水稻设计栽培原理与技术Word格式.docx
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上部4-7个节间伸长,形成茎秆。
叶节间同伸关系:
X叶抽出=(X-1)~(X-2)节间伸长
如,一个主茎出叶总数N为16叶、伸长节间数n为5个的品种,主茎第14叶抽出期间,第1个伸长节间(主茎第13叶与第12叶之间的节间)快速伸长(图3),生产上称为拔节,时间在N-n+3叶龄期。
3、叶根同伸关系
X叶抽出=X-3叶节发根。
当分蘖长到3叶时,分蘖鞘节上长出根(图2)。
水稻拔节时,分蘖能否长出发达的根,决定了该分蘖将来能否长成穗子。
按叶与蘖、节间同伸关系,N-n+3叶龄期拔节,在拔节叶龄(N-n+3)-3叶龄期(N-n)出生的分蘖,到拔节时分蘖鞘节上开始长出根,故N-n叶龄期为有效分蘖临界叶龄期,此叶龄期以后长出的分蘖都不能成穗。
水稻次生根发生的最上节位为第1伸长节间上部的一个节位,该节位根系发生在N-n+5叶龄期(拔节后第二个叶龄期),能否如期长出根是高产的标志。
4、叶穗同伸关系
穗分化开始于叶龄余数3.5左右,完成于破口前。
表1穗分化各期对应叶龄余数
苞分化期
3.5-3.1(3.5)
一次枝梗分化期
3.0-2.6(3.0)
二次枝梗分化期
2.5-2.1(2.5)
颖花分化期
2.0-1.6(2.0)
雌雄蕊形成期
1.5-0.8(1.5)
花粉母细胞形成期
0.8-0.4(0.5)
减数分裂期
0(0.3)
花粉充实完成期
0-出穗
任何水稻品种穗分化,是固定不变的。
拔节期为N-n+3叶龄期~N-n+2.9,平均N-n+2.5),是可变的。
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,n<
6的品种
衔接型:
穗分化与拔节同时,n=6的品种
分离型:
先拔节后穗分化,n>
三、水稻生育进程设计
由于水稻根、蘖、茎、穗的生长发育与主茎出叶存在着同伸规则,而在同一个地区播期相近条件下,同一品种的N和n是比较稳定的。
因此,以主茎叶龄为指标,可以对根、叶、蘖、茎、穗的建成和产量因素形成在时间上作精确定量诊断,这就是叶龄模式。
1、三个最关键叶龄期设计
(1)有效分蘖临界叶龄期:
高产群体的有效分蘖临界叶龄期为N-n叶龄期(n≧5),或N-n+1叶龄期(n≤4)。
(2)拔节期:
N-n+3叶龄期或n-2的倒数叶龄期。
(3)穗分化叶龄期:
穗分化开始于N-叶龄期或。
图5水稻生育进程叶龄模式示意
2、高产群体茎蘖数设计
高产群体茎蘖数的变化,有其严格的叶龄期和指标值。
共同的模式有:
(1)N-n叶龄期群体够苗,茎蘖数=目标穗数。
(2)N-n+3叶龄期或稍前半叶群体出现高峰苗数,茎蘖数为目标穗数的1.2倍,成穗率75%以上。
3、高产群体叶色变化节奏设计
高产群体叶色“黑黄”节奏变化,有其严格的叶龄期和叶色指标值。
(1)N-n叶龄期以前,群体叶色应“黑”,叶片的含氮率应在3.5%左右,顶4叶叶色>顶3叶,有利于促进有效分蘖发生。
(2)N-n叶龄期,叶色开始褪淡,叶片含氮率下降至2.7%(粳稻)和2.5%(籼稻)左右,顶4叶=顶3叶(两叶叶色相等),分蘖速度明显减慢。
(3)无效分蘖期至拔节期(N-n+1)~(N-n+3),叶色要明显“落黄”,叶片含氮率下降至2.5%以下(2.2-2.4%),顶4叶叶色<顶3叶,新分蘖停止发生,无效分蘖和叶、茎的生长均受到有效控制。
(4)倒2叶期(颖花分化)开始直至抽穗后的15-20天,叶色应回升显“黑”,叶片含氮量上升为2.7%(粳稻)和2.5%(籼稻),顶4叶叶色=顶3叶,有利于促进穗分化形成大穗,并提高结实率。
(5)抽穗15-20天后,叶色逐渐褪淡,至成熟期能保持2片以上绿叶,有利于提高结实率和粒重。
4、调控措施后效应设计
(1)施用氮素等促进生长的技术,其作用期发生于以后的1、2乃至3个叶位(如施用量多)。
例如,6叶期(N)施氮将会促进第7、8甚至9叶(N+1,+2或+3叶期)及它们的同伸分蘖的生长,且其肥效的高峰期往往发生在8叶期(N+2)。
因此,为控制无效分蘖的发生,必须在N-n-2叶龄期以前结束分蘖肥的施用。
为了促进颖花的分化,促花肥应在倒4叶期施下;
为防止颖花退化,保花肥必须在倒2叶期施下。
(2)烤田等控制生长的技术,其作用期一般产生于造成植株水分亏缺的后一个叶龄期。
例如,为控制N-n+1叶龄期无效分蘖的发生,应在N-n-1叶龄期排水搁田,到N-n叶龄期才能造成植株水分亏缺,产生的控制效应在N-n+1叶龄期,不仅把N-n+1叶控短,而且把该叶龄的同伸分蘖被控掉。
同理,为控制第一节间的伸长,应在第一节间伸长的N-n+3叶龄期以前1、2个叶位排水烤田,使植株水分亏缺产生在第一节间伸长前,才能有效控制第一节间的伸长。
四、高产群体质量指标设计
1、抽穗至成熟期干物质生产量——核心指标
形成水稻产量的干物质75%以上来自抽穗至成熟期,产量越高抽穗至成熟期干物质生产量在产量中所占比例越高。
表2产量与抽穗至成熟期干物质生产量的关系
产量水平
(kg/亩)
产量干重
抽穗至成熟期
生产量(kg/亩)
占产量干重比例
(%)
600
513
400
78
700
599
500
83
800
684
88
产量每提高100公斤,抽穗至成熟期干物质生产量占目标产量干重的比例大约提高5个百分点。
抽穗至成熟期干物质生产量=目标产量干重×
抽穗至成熟期干物质生产量占产量干重比例。
2、抽穗期干物质量和LAI——基础指标
抽穗期干物质量与产量为抛物线关系(图6),有一个最适的临界值,因此是基础指标。
水稻产量=生物产量×
收获指数。
同一品种,在同一地区相同的耕作栽培制度下,收获指数比较稳定,约0.5左右。
生物产量=目标产量干重/收获指数。
抽穗期干物质量最适值=生物产量-抽穗至成熟期干物质生产量。
抽穗期LAI与产量也为抛物线关系,有一个最适的临界值,也是基础指标。
抽穗期LAI最适值以满足抽穗期水稻基部叶片受光量为光补偿点一倍为宜。
生理学研究以证明,水稻叶片光补偿点为1000lx,因此基部叶片临界受光量应为2000lx。
由于种植地抽穗期光照条件的差异,和品种株型不同,消光系数存在差异,抽穗期LAI最适值应按门司正公式计算确定。
式中:
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
例如,江苏南部水稻9月底抽穗,此期正午日照50000lx;
粳稻品种上三叶叶角平均值一般为25度,K=Sin(25)=0.42;
抽穗期LAI最适值=-ln(2000/50000)/0.42=7.6。
3、抽穗期株型——保障指标
要保持抽穗至成熟期较高的干物质生产量,必有其严格的株型指标值。
(1)抽穗期(第N叶平展后8~10天,N+1叶期)单茎具有与伸长节间相等数量的绿叶数;
叶长序23145;
基部第1、2节间短,总长度<
株高10%。
(2)成熟期单茎具有1.5~2.5张以上绿叶。
图7亩产700-800公斤群体发展动态指标示意
五、农艺技术设计
1、播种期
适宜播期以当地最佳抽穗结实期为依据,由品种从播种—抽穗的天数反推来确定。
关于最佳抽穗结实期:
高产水稻一生需要有适宜的大气温度条件,尤其是抽穗前15天至抽穗后25天这40天中要有适宜的温度条件,不能出现低于15℃高于35℃(粳稻)和38℃(籼稻)的危害性温度。
观测结果一致表明,粳稻抽穗期的日均温25℃左右最利于提高结实率,灌浆至成熟期的日均温21℃左右千粒重最高。
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。
2、移栽期
水稻安全移栽温度为15℃以上。
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4叶1心秧苗。
允许最长秧龄为N-n-1叶,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。
在满足上述条件下,移栽期主要根据茬口确定。
若茬口不是限制因素,5叶1心为最适移栽叶龄。
3、秧田播种量
播种量主要受秧龄影响,以培育叶蘖同伸壮秧为准则,秧龄越长越稀播。
秧田LAI达到4,分蘖发生便受影响,LAI=4.5为分蘖发生的极限。
×
666.7/S。
其中,S为移栽时秧苗单株叶面积(cm2)。
S受移栽秧龄、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叶平展S=135。
4、基本苗数
基本苗数(万/亩)=目标穗数(万/亩)/单株成穗数(个)
其中,单株成穗数可按叶蘖同伸关系由本田有效分蘖叶位数查表3估测。
表3本田期主茎有效分蘖叶位数对应分蘖发生理论值C
主茎有效分蘖叶龄数
分蘖鞘不发生分蘖品种
分蘖鞘发生分蘖品种
(杂交籼稻)
1
2
3
4
5
7
8
12
6
20
18
33
27
54
9
40
10
59
143
直播稻:
本田期一般主茎4叶期不分蘖,5叶期才普遍分蘖,够苗叶龄期为N-n+a叶龄期(a为有效分蘖临界叶龄期调节值,取1~-2)。
如果一个常规品种N=12,n=4,取a=-1(希望较N-n叶龄期提前1叶够苗),够苗叶龄期=12-4-1=7,本田有效分蘖叶位数=7-4=3(直播稻4叶期不分蘖),查表3,C=3。
若分蘖发生率为70%,则:
单株成穗数=1(主茎)+3×
0.7
=3.1
若目标穗数30万/亩,基本苗数=30/3.1=9.7(万/亩)。
按种子发芽率90%、成苗率60%、千粒重26克计,播种量=9.7×
0.6)×
26/100=4.7(kg/亩)。
移栽稻:
若移栽叶龄为SN,移栽后长1叶才分蘖,够苗叶龄期为N-n+a叶龄期(a为有效分蘖临界叶龄期调节值,取1~-2)。
如果一个常规品种N=16,n=5,取a=0(希望在N-n叶龄期叶够苗),够苗叶龄期=16-5
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