水稻生育进程与产量形成.ppt

1、,第五节 水稻生育进程与产量形成,一、水稻的“三性”,感光性：因日照时间缩短生育期缩短 粳稻籼稻；晚稻中稻早稻；晚熟中熟早熟 感温性：因高温生育期缩短 粳稻中稻晚稻,二、水稻生育进程,(一)水稻生育时期 水稻一生需经历出苗、分蘖(第4叶期)、拔节(N-n+3叶期或倒n-2叶期)、穗分化(倒4叶期)、孕穗(剑叶平展、叶耳距为0)、抽穗、成熟等生育时期。 按拔节与穗分化的先后关系，将所有品种划分为3种生育类型： 重叠型：先穗分化后拔节，n4的品种 衔接型：穗分化与拔节同时，n=5的品种 分离型：先拔节后穗分化，n6的品种 生育类型不同决定了前后期肥料运筹比例，重叠型品种穗肥用量减少，分离型品种穗肥

2、用量增加。,(二)水稻生育阶段划分,三、构成产量的物质来源,构成稻谷产量的干物质 98.5%以上为光合作用形成的碳水化合物，从土壤中吸收的矿质元素所占比例1.5%。 产量的 90%以上来自叶片光合作用，来自非叶片光合器官（茎鞘、穗等）的光合作用部分10%。 稻谷产量的 80%以上来自抽穗后干物质生产，并随产量提高而增加。抽穗前干物质积累转运到籽粒中的部分对产量的贡献20%。,研究证明，抽穗期干物质积累量与产量为一元二次抛物线。表明抽穗期生物产量与经济产量存在着既统一，又矛盾的关系，有一个适宜值问题。,抽穗期干物质积累量适宜值为产量干重的1.11.2倍,研究证明，抽穗至成熟期间干物质生产量与产量

3、极显著正相关。说明产量的高低，最直接、最主要地决定于抽穗至成熟期的干物质生产量，这个值愈大，产量愈高。,抽穗后群体干物质生产量是提高产量的核心，产量越高抽穗后群体干物质生产量越高，大约为产量干重的0.8-0.95倍。,产量=穗数每穗颖花数结实率粒重,四、产量结构及决定时期,水稻产量各构成因素的形成过成也是各部器官建成与群体物质生产和转运的过程。 穗数形成时期： 直播稻第5叶期拔节前一叶龄期，因为直播稻第5叶期才普遍分蘖。 小苗移栽稻(移栽叶龄+2)叶龄期拔节前一叶龄期，因为小苗移栽稻在大田新生2叶后才普遍分蘖。,大中苗移栽稻(移栽叶龄+1)叶龄期拔节前一叶龄期， 因为大中苗移栽水稻在大田新生1

4、叶后才普遍分蘖。 但无论如何，决定时期是在有效分蘖临界叶龄期 (N-n)以前的有效分蘖阶段，这一阶段的总茎蘖数是形成穗数的主体部分。(N-n) 以后拔节前一叶龄期只能起巩固穗数的作用，即争取部分动摇分蘖成穗和减少 (N-n)以前发生分蘖的死亡。,每穗颖花数（总粒数）形成时期： 每穗颖花数形成包括颖花数增加和退化两个时期。 颖花数增加期从倒4叶期 雌雄蕊分化期（倒1.5叶期），其决定在二次枝梗分化和颖花分化两个时期。由于第1 伸长节间大维管束数与一次枝梗数密切相关，而上一节间维管束数的形成又是建立在下一节间维管束数基础之上的，不可能突然增多。因此，秧苗和分蘖期植株健壮程度也是增加颖花数的基础。,

5、颖花数退化期从雌雄蕊分化末期(倒1.5叶期)孕穗期（剑叶平展、叶耳距为0），其中减数分裂期 (倒1叶后半期)退化最多，为减少退化的关键时期。 结实率形成时期： 结实率与颖花发育状况有关，因此从穗分化开始到成熟整个过程都影响结实率。但决定时期主要为减数分裂期、抽穗期 和 灌浆盛期(齐穗齐穗25d)。,现已明确，结实率主要受开花期温度和湿度影响。抽穗前茎鞘中积累非结构碳水化合物的多少对结实率也有一定作用。因为水稻开花后众多籽粒同时发育，需要大量碳水化合物，仅靠当时的光合产物往往不够，必须分解抽穗前贮藏的物质来加以补充。对大穗型品种，尤为重要。 粒重形成时期： 粒重形成始于二次枝梗分化期到成熟，决定

6、时期为齐穗齐穗35d。 抽穗前主要影响谷壳容积，是粒重形成的基础时期。,由于水稻产量是源(光合作用)库(籽粒库容)互作结果,生产上常按源与库的关系划分品种的类型。 源限型品种：每穗总库容大(颖花数多、千粒重高)，抽穗后单位干物质负担的颖花数多，相比之下光合源不足,结实率低或出现二次灌浆特性。栽培上以增加穗前储存和穗后光合生产为主攻目标。 库限型品种：穗数多，每穗总库容小(穗型小，千粒重低),结实率高。栽培上以增加每穗颖花量为主攻目标。 源库互作型品种：源库特征介于前二者之间。栽培上增源、扩库并重。,五、水稻品种源库类型,六、高产群体的特征,(一)群体茎蘖动态发展合理 群体茎蘖合理发展是穗数形成

7、的基础，高产群体最明显的一个特征是有效分蘖临界叶龄期(N-n) 群体茎蘖数够苗（达到目标穗数），拔节前一叶龄期（N-n+2）分蘖停止发生，出现高峰苗数，高峰苗数为目标穗数的1.1-1.3倍，成穗率75%以上。,(二)抽穗期LAI适当、质量高，茎秆叶系配置合理 群体LAI是光合物质主要生产源，高产群体一般有一个较大的LAI，但不是越大越好，过大LAI势必导致群体下部叶片和茎鞘接受的光照少，根系发育不良， 节间伸长过快， 长度增加，纤维化程度低，增加倒伏风险。 按同伸关系，以N-n叶龄期为界，此前出生的叶着生在分蘖节上，称为近根叶，到抽穗期这些叶基本死亡；N-n叶龄期以后出生的叶着生在伸长节上，

8、称茎生叶， 其数量和茎伸长节间数相等，成为抽穗期以后的功能叶。,茎生叶同化产物的流向是有分工的。上3叶光合产物主要供应给籽粒，下部2-3叶主要供应给根系和节间。若下部叶受光量低于1000 LX（稻叶的光补偿点)，叶自身会“饥饿”而死。下部叶受光量在2000LX以上，叶片才有多余光合产物向外输出。 由于不同地区抽穗期自然光照强度不同，不同品种叶角不同导致消光系数不同。因此，不同地区不同品种适宜LAI是不同的。可由门司正公式定量：,I0为抽穗期自然光照强度 K消光系数，K=Sin(a)；a为上三叶叶角,江苏南部水稻抽穗期光照强度45000LX左右，粳稻品种顶部3张叶片的平均叶角为20度左右。,适宜

9、LAI仅反映了群体的数量，还存在构成质量问题。,抽穗期LAI，从横向上可分为有效茎蘖叶面积、无效分蘖叶面积；纵向上由于具有与伸长节间相等的绿叶数，其中上三叶的生长与穗分化同步，并处于受光良好的上层，生理年龄有轻，为籽粒灌浆的主要功能叶，故称为高效叶。而处于有效茎蘖基部的叶片，生理年龄老，受光条件差，相对而言是低效叶，但它们又是高产所必需的。 因此，在抽穗期LAI中有效叶面积与无效叶面积各占的比例，在有效叶面积中高效叶面积与低效叶面积各占的比例，对群体光合性能和产量影响较大。 高产群体高效叶面积率75-80%，有效叶面积率95%。,高产群体除有一个较好的叶面积组成外，抽穗期每个有效茎蘖上叶系的配

10、置也非常重要。 一般情况下，抽穗期水稻茎生倒3叶最长。高产群体中，一般为倒2叶最长，叶长序为倒2叶倒3叶倒1叶倒4叶倒5叶，即23145叶长序。 因为倒2叶伸长是与二次枝梗和颖花分化是同步的，倒2叶较长是大穗的标志。,(三)大库容 群体库容=穗数穗颖花数粒重 因此，提高产量有3个途径，即增穗、增每穗颖花数和增粒重。 理论上，任何途径都能提高产量，但现实并非完全如此。 （1）粒重主要受环境影响，同一品种在同一地区正常年份是比较稳定的，奇异年份才有较大变动。除非有重大栽培失误，如缺肥早衰或过肥贪青倒伏，又如病虫为害。,（2）我国水稻生产已完成了低产向中产的转变，这一转变主要通过增加穗数实现。目前亩

11、穗数普遍居高不下，增穗增产的潜力已丧失。因为一般品种抽穗期单茎叶面积都在200cm2以上，增穗势必过快扩大叶面积，导致群体通风透光条件恶化，影响产量。 鉴于上述两方面的原因，进一步提高产量，即中产变高产、高产超高产，只有增加每穗颖花数。 近年来江苏水稻高产就是通过稳定穗数、提高每穗颖花数实现的。,武育粳2号百亩示范方穗粒结构演进（江苏武进）,关于颖花量与结实率和千粒重的关系 过去认为群体颖花量与产量呈二次抛物线关系，颖花量超过一定值，结实率和粒重下降而减产，现在看来如果把颖花量限制为一个适宜的量即宣告了产量的限度。 作为一个品种，在LAI适宜时，颖花量提高肯定有一个限度，但这一限度值又是很难确

12、定的。近年生产实践证明，对一具体品种只要将LAI控制在适宜水平上，不断增加颖花量、结实率和粒重并不会下降，但如促进颖花量增加的同时叶面积过大，郁蔽严重、群体光合量下降或倒伏，结实率和粒重才会下降。,提高颖花量的意义 有利于提高抽穗至成熟期光合生产 从源流库关系看，高颖花量扩大了库容量，就使稻穗具有主动向光合生产系统提取光合产物的能力，调节流的运转方向和速度，形成所谓的容器拉力，反过来又促进叶片的光合生产效率。这一事实已被以下研究证实。 1、相对于源的库容量愈大，单位叶面积的同化量愈高。 2、相对于源的库容量大，分配到谷粒中的光合产物比例提高。,提高颖花量是实现高产的前提，但提高颖花量的同时往往

13、伴随叶面积增大，当群体叶面积随颖花数增加而增大到一定程度，群体内受光条件恶化，引起一系列生理失调现象，而造成库大源不足，导致结实率和粒重下降。 如何解决这一矛盾。松岛提出了“最适颖花量”的概念；吉田昌一、刘敬良等主张适宜叶面积，增加颖花量和物质生产量；凌启鸿等从生产实际出发，将库容与叶量的关系用粒叶比表示，并用此衡量源库是否协调。,(四)高粒叶比,粒叶比的三种表示： （1）颖花/叶=群体总颖花数/最大叶面积 （2）实粒/叶=群体结实粒数/最大叶面积 （3）粒重/叶比=群体产量/最大叶面积 颖花叶反映了单位叶面积所负载的库容；实粒叶不仅反映了单位叶面积所负载的库容，同时反映了抽穗前灌浆物质积累状

14、况和抽穗后光合环境的优劣；粒重叶是源对库的实际贡献，它既反映了源与库的两个方面，又表达了流的信息。 研究发现上述个比值与产量以及个比值之间均呈极显著正相关（ r0.9）。因此任何一种表示方法均可作为粒叶比的指标。,粒叶比的生理意义已被下列实验所证实： 1、相同LAI条件下，粒叶比高的群体光合强度大。,2、粒叶比越大根系活力越强。,(五)茎系粗壮,由于一次枝梗与节间大维管束是有联系的，第1伸长节间3个大维管束连节1个一次枝梗。因此，茎杆越粗壮，穗子越大。 由于节间长度是植株高度的重要组成部分，同时也是叶系空间分布的支持者。从抗倒伏上看，越短越好。从叶系空间分布上看，越长越好。高产群体基部第1、2

15、节间要短，总长度株高10%，在这一条件下穗下节尽可能长。 由于叶鞘对节间具有保护作用，节间的充实也依赖于叶鞘。因此，成熟期活叶鞘数也是高产茎秆的重要指标。,(六)根系发达、活力旺盛,保证水稻分蘖早发及时够苗，要靠根系发得早；改善株型，培育壮秆，要靠根系扎得深；争穗大粒多粒饱，要靠根活力高，不早衰。 水稻次生根发生终止期4个节间品种在抽穗期，5个节间品种在孕穗期，6个节间品种在剑叶抽出时。终止发根叶龄期及前1叶龄期发生的根着生于第1伸长节间上、下2个节上，在地表层或地面上，形成“浮根”。 浮根出现是水稻根系发达的标志，也是高产水稻所必须的条件。,终止发根叶龄期以后水稻根数不再增加，但根的分枝要到

16、成熟期才停止。 因此，维持抽穗后根系活力是防止叶片早衰、提高结实率和粒重的重要途径。 根系活力的鉴别： 1、白、黄、黑根比例； 2、-奈胺酸（-NA）还原能力； 3、基部节间伤流量。,第六节 水稻定量栽培技术,一、播种期确定,播种期确定通常要考虑种子安全发芽出苗、幼苗安全生长、水稻安全齐穗和茬口等。 在我国，水稻春季播种主要受播种期间低温的限制。由于水稻发芽出苗的最低日均气温为10(粳)、12(籼)。因此，在自然状况下，最早播期为春季日均气温稳定通过10(粳)、12(籼)的初日。 在保护性育秧条件下，最早播期应考虑水稻移栽的安全和秧龄长短两个方面。水稻安全移栽温度为15以上，允许最长秧龄为N-

17、n-1叶。,在我国，秋熟水稻的播种期主要受齐穗期间低温的限制。水稻安全齐穗最低温度20(粳)、22(籼)和23(杂籼)。因此，最迟播期应保证水稻在秋季日均气温稳定通过20(粳)、22(籼)、23(杂籼)的终日前齐穗。以此为依据，根据当地气象资料和品种播种到齐穗所需有效积温，推算最迟播种期。 在生长季节允许条件下，适宜播期应将水稻抽穗结实期安排在最有利于灌浆结实的季节。,关于最佳抽穗结实期 最佳抽穗结实期是指一个地区温光条件最有利于提高抽穗至成熟期光合积累量的时间段。 研究表明：抽穗期日均温2526，抽穗结实期日均温2122，日温差10以上是一个地区水稻的最佳抽穗结实期。 在高产地区普遍规律是，

18、抽穗至成熟期的平均最高气温在光合作用的最适宜温度25左右，平均最低温度在15左右。,丽江水稻最佳灌浆期,二、壮秧指标与播种量确定,1、秧龄 播期确定后，由于前茬收获迟早不同或移栽适期的限制(寒地水稻)，带来秧龄的长短不一。 拔秧移栽起始叶龄：按幼苗发根规律，1-2 叶秧苗可以带芽谷移栽(3叶期发根)。3-4叶秧苗处于断奶期，易死亡，只能带土移栽。因此，拔秧移栽最小叶龄为5叶期秧苗。 拔秧移栽最大叶龄：N-n-1叶龄期，这一叶龄期移栽大田不再发生有效分蘖，完全依靠基本苗成穗。,2、壮秧形态指标 4叶以下小苗，以3叶期秧苗适时超重为壮秧的指标。 4叶以上秧苗，以主茎与分蘖保持N-3同伸关系为指标。

19、如果分蘖的发生落后于 N-3规则，表明秧田群体分蘖动态出现分蘖停滞，群体条件恶化，应移栽。若此时再不移栽，原来的壮苗将转化为弱苗。,3、播种量确定,据观测，不论是在秧田还是本田期，LAI达到4分蘖发生便受影响，LAI=4.5为分蘖发生的极限。 因此，秧田适宜苗数(万/亩)=4.5666.7/S。 其中，S为移栽时秧苗单株叶面积(cm2)。 S受移载秧龄、品种、育秧方式和肥力水平影响，可以通过具体测定，取得一个地区、不同品种、不同育秧方式下的S值。 一般情况下，粳稻5叶平展S=15，6叶平展S=20，7叶平展S=30，8叶平展S=65；籼稻5叶平展S=25，6叶平展S=30，7叶平展S=65，8

20、叶平展S=135。,秧田适宜苗数确定后，进而根据种子千粒重、发芽率和成秧率计算播种量。,4、秧田期管理技术要点,(1)播前种籽处理晒种、选种 (2)浸种(消毒）吸足谷重1/3的水分 (3)催芽 高温露白(35-38)，15-18h，至80%破胸； 适温催根(30-35)，翻堆散热，至齐根； 保湿促芽(20-25)，保湿，至根长一粒谷、芽长半粒谷； 摊凉锻炼(自然温度)，摊薄炼芽1d。,(4)秧田耕整 平、上软下硬，秧板上铺3cm泥浆，软硬度达自然落入半粒谷。 (5)播种 播种均匀，塌谷至谷粒刚好入泥，细土覆盖1cm (6)秧田期管理 第1叶平展前，水不上秧板，保持土壤湿润、通气，晴天满沟水、阴

21、天半沟水、烈日跑马水。 第2叶期施断奶肥3-5kg/亩尿素，水分管理与1叶期相同。,第3叶期薄水灌溉，防止秧苗生理失水。遇寒潮低温时深水护苗，低温过后逐步排浅水层。 第4叶期以后，浅水灌溉，不宜断水，以免根系长得太深，不好拔苗。看苗施接力肥，具体施与不施、何时施、施多少，以保证拔秧前6-7天肥效耗尽为原则。 移栽前3-4天施起身肥（送嫁肥），尿素10-15kg左右，促使秧苗多吸N，有利于移栽后活棵返青。,三、基本苗定量,基本苗数(万/亩)=目标穗数(万/亩)/单株成穗数(个),单株成穗数定量,大中苗移栽条件下,单株成穗数=(1+t1)1+(N-n-SN-1-a)r1+t2r2 t1移栽时秧苗3

22、叶以上分蘖数 t2移栽时秧苗2叶以下分蘖数，r2相应成活率，取0.4-0.6 SN移栽秧龄 r1为SN至N-n叶龄期有效分蘖发生率，一般取0.8-0.9 a为N-n调节值，一般群体在N-n叶龄期够苗，故取0.5,小苗移栽条件下 除一次分蘖外还有大量二次分蘖成穗，且小苗移栽一般缺位2个。,单株成穗数=有效分蘖叶龄余数（N-n-SN-2-a）的数列,扩大行距，缩小株距，减少每穴栽插苗数 在保证适宜基本苗、株距不小于2.5寸(不好栽)和每穴栽插种子苗数不多于3棵的条件下，行距尽可能扩大。 扩大行距，能增加群体内的透光率。在分蘖期可以提高水温，促进水稻的分蘖； 中期可以提高对增施N素穗肥的同化能力，调

23、节糖、氮比，有利于提高分蘖成穗率、促进根系生长，抑制节间伸长、增加茎秆强度，防止叶片徒长，增强颖花分化和发育的能力，并减轻纹枯病等病害的发生；抽穗后除继续发挥中期的各种优势外，还有延缓中下部叶片和根系的衰老，增加抽穗至成熟期群体光合生产和积累的能力，增加结实率和粒重的作用。,四、施肥定量,在高产条件下，水稻拔节前吸 N、P、K的数量分别占一生吸总量的30%、35%、50%左右；拔节抽穗阶段吸收N、P、K量分别占50%、50%、40%；抽穗后吸收N、P、K量分别占20%、15%、10%。 水稻属喜铵作物, 拔节前明显偏向吸收铵态N，拔节后稻根还原力强，特别是上层根系和浮根的产生，对硝态N的吸收显

24、著增加。故也称水稻为前铵后硝作物。,（一）高产水稻对N、P、K的吸收,（二）氮肥定量,氮肥定量分为总N量和N肥运筹两部分，都是根据高产水稻需肥规律、土壤供氮规律、肥料特性和当季利用规律、以及生育期间各种情况变化来定量的，是栽培中较难定量的技术之一。,1、总N量确定 总施N量=(目标产量吸N量-土壤供N量)/肥料利用率 (1)目标产量吸N量=目标产量单位目标产量吸N量 据统计每生产100公斤稻谷吸N量粳稻在2.2kg，籼稻2.0kg。,(2)土壤供N量=无N区产量单位无N区产量吸N量 研究表明，无N区吸N量随地力(即无N区产量)提高而增加，且受土壤质地影响，粘土地比砂土地高。 无N区百公斤稻谷吸

25、N量=0.00235无N区产量+土壤因子 土壤因子粘土取0.68，砂土取0.54,(3)N肥当季利用率 不同品种、土壤质地、肥料、施肥方法、前后施肥比例、气候、土壤水分都会影响肥料利用率，有17.1-45.3%的差异。但高产条件下，上述各因素都必需保证在最适范围，所以肥料利用率高低实际上也就是各项措施合理与否的一种综合体现。,统计江苏各地600-700kg田块肥料利用率25-40%，700kg以上田块38-46%，可见40%的N素利用率是夺取高产的关键指标。,2、基蘖肥N：穗肥N 基蘖肥、穗肥的确定，目前尚缺乏强有力资料，但品种伸长节间数目影响穗肥定量是肯定的。 统计全国情况： n6品种以4:

26、56:4为宜 n=5品种以6:4为宜 n=4品种以7:3为宜,施肥原则 确保有效分蘖阶段水稻不缺N(顶4叶叶色深于顶3叶)，并保持合理的氮浓度渐降动态，到无效分蘖期降到缺N水平（顶4叶叶色浅于顶3叶）；穗分化开始N水平逐渐提高，进入二次枝梗分化以后达到不缺N水平以上(顶4叶叶色深于或接近于顶3叶)，且维持到乳熟期，乳熟后合理下降，提高物质运转。,3、氮肥定时,分蘖肥施用 分蘖肥水稻活棵后即可一次施用，其数量超过多9kgN时，可分次施用，但必须要在有效分蘖临界叶龄期前2个叶龄之前施完全部分蘖肥，且最后一次分蘖肥数量要少， 以保证有效分蘖临界叶龄期以后水稻开始轻微缺N，控制无效分蘖的发生，提高成穗

27、率。,穗肥施用 穗肥分促花肥(倒4叶)、保花肥(倒2叶)和促保花肥 (倒3叶) 三次。具体施用次数和数量与品种源库类型有关。 按群体质量理论，将每穗颖花数多、千粒重高,即总库容大的品种称为源限型品种;将每穗颖花数少、千粒重低， 即总库容小的品种称为库限型品种； 源库特征介于二者之间的称为源库互作型品种。,源限型品种往往是 5个以上伸长节间的大穗型品种，颖花退化多，结实率低，穗肥施用偏向于保花肥，促花肥、保花肥各占一半。 库限型品种一般为 5 个以下伸长节间的多穗型品种，颖花退化少，结实率高，穗肥施用量除相应减少外，偏向于促花肥，促花肥：保花肥=6：4或7：3为宜，甚至不施保花肥。 源库互作型品

28、种自身调节能力，穗肥回旋余地大，一般以促保花肥为主。,1、稻体对氮磷钾吸收保持相对稳定的比例,（三）磷钾肥定量,2、水稻对磷肥的利用 磷肥施入土壤后当季利用率平均只有14% (8-20)，其余转化成为土壤磷逐步分解利用, 水稻吸收的磷有58-83% 来自土壤，高产水稻的施磷是受土壤全磷和速磷制约的，应长期施用维持土壤等量的磷。 由于水稻当季吸收的磷主要来自土壤，故常依据土壤磷含量确定施肥数量。,不同土壤肥力指标下磷肥推荐施用量,3、水稻对钾肥的利用 钾肥溶解度大，吸收率高 (40-70%)，也易淋溶损失， 一次不宜施用过多，最好采用两次施肥。第1次作基肥，第2次在拔节期施用，各占一半。 土壤速效钾量对钾肥施用量有很大影响。