主題一教案(特種稻栽培概況及其生物學(xué)基礎(chǔ))

1、楊 凌 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院課 時(shí) 授 課 計(jì) 劃課程名稱：特種作物栽培授課專業(yè)：生物技術(shù)及應(yīng)用課題（章節(jié)）： 單元二 特種稻栽培概況及其生物學(xué)基礎(chǔ) 第三章 特種稻一、教學(xué)基本要求1. 理解特種稻的概念和分類。2. 掌握特種稻的生物學(xué)基礎(chǔ)。3. 掌握特種稻的栽培技術(shù)。4. 了解特種稻的開發(fā)與利用。二、教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)重點(diǎn)：特種稻的概念及分類；特種稻的生物學(xué)基礎(chǔ)；特種稻的開發(fā)與利用。難點(diǎn)：特種作物的栽培技術(shù)。三、能力要求.能夠從形態(tài)上識(shí)別特種稻。.能描述特種稻的栽培要點(diǎn)。四、作業(yè)及思考題特種稻有哪幾種類型？簡(jiǎn)述特種稻的栽培要點(diǎn)。五、教材及參考書教材：胡立勇，特種作物栽培學(xué)，湖北科學(xué)技術(shù)出版社，2

2、009參考書：關(guān)崇梅，特種作物栽培學(xué)，西安地圖出版社2003；劉玉鳳，作物栽培學(xué)，高等教育出版社2009。主要內(nèi)容：特種稻栽培概況及其生物學(xué)基礎(chǔ)一、水稻栽培的意義1、水稻栽培的地位水稻是我國(guó)最主要的糧食作物。全中國(guó)水稻年產(chǎn)量達(dá)2000億公斤，占世界產(chǎn)量的一半以上，平均單產(chǎn)是世界水平的1.6倍。水稻是我國(guó)主要糧食作物,在糧食安全中占有極其重要的地位。水稻常年種植面積約3000萬(wàn)公頃，占全國(guó)谷物種植面積的30，世界水稻種植面積的20；稻谷總產(chǎn)量近20000萬(wàn)噸，占全國(guó)糧食總產(chǎn)的40，世界稻谷總產(chǎn)的35；稻谷平均單產(chǎn)6.212噸公頃，是單產(chǎn)最高的糧食作物。稻米營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高。大米本身富含蛋白質(zhì)、脂肪、

3、碳水化合物,又含有鈉、鉀、鈣、鎂、磷、鐵、鋅、銅、錳等物質(zhì)及VE、B1、B2、B6、葉酸等維他命元素,是人體必須補(bǔ)充的營(yíng)養(yǎng)元素,且大米性甘味平,具有健脾養(yǎng)胃、益精強(qiáng)志、聰耳明目之功效,被譽(yù)為“五谷之首”。水稻具有高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的栽培特點(diǎn)。水稻能夠在水層下栽培，便于促控土壤中水分和空氣的矛盾，是限制高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的因素之一。水稻根部有通氣組織，可以從地上部取得空氣，因此可以在水層下栽培。通過(guò)水層管理，既可以滿足生育要求，又可以調(diào)節(jié)小氣候，改善生物環(huán)境，促控生長(zhǎng)發(fā)育，因而可以獲得高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)。營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)較協(xié)調(diào)，經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)效率水稻的高。水稻大都在營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)基本結(jié)束前后才進(jìn)行生殖生長(zhǎng)，因此有利于采取不同措施對(duì)兩

4、種生長(zhǎng)進(jìn)行促控，營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)較協(xié)調(diào)。因此，水稻具有較高的經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)效率。例如，同是禾谷類作物的小麥、玉米的經(jīng)濟(jì)系數(shù)一般為0.30.4，高的為0.40.5；而水稻一般為0.5左右，有的矮稈品種可以高達(dá)0.7以上。副產(chǎn)品用途極廣，可作為飼料、輕工業(yè)原料和肥料。稻殼的深度開發(fā)應(yīng)用領(lǐng)域相當(dāng)廣泛，可以制成碳化稻殼、稻殼制碳棒、稻殼發(fā)電、制糠醛、環(huán)保制品等。米糠雖然只占稻谷總重的6%8，卻占有稻谷64的重要營(yíng)養(yǎng)成分，除含有豐富的蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、維生素、膳食纖維和礦物質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)成分外，還含有生育酚、生育三烯酚、脂多糖、r-谷維醇等多種天然抗氧化劑和生物活性物質(zhì)，對(duì)人體健康和現(xiàn)代文明病的預(yù)防和治療具有重

5、要意義。是一種有廣泛開發(fā)潛力的高附加值資源。2、我國(guó)水稻種植的特點(diǎn) 、小農(nóng)經(jīng)營(yíng)。 水稻生產(chǎn)以家庭為單位，由于人均耕地少，每戶耕種的田地很少，我國(guó)南方每戶耕種的水稻面積一般少于1公頃； 、單位面積產(chǎn)量高，但商品率低。 農(nóng)民在田里精耕細(xì)作，使稻谷的單位面積產(chǎn)量較高。但是由于生產(chǎn)規(guī)模小，每戶稻谷的總產(chǎn)量不大，受傳統(tǒng)觀念及經(jīng)濟(jì)水平的制約，農(nóng)民將收上來(lái)的稻谷的相當(dāng)一部分留作自用，而送到市場(chǎng)上出售的稻谷有限； 、機(jī)械化和科技水平較低。 農(nóng)民一般從事手工勞動(dòng)，雖然近一二十年來(lái)，利用電力進(jìn)行灌溉、脫粒等發(fā)展較快，化肥、農(nóng)藥的使用量的逐步提高，但從總體上看，機(jī)械化和科技水平還比較低 ；除日本在稻田機(jī)械化方面取得

6、較大進(jìn)展外，亞洲其他國(guó)家水稻生產(chǎn)的機(jī)械化水平仍然很低。 、水利工程大。 灌溉是水稻的生產(chǎn)基礎(chǔ)。季風(fēng)區(qū)水旱災(zāi)害頻繁，對(duì)水稻的生產(chǎn)威脅和大。小農(nóng)經(jīng)營(yíng)無(wú)力建設(shè)水利工程，需要政府的大力投資并組織水利工程的建設(shè)；二、水稻的類型1、按品種的分類可分為早稻(早、中、遲熟)、中稻(早、中、晚熟)、晚稻(早、中、晚熟)，熟制是因地、因時(shí)相對(duì)而言。我國(guó)水稻品種全國(guó)熟性期的劃分，是以各品種在南京的抽穗期作為標(biāo)準(zhǔn)；地區(qū)熟性期的劃分，則按地區(qū)品種在當(dāng)?shù)氐纳陂L(zhǎng)短而定，不同熟期類型的品種，具有不同的生育期日數(shù)、不同生育型，在不同的生態(tài)條件下生長(zhǎng)，因此必須按熟期特點(diǎn)進(jìn)行搭配和釆取相應(yīng)的栽培措施。2、按穗粒性狀分類分為大穗

7、型和多穗型，大穗，桿粗、葉大、分蘗少、單株穗數(shù)少而穗大粒多；多穗型，桿細(xì)、葉小、分蘗多、單株穗數(shù)多而穗小粒少。在栽培上大穗型采取低群體、壯個(gè)體，重視中期施肥，后期養(yǎng)根保葉的措施；多穗品種適于密植，中期調(diào)控氮素，后期防倒伏。3、按株高分類分高、中、矮桿品種，梗稻偏矮、秈稻偏高，其標(biāo)準(zhǔn):株高低于100厘米為矮桿，高于120厘米為高桿，其間為中桿。4、按雜交稻和常規(guī)稻分類表現(xiàn)出明顯的雜種優(yōu)勢(shì)，易取得大面積高產(chǎn)，但制種不孕率高，成本也高；常規(guī)稻不制種，利于良種的加速繁殖，成本也較低。我國(guó)現(xiàn)在的水稻生產(chǎn)是雜交稻和常規(guī)稻并存，以常規(guī)稻為主。5、按米粒特征秈稻（Indica rice）：有20%左右為直鏈淀

8、粉。屬中黏性。秈稻起源于亞熱帶，種植于熱帶和亞熱帶地區(qū)，生長(zhǎng)期短，在無(wú)霜期長(zhǎng)的地方一年可多次成熟。去殼成為秈米后，外觀細(xì)長(zhǎng)、透明度低。有的品種表皮發(fā)紅，如中國(guó)江西出產(chǎn)的紅米，煮熟后米飯較干、松。通常用于蘿卜糕、米粉、炒飯。粳稻（Japonica rice）：粳稻的直鏈淀粉較少，低于15%。種植于溫帶和寒帶地區(qū)，生長(zhǎng)期長(zhǎng)，一般一年只能成熟一次。去殼成為粳米后，外觀圓短、透明（部分品種米粒有局部白粉質(zhì)）。煮食特性介于糯米與秈米之間。用途為一般食米。6、按米粒糯性劃分可分為非糯稻和糯稻。中國(guó)做 HYPERLINK /view/507136.htm主食的為非糯米，做 HYPERLINK /view/1

9、24631.htm糕點(diǎn)或釀酒用為糯米，兩者主要區(qū)別在米粒粘性的強(qiáng)弱，糯稻粘性強(qiáng)，非糯稻粘性弱。粘性強(qiáng)弱主要決定于淀粉結(jié)構(gòu)，糯米的淀粉結(jié)構(gòu)以 HYPERLINK /view/292124.htm支鏈淀粉為主，非糯稻則含直鏈淀粉多。當(dāng)?shù)矸廴芙庠诘饩?HYPERLINK /view/57905.htm溶液中，出于非糯稻吸碘性大，淀粉變成藍(lán)色，而糯稻吸碘性小，淀粉呈棕紅色。一般糯稻的耐冷和耐旱性都比非糯稻強(qiáng)。 三、水稻區(qū)劃水稻在世界各大洲都有栽培，1999年全世界的種植面積為153336.8 khm2。從地區(qū)分布看以亞洲最多，約占世界總面積的90%。其中中國(guó)、印度和孟加拉國(guó)的種植面積又占亞洲種植面積的

10、65%左右，以印度面積最大?？偖a(chǎn)量最高的是中國(guó)、印度和印度尼西亞。我國(guó)的六個(gè)稻作區(qū)：東北半濕潤(rùn)早熟單季稻作區(qū)：黑龍江流域以南、長(zhǎng)城以北地區(qū)，包括黑龍江、吉林、遼寧和內(nèi)蒙古東部地區(qū)。主栽品種以早粳和特早熟早粳為主。西北干旱單季稻作區(qū)：地處大興安嶺以西的北方大部地區(qū)，包括內(nèi)蒙古西部、新疆、寧夏、甘肅大部。品種主要是早熟早粳、中粳。華北半濕潤(rùn)單季稻作區(qū)：地處秦嶺淮河以北，長(zhǎng)城以南地區(qū)，包括北京、天津、河北、內(nèi)蒙古東南部、山東、山西、河南大部、安徽和江蘇淮河以北地區(qū)、陜西中北部、甘肅蘭州以東地區(qū)。種植品種以粳稻為主。西南濕潤(rùn)單季稻作區(qū)：地處我國(guó)中西部及高原地區(qū)，包括四川、湖南西部、貴州大部、云南中北部

11、、青藏高原河谷地區(qū)。水稻垂直分布明顯，低海拔以秈稻為主，高海拔以粳稻為主，中間地帶秈粳混栽。長(zhǎng)江流域濕潤(rùn)單雙季稻作區(qū)：地處南嶺以北、秦嶺以南、包括江蘇及安徽中南部、上海、浙江、江西、湖南、湖北、四川盆地、陜西和河南的南部。早稻品種多是秈稻，中稻品種多為秈型雜交稻，連作晚稻和單季晚稻以粳稻為主。華南濕潤(rùn)雙季稻作區(qū)：南嶺以南，包括云南西南部、廣東、廣西、福建、海南和臺(tái)灣等省(區(qū))。種植品種以秈稻為主，山區(qū)也種粳稻。四、特種稻水稻栽培的生物學(xué)基礎(chǔ)一、水稻一生的概述（一）生育期變化與“三性”的關(guān)系生育期-生育期120天，早熟品種-生育期120150天，中熟品種-生育期120天，晚熟品種生育期，是遺傳特

12、性，因此較穩(wěn)定。隨播期、緯度、海拔、密度、土壤、肥力而變化。這種變化越晚熟品種越明顯，主要是由品種對(duì)光溫反應(yīng)的差別（或“三性”）造成的。生育期中分為營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期和生殖生長(zhǎng)期。當(dāng)不同品種或同一品種不同播種期或在不同地區(qū)種植。-生殖生長(zhǎng)期的長(zhǎng)短變化不大-生育期的差異主要是營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期的長(zhǎng)短造成的。營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期可以分為：基本營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期：即在任何環(huán)境條件下植株正常生長(zhǎng)發(fā)育所需的天數(shù)?？勺儬I(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期：是可以因環(huán)境條件不同而變化的天數(shù)。在影響可變營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期長(zhǎng)短的環(huán)境因素中，主要是高溫和短日照。三性：1、 水稻的感溫性：水稻是喜溫作物，一定的高溫可以提早幼穗分化，縮短營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期；低溫則延遲幼穗分化，延長(zhǎng)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期

13、。這種特性稱為“感溫性”。2 、水稻的感光性：水稻又是短日照作物，縮短日照可以提早幼穗分化，縮短營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期；長(zhǎng)日照則延遲幼穗分化，延長(zhǎng)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期。這種特性稱為“感光性”。、基本營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)性：在高溫和短日照下都不再縮短的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期即為基本營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期，這種特性叫基本營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)性。這三種特性合稱為“三性”或“兩性一期”。 不同品種的“三性”強(qiáng)弱差異，便決定了其生育期長(zhǎng)短（圖4-1）。-晚稻感溫、感光性都強(qiáng)，-中稻其次，-早稻只有不太強(qiáng)的感溫性。-基本營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期以晚稻最短。因此，生育期受溫度和日照長(zhǎng)度影響最大的是晚稻，最小的是早稻。北方稻區(qū)粳稻品種，感光性弱到中等，感溫性中等到強(qiáng)，基本營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期短到中等。

14、（二）生育階段、生育時(shí)期和生長(zhǎng)型1 水稻的生育階段對(duì)水稻營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)這2個(gè)階段的劃分，有幾種不同的概念。（1）從器官生長(zhǎng)發(fā)育的角度考慮，分別以穗分化開始和抽穗為界，把整個(gè)生育期分為營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期、營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)并進(jìn)時(shí)期、生殖生長(zhǎng)期3個(gè)階段。 （2）從田間診斷角度，營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期又以開始分蘗為界，分為幼苗期和分蘗期；生殖生長(zhǎng)期有已抽穗為界，分為長(zhǎng)穗期（穗分化期）和結(jié)實(shí)期（成熟期）。插秧稻的幼苗期在秧田（含部分分蘗期）。分蘗期、長(zhǎng)穗期和結(jié)實(shí)期在大田（本田）（圖5-9）。二、水稻各器官的生長(zhǎng)發(fā)育（一）、種子發(fā)芽與幼苗生長(zhǎng)1、稻種的形態(tài)和構(gòu)造61724538131112910 稻谷和穎果的形態(tài)和.

15、稻谷 1. 第一退化化外稃 2. 第二退化化外稃 3. 外稃 4. 內(nèi)稃 5. 茸毛 6. 小穗梗 7. 穎片 . 穎果（糙米） 8. 背面 9. 腹面 10. 胚乳 11. 胚 12. 腹白 13. 溝紋稻種萌發(fā)的外界條件（1）水分：粳稻種子吸水達(dá)到其風(fēng)干重的25%，秈稻種子達(dá)到30%，才能整齊萌發(fā)。種子吸水速度與溫度有關(guān)：10C吸飽水需90 h，20C需60 h，30C需40 h。（2）溫度：發(fā)芽的最低溫度，粳稻為10C ，秈稻12C 。適溫為2832C ，最高為4042C 。（3）氧氣：種子發(fā)芽需要能量，需要有呼吸作用提供。有氧呼吸物質(zhì)利用徹底，產(chǎn)生能量多；而無(wú)氧呼吸產(chǎn)生能量少，且最后產(chǎn)

16、物是酒精和二氧化碳，對(duì)壯芽壯苗不利。稻種再無(wú)氧的水層下也能發(fā)芽，但只是胚芽鞘細(xì)胞伸長(zhǎng)，沒(méi)有細(xì)胞分裂。只有空氣充足，才能長(zhǎng)根，根和芽均生長(zhǎng)正常。即“濕長(zhǎng)芽，干長(zhǎng)根”。3 稻種萌發(fā)與幼苗生長(zhǎng)1）稻種萌發(fā)過(guò)程 種子在一定溫度下吸水膨脹，胚根突破谷殼露出白點(diǎn)“露白”或“破胸”；當(dāng)“（胚）根長(zhǎng)一谷，芽長(zhǎng)半谷”時(shí)“發(fā)芽”（圖5A）。生產(chǎn)上的破胸、發(fā)芽在催芽過(guò)程中完成。（二）根的生長(zhǎng)1 根的生長(zhǎng)和形態(tài)水稻根為須根系。由種子根（1條）和不定根（胚芽鞘節(jié)、不完全葉和完全葉節(jié)上的根）組成。-由種子根和胚芽鞘節(jié)根組成的初生根系（圖4-5C）在苗期形成。-分蘗期繼續(xù)從下向上順次出生節(jié)根，是出根最旺盛的時(shí)期，所以分蘗期

17、也叫增根期，但發(fā)根高峰比分蘗晚1520天。-長(zhǎng)穗期根系發(fā)展的主要特點(diǎn)是分枝根旺盛發(fā)生，并向下深扎，使根的分布由扁圓形變成倒卵形（圖4-13）。在靠近伸長(zhǎng)節(jié)間的較上位節(jié)上也長(zhǎng)出不定根，形成“浮根”或“表根” （圖4-14），這些根的吸氧能力很強(qiáng)。-稻根有多級(jí)分枝，但只有一、二級(jí)根上根毛較多。-不同時(shí)期的根有白、黃、棕、黑、灰等色，是診斷土壤氧化還原狀態(tài)的重要依據(jù)。2 稻根的結(jié)構(gòu)水稻是沼生植物。稻根由表皮、皮層和中柱三部分構(gòu)成。-幼根構(gòu)造與其他禾谷類作物的一樣，皮層由多層由內(nèi)向外、由小到大、呈放射性排列的薄壁細(xì)胞組成（圖4-8）。-三葉期時(shí)老根形成通氣組織。通氣組織位于成熟區(qū)的皮層部分。根長(zhǎng)成后，

18、在皮層若干個(gè)放射狀排列的細(xì)胞群之間分解，形成裂生通氣組織的空隙（圖5-3）。這是沼生植物特有的解剖學(xué)特征。-當(dāng)?shù)咎镅退畷r(shí)，裂生通氣組織中的空隙便成為由葉、莖輸送空氣的通道。 （三）莖的生長(zhǎng)水稻的莖有與一般禾谷類作物相似的特征。一般主莖總節(jié)數(shù)1016個(gè)?；抗?jié)間不伸長(zhǎng)，密集在一起稱為分蘗節(jié)。分蘗末期以后的幾個(gè)節(jié)間才伸長(zhǎng)。伸長(zhǎng)節(jié)間的數(shù)目，在早、中、晚熟品種中分別為34、56和67個(gè)。當(dāng)?shù)?個(gè)伸長(zhǎng)節(jié)間長(zhǎng)達(dá)1.52 cm，莖基部外形由扁變圓時(shí)，稱為拔節(jié)，也叫圓桿。節(jié)間的伸長(zhǎng)及與葉片、葉鞘伸長(zhǎng)的關(guān)系，均與小麥和玉米等類似?？梢愿鶕?jù)這些關(guān)系采取促控措施。（四）葉的生長(zhǎng)稻葉互生。除先出葉（胚芽鞘、分蘗鞘）、

19、不完全葉（主莖第1葉）外，其他主莖葉和分蘗葉均為完全葉（真葉）。真葉各部分形態(tài)組成（圖5-6）。（五）分蘗的生長(zhǎng)直播稻從第4完全葉伸出到拔節(jié)期為分蘗期；插秧稻則從返青后到拔節(jié)期為分蘗期。分蘗期的生長(zhǎng)特點(diǎn)是長(zhǎng)分蘗、長(zhǎng)根、長(zhǎng)葉，是決定穗數(shù)的關(guān)鍵時(shí)期。分蘗發(fā)生規(guī)律直播稻分蘗的發(fā)生規(guī)律，以及分蘗葉與其母莖葉的同伸規(guī)律，基本與小麥的相同。兩者的差別是：水稻主莖胚芽鞘節(jié)和不完全葉節(jié)一般不分蘗，要在主莖第4完全葉長(zhǎng)出時(shí)，才在第1完全葉葉腋中長(zhǎng)第1個(gè)分蘗。同樣，分蘗的鞘葉節(jié)也不出分蘗，要在一級(jí)分蘗出第4葉時(shí)，才在其第1葉節(jié)出第1個(gè)二級(jí)分蘗。插秧稻的分蘗與插秧葉齡有關(guān)。由于秧田中營(yíng)養(yǎng)面積小，插秧后又受返青期恢復(fù)

20、生長(zhǎng)的條件影響，基部分蘗常不發(fā)生。插秧葉齡為n，則在第n2葉長(zhǎng)出時(shí)，才在第n 1節(jié)發(fā)生第1個(gè)分蘗。拔節(jié)后的伸長(zhǎng)節(jié)上一般也不出分蘗。所以，插秧稻的分蘗多發(fā)生在主莖中部（看起來(lái)在基部）58個(gè)密集的節(jié)上。（六）稻穗的分化和形成1 稻穗的組成和小穗的構(gòu)造穗為圓錐花序（圖4-10）。其中軸叫穗軸，穗軸上有穗節(jié)，最下1個(gè)穗節(jié)叫穗莖節(jié)或穗基節(jié)。各穗節(jié)上著生一次枝梗，一次枝梗上著生二次枝梗。一次枝梗和二次枝梗上著生小穗梗，小穗梗末端著生小穗。稻穗上有各種器官退化的痕跡。穗節(jié)處有退化的苞，最上部一次枝?；坑型嘶纳L(zhǎng)點(diǎn)，下部穗節(jié)有時(shí)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