作物栽培学-水稻：水稻-5

主要教学內容第一节概述国民经济意义、生产概况、水稻分区、稻作发展第二节水稻栽培的生物学基础起源分类、发育特性及其应用、生育过程与器官建成。第三节水稻产量形成及其调控产量构成因素、品种源库类型、群体质量指标与调控第四节稻米品质形成与调控品质形成、调优技术。第五节水稻基本栽培技术育秧、施肥、水分管理第六节水稻其他栽培技术抛秧、机插、旱种、直播经严格测产，湖南省隆回县羊古坳乡108亩‘Y两优2号’试验田平均亩产926.6公斤。…….经中国农业部核定，由袁隆平研制的“Y两优2号”百亩超级稻试验田平均亩产达926.6公斤，再创世界纪录。据新华社长沙2011年9月19日电

11月4日，兴化市钓鱼镇甬优8号水稻百亩丰产方项目接受省专家组验收，验收田块水稻亩均产量达到898.9公斤，最高单产达937.2公斤。钓鱼镇甬优8号超高产攻关项目亩均产和最高单产双双创造了平原主产区稻麦两熟条件下水稻单产的全国纪录。发布日期：2009-11-06

农业部水稻专家组副组长扬州大学张洪程教授播种移栽幼穗分化抽穗营养生殖水稻一生简图秧田期分蘖期长穗期开花结实期营养生长阶段生殖生长阶段成熟30-35天早稻25-30天中晚稻35-50天第三节水稻产量形成及其调控生物产量(biomass):

指生育期间生产、积累的有机物质总量，即地上部植株所有干物质的收获量；经济产量(economicyield):指经济产品器官(稻谷或糙米)的收获量(Grainyield)。通常所说的产量是指经济产量。经济系数(economiccoefficient)

经济产量在生物产量中的比例，也称收获指数（harvestindex）。Harvestindex=经济产量/生物产量一、产量构成因素水稻产量=单位面积穗数×每穗粒数×结实率×千粒重

作物产量构成理论的奠基人：英国人Engledow,1923，发表了一篇论文“关于禾谷类产量的研究”。产量形成3个阶段：穗数构成阶段颖花数构成阶段结实率和粒重构成阶段

籽

粒产量单位面积穗数每穗粒数结实率千粒重15.2万穗/亩271粒/穗86%结实率26.5g千粒重938.8kg/亩(14.08t/ha)？15.2万×271×86%×26.5g

(一)单位面积穗数的形成与调控单位面积穗数是产量构成中形成最早、最活跃的因素，也是其后各因素形成的基础。水稻单位面积穗数=基本苗+单株有效分蘖数总茎蘖数=主茎+分蘖总数；有效分蘖期：分蘖开始至与最后穗数相等的时期（等苗期,够苗期）；最高分蘖期：分蘖数最多的时期（高峰苗期，从等苗期到拔节期）。

(一)单位面积穗数的形成与调控有效分蘖：能够长成穗的分蘖在拔节期至少长有3叶或3叶以上，已形成自身根系，能独立吸收水分、养料，进入自养过程。这些分蘖一般可成为有效分蘖。

无效分蘖：不能长成穗的分蘖在拔节期分蘖<3叶，不能形成自身根系，不能能独立吸收水分、养料，中途消亡。有效穗数促进有效分蘖减少无效分蘖增加穗数

(一)单位面积穗数的形成与调控分蘖成穗率（%）＝分蘖成穗数/最高分蘖数×100(一般高产稻田的成穗率为60％～85％，早稻偏低，单季中晚稻偏高。长江中下游单季稻的高产田成穗率为70%～80%。)提高单位面积穗数：（1）栽足基本苗（2）促进分蘖的发生（3）提高成穗率

(一)单位面积穗数的形成与调控分蘖盛期的条件对穗数影响最大

(一)单位面积穗数的形成与调控穗数调控的高产栽培技术：（1）培育壮秧（2）确定适宜的基本苗数量（3）高质量栽插的基础上，早施适量的分蘖肥（4）控制肥水供应（水分管理技术）促进分蘖早发快长；在群体总茎蘖数达到预期穗数的80％时及时控制肥水，调节分蘖的发生与发育，使最高茎蘖数适宜，成穗率高，适时实现预期的穗数。

(二)每穗颖花数及其调控

在单位面积上穗数确定后，每穗平均着生的颖花数就决定了单位面积的总谷粒数。每穗颖花数＝分化颖花数－退化颖花数每穗粒数:

每个稻穗上着生的总粒数（总颖花数）每穗颖花数＝分化颖花数－退化颖花数1、促进颖花分化：分化颖花数与秧苗和茎秆的粗壮程度密切相关，从苗开始就对每穗颖花数有影响。穗上一次枝梗的多少与茎秆内维管束数目的多少呈显著的正相关。生产上应注意培育壮秧与壮秆。

对颖花分化影响最明显的时期始于穗轴分化期，以二次枝梗分化期对颖花分化促进力最大。每穗颖花数＝分化颖花数－退化颖花数2、减少颖花退化：幼穗减数分裂期对环境反应最为敏感，减数分裂期是水稻每穗颖花数从分化增加到退化减少的消长转折时期。

减数分裂期良好的生长环境条件。3、调控顺序（1）培育壮秧（2）促进早分蘖（3）施用促花肥或保花肥丁颖，著名的农业科学家、教育家、水稻专家，中国现代稻作科学主要奠基人。

“真诚的科学工作者，就是真诚的劳动者”

——丁颖序号时期（丁颖划分法）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花粉完成期丁颖划分法简要划分法第一苞分化期苞分化期枝梗分化期一次枝梗原基分化期二次枝梗及颖花原基分化期颖花分化期雌雄蕊形成期花粉母细胞形成期减数分裂期花粉母细胞减数分裂期花粉内容物充实期花粉充实完成期花粉完成期促花肥保花肥

(三)结实率及其调控

结实的概念生理学:果实受精（果实座果，seed-setting)农学：籽粒受精＋受精籽粒的充实（gainfilling),结实率：seed-settingrate(percentage)grainfillingpercentagefilled-grainpercentageripenedgrainpercentage结实率(%)＝饱粒数（比重>=1)/总粒数×100总粒数＝饱粒数+空粒数+秕粒数减数分裂期障碍性冷害冷害热害空粒充实生长不良秕粒空粒的形成:减数分裂期易形成雄性不育抽穗开花期易发生授粉或受精不良不良条件灌浆结实期的灌浆充实不良秕粒的形成:(1)影响千粒重的因素千粒重谷壳容积胚乳充实度减数分裂期影响最大光照和营养灌浆盛期影响最大环境和营养遗传遗传千粒重：1000粒籽粒的重量，意义上等同于单个粒重。

(四)粒重及其调控

(2)影响千粒重的时期

抽穗前：决定颖壳的容积大小，即籽粒库容的决定。

抽穗后：充实程度的高低直接影响粒重的大小。(3)千粒重的提高策略

抽穗前：改善穗分化期生长条件，增加籽粒库容的大小。

抽穗后：提高籽粒的充实程度，增加粒重。主要决定于遗传特性，育种改良。提高籽粒灌浆物质的供应量。籽粒灌浆物质：60－90%抽穗后光合产物;10－40%花前储存的碳水化合物的在调运（remobilization)1、提高抽穗后的光合生产能力；2、提高花前茎中碳水化合物的积累。（1）塑造良好的群体；（2）良好的肥水管理

以雌雄蕊形成为界：此前，决定了产量库容的上限；此后，决定了库容的充实程度。

(五)水稻产量形成过程

(五)水稻产量形成过程干重变化曲线籽粒产量＝A+B构成产量的物质来源产量的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%。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1.1～1.2倍研究证明，抽穗至成熟期间干物质生产量与产量极显著正相关。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。产量结构及决定时期水稻产量各构成因素的形成过程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。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)。粒重形成时期：粒重形成始于二次枝梗分化期到成熟，决定时期为齐穗～齐穗35d。抽穗前主要影响谷壳容积，是粒重形成的基础时期。产量构成因素之间的关系二、水稻品种源库类型

1、源库概念：源(source)

：生产和输出光合产物的部位；库(sink)：接受和贮藏光合产物的部位；流(flow)：光合同化物的运输库大小：sinksize;库活性：sinkactivity库强：sinkstrength=sinksize×sinkactivity二、水稻品种源库类型

2.水稻品种源库类型

80年代末，曹显祖等运用作物产量源库理论，依据各品种产量形成的主要限制因子(内因)，将长江中下游现用水稻品种划分为：1）源限制型(限制产量的主要因子为光合同化物的不足)2）库限制型(限制产量的主要因子为库容量不足)3）源库互作型(库、源共同制约着产量)并提出了相应的栽培对策，从理论到实践形成了一套较为完整的因种栽培理论与技术体系。（一）作物群体质量概念群体质量是指在群体的质量和数量各项指标中最优化的数值。高产群