水稻作物栽培学课件ppt.ppt
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1、作物栽培学第四章 水稻栽培主讲教师:李雁鸣农学院作物栽培与耕作系6/5/20231河北农业大学作物栽培与耕作系图片来源第一节第一节 概述概述第二节第二节 水稻栽培的生物学基础第三节节 水稻育秧第四节节 水稻插秧第五节节 水稻本田管理技术第四章 水稻栽培6/5/20232河北农业大学作物栽培与耕作系第一节第一节 概述概述一、水稻的生产特点和经济特点水稻的生产特点和经济特点二、水稻的生产概况二、水稻的生产概况三、水稻的种植方式三、水稻的种植方式四、我国栽培稻的类型四、我国栽培稻的类型图片来源6/5/20233河北农业大学作物栽培与耕作系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3
2、1%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水稻的生产特点和经济特点6/5/20234河北农业大学作物栽培与耕作系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(一)水稻的栽培特点(二)(二)水稻米的品质特点水稻米的品质特点(三)(三)水稻籽粒的贮存特点水稻籽粒的贮存特点一、水稻的生产特点和经济特点水稻的生产特点和经济特点6/5/20235河北农业大学作物栽培与耕作系(一)水稻的栽培特点(一)水稻的栽培特点水水稻稻不不仅仅高高产产,而而且且稳稳产产。这这是是因因为为,水水稻生育
3、特性中有一些适于高产栽培的特点。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。6/5/20236河北农业大学作物栽培与耕作系(一)水稻的栽培特点(一)水稻的栽培特点2 水水稻稻的的营营养养生生长长和和生生殖殖生生长长较较协协调调,经经济济生产效率高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
4、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。6/5/20237河北农业大学作物栽培与耕作系(二)水稻米的品质特点(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。6/5/20238河北农业大学作物栽培与耕作系(三)水稻籽粒的贮存特点(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。6/5/
5、20239河北农业大学作物栽培与耕作系(一)世界水稻生产概况(一)世界水稻生产概况(二)(二)我国稻作区域的划分我国稻作区域的划分(三)(三)我国水稻生产的发展我国水稻生产的发展(四)北方水稻的发展前途(四)北方水稻的发展前途二、水稻的生产概况水稻的生产概况6/5/202310河北农业大学作物栽培与耕作系(一)世界水稻生产概况(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。6
6、/5/202311河北农业大学作物栽培与耕作系(二)(二)我国稻作区域的划分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:6/5/202312河北农业大学作物栽培与耕作系(二)(二)我国稻作区域的划分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6/5/202313河北农业大学作物栽培与耕作系(三)(三)我国水稻生产的发展我
7、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。6/5/202314河北农业大学作物栽培与耕作系(三)(三)我国水稻生产的发展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。6/5/
8、202315河北农业大学作物栽培与耕作系(三)(三)我国水稻生产的发展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。6/5/202316河北农业大学作物栽培与耕作系(四)北方水稻的发展前途(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
9、。6/5/202317河北农业大学作物栽培与耕作系(四)北方水稻的发展前途(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。6/5/202318河北农业大学作物栽培与耕作系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
10、、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。三三、水稻的种植方式水稻的种植方式6/5/202319河北农业大学作物栽培与耕作系水稻的各亚种、群、型、变种之间互相包括,因此表水稻的各亚种、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。栽培品种之间也均可杂交产生正常可育后代。四四、我国栽培稻的类型我国栽培稻的类型6/5/202320河
11、北农业大学作物栽培与耕作系图片来源www.aspb.org第二节第二节 水稻栽培的生物学基础水稻栽培的生物学基础一、水稻一生的概述水稻一生的概述二、水稻各器官的生长发育二、水稻各器官的生长发育三、水稻的产量和品质形成三、水稻的产量和品质形成6/5/202321河北农业大学作物栽培与耕作系图片来源ollenet.free.fr一、水稻一生的概述水稻一生的概述(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6/5/202322河北农业大学作物栽培与耕作系图片来源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
12、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。6/5/202323河北农业大学作物栽培与耕作系图片来源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。6/5/202324河北农
13、业大学作物栽培与耕作系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6/5/202325河北农业大学作物栽培与耕作系(一)生育期变化
14、与“三性”的关系示对生育期的影响示对生育期的影响6/5/202326河北农业大学作物栽培与耕作系(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。6/5/202327河北农业大学作物栽培与耕作系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6/5/202328河北农业大学作物栽培与耕作系
15、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)。6/5/202329河北农业大学作物栽培与耕作系
16、图图 421 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)。6/5/202330河北农业大学作物栽培与耕作系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。6/5/202331河北农业大学作物栽培与耕作系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
17、、播插期及其他栽培条件而变化。这种变化类型称为生育型。6/5/202332河北农业大学作物栽培与耕作系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。分蘖始期最高分蘖期分蘖终止期穗分化始期 抽穗期 成熟期分离型衔接型重叠型图43 水稻的3种生育型模式图6/5/202333河北农业大学作物栽培与耕作系图片来源ollenet.free.fr二、水稻各器官的生长发育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(
18、六)稻穗的分化和形成(七)开花受精和结实6/5/202334河北农业大学作物栽培与耕作系(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6/5/202335河北农业大学作物栽培与耕作系1 稻种的形态和构造图片来源61724538131112910图441 稻谷和颖果的形态和.稻谷 1.第一退化化外稃 2.第二退化化外稃 3.外稃 4.内稃 5.茸毛 6.小穗梗 7.颖片 .颖果(糙米)8.背面 9.腹面 10.胚乳 11.胚 12.腹白 13.沟纹6/5/202336河北农业大学作物栽培与耕作系图图4421 稻种的形 态和构造6/5/202337河北农业大
19、学作物栽培与耕作系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”。6/5/202338河北农业
20、大学作物栽培与耕作系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6/5/202339河北农业大学作物栽培与耕作系(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。图图 456/5/202340河北农业大学作物栽培与耕作系稻种发芽后,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
21、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6/5/202341河北农业大学作物栽培与耕作系温度: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
22、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6/5/202342河北农业大学作物栽培与耕作系(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。6/5/202343河北农业大学
23、作物栽培与耕作系(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6/5/202344河北农业大学作物栽培与耕作系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
24、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。6/5/202345河北农业大学作物栽培与耕作系1 根的生长和形态66/5/202346河北农业大学作物栽培与耕作系71 根的生长和形态6/5/202347河北农业大学作物栽培与耕作系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)
25、。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。6/5/202348河北农业大学作物栽培与耕作系图 482 稻根的结构6/5/202349河北农业大学作物栽培与耕作系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6/5/202350河北农业大学作物栽培与耕作系(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。6/5/202351河北农业大学作物栽培与耕作系(2)土壤水分土壤水分少则分枝根和根毛多,且根
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