 h，20C需60 h，30C需40 h。 （2）温度：发芽的最低温度，粳稻为10C ，籼稻12C 。适温为2832C ，最高为4042C 。 （3）氧气：种子发芽需要能量，需要有呼吸作用提供。有氧呼吸物质利用彻底，产生能量多；而无氧呼吸产生能量少，且最后产物是酒精和二氧化碳，对壮芽壮苗不利。稻种再无氧的水层下也能发芽，但只是胚芽鞘细胞伸长，没有细胞分裂。只有空气充足，才能长根，根和芽均生长正常。即“湿长芽，干长根”。,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,39,3 稻种萌发与幼苗生长,（1）稻种萌发过程 （2）秧苗的生长特点 （3）幼苗生长对环境的要求,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,40,（1） 稻种萌发过程,种子在一定温度下吸水膨胀， 胚根突破谷壳露出白点“露白”或“破胸”； 当“（胚）根长一谷，芽长半谷”时“发芽”（图4-5A）。 生产上的破胸、发芽在催芽过程中完成。,图 45,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,41,稻种发芽后，胚根向下长成种子根，胚芽鞘则向上伸出地面“扎根立（竖）针”； 然后，胚芽鞘中伸出1片不完全叶（只有叶鞘，叶片极小，看不到，绿色），当其长1 cm时“出苗”或“放青”或“现青”（图4-5B）； 接着长出第一片完全叶（“猫耳叶”）它未展开前为“放针”。此时胚芽鞘节上先后长出5条节根。种子根和胚芽鞘节根都是初生根系，起立苗和吸肥水作用。 再后第2、3片完全叶相继出生，是为“三叶期”，也是“离乳期” （图4-5C）。 从三叶期开始，依次从不完全叶节和完全叶节长出节根（不定根），数目因条件而异。,（2）秧苗的生长特点,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,42,温度：籼、粳稻出苗的最低温度，分别比其发芽温度高2C，即14C和12C 。15C以上才较顺利。 穗秧苗生长，对温度要求渐高，耐寒力减弱。如受冻害温度指标为： 气温 畦面 出苗前 01 C 23 C 出苗到三叶期 35 C 0 C 三叶期后 57 C 24 C 空气：三叶期前缺氧苗弱；三叶期后根通气组织形成，对缺氧逐渐适应，即可以保持水层了。,（3）幼苗生长对环境条件的要求,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,43,（3）幼苗生长对环境条件的要求,水分需求随秧苗生长而增多：以田间最大持水量计 出苗前 40%50% 出苗至三叶期 70% 三叶期后 80%，保持水层兼有保温防寒作用。 光照：光合要求；密度适宜 养分：三叶期前对N敏感，但吸收能力差。因此应早施“断奶肥”。 苗期对环境的要求趋势为，随秧苗生长，耐寒力由强到弱，需氧由多到少，需水由少到多。 播种出苗三叶分蘖 主要矛盾 O2 温度 水分 掌握主要矛盾，协调水、气、热，是壮苗关键。,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,44,（二）根的生长,1 根的生长和形态 2 稻根的结构 3 影响根生长的环境条件,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,45,1 根的生长和形态,水稻根为须根系。由种子根（1条）和不定根（胚芽鞘节、不完全叶和完全叶节上的根）组成。 由种子根和胚芽鞘节根组成的初生根系（图4-5C）在苗期形成。 分蘖期继续从下向上顺次出生节根，是出根最旺盛的时期，所以分蘖期也叫增根期，但发根高峰比分蘖晚1520天。 长穗期根系发展的主要特点是分枝根旺盛发生，并向下深扎，使根的分布由扁圆形变成倒卵形（图4-6）。在靠近伸长节间的较上位节上也长出不定根，形成“浮根”或“表根” （图4-7），这些根的吸氧能力很强。 稻根有多级分枝，但只有一、二级根上根毛较多。 不同时期的根有白、黄、棕、黑、灰等色，是诊断土壤氧化还原状态的重要依据。,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,46,1 根的生长和形态,6,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,47,7,1 根的生长和形态,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,48,2 稻根的结构,水稻是沼生植物。 稻根由表皮、皮层和中柱三部分构成。 幼根构造与其他禾谷类作物的一样，皮层由多层由内向外、由小到大、呈放射性排列的薄壁细胞组成（图4-8）。 三叶期时老根形成通气组织。通气组织位于成熟区的皮层部分。根长成后，在皮层若干个放射状排列的细胞群之间分解，形成裂生通气组织的空隙（图4-8 ）。这是沼生植物特有的解剖学特征。 当稻田淹水时，裂生通气组织中的空隙便成为由叶、茎输送空气的通道。,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,49,图 48,2 稻根的结构,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,50,3 影响根生长的环境条件,（1）土壤养分 （2）土壤水分 （3）土壤温度 （4）土壤通透性,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,51,（1）土壤养分,苗体内含N1%以上，节根原基才能发育为新根。 土壤含N多则根短粗而多，含N少则根少而细长。吸收肥水最活跃的是根端1.52 mm处，故以短而粗的根有利。,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,52,（2）土壤水分,土壤水分少则分枝根和根毛多，且根深扎。 淹水时根少且在地表。 落干晒土有利于根发育。,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,53,（3）土壤温度,发根的适宜温度为2530C； 吸收养分的适宜温度为3032C。 根活动的最低和最高温度分别为1215 C和35 C。,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,54,（4）土壤通透性,稻田土壤的还原性较强，老稻田更甚。 根的通气组织可以将氧气放出根外，在还原性的土壤周围形成根际氧化区。 新根周围氧化区大，根呈鲜白色； 衰老根周围氧化区小，因氧化铁沉淀在根表而呈黄褐色； 通透性差，还原性强的土壤产生H2S，与附着在根表的氢氧化铁化合成硫化铁，根呈黑色； 还原性更强，土壤含铁又少时，根呈灰色腐烂。 故稻区有“白根有劲，黄根保命，黑根生病，灰根要命”之说。,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,55,（三）茎的生长,水稻的茎有与一般禾谷类作物相似的特征。 一般主茎总节数1016个。基部节间不伸长，密集在一起称为分蘖节。分蘖末期以后的几个节间才伸长。伸长节间的数目，在早、中、晚熟品种中分别为34、56和67个。 当第1个伸长节间长达1.52 cm，茎基部外形由扁变圆时，称为拔节，也叫圆杆。 节间的伸长及与叶片、叶鞘伸长的关系，均与小麦和玉米等类似。可以根据这些关系采取促控措施。,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,56,（四）叶的生长,稻叶互生。除先出叶（胚芽鞘、分蘖鞘）、不完全叶（主茎第1叶）外，其他主茎叶和分蘖叶均为完全叶（真叶）。 真叶各部分形态组成（图4-9）。 我国从第1完全叶开始计算总叶数，日本则从不完全叶开始。 早、中、晚熟品种叶数分别为：1013、1415和16片以上。,49,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,57,主茎出叶速度有一定规律，可以由“出叶间隔”的变化体现出来。出叶间隔是上下两叶伸出间隔的日期。 第13叶在幼苗期出生，由种子胚乳提供养分，出叶快，间隔3天左右； 中部叶在分蘖期出生，因生长中心在分蘖，出叶间隔增为56天； 顶3叶在长穗期出生，生长中心在茎和穗，出叶慢，间隔79天。 出叶间隔由2个转换点，第1个标志到离乳期（即将分蘖），第2个标志进入长穗期。,（四）叶的生长,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,58,（五）分蘖的生长,直播稻从第4完全叶伸出到拔节期为分蘖期；插秧稻则从返青后到拔节期为分蘖期。 分蘖期的生长特点是长分蘖、长根、长叶，是决定穗数的关键时期。,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,59,1 分蘖发生规律 2 分蘖消长规律 3 影响分蘖的因素,（五）分蘖的生长,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,60,1 分蘖发生规律,直播稻分蘖的发生规律，以及分蘖叶与其母茎叶的同伸规律，基本与小麦的相同。 两者的差别是：水稻主茎胚芽鞘节和不完全叶节一般不分蘖，要在主茎第4完全叶长出时，才在第1完全叶叶腋中长第1个分蘖。同样，分蘖的鞘叶节也不出分蘖，要在一级分蘖出第4叶时，才在其第1叶节出第1个二级分蘖。 插秧稻的分蘖与插秧叶龄有关。由于秧田中营养面积小，插秧后又受返青期恢复生长的条件影响，基部分蘖常不发生。插秧叶龄为n，则在第n2叶长出时，才在第n 1节发生第1个分蘖。拔节后的伸长节上一般也不出分蘖。所以，插秧稻的分蘖多发生在主茎中部（看起来在基部）58个密集的节上。,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,61,2 分蘖消长规律,10%植株分蘖时 分蘖始期 分蘖最快时 分蘖盛期 分蘖数与最后穗数相同时有效分蘖终止期 分蘖数最多时 分蘖高峰期（分蘖终止期） 分蘖速度：慢快慢 有效蘖（拔节开始时有4个以上叶片）和无效蘖 有效分蘖期和无效分蘖期（图4-2）,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,62,3 影响分蘖的因素,温度（C）： 最低 最适 最高 气温 1516 3032 3840 水温 1617 3234 4042 光强：光弱减少分蘖数。 水分：浅插浅灌有利分蘖水少受旱，水深遮光。 养分：分蘖对氮肥敏感。叶片含N3.5%，P0.2%，K1.5%是分蘖旺盛；含N2.5%以下分蘖停止， 1.5%以下小分蘖死亡。,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,63,（六）稻穗的分化和形成,1 稻穗的组成和小穗的构造 2 稻穗分化形成的时间 3 稻穗分化过程的形态和分期 4 稻穗分化时期的鉴定 5 稻穗分化与环境条件的关系,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,64,穗为圆锥花序（图4-10）。其中轴叫穗轴，穗轴上有穗节，最下1个穗节叫穗茎节或穗基节。各穗节上着生一次枝梗，一次枝梗上着生二次枝梗。一次枝梗和二次枝梗上着生小穗梗，小穗梗末端着生小穗。 稻穗上有各种器官退化的痕迹。穗节处有退化的苞，最上部一次枝梗基部有退化的生长点，下部穗节有时可以看到退化的一次枝梗。在穗下部的一次枝梗和二次枝梗上常有退化的二次枝梗和小穗。,1 稻穗的组成和小穗的构造,图4-10 稻穗的形态,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,65,1 稻穗的组成和小穗的构造,图4-11 水稻小穗（颖花）的构造,每个小穗从植物学上看有3朵小花，其中2朵退化，留下外稃（常称颖片），小穗基部的2个突起是退化的颖片（常称副护颖）。中间的可孕小花由外稃、内稃、6个雄蕊、1个雌蕊、2个浆片组成。由于每个小穗只有1朵小花结实，所以称为颖花。,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,66,分蘖末期时，节间开始伸长，幼穗也开始分化。由此开始至出穗称为长穗期，又称拔节长穗期或拔节孕穗期，是营养生长和生殖生长并进阶段。,2 稻穗分化形成的时间,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,67,3 稻穗分化过程的形态和分期,图 412,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,68,水稻穗分化的分期方法很多。 丁颖：8期（原长期以此为准） 日 松岛省三：21期或简化为7期 李扬汉：9期。 江苏农学院（现扬州大学农学院）凌启鸿等（1981）根据穗分化与外部形态的关系，以及与栽培措施配合的需要，提出一种简要划分方法，把穗分化过程分为5期： 即苞分化期（约3天）； 枝梗分化期（包括一、二次枝梗分化）（约78天）； 小穗（颖花）分化期（包括颖花原基及雌雄蕊分化）（78天） 花粉母细胞形成及减数分裂期（简称减数分裂期）（约78天） 花粉粒充实完成期（约78天）。 由于5期划分法简单且实用性强，已被广泛接受。,3 稻穗分化过程的形态和分期,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,69,除镜检外，田间鉴别经验性方法也很多。如：常年出穗期；穗长；叶龄指数或叶龄余数；根据幼穗分化始期判断以后各期；旗叶和倒2叶叶枕距推断减数分裂期；等。 目前常用的是，凌启鸿将丁颖的叶龄余数（主茎上未出生的叶片数）法进一步丰富并简化后的叶龄模式其中把穗分化与叶片出生的关系概括为：穗分化5期与最后3片半叶出生有关，历时约4.5个出叶周期。从倒4叶出生后半期起，每出生1片叶，或每经历1个出叶周期，穗分化就向前推进一期。,4 稻穗分化时期的鉴定,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,70,5 稻穗分化与环境条件的关系,长穗期各种环境条件的影响，集中表现在对颖花数及其发育质量的影响。颖花多少又与枝梗数有关。枝梗数处于品种特性有关外，很大程度上决定于植株健壮程度。 长穗期是需水肥最多而敏感的时期，对温度反应也最敏感，光照也有直接或间接影响。 长穗期适宜温度为2530 C，低于1921 C则不利，最高为4042 C 。 长穗期土壤水分应为田间持水量的90%以上。,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,71,（七）开花受精和结实,1 结实期的生育特点 2 抽穗和开花习性 3 籽粒形成和灌浆特点 4 结实期生育与环境条件的关系,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,72,1 结实期的生育特点,南方早稻、中稻和晚稻的结实期，分别为3040、3035和4055天。北方各地多为4050天。 结实期的生长特点是：生殖生长占主导地位，抽穗、开花、结实，决定粒数、粒重、最终产量和品质。,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,73,2 抽穗和开花习性,孕穗期后710天抽穗。 抽穗的标准是穗顶端从剑叶鞘中抽出。一穗从顶端露出叶鞘到全穗抽出需35天。 大田中有稻穗出现为见穗期； 10%的穗抽出剑叶一半为始穗期； 50%的穗抽出剑叶一半为抽穗期； 80%的穗抽出剑叶一半为齐穗期。 始穗至齐穗约12周。这段时间长短说明抽穗的整齐度。,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,74,13,2 抽穗和开花习性,抽穗当天或经12天即开花。一穗的开花顺序（同小穗分化顺序）如图4-13。先开的叫强势花，后开的叫弱势花。 每穗开花经历57天。自花授粉。每朵花开花要经开颖、抽丝、散粉、闭颖，需12小时。,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,75,籽粒形成和灌浆过程与小麦、玉米类似。 开花后45天胚分化完成。 开花后67天米粒达最大长度； 开花后810天米粒达最大宽度； 开花后15天米粒达最大厚度。 成熟过程叶分为乳熟、蜡熟和完熟期。 由于穗上不同位置米粒的物质积累有早晚之分，养分分布不匀，就出现秕粒、半实、腹白、心白等现象。 有的籽粒中途停止发育，成为“青米”或胚乳呈灰白心的“死米”。,3 籽粒形成和灌浆特点,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,76,（1）光照和温度 （2）水分和养分,4 结实期生育与环境条件的关系,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,77,（1）光照和温度,结实期要求温度较高，日照充足，昼夜温差大，天气晴朗。 抽穗开花的最适温度为2832C，最低为15C ，最高为50C。受精的温度范围则小的多，日均温低于20C或高于35C （日最高温度低于23C或高于37C）就会出现大量空秕粒。 灌浆期间的最适温度为2530C ，再高或再低都对灌浆不利。 结实期日平均温度2126C，昼夜温差大，最有利于粳稻灌浆。1520C已是灌浆的温度低限。因此，生产上以日平均气温20C时作为水稻的安全齐穗日。,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,78,（2）水分和养分,抽穗开花适宜的空气相对湿度为70%80%。湿度过大，尤其是阴雨低温时花药不开裂，造成空壳。空气相对湿度低于50%，会影响抽穗和花丝伸长。 开花受精后还需要吸收一部分养分，以防止功能叶早衰，满足结实期对有机营养的要求。所以，土壤中仍应保持一定的速效养分。,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,79,三、水稻的产量和品质形成,（一）水稻的产量形成 （二）水稻的品质概念及其形成 （三）产量与品质的关系,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,80,（一）水稻的产量形成,水稻产量是穗数、粒数和粒重的乘积。3各因素个在不同时期形成： 穗数由株数、单株分蘖数和分蘖成穗率组成。株数决定于秧田期，分蘖数在分蘖期决定。要育足秧苗，培育壮苗；促有效分蘖，控无效分蘖。 粒数的决定在长穗期，决定于小穗数（潜力）和结实率（实现）。需培育壮杆大穗，防止小穗败育。 粒重在结实期形成，由谷壳大小（潜力）和成熟度（实现）决定。要促进粒大粒饱，防止空壳秕粒。 穗数由群体发展决定，粒数和粒重则是个体性状表现。调控产量形成，需要协调群体和个体的关系。,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,81,（二）水稻的品质概念及其形成,水稻品质指稻米的质量。由于用途不同，对稻米品质的要求也不同。 稻米的用途可以分为食用、工业加工永和饲用3种类型，相应的也要求具有较好的食用品质、工业用品质和饲用品质，各有相应的品质指标。 在食用品质方面，已有相应的国家标准（表41和表42）。 稻米品质既是品种遗传特性，又受多种环境因素的影响。特别是灌浆期的温度条件对稻米品质有很大的影响。,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,82,（1986年）,41,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,83,42,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,84,（二）水稻产量与品质的关系,过去认为，稻米产量与品质存在一定矛盾。 但近年发现，产量构成因素与一些品质性状间存在正相关关系。 穗数与糙米率、精米率间存在显著正相关； 每穗粒数与整精米率间存在显著正相关； 成粒率与垩白率、垩白面积、垩白度均呈显著负相关； 千粒重与整精米率间存在显著负相关。 不过，经济产量与各品质指标的相关性很小。 同一品种的单位面积穗数与产量一般呈抛物线关系，而穗粒数与产量常呈正相关。因此如果选用优质品种，采用稀植栽培技术控制适当的穗数，提高成粒率和每穗成粒数，可以在较高产量水平上与品质统一起来。,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,85,图片来源www.conservation.state.mo.us,一、插秧稻的栽培特点和优点 二、育秧的主要方式 三、育秧的基本要求 四、育秧的基本环节和技术 五、秧田管理,第三节 水稻育秧,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,86,（一）缩短本田生育期。北方约缩短半个月到1个月，南方有的可达60天以上。因此可以提高复种指数，提高土地利用率，这尤其适合中国国情。 （二）直播稻的最大缺点是难保全苗。插秧稻可以先在秧田精心管理，培育壮秧。插秧时又可以保证本田密度，提高产量。 （三）在寒、旱条件下可以保护育秧，且防治病虫较容易。即可以防灾避害。 因此，水稻育秧时作物栽培中时间与空间相互替代的范例，时作物栽培措施灵活性运用的具体体现。,一、插秧稻的栽培特点和优点,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,87,二、育秧的主要方式,按水分管理方式分 水育秧 湿润育秧（半旱育秧） 旱育秧 按温度管理方式分 露地育秧（常温育秧） 保温育秧 加温育秧,按床土养分状况分 普通床土育秧 营养床土育秧 按育秧地点分 本田育秧 园田育秧 庭院育秧,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,88,二、育秧的主要方式,在实际生产中，各种育秧方式常配合应用。 在北方稻区应用的育秧方式有： 薄膜保温（普通床土）湿润育秧 薄膜保温（普通床土或营养床土）旱育秧 开闭式薄膜保温（普通床土或营养床土）旱育秧 软盘育秧（开闭式薄膜保温、营养床土、旱育） 目前，北方主要采用规范化的营养土保温旱育秧。 塑料薄膜保温使地上生态条件得到改善，育秧时间提早，延长了生长期。 用营养土及降低床土水分，使地下生态条件得到改善。秧苗素质明显提高。,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,89,三、育秧的基本要求,壮秧是高产的基础。培育秧龄适宜、整齐健壮、无病虫害的秧苗，是育秧的基本要求。 水稻秧苗可以分为： 小苗：3叶期内移栽，C/N10。春稻适期早插时用。 中苗：3.04.5叶移栽，C/N1014。适期插秧用。 大苗： 4.56.5叶移栽，C/N14以上，不超过20。麦茬稻气温，一般用大苗。,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,90,三、育秧的基本要求,壮秧共同的形态生理特征 形态特征：茎基宽扁，叶鞘短，叶耳距小，叶色绿中带黄，长势旺而不徒长，无病虫害。根系发达，白色。植株矮健，秧龄适宜。4片叶以上的壮秧应长出分蘖。 生理特点：光合能力强，干物质生产积累多。植伤率低，发根力强，抗逆性强。,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,91,四、育秧的基本环节和技术,详细技术环节见影片 水稻旱育稀植技术（北方现行技术） 壮秧稀植，水稻高产之路（北方现行技术） 水稻抛秧栽培（近年新技术） 水稻高产有新招“三高一稳”栽培法（水稻专家蒋彭炎研究员：南方，湿润育秧，用淹水控分蘖）,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,92,四、育秧的基本环节和技术,（一）秧田选择 （二）秧田整地 （三）施用基肥或配制营养土 （四）确定播种期 （五）种子处理 （六）浇足底墒水 （七）播种 （八）药剂灭草 （九）薄膜覆盖,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,93,（一）秧田选择,秧田选择要素 地势平坦，背风向阳 排灌方便 土质肥沃，结构好（以壤土为宜） 杂草少，无病虫害 距本田较近（旱育秧、软盘育秧有利用庭院的）,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,94,（一）秧田选择,图片来源www.jinjapan.org,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,95,（二）秧田整地,要求：细、平、净，尤其是要平。 步骤：先干耕干耙，精整后做床。然后是整地，磨光床面。 合式秧田（实际为高床）（1，2） 北方旱育秧则为普通低床。 一般床长1015 m，床宽1.8 m。 大棚育苗面积根据棚的面积确定。,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,96,合式育秧,图片来源www.agroecology.org,2019年9月16日,河北农业大学作物栽培与耕作系,97,（三）施用基肥或配制营养土,田间育秧的苗床做好后，每m2施优质农肥7.510 kg，硫酸铵50 g，过磷酸钙150 g或磷酸二铵50 g，硫酸钾50 g，并均匀混合在810 c