作物栽培學(xué)總論

作物栽培學(xué)總論第一頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日一、作物的溫光反應(yīng)特性與階段發(fā)育作物的溫光反應(yīng)特性:是指作物必須經(jīng)歷一定的溫度和光周期誘導(dǎo)后,才能從營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)轉(zhuǎn)為生殖生長(zhǎng),進(jìn)行花芽分化或幼穗分化,進(jìn)而才能開(kāi)花結(jié)實(shí)。作物對(duì)溫度和光周期誘導(dǎo)反應(yīng)的特性,稱(chēng)為作物的溫光反應(yīng)特性。

第一節(jié)作物的階段發(fā)育第二頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日

某些作物在其營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期必須經(jīng)過(guò)一段較低溫度誘導(dǎo)，才能轉(zhuǎn)為生殖生長(zhǎng)，作物對(duì)這種低溫誘導(dǎo)的特性，稱(chēng)為……。這種低溫的誘導(dǎo)也稱(chēng)為春化（vernalization）。（1）冬性類(lèi)型這類(lèi)作物品種春化必須經(jīng)歷低溫，春化時(shí)間也較長(zhǎng)，如果沒(méi)有經(jīng)過(guò)低溫條件則作物不能花芽分化和抽穗開(kāi)花。（2）半冬性類(lèi)型這類(lèi)作物品種春化對(duì)低溫的要求介于冬性類(lèi)型和春性類(lèi)型之間，春化的時(shí)間相對(duì)較短，如果沒(méi)有經(jīng)過(guò)低溫條件則花芽分化、抽穗開(kāi)花大大推遲。（3）春性類(lèi)型這類(lèi)作物品種春化對(duì)低溫的要求不嚴(yán)格，春化時(shí)間也較短。（一）作物的感溫性第三頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日作物 類(lèi)型 春化溫度范圍 春化時(shí)間（d） 小麥 冬性 0-3 40-45

半冬性 3-6 10-15

春性 8-15 5-8 油菜 冬性 0-5 20-40

半冬性 5-15 20-30

春性 15-20 15-20 小麥、油菜通過(guò)春化所需的溫度和天數(shù)？？？為什么作物形成了春化特性？？？第四頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日1.作物的光周期反應(yīng)作物花器分化和形成除需要一定溫度誘導(dǎo)外，還必需一定的光周期誘導(dǎo)，不同作物品種需要一定光周期誘導(dǎo)的特性稱(chēng)為感光性.

在作物光周期現(xiàn)象中最為重要且研究最多的是植物成花的光周期誘導(dǎo)調(diào)節(jié)。（二）作物光周期反應(yīng)第五頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日2.作物光周期的分類(lèi)①長(zhǎng)日照作物要求在24h晝夜周期中，日照長(zhǎng)度長(zhǎng)于某一臨界日長(zhǎng)才能成花，如果延長(zhǎng)光照時(shí)間，可以促進(jìn)和提早開(kāi)花。相反，如延長(zhǎng)黑暗，則不能成花。②短日照作物要求在24h晝夜周期中，日照長(zhǎng)度短于某一個(gè)臨界日長(zhǎng)才能成花，延長(zhǎng)黑暗，縮短光照時(shí)間，可以促進(jìn)和提早開(kāi)花。反之，如延長(zhǎng)光照時(shí)間則不能開(kāi)花。長(zhǎng)日照作物短日照作物第六頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日

臨界暗期：是在晝夜周期中短日照作物能夠開(kāi)花所必需的最短暗期長(zhǎng)度，或長(zhǎng)日照作物能夠開(kāi)花所必需的最長(zhǎng)暗期長(zhǎng)度。Diurnal,daylength,短日作物長(zhǎng)日作物開(kāi)花不開(kāi)花開(kāi)花開(kāi)花春分夏至秋分冬至不開(kāi)花開(kāi)花不開(kāi)花不開(kāi)花臨界暗期北回歸線赤道南回歸線夏秋春冬長(zhǎng)日、高溫短日、低溫北半球第七頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日③日中性作物這類(lèi)作物的成花對(duì)日照長(zhǎng)度不敏感，在任何長(zhǎng)度的日照下均能開(kāi)花。蕎麥、豌豆、黃瓜、茄子、辣椒、番茄等都屬此類(lèi)作物。④定日照作物要求日照長(zhǎng)短有一定的時(shí)間才能完成其生育周期，如甘蔗只有在12小時(shí)45分的日照條件下才能開(kāi)花。日中性作物定日照作物第八頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日類(lèi)型 作物 24h周期中的臨界日長(zhǎng)（h）短日照作物 大豆 15

稻 12-15

甘蔗 12-5 長(zhǎng)日照作物 大麥 10-14

小麥 12以上 甜菜 13-14

白芥 約14 一些短日照作物和長(zhǎng)日照作物的臨界日長(zhǎng)第九頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日3.光周期理論的應(yīng)用（1） 引種短日作物從北方引種到南方，將提前開(kāi)花。從南方向北方引進(jìn)作物品種時(shí)，由于日照變長(zhǎng)，開(kāi)花會(huì)相應(yīng)延遲，生育期會(huì)拉長(zhǎng)，要選擇生育期短的品種。（2）在育種上的應(yīng)用

利用對(duì)溫度和光照的控制可以提早或延遲作物的開(kāi)花期，可以使原來(lái)開(kāi)花期相差較長(zhǎng)時(shí)間的兩個(gè)親本花期相遇，互相雜交。（3）控制花期

在花卉栽培中，已廣泛應(yīng)用人工控制光周期的辦法，提前或推遲花卉植物的開(kāi)花期。（4）調(diào)節(jié)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)以營(yíng)養(yǎng)器官為主要收獲物的作物，適當(dāng)推遲開(kāi)花能夠提高產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì)。例如“南麻北種”

第十頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日4.日長(zhǎng)與作物產(chǎn)量和品質(zhì)日長(zhǎng)對(duì)于作物生長(zhǎng)發(fā)育及其產(chǎn)量和品質(zhì)的形成有極其顯著的影響。根據(jù)光能生產(chǎn)潛力計(jì)算結(jié)果，玉米生育期間太陽(yáng)總輻射減少1kj/cm2，相當(dāng)于玉米生物產(chǎn)量減少337.5kg/hm2。國(guó)際小麥玉米改良中心研究指出，玉米產(chǎn)量變動(dòng)80%受后期光照時(shí)數(shù)、光照強(qiáng)度和葉面積影響。生產(chǎn)實(shí)踐已經(jīng)證實(shí)高溫陰雨寡照會(huì)嚴(yán)重影響小麥和玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)。第十一頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日（三）作物的基本營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)性

即使作物處在適于發(fā)育的溫度和光周期條件下,也必須有最低限度的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng),才能進(jìn)行幼穗(花芽)分化。在作物進(jìn)人生殖生長(zhǎng)前，不受溫度和光周期誘導(dǎo)影響而縮短的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期，稱(chēng)為基本營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期。不同作物品種的基本營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期的長(zhǎng)短各異，這種基本營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期長(zhǎng)短的差異特性，稱(chēng)為作物品種的基本營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)性。第十二頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日e.g.水稻的三性及其在生產(chǎn)上的應(yīng)用：感光性：因日照長(zhǎng)短的影響而改變其發(fā)育轉(zhuǎn)變、縮短或延長(zhǎng)生育期的特性。感溫性：因溫度高低的影響而改變其發(fā)育轉(zhuǎn)變、縮短或延長(zhǎng)生育期的特性?；緺I(yíng)養(yǎng)性：不同作物品種的基本營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期的長(zhǎng)短各異,這種基本營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期長(zhǎng)短的差異特性,稱(chēng)為作物品種的基本營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)性。第十三頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日早稻中稻晚稻基本營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期感溫性感光性可變營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期生殖生長(zhǎng)期＊感溫不一定感光，感光一定感溫

感光性 感溫性 基本營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)性 生育期限制因子早稻 弱或無(wú) 較強(qiáng) 較小 溫度 中稻 弱到中 弱到中 長(zhǎng) 晚稻 強(qiáng) 強(qiáng) 弱 日照長(zhǎng)短及溫度高低雜交稻 中等偏多 中等偏多 短到中等 我國(guó)水稻品種“三性”特點(diǎn)與光溫反應(yīng)類(lèi)型第十四頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日（四）階段發(fā)育中植株形態(tài)和生理上的變化1.在形態(tài)和結(jié)構(gòu)上的變化形態(tài)：如主莖略有伸長(zhǎng),葉片由匍匍變?yōu)橹绷⒒虬胫绷?葉色略變淡等。解剖結(jié)構(gòu)：稻麥生長(zhǎng)錐表面一層或數(shù)層細(xì)胞分裂加速,細(xì)胞小而細(xì)胞質(zhì)變濃,而中部的一些細(xì)胞則分裂減慢,細(xì)胞變大,細(xì)胞質(zhì)稀薄,有的出現(xiàn)了液泡。物質(zhì)變化：生長(zhǎng)錐表面的細(xì)胞具有較高的蛋白質(zhì)和核糖核酸(RNA)含量。此后,由于表層分生細(xì)胞的迅速分裂,使生長(zhǎng)錐表面出現(xiàn)皺折,在原來(lái)形成葉原基的地方形成花原基，在花原基上再分化出花的各部分原基。第十五頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日2.在生理上的變化核酸含量（特別是RNA含量）增加，代謝加速，而且RNA性質(zhì)也有所變化，出現(xiàn)大分子量mRNA的合成。冬小麥種子經(jīng)低溫處理，其中可溶性蛋白及游離氨基酸含量增加，有新的蛋白質(zhì)合成。小麥、油菜、燕麥等多種作物經(jīng)過(guò)春花處理后，體內(nèi)赤霉素含量增加。3.光敏色素的變化短日照作物在暗期的前期有高的光敏色素Pfr水平，然后轉(zhuǎn)變?yōu)榈退剑欢倘照兆魑锇灯诘那捌谟械偷腜fr水平，后期為高的Pfr水平。第十六頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日二、作物器官發(fā)生與階段發(fā)育（一）葉片發(fā)生葉(真葉)起源于莖尖基部的葉原基。從葉原基長(zhǎng)成葉,需要經(jīng)過(guò)頂端生長(zhǎng)、邊緣生長(zhǎng)和居間生長(zhǎng)3個(gè)階段。小麥品種的主莖葉數(shù)多少是其春性強(qiáng)弱的一種形態(tài)標(biāo)志。然而,任何情況下平均單莖6.5個(gè)葉片是所有測(cè)定品種的最低值（金善寶，1991）。1.莖生長(zhǎng)點(diǎn)2.苞原基3.頂葉原基4.葉原基5.幼葉第十七頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日(二)器官發(fā)生與階段發(fā)育的協(xié)調(diào)作物一生中不同的生育時(shí)期對(duì)作物的生長(zhǎng)發(fā)育影響程度不同。以小麥為例，對(duì)小麥一生影響最大的發(fā)育時(shí)期是出苗期、二棱期、頂小穗形成期和開(kāi)花期。金善寶等將小麥的葉穗發(fā)育關(guān)系概括為一個(gè)三段模式,即①穩(wěn)定期:正常情況下,各生態(tài)類(lèi)型品種莖生長(zhǎng)錐開(kāi)始伸長(zhǎng)時(shí)的葉齡較穩(wěn)定；②可變期:單棱至二棱期葉齡可變性較大；③同步期:通常,進(jìn)入二棱期以后的各個(gè)穗分化時(shí)期,除護(hù)穎分化期較短外,基本上是每出現(xiàn)一個(gè)葉片,幼穗完成一個(gè)發(fā)育時(shí)期。第十八頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日三、階段發(fā)育在生產(chǎn)上的應(yīng)用（一）在引種上的應(yīng)用

不同地區(qū)的溫光生態(tài)條件不同，在相互引種時(shí)必須考慮品種的溫光反應(yīng)特性。（二）在栽培上的應(yīng)用作物的品種搭配、播種期的安排等，均需考慮作物品種的溫光反應(yīng)特性。（三）在育種上的應(yīng)用在制定作物育種目標(biāo)時(shí),要根據(jù)當(dāng)?shù)刈匀粴夂驐l件,提出明確的溫光反應(yīng)特性。在雜交育種(或制種)時(shí),為了使兩親本花期相遇,可根據(jù)親本的溫光反應(yīng)特性調(diào)節(jié)播種期。第十九頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日第二節(jié)作物的物候期與生育時(shí)期一、作物的物候期是指作物生長(zhǎng)發(fā)育在一定外界條件下所表現(xiàn)出的形態(tài)特征,人為地制定一個(gè)具體標(biāo)準(zhǔn),以便根據(jù)作物的形態(tài)特征變化科學(xué)地把握作物的生育進(jìn)程。（一）水稻的物候期出苗不完全葉突破芽銷(xiāo),葉色轉(zhuǎn)綠。分蘗第一個(gè)分蘗露出葉稍1cm。拔節(jié)植株基部第一節(jié)間伸長(zhǎng),早稻達(dá)1cm,晚稻達(dá)2cm。孕穗劍葉葉枕全部露出下一葉葉枕。抽穗稻穗穗頂露出劍葉葉鞘1cm。乳熟稻穗中部籽粒內(nèi)容物充滿(mǎn)穎殼,呈乳漿狀,手壓開(kāi)始有硬物感覺(jué)。蠟熟稻穗中部籽粒內(nèi)容物濃粘,手壓有堅(jiān)硬感,無(wú)乳狀物出現(xiàn)。成熟谷粒變黃,米質(zhì)變硬。第二十頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日（二）小麥的物候期出苗第一片真葉出土2～3cm。分蘗第一個(gè)分蘗露出葉鞘1cm。拔節(jié)第一伸長(zhǎng)節(jié)間露出地面約2cm。抽穗麥穗頂部(不包括芒)露出葉鞘。開(kāi)花雄蕊花藥露出。乳熟胚乳內(nèi)主要為乳白色液體。蠟熟胚乳內(nèi)呈蠟狀,粒重達(dá)到最大值。完熟籽粒失水變硬。第二十一頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日（三）大豆的物候期出苗子葉出土。

分枝第一個(gè)分枝出現(xiàn)。

開(kāi)花第一朵花開(kāi)放。結(jié)莢幼莢長(zhǎng)度2m以上。

鼓粒豆莢放扁,籽粒較明顯凸起。成熟豆莢呈固有顏色,用手壓有裂莢,或搖動(dòng)植株有響聲。以上判斷標(biāo)準(zhǔn)為觀測(cè)單個(gè)植株時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于群體物候期的判斷標(biāo)準(zhǔn)是：當(dāng)10%左右的植株達(dá)到某一物候期的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)稱(chēng)為這一的始期,50%以上植株達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)稱(chēng)為這一物候期的盛期。第二十二頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日二、作物的生育時(shí)期作物生育時(shí)期是根據(jù)其起止的物候期確定的。在作物的一生中,受遺傳因素和環(huán)境因素的影響,在外部的形態(tài)特征和內(nèi)部的生理特性上,都會(huì)發(fā)生一系列變化,根據(jù)這些變化,可將作物的整個(gè)生育期劃分為若干個(gè)生育時(shí)期,或稱(chēng)若干個(gè)生育階段。第二十三頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日①稻、麥類(lèi)生育時(shí)期一般劃分為出苗期、分蘗期、拔節(jié)期、孕穗期、抽穗期、開(kāi)花期、成熟期。②玉米生育時(shí)期一般劃分為出苗期、拔節(jié)期、大喇叭口期、抽穗期、吐絲期、成熟期。③豆類(lèi)生育時(shí)期一般劃分為出苗期、分枝期、開(kāi)花期、結(jié)英期、鼓粒期、成熟期。④棉花生育時(shí)期一般劃分為出苗期、現(xiàn)蕾期、花鈴期、吐絮期。⑤油菜生育時(shí)期一般劃分為出苗期、現(xiàn)蕾抽苔期、開(kāi)花期、成熟期。第二十四頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日第二十五頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日第二十六頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日第三節(jié)作物生育期和生長(zhǎng)期一、作物的生育期作物從播種到收獲的整個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育所需時(shí)間為作物的大田生育期,以天數(shù)表示。第二十七頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月28日

以籽實(shí)為播種材料又以新的籽實(shí)為收獲對(duì)象的作物，其全生育期是指籽實(shí)出苗到新籽實(shí)成熟所持續(xù)的總天數(shù)。對(duì)于以營(yíng)養(yǎng)體為收獲對(duì)象的作物如麻類(lèi)、薯類(lèi)、甘蔗、甜菜等，則是指播種材料出苗到主產(chǎn)品收獲適期的總天數(shù)－工藝成熟期。需育苗（秧）移栽的作物如水稻、甘薯、煙草等，通常還將生育期分為秧田（苗床）生育期和大田生育期。秧田（苗床）生育期是從出苗到移栽的天數(shù)，大田生育期是指移栽到成熟的天數(shù)。第二十八頁(yè)，共三十四頁(yè)，2022年，8月2