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1、水 稻,第一章 水 稻,第一节 概 述 一、水稻生产的重要性 喜温暖、潮湿气候，种植和消费90%在亚洲 我国种植面积世界第2，总产第1 是中国和四川最主要的粮食作物,水稻生产与粮食安全,水稻是我国最主要的粮食作物，且历来是第一大农作物 稻米是我国60%以上人口的主食 我国稻米消费量占全部粮食消费量的40%左右 水稻单产最高，分别是玉米、小麦的130%、160%以上 水稻种植面积为43219万亩，占种粮总面积的27.1%，但产量为17758万吨，占总产量的39.2% 我国稻米在国际市场上不仅具有价格竞争力，更具有质量和品牌竞争力 从1949到2002年，我国水稻播种面积增加不多（9.7%），但总
2、产增加了2.6倍。,我国粮食作物种类及其所占比重,播种面积,总产量,含有碳水化合物7579%，蛋白质6.59%，脂肪0.22%，灰分0.41.5%。 其他粮食作物相比，其所含粗纤维较少，淀粉粒特小，粉质最细。 水稻蛋白质含量虽然较低，但生物价（即吸收蛋白质构成人体蛋白质的数值）高，可与大豆相比。 稻米中的各种营养成分易为人体所吸收。,稻米的营养价值高,2000年世界主要产稻国的水稻生产情况,二、水稻生产概况,我国水稻生产的发展过程,四川水稻生产的发展历程图,三、发展水稻生产,确保水稻种植面积 水稻种植面积下降趋势非常明显，1978年种植水稻51632万亩，2003年降到40000万亩以下，主要
3、是南方城市化进程加快占用了大量的水稻田，北方因缺水而不种植水稻 要保证水稻面积，主要任务在南方，北方选择的余地很小,加强科研投入，提高创新能力,克服耕地面积减少、生态环境恶化、气候变化异常、国际贸易影响等不利因素 依靠科技进步，充分发挥科技是粮食综合生产力的核心，加大品种改良，高产优质、节本增效、水土可持续利用、防灾减灾等技术攻关和集成，努力提高单位面积产量 加大技术创新和技术储备研究,高产与优质,高产 粮食安全、农民收入、经济发展、社会稳定 优质 改善生活、适应市场、农民收入 高产与优质 高效,普通野生稻 药用野生稻 疣粒野生稻,第二节 水稻栽培的生物学基础,一、稻的起源与分类,（一）栽培稻
4、的起源,普通栽培稻起源于喜马拉雅山的印度东北部、缅甸北部、老挝及中国西南部一带的“东南亚山地”。其主要根据有： 沿喜马拉雅山麓到湄公河流域长达3200千米地带内，连续分布着多年生野生稻和一年生野生稻； 中川原（1977）对世界各地的品种进行脂酶同功酶带研究，认为缅甸、老挝、中国云南、印度阿萨姆一带稻种的基因型丰富，可能是“基因中心”，即“起源中心”。 根据考古学证据分析，印度的稻作历史已长达4500年以上，中国的稻作历史已长达6700年以上，而稻的驯化栽培时期可上逆更早。当时，海面较高，现在的平原尚在海面之下，人类居住在山区，可以推断稻的原始栽培地应在山区或靠近山区的地方。而缅甸北部和老挝、中
5、国云南省及印度阿萨姆毗邻地区正是东南亚山地。,（二）中国栽培稻的分类,我国稻的栽培历史悠久，分布地区辽阔，生态环境复杂。生态类型和品种繁多。 丁颖等根据我国栽培稻的起源和演变、生态特性和栽培发展过程，把栽培稻系统地分为：籼、粳亚种，早、中季稻和晚季稻群，水稻和陆稻型，粘稻和糯稻变种，以及一般栽培品种共五级。其系统演变关系如下：,（1）籼稻和粳稻亚种,籼稻比较适宜于高温、强光和多湿的热带及亚热带地区 粳稻比较适宜于气候温和的温带和热带高地 籼稻和粳稻地理分布不同主要是由于其对温度的反应不同，大多数粳稻品种比籼稻品种耐寒，而籼稻较耐高温。,籼稻,粳稻,籼、粳稻籽粒形态的差异,（2）晚稻和早中稻,晚
6、稻和早稻的根本区别在于对日长反应的特性不同。 晚稻对短日照敏感，严格要求在短日条件下完成光周期诱导。 早稻在完成光周期诱导时对日照长短没有严格要求。,（3）水稻和陆稻,水稻与陆稻的区别在于耐旱性的不同 陆稻品种也可在水层灌溉条件下栽培，且生长良好，产量较高。 有些水稻品种也可旱种。,（4）粘稻和糯稻,粘稻和糯稻的区别主要在于胚乳淀粉性质的不同。 粘稻胚乳含有15%30%的直链淀粉，其余为支链淀粉； 糯稻胚乳几乎全部为支链淀粉。粘米糊化温度高，胀性大；糯米糊化温度低，胀性小。 煮熟后粘性最强的为粳糯（也称大糯），次为籼糯（也称小糯），再次为粳粘，而籼粘的粘性最弱。 （粘稻不粘）,（5）栽培品种,
7、品种是在一定地区和栽培条件下，经过长期的人工选择和自然选择而形成的栽培稻的基本单位。 据不完全统计，我国栽培稻品种约有4万多个。由于各地方栽培目的和栽培环境条件的不同，各个栽培品种的特征特性又是各不相同的。,二、水稻的发育特性,（一）品种的生育期 短的不足100d，长的超过180d，其中幼穗分化至成熟一般为6070d。 全生育期= 营养生长期 + 生殖生长期 生殖生长期=长穗期（约30天）+ 结实期（约2550天） 营养生长期= 基本营养生长期 + 可变营养生长期 基本营养生长期：水稻在最适宜生长发育的短日高温条件下，从播种到抽穗的最少日数。 可变营养生长期：营养生长期中随外界环境变化而变化的
8、日数。,（二）水稻的发育特性理论,1水稻品种的“三性” 品种的感光性、感温性和基本营养生长性。 2南方稻区水稻品种的“三性”特点 早稻感温性从弱到强均有，但感光性很弱或钝感，温度的高低对其生育进程起决定性作用。 晚稻感温性和感光性均强或极强、基本营养生长期最短的特点，温度和日照对其生育期都有重要影响。 早、中熟中稻品种偏向于早稻，迟熟中稻品种则偏向于晚稻，但其感光性仍不及晚稻强。,三、水稻的生育过程与器官建成,（一）水稻的生长发育过程 水稻的一生在栽培学上是指从种子萌动开始到新种子成熟。 在水稻生育过程中，包括两个彼此紧密联系而又性质互异的生长发育时期，即营养生长期和生殖生长期。 一般以稻穗开
9、始分化作为生殖生长期开始的标志。,营养生长期分幼苗期和分蘖期。 从稻种萌动开始到3叶期称幼苗期 从开始萌发分蘖直到拔节为止为分蘖期。 秧苗移栽后，由于根系损伤，有一个地上部生长停滞和萌发新根的过程，约需5d左右才恢复正常生长，称返青期。,营养生长期,营养生长期,分蘖在拔节后向两极分化，一部分出生较早的分蘖继续生长，能抽穗结实，称有效分蘖； 一部分出生较迟的小分蘖，生长逐渐停滞至枯死，称无效分蘖。 在分蘖期内发生有效分蘖的期间称有效分蘖期，发生无效分蘖的期间称无效分蘖期。,生殖生长期是结实器官的生长，包括稻穗的分化形成和开花结实，分长穗期和结实期。 长穗期从穗分化开始到抽穗止，一般需要30d左右
10、，生产上也常称拔节长穗期。 结实期从出穗开花到谷粒成熟，又可分为开化期、乳熟期、蜡熟期、黄熟期和完熟期。,生殖生长期,（二）水稻的器官建成,1种子发芽与幼苗生长 发芽的种子播种后，从地上部看首先长出白色、圆筒状的芽鞘，接着从芽鞘中长出只有叶鞘而无叶片的不完全叶，因其含有叶绿素，所以秧苗呈现绿色，称为现青。 现青后，依次长出第一、第二、第三完全叶，当第四完全叶抽出时，第一完全叶腋芽就可能长出分蘖。 现青时，种子根已下扎入土；至第一完全叶抽出时，从芽鞘节上先后长出5条不定根，因形似鸡爪，故称“鸡爪根”。,2.水稻根的生长,稻根属须根系，除1条胚根外，主要由节上发生的不定根构成。 根的结构 由表皮、
11、皮层和中柱三部分组成。皮层主要由薄壁细胞组成，已成熟的根的薄壁细胞收缩，细胞间隙扩大显空洞，形成皮层细胞间隙，称为“裂生通气组织” 或 “气腔”，与茎、叶的气腔相连通。 水稻根系主要是分布于20厘米深度的土层内，尤以010厘米土层分布最多，占80%以上。,3.叶的生长,叶 稻叶分为芽鞘、不完全叶及完全叶3种形态。 完全叶由叶鞘和叶片组成。其交界处有叶枕、叶耳和叶舌。 品种特性不同主茎的叶片数是不同的。一般早熟种1013叶，中熟种1416叶，晚熟种17叶以上。 叶片长度由下而上逐渐增长，一般是倒3叶或倒2叶最长，以后又依次递减。,4.分蘖的发生与成穗,稻茎各节上的腋芽在适宜的条件下，它们都能萌发
12、形成新茎，这就叫分蘖。 稻株母茎上长出的分蘖称为第一次分蘖，第一次分蘖上发生的分蘖叫第二次分蘖，以此类推可发生第三、第四次分蘖。 分蘖能否发生，发生的早迟、多少，除与品种的分蘖力强弱、生育期长短等特性有关外，还受内在和外界条件的影响。,栽插深度对稻株分蘖的影响 1栽深1寸；2栽深2寸；3栽深3寸；,5.茎的生长,稻茎一般呈圆筒形，中空，有节和节间之分。茎的节间数、长度和粗度因品种而异，一般有1017个节。基都节密集，节上生根和发生分蘖，称根节或分蘖节；地上部有伸长节，伸长的节数因品种而不同，早熟品种34节，晚熟品种56节。 水稻节间的伸长，是自下而上逐个进行的，大致情况是：当下一节间伸长快结束
13、时，上一个节间刚过伸长盛期，再上一个节间开始伸长。即在同一时期内，有三个节间都在伸长，只是伸长阶段和速度各不相同。节间充实的顺序也是按伸长顺序进行的。 水稻倒伏与茎的状态有关。折倒的部位通常是倒数第45节间。,6穗的发育,稻穗为复总状花序，由穗轴、一次枝梗、二次枝梗、小穗梗和小穗组成。 从穗颈节到穗顶端退化生长点是穗轴，穗轴上一般有815个穗节，每个穗节上着生一个枝梗。直接着生在穗节上的枝梗，称为一次枝梗；由一次枝梗上再分出的枝梗，称为二次枝梗。小穗梗的末端着生一个小穗。 每个小穗分化3朵颖花，其中2朵在发育过程中退化，因此每个小穗只有1朵正常颖花。,穗分化过程,从幼穗开始分化到抽穗，大约历时
14、30d左右，整个分化发育过程可划分为8个时期。 （1）第一苞分化期 （2）一次枝梗原基分化期 （3）二次枝梗及颖花原基分化期 （4）雌雄蕊形成期 （5）花粉母细胞形成期 （6）花粉母细胞减数分裂期 （7）花粉内容物充实期 （8）花粉完成期,（1）第一苞分化期 茎端生长锥基部出现横纹，逐渐出现一个环状突起，这便是第一苞原基。第一苞着生处便是穗颈节，以后依次向上逐渐分化出新的苞原基。,第一苞原基分化 1、生长锥 2、叶原基；3、剑叶原基；4、第一苞原基。,（2）第一次枝梗原基分化期,生长锥上陆续出现新的横纹，即为第二苞和第三苞。这些苞原基将来形成穗轴的穗节。这时从第一苞的腋部产生新的突起，这便是第
15、一次枝梗原基分化的开始，接着由下而上地在各苞的腋部分化出第一次枝梗原基。当分化达到生长锥顶端，并在苞上长出白色的苞毛，标志着第一次枝梗原基分化结束。,第一次枝梗原基分化 I分化初期幼穗外形 II分化后期幼穗外形 1、生长锥出现横纹 1、第一次枝梗原基 2、苞 2、苞毛 3、苞,（3）第2次枝梗原基及颖花原基分化期,一次枝梗原基分化到一定程度，幼穗的顶端生长点停止发育，最上位一个第一次枝梗原基生长最快，首先在其基部开始出现两排新的突起，这些突起就是第二次枝梗原基。第二次枝梗原基分化的顺序，以一个一次枝梗来说，是由下向上的，属向顶式；以一个幼穗而言，是由上而下，属离顶式。第二次枝梗原基相继长出苞毛
16、，苞毛覆盖着整个幼穗。此时幼穗长度为0.5-1毫米。,第二次枝梗原基分化 I分化初期幼穗外形 II从 I 剥下一个枝梗 1、第一次枝梗原基 1、第二次枝梗原基 2、苞毛 2、苞毛 3、苞 3、苞,当幼穗下部的第二次枝梗尚未分化完毕，上部一次枝梗顶端便开始出现瘤状突起，接着出现小花内、外稃原基的弧形突起，就进入颖花原基分化期。以后继续分化直至下部第二次枝梗上出现颖花原基。此时幼穗长约11.5毫米。颖花分化顺序，从全穗而言，是由顶部向基部发展，以1个枝梗而言，则顶端小穗最先分化，接着由基部向上分化，而以顶端第二个小穗分化最迟。颖花的进一步分化发育亦按此顺序进行。,I分化后期幼穗外形 II从 I 剥下一个枝梗 1、苞毛 1、外稃原基 2、内稃原基 2、苞 3、不孕花外稃原基 4、苞毛,（4）雌雄蕊形
