水稻栽培学完整版

水稻栽培学第一节概述

水稻生产的国民经济意义水稻生产概况我国水稻分区我国稻作科学的发展

一、水稻生产的国民经济意义1、水稻是我国的主要粮食作物全国以稻米为主食的人口占总人口的50%；水稻种植面积平均占谷物播种面积的25%-26%；稻谷总产占粮食总产的40%以上，占全国商品粮的近50%。2、水稻是高产作物通过水分管理调节土壤肥力，提高对肥料和光、热、CO2等自然资源的利用率，具有高产潜力；全球高产纪录逾每公顷15吨；经济系数高，干物质积累大3.水稻适应性强，种植范围广深水稻、旱稻分布广耐酸、盐等（淹水条件下土壤理化性状的变化）稻的类型4、稻米营养价值较高与其它粮食作物相比，稻米含粗纤维少，淀粉粒小，易于消化，各种营养成分的可消化率和吸收率都较高，特别适合人体需求。5、水稻综合利用广米糠是家畜的精饲料，可用于酿酒及医学、化工等；稻草可用于造纸、编织，以及有机肥（硅酸肥）。二、水稻生产概况（一）全球生产概况我国水稻播种面积占世界第二,产量占世界第一，占全球总量的31％；亚洲水稻播种面积占世界的近90％，水稻产量占全球水稻产量的91％。印度、中国、印度尼西亚、孟加拉国、泰国5国水稻播种面积均在1000万hm2以上。印度是全球播种面积最多的国家，水稻播种面积占全球总播种面积的29.5％左右。澳大利亚是水稻单产最高的国家，其后依次为埃及、韩国、美国、日本、中国。澳大利亚、埃及单产每公顷在9t以上，其他4国每公顷6~7t。印度单产量不到3t／hm2；泰国单产只有2.3t／hm2，总产在2500万t左右，但米质优良，在世界贸易中占有很大的份额，常年比例在30％以上（二）我国水稻生产概况1、总体情况单产增加快:由60年前的不足2吨/公顷增加至2010年的6.42吨/公顷;种植面积波动大:最高达3.3亿公顷,上世纪90年代中期减少至2.7亿公顷；主产区格局发生显著变化:东北地区种植面积显著增加,长江流域减少明显2.各省区水稻生产情况湖南省种植面积最大,达6300-6500万亩;黑龙江发展最快,十年内增加了4000万亩;江苏省单产最高;3.浙江省水稻生产情况种植历史悠久，7000年前已开始种植水稻，素有“鱼米之乡”之称，稻米是城乡居民的主食。上世纪80年代初水稻播种面积曾达3700万亩以上，稻谷总产达1500万吨以上，播种面积占粮食作物播种面积的70％以上，稻谷总产量占全年粮食总产量的80％以上。90年代以后，浙江省开始种植业结构调整，水稻播种面积持续下降，总产随之减少。2010年全省水稻种植面积约1410万亩，其中早稻167万亩，单产415公斤/亩.

三、我国的水稻分区南自热带189‘N的海南省崖县，北至5329’N的黑龙江漠河；东至台湾，西达新疆；低自东南沿海的潮田，高至海拔2710m（云南省宁蒗彝族自治县永宁乡）的西南高原，都有水稻栽培。中国水稻区划最初由丁颖先生（1957）等提出，分个6个稻作带（指导生产与科研）；1988年，中国水稻所根据各地自然生态条件、社会经济技术条件、耕作制度和品种类型等综合分析的结果，将全国划分为6个稻作区和16个稻作亚区（二级区）。四、我国水稻科学的发展（一）背景与发展趋势20世纪初，稻作面积仅1400万公顷，至40年代末，增加至2500万公顷，以单季稻为主，产量仅1—1.5吨/公顷；1949年至2001年,面积从2571万公顷增加至2882万公顷,增长11.2%;单产从1.89吨/公顷增加至6.16吨/公顷,增长226%;总产从4864万吨增加至17758万吨,增长265%。（二）目标、任务与内容目标与任务：稳定面积、主攻单产优质；每公顷6吨提高至8吨，品质符合市场要求。内容：分三步走。至2015-2017年，集成与推广实用技术，达到单产7吨，初步改善稻米品质现状；至2025年前后，加强技术创新，产量达到8吨，基本实现稻米优质化；第三步，单产稳定在8吨以上，全面实现稻米优质化。第二节水稻栽培的生物学基础一、稻的起源与分类二、水稻的发育特性及其在生产上的应用三、水稻的生育过程与器官建成一、稻的起源与分类（一）栽培稻种的起源

栽培稻种在植物分类学上属禾本科(Gramineae)稻属(oryza)植物；目前全球稻属植物已知有20多个种，栽培种只有2个，即普遍栽培稻（Oryzasativa)和非洲栽培稻（O.glaberrina)；普通栽培稻全球分布，占栽培稻面积的99%以上，非洲栽培稻仅分布于西非，丰产性差，但耐瘠性强。栽培稻的起源普通野生稻和普通栽培稻的差异浙江省晚稻多为粳稻，早稻多为籼稻籼为基本型短的不1.感温性水稻品种的感温性鉴定,一般在不同温度下种植,以高温出穗促进率表示。高温出穗促进率大者为感温性强，反之则感温性弱。高温出穗促进率（%）＝（低温下播种至出穗的天数－高温下播种至出穗的天数）/低温下播种至出穗的天数×1002.感光性水稻品种感光性的鉴定，一般在温度相同（似）的条件下进行不同日照长度处理，以短日照出穗促进率表示品种的感光性，促进率大者感光性强，反之则弱。短日照出生穗促进率（%）＝（长日照下播种至出穗的天数－短日照下播种至出穗的天数）/长日照下播种至出穗的天数×100早稻感光性较弱，晚稻较强，中稻介于两者之间。与移栽的关系15-构成了b.节间伸长和各器官伸长的关系叶、蘖、根都从节上长出。它们的分化、伸长与节生长同时进行。n叶出现时，(n-1)叶的叶鞘开始伸长，(n-2)至(n-3)节间开始伸长，(n-3)节发根，(n-3)节位出现分蘖。节间伸长与穗分化的关系：节间伸长(拔节)与穗分化的先后，因品种和生育期的不同而有差异，主要取决于主茎伸长节间数的多少。按拔节与幼穗分化的先后，可分为重叠型、衔接型和分离型。重叠型：主茎幼穗分化比拔节开始早为重叠型。这种类型多出现在主茎有4个伸长节间的早稻品种。衔接型：主茎拔节和幼穗分化是同时开始的为衔接型。这种类型多出现在一些中稻品种。分离型：主茎拔节在幼穗分化之前，两者彼此分离，称为分离型。这种类型多出现在单季晚稻品种穗及分枝(2)米粒生产过程一、水稻产量构成因素增加后期光合生产量库限制型1、抽穗至成熟期群体光合生产量是衡量水稻群体质量的核心指标水稻抽穗期群体干物质积累量与产量呈二次方程关系品种改良上随着产量潜力的提高，抽穗至成熟期的群体光合生产能力增大栽培上适当控制抽穗前的干物质积累，着力提高后期群体的光合生产积累量（一）群体质量指标2、适宜的LAI及较高的总颖花量适宜的LAI是协调源、库关系和各器官平衡发展的基础抽穗期群体适宜LAI值要通过合理的叶面积动态来实现总颖花量是提高产量的基础，是库大的表现，也是开拓源的动力3、较高的粒叶比与良好的叶系配置粒叶比表示方法：颖花/叶（cm2)、实粒/叶（cm2)、粒重/叶（cm2)生理意义：反映单位叶面积所载荷的库容大小叶系配置有效叶面积、无效叶面积；高效叶面积（倒三叶叶面积）4、较高的单茎茎鞘重抽穗期茎秆壮实，平均单茎茎重高的群体，可以起到合理配置光合系和受容系（穗）、提高群体光合和物质运转能力的作用5、较高的根活量根活量：根量与活力的乘积；颖花根活量：根活量与颖花量的比值在单位面积有足够总颖花量的前提下，水稻具有较高的颖花根活量，实质是“库”大与“源”强二者协调程度的重要标志6、茎蘖成穗率较高且穗数适宜提高成穗率是形成最适LAI的基础，适宜的高成穗率有效和高效叶面积率高；成穗率高，群体穗粒协调、穗数稳定；高成穗率群体，基部节间短而粗，群体透光好，消光系数低，光合效率高高产群体成穗率指标：80-90%（二）群体质量调控的原则1、群体质量调控的技术模式（二）群体质量调控技术第一，高产群体的培育，重点为结实期群体的高光效、高积累第二，尽量压缩群体的起点和前期的总生产量，为经济器官分化形成各器官的健壮发展让出空间；第三，充分发展个体，合理利用分蘖在群体发展中的自动调节：小群体、壮个体、高积累为塑造抽穗至成熟期各项群体质量指标全面优化的群体,最有效的途径是:满足适宜穗数目标下,提高茎穗成穗率,主攻大穗。按叶龄调控原则：控叶扩库，即控制叶的无效和低效生产，促进库的形成和生产，达到在控制适宜LAI基础上，提高库、源强度。在生长前期，凡有利于增加库而不直接增加结实期叶面积的叶龄期，尽量促进；凡叶的生长旺于库的生长，应尽量抑制。2、群体质量调控原则第四节稻米品质的形成与调控一、稻米品质及其评定方法二、稻米品质的调控三、稻米品质保优栽培技术我国对稻米品质的评价从加工、外观、蒸煮与食味、营养及卫生品质等方面进行评价；样品要求：收获、晒干（含水量13%）、去杂后存放3个月以上（理化性状趋于稳定）一、稻米品质及其评定方法反映稻米对加工的适应性，又称碾磨品质，与籽粒灌浆特性、胚乳结构及糠层厚度等有关；评价指标：糙米率、精米率、整精米率、分别为单位重量稻谷加工后的糙米、精米、完整精米的质量百分率；我国大多数水稻品种的糙米率、精米率一般在77-85%和67-80%。整精米率变异很大，20-75%不等，是加工品质的重要指标。1、加工品质又称市场或商品品质；主要评价指标：垩白米率、垩白面积、垩白度、透明度、粒形等；垩白米率是整精米中垩白米的百分比，垩白是胚乳充实不良引起的空隙导致光的散射，外观上形成白色的不透明区，按发生的部位要为腹白、背白和心白。垩白面积：垩白占整粒米投影面积百分比；垩白度：垩白米率占垩白面积的乘积；透明度：精米在光透视下的晶亮程度。粒形：以长宽比表示2、外观品质米饭的色、香、味及其适口性（粘弹性、柔软性等），反映稻米的食用特性；评价方法：口感品尝；理化指标，直链淀粉含量、糊化温度、胶稠度、米饭粘性、硬度、气味以及冷饭质地等；直链淀粉含量一般为6-34%，分为极低（<8%）、低（8-20%）、中（20-25%）、高(>25%）4个等级。高，米饭胀性大，干松而色淡，冷后质硬，食味较差；中低，米饭胀性小，湿粘而有光泽，柔软不蓬松，品质较好。3、蒸煮与食味品质指精米中蛋白质及其氨基酸等养分的含量与组成，以及脂肪、维生素、矿物质等；蛋白质含量以及氨基酸组成是最主要的营养品质指标蛋白质含量高的稻米，饭口感变差，食味不佳。4、营养品质主要是稻米中农药及重金属元素等有害成分的含量；检测内容：有毒化学农药、重金属、黄曲霉素、硝酸盐等5、卫生品质二、稻米品质的调控加工和外观品质：粳稻的糙米率、精米率和整精米率一般高于籼稻；晚籼高于中籼，中籼高于早籼；主要是稻米中农药及重金属元素等有害成分的含量；籼稻细长形，粳稻粗短形蒸煮与食味品质：粳稻直链淀粉含量较低，糊化温度低，米饭胀性小；籼稻直链淀粉含量高，糊化温度高，米饭胀性大，冷后质硬；蛋白质含量：一般籼稻（8%）高于粳稻，早稻高于晚稻（与灌浆期长短有关）1、稻米品质的品种间差异气象因子对稻品质的影响土壤生态条件对稻米品质的影响栽培条件对稻米品质的影响环境污染对稻米品质的影响2、环境与栽培条件对稻米品质的影响（1）气象因子对稻米品质的影响南方早籼品种作晚季栽培，米质变好，受温度的影响；灌浆期平均气温是影响米质最主要的气象因子，光照条件居次整精米率、垩白、透明度、糊化温度、直链淀粉及蛋白质含量受气象因子的影响大，糙米率、精米率、粒形受影响较小；气象因子影响米质以灌浆结实中期较大，前期与后期较小（2）土壤生态条件对稻米品质的影响土壤条件：耕层厚度、酸碱度、养分水平、质地、有机质含量（一些微量元素影响垩白、蛋白质含量等）海拔高度：影响机制与温度有关（3）栽培条件对稻米品质的影响施肥：以氮肥的影响最大，过量恶化品质；多施磷钾肥改善食味；硅肥可增加整精米率，降低垩白面积；种植密度：随种植密度增加，整精米率下降，垩白率增加，加工与外观品质变劣；水分管理：灌浆期土壤水分适宜，精米率提高；严重缺水，垩白面积增大，直链淀粉含量降低，蛋白质含量增加，食味变差；农药和除草剂等化学品应用：主要影响卫生品质，即化学残留增加。（4）环境污染对稻米品质的影响影响卫生品质：重金属、农药等影响正常生长与籽粒发育而影响其它品质组分。3稻米品质保优栽培技术优质水稻品种选择与合理布局确定适宜的播栽期和种植密度土壤改良和优化施肥技术品质调优的水分灌溉技术病虫草害防治与控污技术适时收获与合理的干燥技术第五节水稻栽培技术一、育秧二、稻田耕整、种植密度与移栽三、水稻营养与施肥四、稻田水分管理五、田间障碍诊断六、主要生育阶段栽培管理（2）壮秧特征形态特征个体：茎基粗扁、叶挺色绿、根多色白、植株健壮群体：成秧率（80%以上）、整齐度高生理特征光合能力强，叶鞘内碳水化合物含量高；碳氮比（C/N）适中（中苗7-9；大苗11-14；小苗含氮量高）；束缚水含量高（占鲜重30%以上）（3）壮秧的意义“秧好一半稻”，秧田期占营养生长期的时间较长（近1/2）壮秧栽培后返青快，起