主题一教案(特种稻栽培概况及其生物学基础)

1、杨 凌 职 业 技 术 学 院课 时 授 课 计 划课程名称：特种作物栽培授课专业：生物技术及应用课题（章节）： 单元二 特种稻栽培概况及其生物学基础 第三章 特种稻一、教学基本要求1. 理解特种稻的概念和分类。2. 掌握特种稻的生物学基础。3. 掌握特种稻的栽培技术。4. 了解特种稻的开发与利用。二、教学重点及难点重点：特种稻的概念及分类；特种稻的生物学基础；特种稻的开发与利用。难点：特种作物的栽培技术。三、能力要求.能够从形态上识别特种稻。.能描述特种稻的栽培要点。四、作业及思考题特种稻有哪几种类型？简述特种稻的栽培要点。五、教材及参考书教材：胡立勇，特种作物栽培学，湖北科学技术出版社，2

2、009参考书：关崇梅，特种作物栽培学，西安地图出版社2003；刘玉凤，作物栽培学，高等教育出版社2009。主要内容：特种稻栽培概况及其生物学基础一、水稻栽培的意义1、水稻栽培的地位水稻是我国最主要的粮食作物。全中国水稻年产量达2000亿公斤，占世界产量的一半以上，平均单产是世界水平的1.6倍。水稻是我国主要粮食作物,在粮食安全中占有极其重要的地位。水稻常年种植面积约3000万公顷，占全国谷物种植面积的30，世界水稻种植面积的20；稻谷总产量近20000万吨，占全国粮食总产的40，世界稻谷总产的35；稻谷平均单产6.212吨公顷，是单产最高的粮食作物。稻米营养价值较高。大米本身富含蛋白质、脂肪、

3、碳水化合物,又含有钠、钾、钙、镁、磷、铁、锌、铜、锰等物质及VE、B1、B2、B6、叶酸等维他命元素,是人体必须补充的营养元素,且大米性甘味平,具有健脾养胃、益精强志、聪耳明目之功效,被誉为“五谷之首”。水稻具有高产稳产的栽培特点。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。营养生长和生殖生长较协调，经济生产效率水稻的高。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

4、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。副产品用途极广，可作为饲料、轻工业原料和肥料。稻壳的深度开发应用领域相当广泛，可以制成碳化稻壳、稻壳制碳棒、稻壳发电、制糠醛、环保制品等。米糠虽然只占稻谷总重的6%8，却占有稻谷64的重要营养成分，除含有丰富的蛋白质、脂肪、糖类、维生素、膳食纤维和矿物质等营养成分外，还含有生育酚、生育三烯酚、脂多糖、r-谷维醇等多种天然抗氧化剂和生物活性物质，对人体健康和现代文明病的预防和治疗具有重

5、要意义。是一种有广泛开发潜力的高附加值资源。2、我国水稻种植的特点 、小农经营。 水稻生产以家庭为单位，由于人均耕地少，每户耕种的田地很少，我国南方每户耕种的水稻面积一般少于1公顷； 、单位面积产量高，但商品率低。 农民在田里精耕细作，使稻谷的单位面积产量较高。但是由于生产规模小，每户稻谷的总产量不大，受传统观念及经济水平的制约，农民将收上来的稻谷的相当一部分留作自用，而送到市场上出售的稻谷有限； 、机械化和科技水平较低。 农民一般从事手工劳动，虽然近一二十年来，利用电力进行灌溉、脱粒等发展较快，化肥、农药的使用量的逐步提高，但从总体上看，机械化和科技水平还比较低 ；除日本在稻田机械化方面取得

6、较大进展外，亚洲其他国家水稻生产的机械化水平仍然很低。 、水利工程大。 灌溉是水稻的生产基础。季风区水旱灾害频繁，对水稻的生产威胁和大。小农经营无力建设水利工程，需要政府的大力投资并组织水利工程的建设；二、水稻的类型1、按品种的分类可分为早稻(早、中、迟熟)、中稻(早、中、晚熟)、晚稻(早、中、晚熟)，熟制是因地、因时相对而言。我国水稻品种全国熟性期的划分，是以各品种在南京的抽穗期作为标准；地区熟性期的划分，则按地区品种在当地的生育期长短而定，不同熟期类型的品种，具有不同的生育期日数、不同生育型，在不同的生态条件下生长，因此必须按熟期特点进行搭配和釆取相应的栽培措施。2、按穗粒性状分类分为大穗

7、型和多穗型，大穗，杆粗、叶大、分蘖少、单株穗数少而穗大粒多；多穗型，杆细、叶小、分蘖多、单株穗数多而穗小粒少。在栽培上大穗型采取低群体、壮个体，重视中期施肥，后期养根保叶的措施；多穗品种适于密植，中期调控氮素，后期防倒伏。3、按株高分类分高、中、矮杆品种，梗稻偏矮、籼稻偏高，其标准:株高低于100厘米为矮杆，高于120厘米为高杆，其间为中杆。4、按杂交稻和常规稻分类表现出明显的杂种优势，易取得大面积高产，但制种不孕率高，成本也高；常规稻不制种，利于良种的加速繁殖，成本也较低。我国现在的水稻生产是杂交稻和常规稻并存，以常规稻为主。5、按米粒特征籼稻（Indica rice）：有20%左右为直链淀

8、粉。属中黏性。籼稻起源于亚热带，种植于热带和亚热带地区，生长期短，在无霜期长的地方一年可多次成熟。去壳成为籼米后，外观细长、透明度低。有的品种表皮发红，如中国江西出产的红米，煮熟后米饭较干、松。通常用于萝卜糕、米粉、炒饭。粳稻（Japonica rice）：粳稻的直链淀粉较少，低于15%。种植于温带和寒带地区，生长期长，一般一年只能成熟一次。去壳成为粳米后，外观圆短、透明（部分品种米粒有局部白粉质）。煮食特性介于糯米与籼米之间。用途为一般食米。6、按米粒糯性划分可分为非糯稻和糯稻。中国做 HYPERLINK /view/507136.htm主食的为非糯米，做 HYPERLINK /view/1

9、24631.htm糕点或酿酒用为糯米，两者主要区别在米粒粘性的强弱，糯稻粘性强，非糯稻粘性弱。粘性强弱主要决定于淀粉结构，糯米的淀粉结构以 HYPERLINK /view/292124.htm支链淀粉为主，非糯稻则含直链淀粉多。当淀粉溶解在碘酒 HYPERLINK /view/57905.htm溶液中，出于非糯稻吸碘性大，淀粉变成蓝色，而糯稻吸碘性小，淀粉呈棕红色。一般糯稻的耐冷和耐旱性都比非糯稻强。 三、水稻区划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

10、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。我国的六个稻作区：东北半湿润早熟单季稻作区：黑龙江流域以南、长城以北地区，包括黑龙江、吉林、辽宁和内蒙古东部地区。主栽品种以早粳和特早熟早粳为主。西北干旱单季稻作区：地处大兴安岭以西的北方大部地区，包括内蒙古西部、新疆、宁夏、甘肃大部。品种主要是早熟早粳、中粳。华北半湿润单季稻作区：地处秦岭淮河以北，长城以南地区，包括北京、天津、河北、内蒙古东南部、山东、山西、河南大部、安徽和江苏淮河以北地区、陕西中北部、甘肃兰州以东地区。种植品种以粳稻为主。西南湿润单季稻作区：地处我国中西部及高原地区，包括四川、湖南西部、贵州大部、云南中北部

11、、青藏高原河谷地区。水稻垂直分布明显，低海拔以籼稻为主，高海拔以粳稻为主，中间地带籼粳混栽。长江流域湿润单双季稻作区：地处南岭以北、秦岭以南、包括江苏及安徽中南部、上海、浙江、江西、湖南、湖北、四川盆地、陕西和河南的南部。早稻品种多是籼稻，中稻品种多为籼型杂交稻，连作晚稻和单季晚稻以粳稻为主。华南湿润双季稻作区：南岭以南，包括云南西南部、广东、广西、福建、海南和台湾等省(区)。种植品种以籼稻为主，山区也种粳稻。四、特种稻水稻栽培的生物学基础一、水稻一生的概述（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

12、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。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。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。三性：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

13、。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”。、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”。 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。北方稻区粳稻品种，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。

14、（二）生育阶段、生育时期和生长型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）。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5-9）。二、水稻各器官的生长发育（一）、种子发芽与幼苗生长1、稻种的形态和构造61724538131112910 稻谷和颖果的形态和.

15、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

16、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”。3 稻种萌发与幼苗生长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5A）。生产上的破胸、发芽在催芽过程中完成。（二）根的生长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

17、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4-13）。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4-14），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。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，

18、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5-3）。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。 （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。（四）叶的生长稻叶互生。除先出叶（胚芽鞘、分蘖鞘）、

19、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5-6）。（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。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

20、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。（六）稻穗的分化和形成1 稻穗的组成和小穗的构造穗为圆锥花序（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。稻穗的