水稻育種課件 第三講（第3章 稻田生態(tài)環(huán)境與水稻種植區(qū)劃分）（1學(xué)時(shí)）

第三章稻田生態(tài)環(huán)境與水稻種植區(qū)劃分3.1稻田生態(tài)環(huán)境3.2栽培稻的幾種生態(tài)類型

3.3水稻光溫反應(yīng)特點(diǎn)及其應(yīng)用3.4中國(guó)水稻種植區(qū)的劃分主要內(nèi)容：3.1稻田生態(tài)環(huán)境陽(yáng)光溫度水分陽(yáng)光陽(yáng)光是水稻光合作用的唯一能量源泉。水稻是喜陽(yáng)作物，它對(duì)光照條件要求較高，水稻單葉飽和光強(qiáng)一般在3～5萬(wàn)勒克斯左右，分蘗期為6萬(wàn)勒克斯左右，孕穗期可達(dá)8萬(wàn)勒克斯以上。國(guó)際水稻研究所對(duì)50個(gè)水稻品種在6萬(wàn)勒克斯光強(qiáng)下測(cè)定，其光合率為34.5～62.1毫克/分米2。同化量因品種、葉齡、含氮量、葉片厚度而異。在光飽和狀態(tài)下，水稻上部第一、二葉光合率和光飽和點(diǎn)明顯高于第三、四葉。溫度水稻為喜溫作物。生物學(xué)零度粳稻為10℃、秈稻12℃，生物學(xué)上限溫度40℃。早稻日平均氣溫低于12℃三天以上易感染綿腐病，出現(xiàn)爛秧、死苗，晚稻秧苗溫度高于40℃易受灼傷。日平均氣溫15～17℃以下時(shí)，分蘗停止，造成僵苗不發(fā)?；ǚ勰讣?xì)胞減數(shù)分裂期，最低溫度低于15～17℃，會(huì)造成穎花退化，不實(shí)粒增加和抽穗延遲。抽穗開(kāi)花期適宜溫度為25～32℃（雜交稻25～30℃），連續(xù)3天日最高氣溫高于35℃，結(jié)實(shí)率降低；連續(xù)3天平均氣溫低于20℃（粳稻）或2～3天低于22℃（秈稻），易形成空殼和癟谷。水稻不同生育期的最低溫度、最高溫度和最適溫度水

分華南地區(qū)最多，約1400～1800mm；長(zhǎng)江中下游地區(qū)降雨比較充沛，約為1000～1400mm；西南地區(qū)為800～1100mm之間；華北地區(qū)水稻生長(zhǎng)季降雨明顯偏少，約為500～800mm；東北地區(qū)為400～600mm之間；西北地區(qū)最少，在300mm以下。3.2栽培稻的幾種生態(tài)類型A灌溉稻；B天水稻（雨灌稻）；C深水稻；D旱稻灌溉稻：生長(zhǎng)在有田堤的稻田中，有灌溉條件，可以保證一年一季或多季水稻的灌溉。灌溉水稻占全球水稻播種面積的50%左右，占中國(guó)水稻播種面積的90%以上，在4種類型中產(chǎn)量最高。天水稻（雨灌稻）：生長(zhǎng)在有田堤的田中，但沒(méi)有排灌設(shè)施，缺乏對(duì)灌排水的控制，在水稻季節(jié)遇到干旱和洪澇時(shí)，產(chǎn)量會(huì)降低。深水稻：種植在易澇和易淹水的低地。這種水稻品種能隨水深度提高，莖快速伸長(zhǎng)，使頂部葉片露出水面，植株長(zhǎng)度可達(dá)2～5米。根據(jù)這種水稻生長(zhǎng)環(huán)境不同，有深水水稻、漂浮水稻和潮汐水稻。深水水稻品種可適應(yīng)深水環(huán)境，當(dāng)洪水來(lái)臨時(shí)，大多數(shù)品種還可以每天伸長(zhǎng)2～3厘米。漂浮水稻品種在淹沒(méi)情況下的伸長(zhǎng)非?？臁：档荆懙荆捍蠖鄶?shù)種植在連綿起伏的山地中，有的實(shí)行輪作和休耕，產(chǎn)量比較低。有些旱稻種植地有輔助灌溉條件，這樣可獲得較高的產(chǎn)量。3.3水稻光溫反應(yīng)特點(diǎn)及其應(yīng)用水稻的“三性”早、中、晚稻的“三性”特點(diǎn)水稻“三性”在生產(chǎn)上的應(yīng)用水稻的“三性”水稻對(duì)光照、溫度等生態(tài)環(huán)境的反應(yīng)特點(diǎn)可概括為“三性”，即“感光性”、“感溫性”和“基本營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)性”。不同水稻類型，如早、中、晚稻對(duì)這些生態(tài)環(huán)境的敏感性是不相同的，弄清楚各種水稻類型的“三性”特點(diǎn)，對(duì)于指導(dǎo)水稻生產(chǎn)實(shí)踐具有重要意義。1）水稻對(duì)日長(zhǎng)的反應(yīng)特性—感光性水稻因受日照長(zhǎng)短的影響而改變其生育期長(zhǎng)短的特性，稱為水稻對(duì)日長(zhǎng)的反應(yīng)特性——“感光性”。一般而言，在溫度基本相同的條件下，隨著光照時(shí)間的縮短，水稻抽穗期相應(yīng)提早；隨著光照時(shí)間的延長(zhǎng)，水稻抽穗期相應(yīng)延遲。感光性強(qiáng)弱：晚稻>中稻>早稻。我國(guó)不同緯度地區(qū)日照長(zhǎng)度的變化

2）水稻對(duì)溫度的反應(yīng)特性—感溫性水稻因受溫度高低影響而改變其生育期的特性，稱為“感溫性”。在相同日照長(zhǎng)度條件下，隨著溫度的增高，水稻抽穗期會(huì)相應(yīng)的提早；隨著溫度的降低，水稻抽穗期會(huì)相應(yīng)的延遲。所有的秈、粳稻和早、中、晚稻品種都是感溫的，即隨著溫度增高，抽穗期會(huì)相應(yīng)提早。感溫性強(qiáng)弱：晚稻>早稻>中稻。不同地區(qū)的水稻對(duì)溫度的反應(yīng)也有差別，如北方的早粳的感溫性比南方的早秈強(qiáng)。3）水稻對(duì)短日高溫的反應(yīng)特性—基本營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)性在最適于水稻生長(zhǎng)發(fā)育的短日照、高溫條件下，水稻品種也要經(jīng)過(guò)一個(gè)必不可少的最低限度的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期才能進(jìn)入生殖生長(zhǎng)、開(kāi)始幼穗分化。這個(gè)不受短日照、高溫影響而縮短的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期，稱為“基本營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期”或“短日高溫生長(zhǎng)期”?！盎緺I(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期”長(zhǎng)短因品種的不同而不同，每個(gè)水稻品種都有各自的“基本營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期”，水稻品種的這種特性稱之為“基本營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)性”。水稻在幼穗分化前的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)可分為“基本營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期”和“可消營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期”，其中后者是可以通過(guò)短日照或高溫處理消除的。早、中、晚稻營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期剖析歸納起來(lái)，主要有以下幾點(diǎn)：早、晚稻的“基本營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期”較短，中稻的“基本營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期”較長(zhǎng)。晚稻的“可消營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期”最長(zhǎng)，短日照和高溫均可以使生育期縮短，相比而言，短日照對(duì)生育期縮短的效果比高溫的更明顯。早稻的“可消營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期”最短，基本上全部來(lái)源于高溫的貢獻(xiàn)；由此可見(jiàn)，早稻的“感溫性”遠(yuǎn)強(qiáng)于“感光性”，溫度是影響其生育期的決定因素，故稱早稻為感溫型作物。中稻的“可消營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期”居中，短日照和高溫均可以使生育期縮短（與晚稻類似），相比而言，高溫對(duì)生育期縮短的效果比短日照的更明顯。在早、中、晚稻中，晚稻的“感光性”最強(qiáng)，早稻的“感光性”最弱，早、中、晚稻均對(duì)溫度敏感。早、中、晚稻的“三性”特點(diǎn)早稻是由基本型晚稻演變而來(lái)的對(duì)日照長(zhǎng)度不敏感的變異類型。早稻品種一般具有基本營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)性較小、感光性較弱、感溫性較強(qiáng)的特點(diǎn)。早稻生育期的長(zhǎng)短主要由生長(zhǎng)期間溫度高低所決定。在水稻可正常生長(zhǎng)發(fā)育的溫度范圍內(nèi)，溫度愈高，生育期愈短；溫度愈低，生育期愈長(zhǎng)。中稻“三性”特點(diǎn)中稻品種在“三性”特點(diǎn)上屬于早稻和晚稻的過(guò)渡類型。中稻的早、中熟品種，其“三性”特點(diǎn)偏近于早稻，即感光性稍弱、感溫性較強(qiáng)；遲熟品種則偏近于晚稻，即感光性和感溫性均較強(qiáng)。早、中、遲熟中稻的基本營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期均較早稻長(zhǎng)。晚稻“三性”特點(diǎn)晚稻一般具有基本營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)性較小，而感光性和感溫性均較強(qiáng)的特點(diǎn)。雖然晚稻品種感光性強(qiáng)，但不同品種間感光性也有差異，這就決定了品種間生育期長(zhǎng)短的不同。晚稻品種根據(jù)生育期長(zhǎng)短可分為早、中、遲熟3個(gè)類型。其中感光性最強(qiáng)的是遲熟晚稻，其次是中熟、早熟晚稻。把外地、外省或外國(guó)的優(yōu)良水稻品種引進(jìn)當(dāng)?shù)?，?jīng)過(guò)試驗(yàn)，作為生產(chǎn)上推廣品種，稱為引種。引種是育種工作的組成部分，具有簡(jiǎn)單易行、迅速收效的特點(diǎn)，所以經(jīng)常為育種工作者所采用。通過(guò)引種，能夠迅速應(yīng)用外地的優(yōu)良水稻品種代替當(dāng)?shù)卦衅贩N，提高產(chǎn)量及品質(zhì)。水稻“三性”在引種上的應(yīng)用水稻的引種規(guī)律和方法1）不同緯度間引種2）不同海拔地區(qū)間引種3）緯度和海拔大致相近地區(qū)間引種1）不同緯度間引種南種北引北種南引南種北引在水稻生長(zhǎng)季節(jié)，一般高緯度地區(qū)（北方）較低緯度地區(qū)（南方）日照時(shí)間要長(zhǎng)、氣溫要低；因此水稻南種北引，由于光溫的改變（光照時(shí)間由短變長(zhǎng)，溫度由高變低），抽穗會(huì)推遲、生育期會(huì)有所延長(zhǎng)。早稻品種從南方引至北方，因生育期延長(zhǎng)，植株相對(duì)繁茂、穗增大、粒增多、粒重增大，若配合適宜的栽培技術(shù)，并能適期成熟，引種較易成功。晚稻品種南種北引，因其感光、感溫性強(qiáng)，在北方遇長(zhǎng)日照、低溫導(dǎo)致其不能正常抽穗、結(jié)實(shí)，造成引種比較困難。不同秈稻組合抽穗期的差異（武漢）北種南引水稻北種南引，由于光溫條件的改變（光照時(shí)間由長(zhǎng)變短，溫度由低變高），抽穗提早、生育期會(huì)有所縮短。如吉林長(zhǎng)春以北的早粳品種“青森5號(hào)”等，全生育期所需有效積溫較少，感光性極弱，但感溫性強(qiáng)，對(duì)高溫敏感，引至南方種植后生育期縮短，而且植株變矮、穗短粒少、千粒重降低。2）不同海拔地區(qū)間引種緯度相近、海拔不同的地區(qū)之間引種，由于海拔愈高、溫度愈低（每升高100米，日平均氣溫約降低約0.6℃），因此一般從高海拔向低海拔引種，生育期會(huì)縮短，宜引用比較遲熟的品種；從低海拔向高海拔引種，生育期會(huì)延長(zhǎng)，宜引用比較早熟的品種。3）緯度和海拔大致相近地區(qū)間引種緯度和海拔大致相近的地區(qū)相互引種，由于光溫條件大致相同，因而生育期變化和性狀差異不大，較易成功。3.4中國(guó)水稻種植區(qū)的劃分南方稻區(qū)：主要包括長(zhǎng)江流域的主要省市，上海、江蘇、浙江、安徽、湖北，江西，湖南、四川；西南高原的貴州和云南；以及華南沿海的福建、臺(tái)灣、廣東和廣西等省市自治區(qū)，以及陜西、河南兩省的南部。南方稻區(qū)秈粳稻并存，以秈稻為主。南方稻區(qū)分為3個(gè)稻作區(qū)9個(gè)稻作亞區(qū)，占全國(guó)總播種面積的94%。北方稻區(qū)：主要包括北京、天津、山東、河南中部和北部、河北、東北的黑龍江、吉林、遼寧和西北的陜西中部和北部、寧夏及新疆等省市自治區(qū)。北方稻區(qū)基本上為粳稻。北方稻區(qū)分為3個(gè)稻作區(qū)和7個(gè)明顯不同的稻作亞區(qū)。占全國(guó)播種面積的6%左右。中國(guó)六大稻作區(qū)華南雙季稻稻作區(qū)行政區(qū)域：本區(qū)位于南嶺以南，為我國(guó)最南部，包括廣東、廣西、福建、云南4?。▍^(qū)）的南部和臺(tái)灣、海南省和南海諸島全部。地形：以丘陵山地為主，稻田主要分布在沿海平原和山間盆地。種植面積：520萬(wàn)公頃，占全國(guó)稻作總面積的17.55%。水熱土資源：稻作生長(zhǎng)季260-365天，≥10°C的積溫5800-9300℃，日照時(shí)數(shù)1000-1800小時(shí)；稻作期降雨量700-2000mm，稻作土壤多為紅壤和黃壤。種植制度：以雙季秈稻為主的一年多熟制，實(shí)行與甘蔗、花生、薯類、豆類等作物當(dāng)年或隔年的水旱輪作。部分地區(qū)熱帶氣候特征明顯，實(shí)行雙季稻與甘薯、大豆等旱作物輪作。稻作復(fù)種指數(shù)較高。本區(qū)分3個(gè)亞區(qū)：閩粵桂臺(tái)平原丘陵雙季稻亞區(qū)，滇南河谷盆地單季稻亞區(qū)，瓊雷臺(tái)地平原雙季稻多熟亞區(qū)。華中雙、單季稻稻作區(qū)地理區(qū)域：東起東海之濱，西至成都平原西緣，南接南嶺山脈，北毗秦嶺、淮河。行政區(qū)域：包括江蘇、上海、浙江、安徽、湖南、湖北、四川、重慶?。ㄊ校┑娜炕虼蟛?，以及陜西、河南兩省的南部。種植面積：約1890萬(wàn)公頃，占全國(guó)稻作面積的63.8%。水熱土資源：本區(qū)屬亞熱帶溫暖濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，稻作生長(zhǎng)季210-260天，≥10℃的積溫4500-6500℃，日照時(shí)數(shù)700-1500小時(shí)，稻作期降雨量700-1600mm。稻作土壤在平原地區(qū)多為沖積土、沉積土和鱔血土，在丘陵山地多為紅壤、黃壤和棕壤。耕作制度：本區(qū)雙、單季稻并存，秈、粳、糯稻均有，雜交秈稻占本區(qū)稻作面積的55%以上。雙季稻三熟或單季稻兩熟制并存。長(zhǎng)江以南多為雙季稻三熟或單季稻兩熟制，雙季稻面積比重大，長(zhǎng)江以北多為單季稻兩熟制或兩年五熟制，雙季稻面積比重較小。四川盆地和陜西南川道盆地的冬水田一年只種一季稻。本區(qū)分3個(gè)亞區(qū)：長(zhǎng)江中下游平原雙單季稻亞區(qū)，川陜盆地單季稻兩熟亞區(qū)，江南丘陵平原雙季稻亞區(qū)。西南高原單雙季稻稻作區(qū)地理區(qū)域：本區(qū)位于云貴高原和西藏高原。屬亞熱帶高原型濕熱季風(fēng)氣候。行政區(qū)域：包括湖南、廣西、四川的西部，貴州、云南，以及西藏的南部。水熱土資源：氣候垂直差異明顯，地貌、地形復(fù)雜。稻田在山間盆地、山原壩地、梯田、壟瘠都有分布，高至海拔2700m以上，低至160m以下，立體農(nóng)業(yè)特點(diǎn)非常顯著。稻作生長(zhǎng)季180-260天，≥10℃的積溫2900-8000℃，日照時(shí)數(shù)800-1500小時(shí)，稻作生長(zhǎng)期降雨量500-1400mm。稻作土壤多為紅壤、紅棕壤、黃壤和黃棕壤等。種植面積：稻作常年種植面積約240萬(wàn)公頃，占全國(guó)稻作總面積的8.1%。耕作制度：本區(qū)稻作秈粳并存，以單季稻兩熟制為主，旱稻有一定面積，水熱條件好的地區(qū)有雙季稻種植或雜交中稻后養(yǎng)留再生稻。冬水田和冬坑田一年只種一熟中稻。本區(qū)病蟲(chóng)害種類多，危害嚴(yán)重。本區(qū)分3個(gè)亞區(qū)：黔東湘西高原山地單雙季稻亞區(qū)，滇川高原嶺谷單季稻兩熟亞區(qū)，青藏高原河谷單季稻亞區(qū)。華北單季稻稻作區(qū)地理區(qū)域：本區(qū)位于秦嶺-淮河以北，長(zhǎng)城以南，關(guān)中平原以東。行政區(qū)域：包括北京、天津、河北、山東?。ㄊ校┤?，陜西中部、河南省北部，江蘇和安徽省北部的一部分。水熱土資源：屬暖溫帶半濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，夏季溫度較高，但春、秋季溫度較低，稻作生長(zhǎng)季較短。本區(qū)稻作生長(zhǎng)期≥10℃積溫4000-5000℃，年日照數(shù)2000-3000小時(shí)，年降雨量580-1000mm，但季節(jié)間分布不均，冬春干旱，夏秋雨量集中。稻作土壤多為黃潮土、鹽堿土、棕壤和黑粘土。本區(qū)自然災(zāi)害較為頻繁，水稻生育后期易受低溫危害。水源不足、鹽堿地面積大，是本區(qū)發(fā)展水稻的障礙因素。種植面積：常年稻作面積約100萬(wàn)公頃，占全國(guó)稻作總面積的3.37%。耕作制度：以單季粳稻為主。華北北部平原一年一熟稻或一年一季稻兩熟或兩年三熟搭配種植；黃淮海平原普遍一年一季稻兩熟。本區(qū)分2個(gè)亞區(qū)：華北北部平原中早熟、黃淮海平原丘陵中晚熟亞區(qū)。東北早熟單季稻稻作區(qū)地理區(qū)域：本區(qū)位于遼東半島和長(zhǎng)城以北，大興安嶺以東。行政區(qū)域：包括黑龍江及吉林省全部、遼寧省大部和內(nèi)蒙古自治區(qū)的大興安嶺地區(qū)、哲里木盟中部的西巡河灌區(qū)，是我國(guó)緯度最高的稻作區(qū)域，水熱土資源：屬寒溫帶—暖溫帶、濕潤(rùn)—半干旱季風(fēng)氣候，夏季溫?zé)釢駶?rùn)，冬季酷寒漫長(zhǎng)，無(wú)霜期短。年平均氣溫2-10℃，≥10℃積溫2000-3700℃，年日照時(shí)數(shù)2200-3100小時(shí)，年降雨量350-1100mm。光照充足，但晝夜溫差大，稻作生長(zhǎng)期短。土壤多為肥沃、深厚的黑泥土、草甸土、棕壤以及鹽堿土。本區(qū)地勢(shì)平坦開(kāi)闊，土層深厚，土壤肥沃，適于發(fā)展稻田機(jī)