水稻栽培學(第三節(jié))

1、n 生物產(chǎn)量生物產(chǎn)量：指生育期間生產(chǎn)、積累的有機物質(zhì)總量，指生育期間生產(chǎn)、積累的有機物質(zhì)總量，即地上部植株所有干物質(zhì)的收獲量。即地上部植株所有干物質(zhì)的收獲量。n 經(jīng)濟產(chǎn)量經(jīng)濟產(chǎn)量：指經(jīng)濟產(chǎn)品器官（稻谷或糙米）的收獲量。指經(jīng)濟產(chǎn)品器官（稻谷或糙米）的收獲量。n 經(jīng)濟系數(shù)經(jīng)濟系數(shù)：經(jīng)濟產(chǎn)量在生物產(chǎn)量中的比重。經(jīng)濟產(chǎn)量在生物產(chǎn)量中的比重。第三節(jié)第三節(jié) 水稻產(chǎn)量形成及其調(diào)控水稻產(chǎn)量形成及其調(diào)控 一、產(chǎn)量構(gòu)成因素的形成一、產(chǎn)量構(gòu)成因素的形成(一一) 單位面積穗數(shù)的形成與調(diào)控單位面積穗數(shù)的形成與調(diào)控n 水稻單位面積穗數(shù)水稻單位面積穗數(shù)=基本基本苗苗+單株有效分蘗率。單株有效分蘗率。n 單位面積上主莖和分蘗

2、單位面積上主莖和分蘗總數(shù)合稱總數(shù)合稱總莖蘗數(shù)總莖蘗數(shù)；n 從見蘗（起始分蘗）開從見蘗（起始分蘗）開始，總莖蘗數(shù)增加到與最始，總莖蘗數(shù)增加到與最后穗數(shù)相等的時期，稱后穗數(shù)相等的時期，稱有有效總莖蘗數(shù)（有效穗數(shù)）效總莖蘗數(shù)（有效穗數(shù)）決定期決定期；n 分蘗增加到拔節(jié)后不再分蘗增加到拔節(jié)后不再發(fā)生分蘗的時期稱發(fā)生分蘗的時期稱最高莖最高莖蘗數(shù)期蘗數(shù)期(或高峰苗期或高峰苗期)。(二二) 每穗穎花數(shù)及其調(diào)控每穗穎花數(shù)及其調(diào)控每穗穎花數(shù)每穗穎花數(shù) 分化穎花數(shù)分化穎花數(shù) + 退化穎花數(shù)退化穎花數(shù)始于穗軸分化期，始于穗軸分化期，以二次枝梗分化期以二次枝梗分化期對穎花分化促進力對穎花分化促進力最大最大始于雌雄蕊形

3、成期，減始于雌雄蕊形成期，減數(shù)分裂期影響最大，過數(shù)分裂期影響最大，過了減數(shù)分裂末期，每穗了減數(shù)分裂末期，每穗穎花數(shù)基本確定穎花數(shù)基本確定 1. 影響穎花分化的時期影響穎花分化的時期n一是促使穎花多分化，二是減少穎花退化一是促使穎花多分化，二是減少穎花退化2. 每穗穎花數(shù)的調(diào)控每穗穎花數(shù)的調(diào)控n積極地促進穎花多分化，必須使穗軸分化積極地促進穎花多分化，必須使穗軸分化期到穎花分化期的大約期到穎花分化期的大約710d保持良好的營養(yǎng)狀保持良好的營養(yǎng)狀況，主要是氮素營養(yǎng)況，主要是氮素營養(yǎng)穗肥（促花肥、?；ǚ剩┧敕剩ù倩ǚ?、保花肥） 促進穎花分化的肥料，施用期為促進穎花分化的肥料，施用期為第一苞分化期前至

4、第一苞分化期前至二次枝梗分化期（葉齡余數(shù)二次枝梗分化期（葉齡余數(shù)3.52.5），追施速效氮，穎），追施速效氮，穎花可增加花可增加2540。 有不利的一面，表現(xiàn)在：基部和中、上部葉片過長，有不利的一面，表現(xiàn)在：基部和中、上部葉片過長，無效分蘗增多，惡化群體結(jié)構(gòu)，同時穎花量過多。無效分蘗增多，惡化群體結(jié)構(gòu)，同時穎花量過多。10左右的總氮量即可。左右的總氮量即可。 促花肥促花肥雌雄蕊分化期（葉齡余數(shù)雌雄蕊分化期（葉齡余數(shù)1.51.51.01.0）施用速）施用速效氮肥，有效防止穎花退化，同時，有效提高穗效氮肥，有效防止穎花退化，同時，有效提高穗期葉片含氮及莖鞘中淀粉的含量，有利于后期向期葉片含氮及莖鞘

5、中淀粉的含量，有利于后期向籽粒中運轉(zhuǎn)。籽粒中運轉(zhuǎn)。1010左右的總氮量。左右的總氮量。 保?；ǚ驶ǚ视绊懡Y(jié)實率的時期是在穗軸分化開始到胚乳大體完成增影響結(jié)實率的時期是在穗軸分化開始到胚乳大體完成增長的時期，而影響結(jié)實率最大的時期，抽穗前是在長的時期，而影響結(jié)實率最大的時期，抽穗前是在穎花分化穎花分化和減數(shù)分裂和減數(shù)分裂2 2個時期，抽穗后以個時期，抽穗后以開花到胚乳增長盛期開花到胚乳增長盛期最顯著。最顯著。 結(jié)實率及其提高結(jié)實率及其提高F影響結(jié)實率的時期影響結(jié)實率的時期F影響結(jié)實率的影響結(jié)實率的因素因素在前在前2 2個時期如遇不良條件，易致雄性不育或開花受精不個時期如遇不良條件，易致雄性不育或

6、開花受精不良而形成空粒；在后一個時期如遇不良條件，則因灌漿不良良而形成空粒；在后一個時期如遇不良條件，則因灌漿不良而形成秕粒。而形成秕粒。n 抽穗前：抽穗前：植株體內(nèi)的化學組成、輸導組織和植株體內(nèi)的化學組成、輸導組織和著生穎花數(shù)對結(jié)實率影響較大。著生穎花數(shù)對結(jié)實率影響較大。F提高結(jié)實率的措施提高結(jié)實率的措施n 抽穗后：抽穗后：到胚乳大體完成增長期間光合量的到胚乳大體完成增長期間光合量的多少對結(jié)實率有著決定性意義。多少對結(jié)實率有著決定性意義。 千粒重及其提高千粒重及其提高F影響千粒重的時期和因素影響千粒重的時期和因素n決定千粒重的時期也就是決定結(jié)實率的時期決定千粒重的時期也就是決定結(jié)實率的時期二

7、、水稻產(chǎn)量形成模式與品種源庫類型二、水稻產(chǎn)量形成模式與品種源庫類型 水稻產(chǎn)量形成過程模式水稻產(chǎn)量形成過程模式1.有機物質(zhì)積累和分配過程與產(chǎn)量形成有機物質(zhì)積累和分配過程與產(chǎn)量形成2. 產(chǎn)量構(gòu)成因素模式產(chǎn)量構(gòu)成因素模式水稻產(chǎn)量構(gòu)成因素形成過程的示意圖水稻產(chǎn)量構(gòu)成因素形成過程的示意圖決定水稻產(chǎn)量的物質(zhì)積累與分配示意圖決定水稻產(chǎn)量的物質(zhì)積累與分配示意圖有機物質(zhì)積累和分配過程與產(chǎn)量形成有機物質(zhì)積累和分配過程與產(chǎn)量形成 水稻品種產(chǎn)量形成的源庫類型水稻品種產(chǎn)量形成的源庫類型F源庫的概念源庫的概念n 1928年年Mason和和Maskell提出提出n源源是生產(chǎn)和輸出同化產(chǎn)物的器官或組織是生產(chǎn)和輸出同化產(chǎn)物的器

8、官或組織n庫庫是接受和貯藏同化物質(zhì)的器官或組織是接受和貯藏同化物質(zhì)的器官或組織n源庫是相對的、動態(tài)的，在一定條件下可以源庫是相對的、動態(tài)的，在一定條件下可以發(fā)生轉(zhuǎn)化。發(fā)生轉(zhuǎn)化。 F源庫的表示方法源庫的表示方法n 源：單位面積的穎花數(shù)源：單位面積的穎花數(shù)n 庫：葉面積庫：葉面積源限制型源限制型庫庫限制型限制型源源庫互作庫互作型型品種源品種源庫類型庫類型1. 源限制型品種源限制型品種F源庫特征源庫特征n 穎花形成能力強，庫容量大且相對過剩穎花形成能力強，庫容量大且相對過剩n 莖、鞘物質(zhì)的輸出率莖、鞘物質(zhì)的輸出率與轉(zhuǎn)換率高與轉(zhuǎn)換率高 n 結(jié)實率偏低且不穩(wěn)定結(jié)實率偏低且不穩(wěn)定F栽培策略栽培策略n 以增

9、加抽穗前的莖、鞘貯存物和出穗后的光合以增加抽穗前的莖、鞘貯存物和出穗后的光合生產(chǎn)為主攻目標。生產(chǎn)為主攻目標。2. 庫限制型品種庫限制型品種F源庫特征源庫特征n 穎穎花形成能力較弱，穎花量小花形成能力較弱，穎花量小n 莖鞘的物質(zhì)輸出率低。莖鞘的物質(zhì)輸出率低。n 結(jié)實率較高且穩(wěn)定結(jié)實率較高且穩(wěn)定F栽培策略栽培策略n 以增加群體的總穎花量為主攻目標。以增加群體的總穎花量為主攻目標。3.源庫互作型源庫互作型F源庫特征源庫特征n 其庫源特性介于上述兩類品種之間或庫容量雖其庫源特性介于上述兩類品種之間或庫容量雖大，但結(jié)實率也高，源庫共同制約其產(chǎn)量形成，大，但結(jié)實率也高，源庫共同制約其產(chǎn)量形成，增源或增庫均

10、可增產(chǎn)。增源或增庫均可增產(chǎn)。 F栽培策略栽培策略n 源、庫的自身調(diào)節(jié)能力較強，措施的回旋余地源、庫的自身調(diào)節(jié)能力較強，措施的回旋余地也較大，栽培策略上應據(jù)具體條件而定。也較大，栽培策略上應據(jù)具體條件而定。n 群體質(zhì)量群體質(zhì)量，即是反映群體發(fā)育優(yōu)劣的多項性即是反映群體發(fā)育優(yōu)劣的多項性狀指標的優(yōu)化值的綜合狀況。狀指標的優(yōu)化值的綜合狀況。n 高產(chǎn)群體質(zhì)量指標高產(chǎn)群體質(zhì)量指標就是指能不斷優(yōu)化群體結(jié)構(gòu)，就是指能不斷優(yōu)化群體結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的各項形態(tài)、生理指標。實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的各項形態(tài)、生理指標。 n 水稻抽穗期群體干物質(zhì)積累量與產(chǎn)量呈二次方程關(guān)系，峰值是群水稻抽穗期群體干物質(zhì)積累量與產(chǎn)量呈二次方程關(guān)系，

11、峰值是群體的質(zhì)量值，離峰值距離愈遠群體質(zhì)量愈差；體的質(zhì)量值，離峰值距離愈遠群體質(zhì)量愈差；n 抽穗期群體干物質(zhì)量的適宜值是隨品種改良而逐步提高的。不抽穗期群體干物質(zhì)量的適宜值是隨品種改良而逐步提高的。不論何種類型的品種，與子粒產(chǎn)量最密切的是抽穗至成熟期的群體光論何種類型的品種，與子粒產(chǎn)量最密切的是抽穗至成熟期的群體光合積累量，此期的干物質(zhì)積累量愈高群體質(zhì)量也愈高，產(chǎn)量也愈高。合積累量，此期的干物質(zhì)積累量愈高群體質(zhì)量也愈高，產(chǎn)量也愈高。品種的改良，主要是大幅度地提高了抽穗至成熟期的群體光合生產(chǎn)品種的改良，主要是大幅度地提高了抽穗至成熟期的群體光合生產(chǎn)的能力。的能力。n 成熟期群體總干物質(zhì)量的增加，

12、經(jīng)濟系數(shù)的提高，主要由抽穗成熟期群體總干物質(zhì)量的增加，經(jīng)濟系數(shù)的提高，主要由抽穗至成熟期干物質(zhì)積累量決定。栽培的改進是適當控制抽穗前的干物至成熟期干物質(zhì)積累量決定。栽培的改進是適當控制抽穗前的干物質(zhì)積累，使抽穗期達到適宜值，著眼于大力提高后期的群體光合生質(zhì)積累，使抽穗期達到適宜值，著眼于大力提高后期的群體光合生產(chǎn)積累量。產(chǎn)積累量。n適宜適宜LAI對群體質(zhì)量的意義：水稻高產(chǎn)須有一個適宜的最大對群體質(zhì)量的意義：水稻高產(chǎn)須有一個適宜的最大LAI，因為，因為它是協(xié)調(diào)源、庫關(guān)系和各部器官平衡發(fā)展的基礎。它是協(xié)調(diào)源、庫關(guān)系和各部器官平衡發(fā)展的基礎。n抽穗期群體適宜抽穗期群體適宜LAI值要通過合理的葉面積發(fā)

13、展動態(tài)來實現(xiàn)：群體拔值要通過合理的葉面積發(fā)展動態(tài)來實現(xiàn)：群體拔節(jié)前后的葉面積增長應維持一個適當?shù)谋壤?。?jié)前后的葉面積增長應維持一個適當?shù)谋壤?n總穎花量是提高產(chǎn)量的基礎總穎花量是提高產(chǎn)量的基礎。對同一品種而言，只有在適宜對同一品種而言，只有在適宜LAI基礎基礎上形成較多的總穎花數(shù)，才能既提供巨大的光合作用貯藏庫，又同時促進上形成較多的總穎花數(shù)，才能既提供巨大的光合作用貯藏庫，又同時促進光合生產(chǎn)，進而提高結(jié)實率和粒重。光合生產(chǎn)，進而提高結(jié)實率和粒重。 n生理基礎：稻穗并不僅是光合產(chǎn)物被動的受容器官，還具有主動向光生理基礎：稻穗并不僅是光合產(chǎn)物被動的受容器官，還具有主動向光合生產(chǎn)系統(tǒng)合生產(chǎn)系統(tǒng)“

14、提取提取”光合產(chǎn)物的能力，調(diào)節(jié)光合產(chǎn)物的能力，調(diào)節(jié)“流流”的運轉(zhuǎn)方向和速度，可的運轉(zhuǎn)方向和速度，可形成所謂受容器官的形成所謂受容器官的“拉力拉力”，因而能促進葉片的光合生產(chǎn)效率。，因而能促進葉片的光合生產(chǎn)效率。 n粒葉比表示方法：粒葉比表示方法：穎花穎花/葉（葉（cm2）、實粒）、實粒/葉（葉（cm2）、粒重）、粒重/葉（葉（cm2）。）。n粒葉比生粒葉比生理意義理意義：穎花穎花/葉葉反映了單位葉面積所負載的庫容的大??；反映了單位葉面積所負載的庫容的大?。粚崒嵙Ａ?葉葉不僅反映單位葉面積負載庫容量的大小，而且反映了抽穗前灌漿物質(zhì)不僅反映單位葉面積負載庫容量的大小，而且反映了抽穗前灌漿物質(zhì)的積累

15、情況和抽穗后光合生產(chǎn)力；的積累情況和抽穗后光合生產(chǎn)力；粒重粒重/葉葉是源對庫的實際貢獻，它既反映是源對庫的實際貢獻，它既反映了源與庫的兩個方面，又表達了了源與庫的兩個方面，又表達了“流流”的信息。的信息。n在高產(chǎn)栽培中，衡量一個栽培技術(shù)措施是否合理，主要看它對葉面積和在高產(chǎn)栽培中，衡量一個栽培技術(shù)措施是否合理，主要看它對葉面積和穎花量的促進多少而定，凡較多地促進穎花量的增長，而較少地促進葉面積穎花量的促進多少而定，凡較多地促進穎花量的增長，而較少地促進葉面積增長的措施是合理的，反之則是不合理的。增長的措施是合理的，反之則是不合理的。 F粒葉比粒葉比n有效葉面積有效葉面積指有效莖蘗的葉面積，抽穗

16、期存活的無效分蘗有葉而無指有效莖蘗的葉面積，抽穗期存活的無效分蘗有葉而無穎花為穎花為無效葉面積無效葉面積，有效葉面積在總?cè)~面積中的比例，稱，有效葉面積在總?cè)~面積中的比例，稱有效葉面積率有效葉面積率；群體有效葉面積率越高，群體質(zhì)量越高，高質(zhì)量群體的有效葉面積率應達群體有效葉面積率越高，群體質(zhì)量越高，高質(zhì)量群體的有效葉面積率應達95%左左右。右。F葉系配置葉系配置n高效葉面積高效葉面積指有效莖上部三張葉片的面積，高效葉在群體葉面積中所指有效莖上部三張葉片的面積，高效葉在群體葉面積中所占的比例稱占的比例稱高效葉面積率高效葉面積率。由于上部。由于上部3葉與穗生育同步，提高高效葉面積葉與穗生育同步，提高

17、高效葉面積率，必然伴隨高成穗率和大穗形成，獲得高總穎花量，粒葉比隨之增大，率，必然伴隨高成穗率和大穗形成，獲得高總穎花量，粒葉比隨之增大，而且由于頂而且由于頂3葉是生理年齡輕、受光條件好、衰老最遲的葉片，因此適當葉是生理年齡輕、受光條件好、衰老最遲的葉片，因此適當提高效葉面積率可以延緩抽穗后葉面積的衰減率，提高葉片的光合勢和凈提高效葉面積率可以延緩抽穗后葉面積的衰減率，提高葉片的光合勢和凈同化率。同化率。 n水稻單莖莖鞘重把莖稈的綜合性狀聯(lián)系在一起，是對水稻單莖莖鞘重把莖稈的綜合性狀聯(lián)系在一起，是對抽穗后水稻群體質(zhì)量的一個全面反映。抽穗后水稻群體質(zhì)量的一個全面反映。 n抽穗期莖稈壯實，平均單莖

18、莖鞘重高的群體，能起合抽穗期莖稈壯實，平均單莖莖鞘重高的群體，能起合理配置光合系（葉）和受容系（穗）、提高群體光合和物理配置光合系（葉）和受容系（穗）、提高群體光合和物質(zhì)運轉(zhuǎn)能力的作用，在高水平上協(xié)調(diào)源庫關(guān)系。因而在適質(zhì)運轉(zhuǎn)能力的作用，在高水平上協(xié)調(diào)源庫關(guān)系。因而在適宜宜LAI條件下，單莖莖鞘重愈高，群體質(zhì)量愈高。條件下，單莖莖鞘重愈高，群體質(zhì)量愈高。n 水稻結(jié)實期根活量（根量與活力的乘積）與穎花量的比值稱水稻結(jié)實期根活量（根量與活力的乘積）與穎花量的比值稱作作穎花根活量穎花根活量?；抗?jié)間的傷流量，按每朵穎花、每顆籽粒和?；抗?jié)間的傷流量，按每朵穎花、每顆籽粒和單位粒重占有的數(shù)量來表示，分別

19、是單位粒重占有的數(shù)量來表示，分別是mg/(朵朵h)、mg/(粒粒h)、mg/粒重粒重(g)h，即為，即為穎花根流量穎花根流量。n 在單位面積有足夠總穎花量前提下，水稻具有較高的穎花根在單位面積有足夠總穎花量前提下，水稻具有較高的穎花根活量，實質(zhì)是活量，實質(zhì)是“庫庫”大與大與“源源”強二者協(xié)調(diào)程度的重要標志。強二者協(xié)調(diào)程度的重要標志。穎花根活量（或穎花根流量）是根系活力（根源）與穎花總量穎花根活量（或穎花根流量）是根系活力（根源）與穎花總量（庫）之間的一種源庫關(guān)系表達方法。它把根系活力與穎花的（庫）之間的一種源庫關(guān)系表達方法。它把根系活力與穎花的結(jié)實性狀密切聯(lián)系起來，是群體質(zhì)量的重要指標。結(jié)實性

20、狀密切聯(lián)系起來，是群體質(zhì)量的重要指標。n 成穗率的生物學意義：成穗率的生物學意義：是上述七個指標的是上述七個指標的“直觀、簡便、正確、直觀、簡便、正確、易被生產(chǎn)者掌握應用的動態(tài)綜合質(zhì)量指標易被生產(chǎn)者掌握應用的動態(tài)綜合質(zhì)量指標”n 成穗率與群體質(zhì)量：成穗率與群體質(zhì)量：提高成穗率是形成最適提高成穗率是形成最適LAI的基礎；適宜的的基礎；適宜的高成穗率有效和高效葉面積率高；提高葉片光合功能；成穗率高，高成穗率有效和高效葉面積率高；提高葉片光合功能；成穗率高，群體穗粒協(xié)調(diào)、穗數(shù)穩(wěn)定，每穗粒數(shù)和總穎花數(shù)均隨成穗率提高而群體穗粒協(xié)調(diào)、穗數(shù)穩(wěn)定，每穗粒數(shù)和總穎花數(shù)均隨成穗率提高而增加；抽穗期的單莖莖鞘重、頂

21、三葉的比葉重、齊穗期的莖鞘運轉(zhuǎn)增加；抽穗期的單莖莖鞘重、頂三葉的比葉重、齊穗期的莖鞘運轉(zhuǎn)率、經(jīng)濟系數(shù)均隨成穗率的提高而增加；高成穗率群體，基部節(jié)間率、經(jīng)濟系數(shù)均隨成穗率的提高而增加；高成穗率群體，基部節(jié)間短而粗，群體透光好，消光系數(shù)低，光合效率高，干物質(zhì)生產(chǎn)及產(chǎn)短而粗，群體透光好，消光系數(shù)低，光合效率高，干物質(zhì)生產(chǎn)及產(chǎn)量均高。量均高。n 高產(chǎn)群體莖蘗成穗率的指標：高產(chǎn)群體莖蘗成穗率的指標：由原由原6070的成穗率提高至的成穗率提高至8090。F1、群體質(zhì)量調(diào)控的技術(shù)模式、群體質(zhì)量調(diào)控的技術(shù)模式n 第一，高產(chǎn)群體的培育，著重放在結(jié)實期群體的高光效、高第一，高產(chǎn)群體的培育，著重放在結(jié)實期群體的高光效、高積累；積累；n 第二，盡可能壓縮群體的起點和前期的總生長量，為經(jīng)濟器第二，盡可能壓縮群體的起點和前期的總生長量，為經(jīng)濟器官分化形成期各部器官的健壯發(fā)展讓出空間；官分化形成期各部器官的健壯發(fā)展讓出空