作物栽培學(xué)-小麥

1、作物栽培學(xué) 小麥 麥類作物屬禾本科(Gramineae)，年生或越年生草本植物，包括小麥屬(Triticum L.)有冬小麥、春小麥大麥屬(Hordeum L.)有裸大麥、皮大麥燕麥屬(Avena L.)有裸燕麥、皮燕麥黑麥屬(Secal L.)小黑麥。特點： 1. 由于種類多，生態(tài)類型多樣，因此分布廣，世界各地均有種植，是最重要的糧食作物。 2.麥類作物營養(yǎng)豐富，籽粒中含蛋白質(zhì)720，淀粉7590，其組成最適于人體需要的營養(yǎng)比例1：56。3. 麥類作物同屬一科，分屬不同屬，生物學(xué)上有許多共同性狀。4. 麥類作物生育期間要求較低的溫度和較長的日照，故稱為喜低溫、長日照作物。第一節(jié) 概 述 一、

2、小麥生產(chǎn)的意義 1. 小麥?zhǔn)鞘澜缰饕募Z食作物，面積和產(chǎn)量居第一。2小麥對溫光反應(yīng)的不同，使小麥具有廣泛的適應(yīng)性。3. 由于播期在四季，故可以有效利用冬季光能，提高冬季光能利用率，增加復(fù)種指數(shù)和土地利用率。 4營養(yǎng)價值高，含豐富蛋白質(zhì)（918）、氨基酸（0.30.4）故加工特性好。5小麥?zhǔn)窃S多輕工業(yè)及醫(yī)藥衛(wèi)生的重要原料，副產(chǎn)品麥草與麩皮也是不可缺少的加工原料和精粗飼料。 6小麥籽粒水分含量低（1113），在11水分下可以較長時間儲藏而不霉?fàn)€變質(zhì)，生產(chǎn)過程可以高度機械化，有利于提高勞動生產(chǎn)效率。 二、世界及我國小麥生產(chǎn)概況 世界： 其中面積最大的前四名為原蘇聯(lián)7.23億畝，中國4.61億畝，美國

3、4.21億畝，印度3.52億畝?？偖a(chǎn)量高的前四名分別為原蘇聯(lián)107966kt，中國96004kt，美國74546kt，印度49678kt單產(chǎn)最高的前四名分別為荷蘭712.0kg畝*，丹麥488.2kg畝，英國440.0kg畝，法國432.5kg畝。中國：我國小麥解放初期平均畝產(chǎn)僅43kg，50一60年代發(fā)展緩慢，6070年代發(fā)展迅速，1970年平均畝產(chǎn)達(dá)76.5kg，70一80年代為高速發(fā)展階段，平均畝產(chǎn)由76.5kg上升到1986年的203kg，總產(chǎn)也由29250kt達(dá)到90050kt，到1998年全國平均為245.7公斤/畝，總產(chǎn)也由1970年的2925萬噸上升至1999年的 1.13億噸

4、，30年單產(chǎn)上升3.2倍，總產(chǎn)上升3.75倍。 寧夏：我區(qū)從建國后小麥生產(chǎn)水平也有了很大的提高，與全國相比，平均單產(chǎn)低，但灌區(qū)高于全國水平，主要由于山區(qū)水分條件限制，產(chǎn)量較低，因此，從單產(chǎn)上我區(qū)也有較大的增產(chǎn)潛力。 第二節(jié) 小麥的類型、分布與栽培區(qū)劃 一、起源與類型 小麥屬于禾本科(Gramineae)小麥屬(Triticum)。目前栽培的六倍體(AABBDD)普通小麥和硬粒小麥的進(jìn)化過程，是由野生一粒小麥進(jìn)化為栽培一粒小麥，染色體基數(shù)n為7，體細(xì)胞(二倍體)為l 4，為A組染色體的供源，二者共同構(gòu)成一粒系；野生一粒小麥與B組染色體供源的擬斯卑爾脫山羊草(Ae.speltoides Tausc

5、h)經(jīng)天然雜文，染色體加倍產(chǎn)生野生四倍體二粒小麥，其n=14，2n28，再經(jīng)基團(tuán)突變或天然雜交，形成其它四倍體的二粒系類型，構(gòu)成二粒系， 二、小麥的分布與栽培區(qū)劃1. 小麥?zhǔn)鞘澜缭耘喾植甲顝V的作物，自赤道附近的低緯度起至兩極圈附近的高緯度止，皆有小麥栽培。從垂直分布來看，由負(fù)海拔到海拔3000一4000m左右的尼泊爾、秘魯以及我國青藏高原都有小麥種植。小麥喜涼爽濕潤氣侯主要分布在北緯200一600及南緯200一400間，40左右分布在年降雨500一800mm的地區(qū)，主要以歐亞大陸和北美面積最大，占全世界85以上，以冬麥為主，冬、春麥面積約為3：1。我國小麥分布很廣，遍及全國各地，北起黑龍江的漠

6、河，南到海南島，西至新疆，東抵沿海以及臺灣省，南北跨越寒、中、暖三溫帶和各類型的亞熱帶及熱帶。 海拔高度由不及10m至4460m處的西藏，都可正常生長。全國一年中110月均有小麥?zhǔn)斋@，生育期短者100天左右，長者300天左右，如西藏冬麥達(dá)周年之久。主產(chǎn)區(qū)在200N 410N，約占全國面積的80以上，主產(chǎn)區(qū)在河南、山東、河北、安徽，產(chǎn)量占全國一半以上，以冬麥為主，占世界總產(chǎn)量的12，幾乎與美國或印度的產(chǎn)量相等。其次在東北、西北春麥區(qū)，面積小，故產(chǎn)量少。 區(qū)劃：我國的小麥栽培區(qū)劃以分區(qū)命名 (一)春播區(qū)1東北春性麥區(qū)2北部春性麥區(qū)3西北春性麥區(qū)(二)秋冬播區(qū)4.北部冬性麥區(qū)5.黃淮弱冬性麥區(qū)6.長

7、江中下游春性麥區(qū)7.西南春性麥區(qū)8.華南春性麥區(qū)(三)冬春麥兼播區(qū)9.新疆秋春播冬春性麥區(qū)10.青藏秋春播冬春性麥區(qū)第三節(jié) 小麥栽培的生物學(xué)基礎(chǔ)一、小麥的一生 小麥的一生是指從種子萌發(fā)到產(chǎn)生新種子的周期，以生育期表示。秋播小麥大多在230一280天，春播小麥為90120天。 營養(yǎng)生長階段：種子萌發(fā)幼穗開始分化，以長根、莖、葉、蘗為主，此階段決定穗數(shù)。并進(jìn)生長階段幼穗分化發(fā)育與根、莖、葉、蘗的生長并進(jìn)，此期是穗粒數(shù)的決定時期。生殖生長階段抽穗至成熟，以開花受精和籽粒形成、灌漿成熟為主，是決定粒數(shù)的關(guān)鍵時期。在生產(chǎn)上各階段是相互聯(lián)系的，但生長中心不同，栽培管理上主攻方向不同。 二、小麥的階段發(fā)育階

8、段發(fā)育在特定的條件下，小麥內(nèi)部發(fā)生一系列職的變化，在不同質(zhì)變的基礎(chǔ)上，才能使小麥由營養(yǎng)生長向生殖生長轉(zhuǎn)化，這種階段性質(zhì)變，稱階段發(fā)育。每個發(fā)育階段需要一定的外界條件，其中有一兩個因素起主導(dǎo)作用。 小麥冬春性的實質(zhì)是小麥的感溫感光性。小麥在開花前必須順次通過春化(感溫)階段和光照(感光)階段。 （一）小麥的感溫性（春化階段）(1)冬性 對溫度要求極為敏感，春化階段的適宜溫度為0一3，經(jīng)歷35天以上。不滿足春化條件，不能正常抽穗。(2)弱(半)冬性 春化階段適宜溫度為0一7，經(jīng)歷1535天，未春化處理的種子春播，不能抽穗或抽穗不整齊。(3)春性 春化溫度為0一12，經(jīng)歷515天可完成春化，不經(jīng)低溫

9、春化的種子春播也能正常抽穗。 （二）感光性（光照階段） (1)反應(yīng)遲鈍型 在每天812小時日照條件下，經(jīng)16天以上，能順利通過光照正常抽穗，不因日照長短而有明顯差異，南方冬播春性品種屬此類。(2)反應(yīng)中等型 在每天8小時日照下不能抽穗，但在12小時下經(jīng)24天可以抽穗。弱冬性品種屬此類。(3)反應(yīng)敏感型 在每天12小時以上的日照下，經(jīng)過30一40天才能通過光照階段而抽穗。冬性品種一般屬此類。 溫度對光照階段的進(jìn)行有較大影響，4以下時光照階段不能進(jìn)行。 （二）溫光反應(yīng)與生育進(jìn)程及器官建成的關(guān)系 小麥感溫感光特性發(fā)生在小麥一生的前期與中期，因此品種溫光特性的強弱與時長，直接關(guān)系著發(fā)育時期的長短與生育

10、速度的快慢。全國小麥生態(tài)研究表明，品種間生育期長短的差異主要取決于生長發(fā)育的早期與中期，可占全生育期日數(shù)的50一70，且愈是冬性強的品種，前期經(jīng)歷的日數(shù)比重愈大。說明冬春性小麥生育期的差異，主要是由于溫光反應(yīng)的差異，特別是春化階段中感溫期的長短。小麥春化發(fā)育的通過，既可在萌動種子時期又可在幼苗期進(jìn)行，但是在大田正常播種的生長條件下，小麥春化階段在生長錐伸長至二棱期結(jié)束。小麥的光照階段，一般認(rèn)為到雌雄蕊分化期結(jié)束。至此溫光發(fā)育完成、營養(yǎng)器官基本建成，以后的生長，不同生態(tài)型品種之間差異越來越小。春化階段決定葉片數(shù)、莖節(jié)、分蘗和次生根數(shù)多少，光照階段決定小穗數(shù)多少，延長春化階段可增加分蘗數(shù)，延長光照

11、階段有利增加小穗數(shù)和小花數(shù)，形成大穗。 （ 三）我國小麥品種溫光特性的區(qū)域分布 根據(jù)地理生境、種植制度和品種特性的綜合分析，按播期特性我國小麥可分為三大分布區(qū)域，小麥溫光特性的分布呈“冬性中心式”向春性擴(kuò)散過渡的現(xiàn)象，即以秋播麥區(qū)中的黃淮中早熟冬麥區(qū)，向南冬性逐漸減弱，由冬性弱冬性春性強春性；向北由冬性強冬性春性強春性；形成愈向南北兩端，品種春性愈強的特點。由于自然溫光受緯度、海拔、地形變化的影響，因此品種溫光類型的分布也具有區(qū)域間、區(qū)域內(nèi)相互交叉分布的特點，特別是在區(qū)域間的過渡帶更為明顯。如強春性與春性品種，在同一區(qū)可能交叉分布，冬性與強冬性品種在同一區(qū)也可能交叉分布。 (四)階段發(fā)育理論在

12、生產(chǎn)中的應(yīng)用 1根據(jù)區(qū)域生態(tài)特性與品種特性進(jìn)行引種2根據(jù)品種溫光特性進(jìn)行合理用種 3根據(jù)品種溫光類型的差異進(jìn)行生態(tài)育種 4在夏季冷涼的高緯度高海拔地區(qū)，選用無負(fù)積溫春化效應(yīng)的強春性品種夏播，可獲得一定產(chǎn)量。 三、種子構(gòu)造及萌發(fā)出苗(一)種子的構(gòu)造1皮層2胚乳 3胚 （ 二）種子萌發(fā)出苗 萌動 發(fā)芽 出苗(四)影響萌發(fā)出苗的因素品種的特性及種子質(zhì)量2.溫度 3.土壤水分四、根、莖、葉營養(yǎng)器官的生長(一)根系的形成與功能1.根系的發(fā)生與分布2根系的功能3、影響根系發(fā)育的條件 水、土壤、耕作、土壤肥力、溫度(二)葉片的生長與功能1.葉片的結(jié)構(gòu)與分化2葉片分組與功能（1）近根葉組（2）莖生葉組 (三)

13、莖節(jié)的生長與功能 1莖節(jié)的分化與生長2莖稈特性與穗部生產(chǎn)力3. 影響莖稈生長的條件 光、肥、品種、溫度、水五、 分蘗與成穗規(guī)律 (一)分蘗節(jié)及其功能 小麥的分蘗是著生在分蘗節(jié)上的地下分技。1、分蘗節(jié):是由很多節(jié)、葉原始體、分蘗、腋芽及其生長點密集在一起，形成脹大的節(jié)群。通常一株小麥只有一個分蘗節(jié)，如果分蘗節(jié)基部的某一節(jié)間伸長，即構(gòu)成兩個以上的分蘗節(jié)。分蘗節(jié)上節(jié)數(shù)的多少，與小麥感溫性有關(guān)，一般冬性越強節(jié)數(shù)越多。分蘗節(jié)在土層的深度受品種、播深、地溫等因素的影響，春性品種、淺播、較高池溫等條件下，分蘗節(jié)較淺。一般分蘗節(jié)適宜深度為23cm。2、小麥分蘗節(jié)有以下作用： a.產(chǎn)生分蘗并形成分蘗穗，構(gòu)成產(chǎn)量

14、的一部分。b.產(chǎn)生近根葉及次生根群。c.調(diào)節(jié)群體，補充由于主莖受害后造成的穗數(shù)虧缺。d.冬前積累貯藏糖類等營養(yǎng)物質(zhì)，保護(hù)麥苗安全越冬。e.分蘗節(jié)內(nèi)復(fù)雜的輸導(dǎo)組織，成為聯(lián)系根系與地上各蘗位，進(jìn)行水分和營養(yǎng)運輸?shù)臉屑~。 (二)分蘗發(fā)生的規(guī)律1分蘗的名稱2葉蘗同伸規(guī)律 (三)分蘗的成穗規(guī)律1分蘗的消長2分蘗的成穗3影響分蘗生長的因素六 穗結(jié)構(gòu)與穗分化 (一)穗的結(jié)構(gòu) (二)穗的分化與形成(二)穗的分化與形成1穗的分化時期 穗的分化形成經(jīng)歷以下幾個時期； 0莖葉原基分化期(未伸長期) . 伸長期 單棱期(穗軸分化期)二棱期(小穗原基分化期) 根據(jù)小穗原基和苞葉原基的形態(tài)變化，又可分為三個時期：(1)

15、二棱初期 (2) 二棱中期(3) 二棱末期 穎片原基分化期小花原基分化期 雌雄蕊原基分化期 藥隔分化期四分體形成期2 頂端小穗的形成 小麥以頂端小穗的形成形式構(gòu)成穗的有限生長方式，決定著小穗原基分化過程的長短和數(shù)量。在形態(tài)發(fā)生上，頂生小穗和側(cè)生小穗不同，小麥的頂端是在穗分化進(jìn)入第期(植株基部第一節(jié)間開始明顯伸長)，由生長錐頂端一組(一般為3一4個)苞葉和小穗原基轉(zhuǎn)化而成。構(gòu)成頂端小穗的小穗和苞葉原基群中，最基部的苞葉原基在分化過程中不僅不消失退化，而且由原來被抑制狀態(tài)轉(zhuǎn)為活躍生長，體積增大，形成頂端小穗的穎片。 3主穗和分蘗穗分化進(jìn)程的差異 小麥的主莖穗與分蘗穗分化進(jìn)程的差異a.分蘗穗開始分化

16、晚，時間短，穗位越高，這一差異越明顯。b.分蘗穗發(fā)育快，在穗分化前期、中期(拔節(jié)前)都有分蘗趕主莖的趨勢。 c.穗分化開始后，一般相鄰分蘗穗分化期約相差時期。d.包括無效蘗的穗分化，早期持續(xù)時間比主莖穗長，但進(jìn)入小花分化期后，趨于一致，此時正值拔節(jié)。(四) 小穗退化的規(guī)律 1小穗和小花分化發(fā)育的差異及退化部位 (1 ) 一穗上小穗分化的順序為中下部，中部，上中部，基部，頂部。 (2 ) 同一小穗小花自基向頂分化，基部14花分化強度大，平均12天分化一朵，以后速度轉(zhuǎn)慢，約為23天。 (3 ) 不同小穗位的同位小花分化順序為中部，上中部，中下部，頂部，基部。 (4 ) 一穗上退化小穗和小花的發(fā)生位

17、置頗為一定，退化小穗發(fā)生于穗的兩端(與穗型有關(guān))，并以基部小穗退化最為常見。同一小穗中的小花，越居上位退化的程度越大。 2小穗和小花退化的比率 一穗上退化小穗的比率，依照穗發(fā)育程度而不同，穗發(fā)育越好，退化小穗比率越低，甚至可以不發(fā)生退化。退化小花則不論穗發(fā)育好壞，在一穗上始終保持一定比率，冬小麥一般不育小花比例較春小麥高。3小穗、小花退化的時間 七、穗粒形成與灌漿特性(一) 抽穗開花 冬小麥拔節(jié)后約經(jīng)2530天，春小麥約經(jīng)1525天抽穗。抽穗后一般12天開始開花，但也有在抽穩(wěn)當(dāng)天開花的。開花的順序 先主莖后分蘗，先中部小穗而后慚及穗的兩端，同一小穗則由基部小花向上位順次開放，全穗開花時間約持續(xù)

18、35天，全田開花可達(dá)67天。開花時間 高峰為上午9一11時和下午36時。開花溫度 最低溫度為9110C，最適1820 0C，最高30 0C，高于30 0C且土壤水分不足或伴隨干旱風(fēng)時，影響授粉而降低結(jié)實率。水分 開花最適大氣相對濕度為70一80，低于20則影響正常授粉，但濕度太大時，花粉粒易吸水膨脹破裂。(二) 籽粒形成與灌漿成熟 粒形成過程 受精后，子房迅速發(fā)育，受精卵經(jīng)分裂先形成原胚，進(jìn)而形成胚的各部器官，這一過程約為兩周左右。胚乳的發(fā)育 2籽粒灌漿過程 從籽粒形成到蠟熟期前為灌漿過程，分為兩時期：(1 ) 乳熟期(2 ) 面團(tuán)期 3成熟過程 包括兩個時期： （1）蠟熟期（2）完熟期(三)

19、 外界條件對灌溉過程的影響1溫度 2光照3土壤水分 4礦質(zhì)營養(yǎng)第四節(jié) 小麥的產(chǎn)量與品質(zhì)一、小麥的產(chǎn)量(一)小麥產(chǎn)量的構(gòu)成分析小麥產(chǎn)量每畝有效穗數(shù)穗粒數(shù)穗粒重 不同產(chǎn)量水平均是上述諸性狀在特定品種和一定栽培技術(shù)條件下的具體表現(xiàn)。通常人們把畝穗數(shù)(萬)、穗粒數(shù)(粒)、千粒重(g)稱之為產(chǎn)量三因素。（二）小麥的群體結(jié)構(gòu) 1、 群體層次的劃分 根據(jù)小麥群體不同層次的功能特點，將小麥群體劃分為三個部分。a光合層 (葉層) b支架層 (莖層) 是光合層的支柱c吸收層 (根層)2合理群體的指標(biāo)(1) 群體的規(guī)模 (2) 群體的分布(3) 群體的長相(4) 群體的組成3.小麥群體結(jié)構(gòu)與光能利用 小麥產(chǎn)量的高低主要取決于葉片的光合作用和根系的吸收作用。二、小麥的品質(zhì) 小麥?zhǔn)俏覈参锏鞍椎闹匾獊碓粗?。其品質(zhì)的好壞愈來愈成為重要的問題。優(yōu)質(zhì)小麥不但蛋白質(zhì)和面筋含量高，而且質(zhì)量好。 小麥籽粒的品質(zhì)，因需求的不同，劃分標(biāo)準(zhǔn)也不同。（一） 制粉加工品質(zhì) 一般來說，小麥加工品質(zhì)主要指制粉過程中的各種工藝特性及面粉加工食品的工藝特性。 1與出粉率有關(guān)的麥粒特性 (1)粒形(2)腹構(gòu) (3)胚乳比率(4)種皮顏色及厚度 (5)粒質(zhì)(6)容重 2與面粉加工品質(zhì)有關(guān)的麥粒特性 (1)蛋白質(zhì)含量() (2)賴氨酸() （3）濕面筋含量() (4)沉淀值(m1)(二)影響小麥品質(zhì)的因素1品種遺傳因素 但同一生態(tài)