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1、2008年4月,刘冠明,水稻的生长发育特性,主要讲授以下内容: 一、形态结构 二、器官形态建成 三、生育时期 四、不同生育时期的需水需肥特性 五、光温反应特性及其应用 六、产量、品质形成与调节,2008年4月,刘冠明,重点和难点,重点： 分蘖的分化发育规律及其与环境条件的关系；幼穗分化发育过程及其判断；幼穗分化发育与环境条件的关系 难点： 幼穗分化发育过程及其判断,重点：分蘖的影响因素、幼穗分化过程与影响因素、需水需肥规律、光温特性应用、产量形成与调空、品质分类与调空,2008年4月,刘冠明,2008年4月,刘冠明,一、水稻的形态结构,2008年4月,刘冠明,2008年4月,刘冠明,二、器官建
2、成,器官分化、发育、生长的过程称为器官建成。依赖于光控制的器官建成，称为光形态建成。 水稻的器官建成包括种子的萌发、营养器官（根、茎、叶）发育与生长、营养器官（幼穗）的发育与生长,2008年4月,刘冠明,（一）种子萌发,1、水稻种子的构造,2008年4月,刘冠明,2，水稻种子的萌发与幼苗的生长过程 吸水胚膨胀生理生化活跃-胚芽鞘（白色）突破种皮（称为露白）-胚芽鞘生长胚根伸长不完全叶（绿色）生长（称为现青）-第一片完全叶生长-芽鞘节上长出不定根（一般为3-5根，型似鸡爪，称爪根）,2008年4月,刘冠明,2008年4月,刘冠明,2008年4月,刘冠明,当第3叶始出前后,胚乳养分基本耗尽,此期称
3、为离乳期. 离乳期秧苗质量较差,抵抗力差.,2008年4月,刘冠明,3,影响种子萌发能力的因素,a. 休眠：品种间差异很大。有些品种没有休眠期，有些品种的休眠期可长达7个月以上。 b. 成熟度：随着成熟度的提高多发芽率也提高。一般栽培水稻在开花后的第7天，谷粒就开始具有一定的发芽能力；开花后的14天发芽率明显提高，至蜡熟期就具有完全的发芽能力。 c. 贮藏条件及时间：籼稻种谷含水率低于13、粳稻种谷低于14，收获后贮存至次年，发芽率和发芽势保持正常。降低种谷的含水率，就可延长保持活力的时间。在低温、低湿下种谷可保存的时间更长。,2008年4月,刘冠明,4,影响种子萌发的环境条件,a. 水分：其
4、适宜吸水量为本身风干重的25%40； b. 温度：发芽的最低温度为10（粳）12（籼），最适温度为2836，最高温度为40。 c. 氧气：稻种萌发和幼苗生长，要有充足的氧气,在进行有氧呼吸时，胚乳贮藏物质转化速度快，利用效率高，有利于幼根、幼叶及生长点进行细胞分裂增殖而促其生长而在无氧（淹水）条件下，稻种只能进行无氧呼吸，产生的中间产物和能量都很少，除胚芽鞘依靠原有的细胞的伸长而能生长外，其他的器官均缺乏养料不能进行细胞分裂而停止生长。生产上常见的“干长根、湿长芽”现象就是由于上述原因形成的。,2008年4月,刘冠明,(二)根的生长,1,根的形态结构,2008年4月,刘冠明,2008年4月,刘
5、冠明,2,根的分化与生长,生长部位:芽鞘节以上,伸长节以下. 分化规律:,2008年4月,刘冠明,2008年4月,刘冠明,3,根的分布,主要分布在离土表010m的土层中(约占80)，特别是05cm的表土层分布最多，耕作层以下分布很少。自移栽初期至生育中期，根系主要向斜下方发展；抽穗期根系的分布与中期相比分布在土表和深层的根系增加。,2008年4月,刘冠明,4,影响根系生长和功能的环境条件,温度三基点,15,30-32,35(水温) 水份:干旱不利于根的生长 氧气:要有充足的氧气才能有利于根的分化发育与生长 肥:缺N,根少,分布深;N过多,根也少,分布浅.,2008年4月,刘冠明,根的功能变化,
6、根经过一段时间,功能会衰退,如种子根一般到6叶就散失功能 从外型上看,根的颜色与功能相关:白根功能最强;黄根次之,黑根功能散失.,2008年4月,刘冠明,当土壤通透性好时，根际氧化区大，土壤还原性弱，土壤中的Fe2+Fe3+沉积在离根较远的土中，其它还原性有毒物质也会被氧化，不能接近根表，根呈白色； 当土壤通透性稍差时，根际氧化区稍小，土壤还原性稍强，土壤中的Fe2+Fe3+沉积在根表，根呈黄色至黄褐色； 当土壤通透性差时，根际氧化区小，土壤还原性强，根不能将根表附近的Fe2+Fe3+，Fe2+还会与H2S生成FeS（黑色）沉积于根表，使根呈黑色； 当土壤通透性太差时，根际氧化区太小，土壤还原
7、性太强，H2S侵入根内，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”晾田或晒田解决。,2008年4月,刘冠明,(三)、茎的生长发育,1，茎的形态,2008年4月,刘冠明,2008年4月,刘冠明,2008年4月,刘冠明,2，茎的分化与生长,分化：节数与品种有关（等于叶数）,2008年4月,刘冠明,生长： n叶抽出（n-1）与（n-2）节所夹节间伸长期 拔节概念：生物学上，基部第1伸长节间伸长2cm（晚），1cm（早）。,2008年4月,刘冠明,（四）叶的生长发育,1，叶的形态,2008年4月,刘冠明,2，叶的分化生长,叶数：不同品种不同，一个品种相对固定。,2008年4月,刘
8、冠明,生长： 相邻两叶伸出的间隔天数称为“出叶间隔”。水稻一生中随生育中心的变化，出叶间隔随之改变：三叶期前为3天左右，分蘖期5天左右，拔节以后为7-9天。出叶速度也受温度肥水等环境条件的影响。,2008年4月,刘冠明,水稻某叶的叶尖开始抽出至叶片全部抽出经历的时期，称为某叶龄期（叶期） 稻叶从全出到衰亡的时间，称为叶的生存期。（1-3叶，10多天，顶叶45-60天，其余叶片，30天左右）,2008年4月,刘冠明,3，影响叶片生长的因素,温度：32以下，温度越高，出叶速度越快 N、P、K等影响叶片色泽和功能 水分：促进叶的生长但会使根系生长不良，叶片生长和功能衰退。干旱影响叶片的生长，也影响叶
9、片的功能。,2008年4月,刘冠明,（五）分蘖的生长发育,1，分蘖,2008年4月,刘冠明,2，分化与生长,分化 由稻茎基部的节（分蘖节）上的腋芽（分蘖芽）在适宜的条件下长成的。 一般芽鞘节和不完全叶上不发生分蘖 茎秆节上的芽一般不萌发，特殊情况下发生，成为高位分蘖。,2008年4月,刘冠明,生长： 水稻叶、蘖的同伸关系： n叶抽出n-3号分蘖的第1叶抽出 分蘖的第1叶抽出后，其出叶速度与主茎叶片大体相同 主茎上发生的分蘖称为一次分蘖，一次分蘖上可再发生分蘖（二次分蘖），其抽出与母茎的关系，也同于主茎与分蘖,2008年4月,刘冠明,2008年4月,刘冠明,有效与无效分蘖 有效分蘖：能抽穗结实的
10、分蘖 无效分蘖： 不能抽穗结实的分蘖。 主茎开始拔节时，具有独立根系、可自养的分蘖（3叶）一般可成为有效分蘖 主茎开始拔节时，无独立根系、不能自养的分蘖（2叶）一般为无效分蘖 主茎开始拔节时2-3叶的分蘖，因土壤营养状况、群体大小，而变化于上 两者之间动摇分蘖：,2008年4月,刘冠明,有效分蘖临界叶龄期： 形成有效分蘖的最迟叶龄，称为有效分蘖叶龄期。 在分蘖期，主茎约5天出1叶，分蘖在拔节前至少要3叶，因此，分蘖至少要在拔节前15天出叶才能成为有效分蘖 或者，幼穗分化要3片叶龄余数，进入幼穗分化（拔节）时分蘖需3叶，共6叶余数 N（品种总叶数）-6 N（品种总叶数）-n（伸长节间数）,200
11、8年4月,刘冠明,3，影响分蘖生长发育的因素,1、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。,2008年4月,刘冠明,2、营养：在N、P、K三要素中，以N素对分蘖的发生影响最大。在体内N含量4%，分蘖旺盛，2.5%分蘖停止 3、温度：最低气温1516，水温1617，日均气温20，分蘖发生才比较顺利。 最适气温3032，水温3234。 最高气温3840，水温4042。,2008年4月,刘冠明,4、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。 5、水分：分蘖期缺水受旱会抑制分蘖；灌水过深，降低分蘖
12、节周围的温度，也会抑制分蘖。 6，种性：杂交稻常规稻；籼稻粳稻,2008年4月,刘冠明,（六）稻穗的生长发育,1，稻穗的形态,2008年4月,刘冠明,2，分化与生长,1，分化过程,2008年4月,刘冠明,丁颖分为8个时期： 第一苞分化期 一次枝梗原基分化期 二次枝梗及颖花原基分化期 雌雄蕊形成期 划分母细胞形成期 花粉母细胞减数分裂期 花粉内容充实期 完成期,2008年4月,刘冠明,2008年4月,刘冠明,2008年4月,刘冠明,2008年4月,刘冠明,2008年4月,刘冠明,2008年4月,刘冠明,2008年4月,刘冠明,2008年4月,刘冠明,2008年4月,刘冠明,2008年4月,刘冠明
13、,颖花的消长规律： 自二次枝梗原基分化后期（）起颖花原基数不断增加；至雌雄蕊形成中期（）前后达到最大值；减数分裂期间（），因部分颖花原基停止发育而退化，分化发育颖花数减少；约至出穗前710天，退化颖花数不再增加，发育颖花数稳定。,2008年4月,刘冠明,3，影响幼穗分化的因素,1、温度 21（籼），19（粳）幼穗分化受影响，最适温度为30左右，高于35也受影响。减数分裂期最敏感。 2、水分 减数分裂期对水分最敏感，受旱后颖花大量退化，减产十分严重。,2008年4月,刘冠明,3、光照：需要充足的光照。 4、土壤营养：N增加枝梗和颖花数，减少颖花退化，但当减数分裂期体内N3.5%时，颖花数退化增多
14、,2008年4月,刘冠明,（七）开花、授粉、受精、结实,2008年4月,刘冠明,1，抽穗、开花,2008年4月,刘冠明,2008年4月,刘冠明,抽穗：穗顶露出顶叶鞘12cm，称为抽穗。全穗抽完5-7天。 抽穗当天或次日开花，第3天左右开花最旺盛。 花时：一般籼稻（早）8-13时，9-11时最盛，晚稻9-14时，10-12时最盛； 粳稻约迟半小时至1小时 一朵花开颖约30分钟。,2008年4月,刘冠明,影响因素,温度高，开花早 湿度大，开花迟 晴天比阴天早 光照和黑暗均能促进开花。,2008年4月,刘冠明,2，授粉受精,2008年4月,刘冠明,影响因素,活力：柱头活力开花当天最高，可延续数天（一
15、般3天），花粉离开花粉囊3分钟活力降低1半，10-15分钟完全丧失活力。 温度三基点：13-15，25-30，40-45 低于23或高于35花药开 裂就要受影响 湿度：最适70-80% 风速：大4M/S，伤害花器，受影响,2008年4月,刘冠明,3，结实,2008年4月,刘冠明,米粒生长过程：,1精核卵合子，数小时静止第1次横向分裂2天后形成 梨形细胞块至4-5天，分化出生长点、胚芽鞘原基等 6-8天，第1叶原基分化形成10天左右，胚形态完成，基本具发芽能力。,2008年4月,刘冠明,1精核2极核初生胚乳核3小时左右，分裂，此后约每小 时分裂一次（无细胞壁）3-4天，游离的胚乳核在胚囊形成两层
16、靠胚的地方胚乳细胞长出胞壁外层细胞不断分裂增殖向内推挤10天左右，分裂 结束，进入充实阶段淀粉、蛋白质充实到胚乳细胞。,2008年4月,刘冠明,2008年4月,刘冠明,2008年4月,刘冠明,水稻子房发育为米粒的形态变化,2008年4月,刘冠明,影响因素,灌浆物质1/3来自叶鞘积累的物质；2/3来自抽穗后的叶片合成 21-26有利，温差大有利，平均气温在15以下，米粒基本停止灌浆。 光照有利 叶片早枯（干旱或根系生长不良、N不足）、N过多，叶片贪青不利于充实 P、K有利于充实,2008年4月,刘冠明,三、生育时期,生育期： 作物从播种到收获的时间称之为作物的大田生育期，一般用天数来表示。 生育时期： 在作物的一生中，受遗传因素和环境条件因素的影响，在植株外形特征和内部生理特性上，会发生一系列的变化；而这一系列的变化，根据这些变化，特别是形态特征上的显著变化，可将作
