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文檔簡介
第一節(jié)小麥生產(chǎn)概況一、面積與產(chǎn)量(1)世界消費1997-1998年5.91億噸;1998-1999年5.96億噸;1999-2000年5.9億噸;2000-2001年6.0億噸年份種植面積(億畝)單產(chǎn)(Kg/畝)總產(chǎn)(億噸)199734.04179.0616.096199833.77174.5005.891199932.07182.0905.839200032.25180.45.82(2)中國小麥生產(chǎn)年份種植面積(億畝)單產(chǎn)(Kg/畝)總產(chǎn)(億噸)19974.51273.41.23219984.50244.41.10019994.32264.61.14420003.98253.91.009其中:河南7000萬畝、山東6000萬畝、河北3000萬畝、江蘇2300萬畝、安徽3000萬畝(3)江蘇面積:江蘇省小麥常年種植面積3200-3500萬畝,2000年2569萬畝,2001年2310萬畝。單產(chǎn):1996年305Kg/畝,1997年303Kg/畝,1998年215Kg/畝,1999年317Kg/畝,2000年274Kg/畝總產(chǎn):1000萬噸左右,2000年710萬噸2、小麥生產(chǎn)發(fā)展的主要經(jīng)驗優(yōu)良品種的選育與應(yīng)用。矮桿抗病品種、耐肥品種提高了化肥投入擴大灌溉面積農(nóng)藥使用與病蟲草害防治栽培技術(shù)的研究與應(yīng)用3、存在的問題品質(zhì)問題。產(chǎn)量提高,品質(zhì)下降效益問題。比較效益低,有逐年下降甚至效益為負的趨勢。主要是生產(chǎn)成本高,價格低輕型栽培或簡化栽培。降低勞動力投入,栽培技術(shù)的簡單化。無公害生產(chǎn)。降低環(huán)境污染和產(chǎn)品中有毒物質(zhì)殘留。規(guī)?;a(chǎn)。解決一家一戶生產(chǎn)模式。氣候災(zāi)害5、研究熱點小麥品質(zhì)形成規(guī)律。高產(chǎn)小麥品質(zhì)調(diào)優(yōu)栽培技術(shù)體系與技術(shù)規(guī)程小麥主要品質(zhì)性狀的遺傳、變異小麥高氮素利用效率的生理生化機理及栽培調(diào)控技術(shù)水分逆境對小麥產(chǎn)量和品質(zhì)影響的生理生化機理及栽培調(diào)控技術(shù)水氮互作精確施肥與定量栽培模擬模型地面遙感與生長監(jiān)測3S(GIS、RS、GPS)與精確農(nóng)業(yè)二、小麥分區(qū)以年極端最低氣溫-24為界分為冬、春麥區(qū),在地理上以長城以南、岷山以東為冬麥區(qū),面積占83%左右;其余為春麥區(qū),但也有零星冬麥分布。1、春麥區(qū)東北春麥區(qū):黑、吉、遼中北部北方春麥區(qū):遼寧西部,內(nèi)蒙古與寧夏大部,甘肅東北部和河北長城以北以及陜西、山西北部西北春麥區(qū):甘肅西部,青海東部新疆冬春麥區(qū):新疆全部青藏春冬麥區(qū):青海西部和西藏2、冬麥區(qū)北方冬麥區(qū):京、津、河北中北部、晉中-東南、甘肅隴東、陜西渭北高原和延安、寧夏固原、遼寧錦州沿海、山東膠東半島北部氣候特點:日照豐富,小麥生育期降水100-150mm,且分布不均,冬季寒冷,多風小麥生產(chǎn):一年一熟或兩熟,小麥品種為冬性或強冬性,生育期長,分蘗力強,成穗率高存在問題:冬春干旱少雨,夏初高溫缺水,有高溫逼熟災(zāi)害黃淮海冬麥區(qū):山東、河北中南部、河南江蘇安徽的淮河以北地區(qū)、山西南部、陜西關(guān)中平原、甘肅天水和定西地區(qū)氣候特點:氣候溫和、日照充足、小麥生長期降雨120-250mm小麥生產(chǎn):冬性、半冬性品種,多于玉米、棉花套作。產(chǎn)量高而穩(wěn)存在問題:水不足,灌漿期干熱風危害,生育后期病害嚴重
長江中下游冬麥區(qū):上海、江西、湖南、湖北、河南江蘇安徽的淮河以南地區(qū)、浙江北部、陜西安康地區(qū)氣候特點:冬季溫和濕潤,降水充沛,小麥生長季500-800mm降水小麥生產(chǎn):多與水稻、棉花、雜糧復(fù)種,半冬性或春性品種存在問題:日照不足,多雨易澇,種收不易(爛耕爛種、穗發(fā)芽),產(chǎn)量較低。赤霉病、白粉病、銹病、蚜蟲、雜草危害重西南冬麥區(qū):四川、重慶、云南、貴州、陜西漢中華南冬麥區(qū):福建、廣東、廣西、浙南?,F(xiàn)小麥很少三、專用小麥優(yōu)勢區(qū)域布局1、黃淮海優(yōu)質(zhì)專用小麥優(yōu)勢區(qū)域產(chǎn)業(yè)帶基本情況--
包括河北、山東兩省和河南大部、江蘇和安徽北部、陜西關(guān)中、山西中南部,光熱資源豐富,降雨量較少,土壤肥沃,生產(chǎn)條件較好,非常有利于小麥蛋白質(zhì)和面筋的形成與積累,是發(fā)展我國優(yōu)質(zhì)強筋小麥的最適宜地區(qū)?,F(xiàn)有小麥面積2.2億畝,總產(chǎn)6300多萬噸,平均畝產(chǎn)288公斤,分別占到全國小麥的55%、64%和115%。發(fā)展目標--
以發(fā)展優(yōu)質(zhì)強筋小麥為主,經(jīng)過五年發(fā)展,到2007年,使優(yōu)質(zhì)專用小麥面積達到4100萬畝,其中河北省800萬畝,山東800萬畝,河南1000萬畝,江蘇500萬畝,安徽500萬畝,陜西300萬畝,山西200萬畝。主要品種—山西中部、華北北部以中優(yōu)9507為主,兼京9428、晉麥67和晉麥68;河北中部以8901、高優(yōu)503、濟南17等為主;山東以濟南17、煙農(nóng)19、煙農(nóng)15為主,兼種淄麥12等;河南以8901、豫麥34、豫麥47、高優(yōu)503、鄭麥9023為主;山西以晉麥54、濟南17、冀5099、高優(yōu)503為主;安徽以皖麥38、豫麥34、鄭麥9023(弱筋小麥?)、皖麥33、煙農(nóng)19、豫麥47為主;江蘇以濟南17、煙農(nóng)19、蘇徐1號為主;陜西以陜優(yōu)225、小偃503、小偃54、陜150、早優(yōu)504、陜160、陜旱8968為主2、大興安嶺沿麓優(yōu)質(zhì)專用小麥優(yōu)勢區(qū)域產(chǎn)業(yè)帶
基本情況--
主要由黑龍江西北部和內(nèi)蒙古呼倫貝爾盟適宜地區(qū)構(gòu)成,是重要的商品春小麥生產(chǎn)基地。土地肥沃,年降雨量550-650毫米,生態(tài)條件與加拿大、美國等強筋小麥生產(chǎn)地區(qū)相似,具有發(fā)展我國面包用硬紅春小麥的生態(tài)優(yōu)勢?,F(xiàn)有小麥面積1000多萬畝,畝產(chǎn)250公斤左右,商品率高達70%以上。發(fā)展目標--力爭在未來5年內(nèi),建成我國優(yōu)質(zhì)強筋春小麥產(chǎn)業(yè)帶,發(fā)展優(yōu)質(zhì)強筋小麥700萬畝,其中黑龍江400萬畝,內(nèi)蒙古300萬畝,并開拓日本和東南亞小麥市場。重點地區(qū)--黑龍江以克山、訥河、嫩江、北安、克東、五大連池以及黑龍江農(nóng)墾總局下轄的九三農(nóng)管局、北安農(nóng)管局及軍隊農(nóng)場、勞改農(nóng)場為重點地區(qū)。內(nèi)蒙古自治區(qū)以呼倫貝爾盟的牙克石市、海拉爾市、滿洲里市、陳巴爾虎旗和內(nèi)蒙古農(nóng)墾局海拉爾農(nóng)場為重點地區(qū)。主要品種--以優(yōu)質(zhì)強筋小麥龍麥26號、野貓、格來尼以及與加拿大硬紅春小麥相近的品種為主。
3、長江中下游優(yōu)質(zhì)專用小麥優(yōu)勢區(qū)域產(chǎn)業(yè)帶基本情況--主要包括江蘇、安徽兩省淮河以南、湖北北部、河南南部等地區(qū),現(xiàn)有小麥面積3500萬畝,占全國的10%左右。該地區(qū)土壤以水稻土為主,氣候濕潤,熱量條件良好。區(qū)內(nèi)河湖眾多,年降雨800-1400毫米,小麥灌漿期間降雨量偏多,濕害較重,不利于小麥蛋白質(zhì)和面筋的積累,但非常有利于小麥低蛋白和弱面筋的形成,適宜發(fā)展弱筋小麥生產(chǎn)。小麥商品率較高,且緊鄰沿海糧食主銷區(qū),水陸交通便利,運輸成本低,有利于發(fā)展產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營。發(fā)展目標--以優(yōu)質(zhì)弱筋小麥為主,經(jīng)過五年發(fā)展,面積達到1300萬畝。其中江蘇沿海沿江等地區(qū)發(fā)展800萬畝,鄂豫皖接壤的適宜地區(qū)發(fā)展500萬畝。
重點地區(qū)--江蘇以大豐、東臺、海安、如皋、泰興、六合、建湖、興化、高郵、寶應(yīng),安徽以壽縣、長豐、天長、明光、鳳陽,河南以息縣、潢川、唐河,湖北以棗陽、襄陽為重點縣市。主要品種--以寧麥9號、揚麥9號、豫麥50、皖麥18及新開發(fā)的優(yōu)質(zhì)弱筋小麥品種為主。第二節(jié)小麥階段發(fā)育特性1、春化階段(感溫反應(yīng))小麥萌發(fā)后必須經(jīng)過一定的低溫條件才能由營養(yǎng)生長向生殖生長轉(zhuǎn)變主導(dǎo)因素是低溫,其次是光照小麥是低溫長日作物。(1)根據(jù)春化需要溫度的高低和時間長短劃分為3種類型:冬性品種:0-3℃,35天,未經(jīng)春化的種子春播不能抽穗半冬性品種;3-15℃,15-35天,未經(jīng)春化的種子春播不能抽穗或延遲抽穗。春性品種:5-20℃,5-15天,未經(jīng)春化的種子春播可以抽穗。(2)春化階段通過的標志:穗分化到達二棱末期以前是穗分化開始(3)品種的特性與生產(chǎn)應(yīng)用冬性品種:生育期長,播期早,產(chǎn)量高,分布北方寒冷地區(qū)半冬性品種;生育期中等,產(chǎn)量最高,分布在黃淮海冬麥區(qū)春性品種:生育期短。分布西北和東北的春小麥區(qū),產(chǎn)量較高;分布于南方的冬麥區(qū),產(chǎn)量較低。春化處理:把萌動的種子置于低溫下2、光照階段(感光反應(yīng))小麥通過春化階段后經(jīng)歷一定的長日條件才能誘導(dǎo)開花主導(dǎo)因素是日長,其次是溫度(1)小麥對日長的反應(yīng)遲鈍型:8-12H,16天。主要是南方的春性小麥中等型:12H,24天,8-12H延遲抽穗。半冬性品種。敏感型:大于12H,30-40天,小于12H不能抽穗。冬性品種和北方的春小麥。強冬性品種肥麥需60天。(2)光照階段通過標志開始于二棱末期,終止與穗分化到達雌雄蕊分化期(頂小穗形成)。(3)影響因素光照(日長):延長光照,促進光照階段的通過,16H最快溫度:15-20度最適宜。起點溫度4度,25度減慢。3、階段發(fā)育理論在小麥生產(chǎn)上的應(yīng)用(1)引種充分考慮品種的溫光發(fā)育特性與當?shù)販毓鈼l件的吻合程度。北種南引:南、北條件的差異出現(xiàn)的問題適宜的類型南種北引:南、北條件的差異出現(xiàn)的問題適宜的類型東西引種(2)確定播期冬性品種早播,春性品種晚播原因:春化階段最耐寒,春化階段結(jié)素耐寒力降低,光照階段抗寒力完全喪失。冬性品種對長日敏感,春化要求溫度低,時間長,早播不會通過春化階段春性品種對春化要求溫度高,時間短,秋季早播易通過春化階段,遭凍害。從北到南,播期逐漸推遲。(3)密度品種的分蘗力與春化時間的長短有關(guān),冬性品種分蘗力強宜稀播,春性品種宜密播。第三節(jié)小麥根系的生長發(fā)育與生理一、根系的生長發(fā)育1、根系的發(fā)育小麥的根系為須根系,由種子根和次生根組成。當種子萌發(fā)時,一條主胚根從胚軸的基部首先長出,接著再長出一對幼根,這三條根的根原基在種胚形成時即已存在并明顯可見,因而當種子萌發(fā)時,首先長出的是這三條根,接著在第一對胚根之上又可生出另一對胚根,這對胚根亦早已形成而存在于原胚中主莖第一葉(1/0)展開時,種子根停止發(fā)生,此時種子根一般為3-5條,有時可達7-8條(金善寶,1996)。小麥次生根發(fā)生在莖基部的節(jié)上和分蘗的基部節(jié)上。次生根3葉期開始發(fā)生于分蘗節(jié)上,旗葉抽出停止;其始節(jié)位在胚芽鞘節(jié),最高發(fā)根節(jié)位在第一張抱莖葉節(jié)。分蘗發(fā)生與主莖葉數(shù)有密切的同伸關(guān)系,因而次生根系的產(chǎn)生順序與葉位順序有關(guān),即n葉開始抽出,n葉節(jié)分化出節(jié)根原基,(n-1、(n-2)葉的節(jié)根原基進一步發(fā)育,(n-3)葉的節(jié)根伸出,可用下式表達:n葉抽出≈n葉節(jié)分化節(jié)根原基≈(n-1)~(n-2)葉節(jié)根原基進一步發(fā)育≈(n-3)葉節(jié)根伸出2、根系功能分組小麥從種子萌發(fā)發(fā)根至孕穗結(jié)束。小麥根系分為種子根及下、中、上層次生根組。種子根組:前期作用大,生長穩(wěn)定,于小麥穩(wěn)產(chǎn)有關(guān)。下層根組:將芽鞘節(jié)根及1/0、2/0葉節(jié)根,拔節(jié)前發(fā)根為中層根組。中下層根促進分蘗發(fā)生,對穗數(shù)起決定作用。上層根組:拔節(jié)后發(fā)生的,一般是5/0、6/0、7/0或8/0葉節(jié)根。主要分布與表土,活力高、吸收能力強,對鞏固分蘗成穗、穗粒數(shù)和粒重影響較大。二、根重與根長的增長1.根長變化:種子根:數(shù)量相對穩(wěn)定,產(chǎn)生時間集中,一般在出苗后7-10天之內(nèi)全部形成。種子根產(chǎn)生后生長較快,其方向為垂直伸長,據(jù)研究,生育期間平均每推進1天,根系伸長1.5cm左右,但發(fā)根初期生長很快,一般8-10天可達50cm土深,三葉期可達80cm左右,越冬前可達150cm以上。黃土高原旱地小麥生長適宜時可達200cm以上。根系在生長的同時可產(chǎn)生分枝2-4次,其生長點多達5000-10000個次生根:形成過程所經(jīng)歷的時間較長,在北方冬麥區(qū)小麥根系數(shù)量增長或生物量增長在全生育期內(nèi)有冬前和拔節(jié)前后兩次生長高峰,且冬后高峰大于冬前高峰。冬前小麥根系每晝夜生長1.5-2.5cm,起身至挑旗期每晝夜生長1.4-2.2cm,根系的日生長速度主要受氣溫的影響。在冬前分蘗期,次生根與冬前分蘗相伴而且生,單株次生根數(shù)與單株分蘗數(shù)量呈正相關(guān)關(guān)系,r=0.9935**,根蘗比大約為1:1。從返青到拔節(jié)是次生根發(fā)根力最旺盛的時期,新生次生根數(shù)約占總次生根數(shù)的40-45%。發(fā)根特點是次生根不僅伴隨春季分蘗而發(fā)生,當分蘗開始兩極分化后,次生根不因分蘗死亡而消亡,反而繼續(xù)增加。拔節(jié)后,隨著地上部莖和穗的生長發(fā)育,根系生長開始變慢,但在高產(chǎn)田中次生根伴隨節(jié)間伸長仍可繼續(xù)發(fā)生。拔節(jié)~孕穗期發(fā)根量可占總次生根數(shù)25%或更多,也是次生根生長較多的時期。一般麥田孕穗次生根數(shù)達最大值,但在地力肥沃、土壤濕潤或稀播的高產(chǎn)麥田,單株次生根數(shù)卻常以灌漿期為最高(劉殿英等,1993)。生長健壯的小麥每株次生根數(shù)可達30-70條,多者可達100條以上,但在大田群體中一般在30條以下。次生根的多寡與發(fā)育狀況可作為麥苗生長壯弱的標志。次生根在伸長過程中,發(fā)生側(cè)生分枝,據(jù)潘幸來在根系實驗室觀察的結(jié)果,直到拔節(jié)至抽穗前,土表下1m左右的下層根系還在大量發(fā)生分枝2.根重變化:根系干重增長過程與其數(shù)量增長過程基本一致,亦表現(xiàn)兩個高峰。根系生物量在抽穗期達到最大值,3.根系功能期由于根系生物量在小麥成熟期明顯低于抽穗期,所以有人認為小麥根系在抽穗即開始衰老。有研究認為在非脅迫條件下根系衰老在花后2周開始,在高產(chǎn)條件下小麥根系并不比旗葉衰老早。由于根系的產(chǎn)生有一個新老更新的過程,新根在不斷產(chǎn)生,老根在不斷死亡,而整個根系并不一定就處在衰亡期,因此只根據(jù)根系生物量的增減來判斷根系衰老是否開始有失偏面。
三、根系的分布
1.分布:小麥根系在土壤中的分布因生態(tài)條件而不同,一般主要分布在0-40cm的土層內(nèi),在0-20cm的耕作層內(nèi)約占全部根量的2/3左右;在0-40cm的土層內(nèi)約占全部根量的80-85%。根系的垂直分布與土壤結(jié)構(gòu)、水分和營養(yǎng)狀況有關(guān):平原灌溉區(qū)由于耕作層營養(yǎng)充足,根系生長良好;超過耕作層后,因土壤質(zhì)地粘重,根量分布變少。丘陵山區(qū)旱作麥根系主要分布在0-15或20cm的耕作層內(nèi),不能充分利用耕作層以下的水分和肥力。冬小麥各生育期單位土壤體積根重(g/cm3)、單位土壤體積根長cm/cm3)、單位土壤體積根表面積(cm2/cm3)的垂直分布呈指數(shù)形式,即:W=ea-b·d
式中W為單位土壤體積根系重、單位土壤體積根長或單位土壤體積根表面積,d為測量深度(m),a、b為特定參數(shù)。在各生育期根重的垂直分布形式基本一致,只是數(shù)量上存在差異。四、影響根系生長發(fā)育的因素1、基因型的影響不同分蘗類型品種,穗根比(穗/根)有較大差異。分蘗成穗率低的大穗品種,其穗根比較小,秸稈粗壯,穗大粒多。旱地小麥品種一般比水澆地品種有更強壯的根系,高產(chǎn)小麥品種的根系比低產(chǎn)小麥品種的根系發(fā)達。小麥旺苗型,地上部分長勢快,表層根量多,根系垂直分布的遞減度大,深層根量少,導(dǎo)致前期大量消耗表層土壤水分,中后期利用深層土壤水分減弱,使小麥早衰降低產(chǎn)量;小麥壯苗型,長勢平緩,表層根量適中,根系垂直分布的遞減度小,深層根量相對增加,不僅表層水分消耗減少,在中后期土壤干旱時有利于充分利用深層土壤水分,增加小麥抗旱能力,提高水分利用效率。
2、外界因素的影響1)土壤結(jié)構(gòu)土壤物理結(jié)構(gòu)直接影響小麥根系的生長。據(jù)馬元喜(1984)觀察,黃土丘陵區(qū)正常生長的旱地小麥根系生長良好,入土較深,平原灌溉麥田耕作層養(yǎng)分充足、結(jié)構(gòu)較好,因而根系在耕層生長繁茂,但超出耕作層則生長緩慢,根量明顯減少。稻茬麥田由于前茬水稻浸水時間長,造成后茬小麥土壤質(zhì)地粘重、上層水分過多、土壤通氣性差,根系生長弱,上層根量少、越冬期根深僅20cm左右,隨著根系向深處延伸與土壤含水量的減少,根系又逐漸增多,孕穗期以后可達80cm以上,其最大根深約90cm左右。2)播種期
播種期對小麥根系影響的關(guān)鍵在冬前生長期,因為播種期不同決定了小麥次生根系生長的起始時間不同,早播的比晚播的根長得快,但根易早衰。播種期對冬前麥苗的影響實質(zhì)是越冬前(>0℃·日)積溫(∑t℃·日)的影響。越冬前積溫(∑t℃·日)與小麥單株次生根條數(shù)可用下式模擬(劉殿英等,1992):y=1.725-1.954-2x+4.564-5x2r=0.9806**
春季小麥次生根的增長量與播種期和返青期麥苗基礎(chǔ)有關(guān),特別是返青—拔節(jié)期,以適期播種的小麥次生根增長量最快,過早、過晚均有減慢的趨勢。3)種植密度
單株次生根數(shù)和根重隨種植密度增加而顯著變小,呈負相關(guān)關(guān)系,而群體次生根數(shù)和根重隨密度增加而增加,但達到一定程度后,根系增加量并不顯著。密植小麥單株次生根少、根細弱,表層根相對值較大;稀播小麥單株次生根多,開花后次生根仍有增加,根系潔白粗壯,深層根相對值較大,表明根系具有“自動調(diào)節(jié)”的能力(劉殿英等,1993)。稀播小麥建成根系所需要的干物質(zhì)相對較小,單位根系對地上部的貢獻大于密植。在小麥生產(chǎn)中建立合理的群體結(jié)構(gòu)應(yīng)以壯根、壯苗為基礎(chǔ),壯根能更好地發(fā)揮土壤、特別是深層土壤的潛力,實現(xiàn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)低成本。4)土壤水分
土壤水分為田間最大持水量的75%-70%時,最有利于小麥根系的生長,若土壤水分降低,單株次生根數(shù)、根干重減少,但根系下扎,深層根中的比重較多。若土壤水分過多,不利于根系生長,使根重減少,深層根相對減少。冬小麥苗期對土壤水分的適應(yīng)能力比較強。進入返青拔節(jié)后,根系對土壤水分的適應(yīng)能力不如冬前,土壤缺水會顯著影響次生根的生長。5)礦質(zhì)營養(yǎng)與施肥
土壤肥力高的麥田不僅次生根數(shù)和根量顯著比一般麥田多,而且根系入土較深,深層根比重較大。施肥對根系有較大的影響,在一定的范圍內(nèi)施用氮肥可促進根系發(fā)育,提高根系活力,但施肥量過大,會使地上部分徒長,消耗過多的有機營養(yǎng),削弱根系的生長,根冠比減少。供磷能促進次生根的發(fā)生和根系干物質(zhì)的積累,還能提高單株根系總吸收面積和活躍吸收面積,這無疑又增加對磷素的截獲,促進了根系對養(yǎng)分的吸收及體內(nèi)營養(yǎng)代謝。在嚴重缺磷的情況下,初生根仍能迅速伸長,初生根比次生根具有更強的優(yōu)勢。初生根對小麥一生中的養(yǎng)分起了主要作用。在缺磷的情況下,根系含磷率降至一定水平后便不再降低,根系含磷率在0.16-0.27%是維持根系基本代謝機能的最低含磷量指標(劉殿英等,1993)。第四節(jié)小麥的莖的生長與生理1、莖的伸長小麥小穗進入護穎分化期(小花原基分化的開始),外界氣溫上升到10度以上,基部第一節(jié)間開始伸長,此時處于倒4葉伸出;倒3葉露尖時,第二節(jié)間開始伸長,第一節(jié)間處于快速伸長期;倒2葉露尖時,第三節(jié)間開始伸長。第二節(jié)間處于快速伸長期,第一節(jié)間接近定長;旗葉露尖時,第四節(jié)間開始伸長。第三節(jié)間處于快速伸長期,第二節(jié)間接近定長;孕穗(旗葉全部抽出,葉枕距為0cm)開始,穗下節(jié)間開始伸長。第四節(jié)間處于快速伸長期,第三節(jié)間接近定長。n葉葉片伸長≈(n-1)~(n-2)葉節(jié)間伸長生物學拔節(jié):葉齡余數(shù)為3時開始(物候?qū)W拔節(jié)),物候?qū)W拔節(jié):基部節(jié)間伸長到離地面2cm時,2、莖桿組成小麥株高一般在80~90cm。5個伸長節(jié)間的小麥,半冬性品種各節(jié)間長度的比值(由下向上)為1:2:(3~3.5):(4.5~5):(8~9),穗下節(jié)間占株高的40%左右;春性品種1:2:3:(4~5):(9~10),穗下節(jié)間占株高的45%~50%。例:春性品種高產(chǎn)群體第一、第二節(jié)間長度分別為3.02和5.79cm;而低產(chǎn)群體為4.87和11.22cm。二者相比,高產(chǎn)群體的株高顯著降低。畝產(chǎn)500kg和350kg小麥,穗下節(jié)間長度占株高的比值分別為46.72%和38.75%。北方小麥品種高產(chǎn)群體第一、第二節(jié)間長度分別為6和8.0~8.5cm比中低產(chǎn)小麥短0.7cm和0.6cm而株高相近。3.節(jié)間發(fā)育:小麥節(jié)間由表皮、機械組織、基本組織和維管束組成維管束在莖組織內(nèi)排成兩圈,靠近表皮的為小維管束,自基部向上逐漸增多,內(nèi)圈為大維管束,數(shù)量與小維管束呈負相關(guān)。莖稈微管束形成與壯稈大穗密切相關(guān):基部伸長節(jié)間大維管束數(shù)與穗下節(jié)間大維管束數(shù)之比為3:2,穗下節(jié)間大維管束數(shù)與小穗數(shù)為1:1關(guān)系穗下節(jié)間大維管束數(shù)與小穗數(shù)關(guān)系:y=5.457-0.037x(r=0.758**)基部伸長節(jié)間大維管束數(shù)與小穗數(shù)關(guān)系:y=2/3x-2.028(r=0.752**)穗節(jié)莖粗與穗粒數(shù): y=-47.5+43.4x,即穗節(jié)莖粗每增加0.1mm,其每穗粒數(shù)增加4.34粒。穗節(jié)莖粗與穗粒重 y=1.12+0.20x
即穗節(jié)莖粗每增大0.1mm,穗粒重增加0.2g。穗節(jié)莖粗與穗長:
y=-8.45+0.9x即穗節(jié)莖粗每增加
0.1mm
,穗長增加
0.9cm。愈大
,其穗愈長。穗節(jié)莖粗與葉面積 y=24.70+6.13x即穗節(jié)莖粗每增大0.1mm,劍葉面積增加0.613cm2穗頸長與穗粒重、穗長間無相關(guān)或無明顯相關(guān)。穗頸長與穗粒數(shù)呈顯著負相關(guān)二、貯藏物質(zhì)貯存與利用1.貯藏物質(zhì)小麥莖稈貯藏物質(zhì)是指在莖稈生長和成熟過程中貯積于細胞中的可以被再利用的非結(jié)構(gòu)性物質(zhì),主要是非結(jié)構(gòu)性碳水化合物
(NSC)。小麥中的莖稈貯藏碳水化合物有葡萄糖、果糖、蔗糖、果聚糖和淀粉等形式,但主要是果聚糖2、代謝莖稈NSC的代謝主要是果聚糖的合成與解聚。啟動果聚糖合成的關(guān)鍵酶是蔗糖:蔗糖果糖基轉(zhuǎn)移酶(SST)。SST的活性與其專一的反應(yīng)底物蔗糖濃度有關(guān)。研究證明當小麥倒二節(jié)間中蔗糖含量高時,SST酶活性上升,果聚糖大量積累在小麥莖稈NSC積累過程中,首先是聚合度(DP)3~5的果聚糖迅速增加并達到最大,繼之DP大于5的果聚糖不斷增加。當NSC從莖稈中動用時,果糖、蔗糖、果聚糖量下降,但果糖量先增后降,表明果聚糖的降解比它的產(chǎn)物的利用速率要快。小麥莖稈果聚糖貯積高峰在花后20~24d出現(xiàn),而且是開花前貯藏物質(zhì)的兩倍。另外,在小麥莖稈中也發(fā)現(xiàn)了少量淀粉,但沒有被動用,這可以從遮蔭試驗得到證明3、貯藏物質(zhì)積累與貯存的環(huán)境差異
莖稈中貯藏物質(zhì)的積累和貯存容量很大程度上依賴于花前生長條件。開花時總莖稈NSC表現(xiàn)出從50~550g/kg干物質(zhì)范圍內(nèi)發(fā)生變化。在適當溫度、水分、礦質(zhì)營養(yǎng)條件下,碳同化速率高,用于貯存的同化物比例也大。在莖稈伸長期間碳同化因脅迫而減少時,莖稈的貯存也相應(yīng)減少。如在水分脅迫和灌溉條件下的小麥動用NSC分別被測定為641mg和1047mg,因為前者的貯存物比后者少。4、貯藏物質(zhì)積累與貯存的基因型差異
作為庫的潛在來源的莖稈貯藏物質(zhì),由莖稈長度和莖稈重量密度決定。莖稈重量密度相當于每單位莖稈長的莖稈干物質(zhì)。莖稈長度在影響貯藏方面很重要。莖稈高低由基因型決定,所以不同品種莖稈貯藏不同。研究認為,傳統(tǒng)的高稈品種莖稈貯藏物質(zhì)(無論絕對含量還是占干重的比率)比現(xiàn)代半矮稈品種更多,老的高稈品種比現(xiàn)代品種對開花后同化物短缺具有更好的緩沖性能。然而也有研究發(fā)現(xiàn),與矮稈品種相比,高稈品種并非更多的依賴于莖稈貯藏物質(zhì),在限制光合作用的條件下也不能更好的利用這些貯藏物質(zhì)。在冬小麥中發(fā)現(xiàn)基部節(jié)間大部分貯藏物質(zhì)均用于籽粒充實。而大麥的其它研究表明,穗下節(jié)間和倒二節(jié)間(包括葉鞘)含有大量貯藏物質(zhì)。小麥也在穗下節(jié)間和倒二節(jié)間包含了大量貯藏物質(zhì),在不同條件下貯藏和再運轉(zhuǎn)的變化,倒二節(jié)間也大于第四節(jié)間。與貯藏有關(guān)的莖稈解剖學方面還沒有全面的研究。注:實線為魯麥22,虛線為魯麥14○、△、□分別為其余節(jié)間、倒二節(jié)間和穗下節(jié)間5.貯藏物質(zhì)的降解及其對籽粒灌漿的貢獻主要的貯藏物質(zhì)果聚糖的降解是由果聚糖外水解酶(FEH)催化的。通過FEH的作用,將果聚糖分解為游離果糖,果糖可在蔗糖合成酶的作用下生成蔗糖,從而向外運轉(zhuǎn)。貯藏物質(zhì)對籽粒灌漿的貢獻,這依賴于基因型、環(huán)境及籽粒產(chǎn)量庫需求。在良好灌漿條件下,約20%的籽粒產(chǎn)量由莖稈貯藏物質(zhì)提供。1)庫及環(huán)境因子的的影響
當植株庫通過去粒減少時,比完整穗的有更多的貯藏物質(zhì)存在莖稈中。穗的大小和對貯藏物質(zhì)的需求相互作用,顯然依賴于灌漿前和灌漿期的環(huán)境。灌漿期當時同化物減少的環(huán)境條件導(dǎo)致了灌漿對莖稈貯藏物質(zhì)的巨大需求。小麥遮蔭灌漿,從莖稈輸出的每克同化物能生產(chǎn)高達0.93g籽粒重水分虧缺:研究發(fā)現(xiàn)水分虧缺速率快的比慢的總的粒數(shù)減少24%,花后同化物減少57%,而貯藏物質(zhì)的再運轉(zhuǎn)增加了36%。但許多學者發(fā)現(xiàn)在水分脅迫下貯藏物質(zhì)對產(chǎn)量的貢獻比例相當高。對小麥和大麥的考察表明,開花前貯藏物質(zhì)對產(chǎn)量的貢獻平均為43%,而在水分脅迫下上升到74%。而根據(jù)Biding等的估計,灌溉小麥和大麥貯藏物質(zhì)的貢獻率分別為13%和12%,在干旱下分別為27%和17%。熱脅迫:灌漿期干旱條件常常不僅有水分脅迫,也有熱脅迫,因而減少了灌漿持續(xù)性,所以貯藏物質(zhì)動用和運輸?shù)阶蚜W兊暮荜P(guān)鍵。短的灌漿期可躲避后期脅迫,而脅迫下長的籽粒生長持續(xù)期可增加莖稈貯藏物質(zhì)的利用。所以貯藏物質(zhì)對每穗總粒重或籽粒產(chǎn)量的相對貢獻據(jù)試驗條件和使用的基因型在6%到100%間報道不同。不言而喻,能抑制當時光合作用的任何脅迫包括生物脅迫,如后期葉病等,使當前同化物減少導(dǎo)致大量貯藏物質(zhì)被籽粒利用。貯藏物質(zhì)的動用成為植株忍受逆境的一個主要因素2)貯藏物質(zhì)利用與籽粒灌漿
利用貯藏物質(zhì)進行籽粒灌漿是利還是弊,對提高產(chǎn)量潛力有無意義?早在1920年,Beaven認為禾谷類作物產(chǎn)量主要由莖葉貯藏物質(zhì)轉(zhuǎn)運而來。在當時的品種和環(huán)境條件下,貯藏物質(zhì)作為產(chǎn)量的主要決定因素是可以理解的。但隨著氮肥應(yīng)用的增加和新品種的育成與投放,對貯藏物質(zhì)的依賴性減少。后來的學者利用在不同時期進行14C標記研究,認為貯藏物質(zhì)對產(chǎn)量的貢獻較小,只有5%~
10%。然而有研究表明,小麥產(chǎn)量潛力與貯藏物質(zhì)利用率并不存在明顯的負相關(guān)性。因此
,越來越多的學者認為,在不引起倒伏的前提下,發(fā)揮莖稈貯藏庫功能,有效積累和高效運轉(zhuǎn)貯藏物質(zhì),將有可能為進一步挖掘產(chǎn)量潛力提供一種機會?,F(xiàn)代品種由于后期高效光合功能期延長,較少依賴于莖稈貯藏物質(zhì),使得大量貯藏物質(zhì)未被利用,顯然是一種浪費。有研究認為:開花前穗、莖競爭主要是穗生長與結(jié)構(gòu)性生長之間對同化物的競爭。通過適當抑制莖稈結(jié)構(gòu)性生長,增加非結(jié)構(gòu)性物質(zhì)貯存可能有利于穗發(fā)育。我國華北大部分地區(qū)生長后期常遇高溫干旱脅迫,葉片易早衰,限制了粒重的提高。但拔節(jié)到籽粒灌漿前這一段時間光溫條件較好,若能通過品種選育和栽培調(diào)節(jié)增加此期光合生產(chǎn)、擴大物質(zhì)貯存
,既緩解當時的穗莖矛盾,又積余足夠物質(zhì)以備后用,將有可能為突破產(chǎn)量限制走出一條新路。貯藏物質(zhì)對籽粒產(chǎn)量形成的貢獻可能再度變得很重要,特別是高產(chǎn)與穩(wěn)產(chǎn)的結(jié)合,對貯藏物質(zhì)的依賴性也將加強。超高產(chǎn)品種的選育要求籽粒庫容進一步擴大,這對貯藏物質(zhì)的依賴性將增大。高產(chǎn)需要增加貯藏物質(zhì)的利用,逆境穩(wěn)產(chǎn)也需要貯藏物質(zhì)擴大利用。通過莖稈貯藏物質(zhì)提高籽粒填充容積
(庫容
)是禾谷類一個重要育種目標。一些品種雖貯藏了大量物質(zhì),卻不易運往籽粒,也不利于穩(wěn)產(chǎn)。培育既有大量物質(zhì)貯藏,又能即時運轉(zhuǎn)的品種,對于小麥的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)具有重要的意義??梢岳眯←溤挤N利用莖稈貯藏物質(zhì)灌漿的高效性進行品種改良。
一、葉的生長1.分化與形成:葉原基分化期、細胞分裂期、伸長期和功能期。葉原基分化數(shù)在二棱期結(jié)束。葉的數(shù)目,春性品種(9-11)、半冬性品種(12-13)和冬性品種(14-15)n葉葉片伸長≈(n-1)~(n-2)葉節(jié)間伸長葉片的伸展受溫度的影響大,一生中為短—長—短的變化葉片:2345678(越冬)91011持續(xù)時間:65~66~77~91420~2525~309~108~108~10第五節(jié)葉的生長與衰老生理近根葉、中層葉組和莖生葉組近根葉:生育前期出生的下部葉片,其光合產(chǎn)物主要供給根系、分蘗、幼葉。數(shù)量為主莖總?cè)~數(shù)-4,如11葉品種為1~7葉,13葉品種為1~9葉中層葉片:指生育中期出生的中部的葉片,其光合產(chǎn)物主要供給莖稈、穗生長;植株伸長節(jié)間的最下三張抱莖葉,如11葉品種為7~9葉,13葉品種為9~11葉。上層葉片:指生育后期出生的位于上部的葉片,其光合產(chǎn)物主要供應(yīng)結(jié)實器官。上三葉
2.葉的分組與功能3.小麥葉片出生與其他器官發(fā)生的關(guān)系葉 倒4葉 倒3葉倒2葉 倒1葉抽穗莖桿 第1節(jié)間第2節(jié)間第三節(jié)間伸長第四節(jié)間穗下節(jié)間穗分化小花原基雌雄蕊原基藥隔分化 四分體形成花粉粒生育時生物學拔節(jié)物候?qū)W拔節(jié)孕穗期光照階段通過穗分化與葉齡進程的同步小麥穗分化與主莖出葉有一定的對應(yīng)規(guī)則,同類型品種較為一致,不同類型品種間主莖葉數(shù)少的穗分化開始的早,葉數(shù)多的開始的遲。但從小花原基分化期開始,不同品種的穗分化進程趨于一致。小花原基分化期開始于生理拔節(jié)期,既倒4葉抽出期(5個伸長節(jié)間的品種),雌雄蕊原基分化期開始于倒三葉抽出,藥隔形成期于倒2葉抽出,旗葉抽出至孕穗期為花粉母細胞形成、減數(shù)分裂期及四分體形成4、中層葉調(diào)控的重要性:中層葉的光合產(chǎn)物除供應(yīng)小花及分蘗的生長外,還與基部節(jié)間的生長和倒伏關(guān)系密切。11葉品種:基部第一節(jié)間的物質(zhì)來源于第7、8葉的光合產(chǎn)物,即中層葉組的第一和第二葉物質(zhì)的供應(yīng),且與第8葉同伸。第二節(jié)間的伸長與充實的物質(zhì)來源于第8、9葉的光合產(chǎn)物,即中層葉組的第二和第三葉物質(zhì)的供應(yīng),且與第9葉同伸13葉品種相同因此中層葉組不能過大,否則引起基部受光不足,第一、第二節(jié)間過長如何調(diào)控?不施返青肥,氮肥后移:通過早春的低溫及減少營養(yǎng)供應(yīng)來抑制基部節(jié)間的伸長。5、上層葉的重要性對產(chǎn)量構(gòu)成因素均有影響對每穗粒數(shù)的影響剃度為:倒2葉》旗葉》倒3葉對粒重和每穗重的影響梯度為:旗葉》倒2葉》倒3葉在小麥高產(chǎn)栽培中要適當擴大上層葉的葉面積,并延長功能期,對?;ㄔ隽?,高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)都有顯著的作用。措施:施好拔節(jié)、孕穗肥合理灌溉拔節(jié)肥作用:提高中部葉片功能葉的光合強度,鞏固分蘗成穗;提高小花分化強度,縮小小花發(fā)育差距,減少小花退化,提高結(jié)實粒數(shù)。原理:生育期拔節(jié)孕穗抽穗葉片倒3葉
倒2葉倒1葉
莖桿第二節(jié)間第三節(jié)間
第四節(jié)間穗下節(jié)間穗分化雌雄蕊原基
藥隔分化
四分體形成花粉粒發(fā)育
拔節(jié)肥促進分化(小花退化)減少退化倒3、4葉處于功能期—促進小花分化強度和數(shù)量,促進鞏固分蘗成穗倒2、1葉分化形成良好—有利于擴大葉面積,減少小花退化,提高穗粒數(shù),對粒重有潛在作用第1、2節(jié)間長度不受影響—有利于抗倒施用方法倒3葉露尖后第一節(jié)間定長葉色褪淡群體高峰莖蘗數(shù)已過占氮肥總量的20%雨后撒施或結(jié)合灌水弱苗,早施,可提前到返青期或起身群體過大,遲施或不施。施用方法孕穗前1個葉齡期(即旗葉露尖或葉齡余數(shù)為1時);看苗追肥,前期肥料過多、葉片披垂時少施、遲施葉片過小時早施,多施占總量的10%左右。原理:生育期拔節(jié)孕穗抽穗葉片倒3葉
倒2葉倒1葉
上3葉功能期莖桿第二節(jié)間第三節(jié)間
第四節(jié)間穗下節(jié)間穗分化雌雄蕊原基
藥隔分化
四分體形成花粉粒發(fā)育
拔節(jié)肥促進分化(小花退化)減少退化孕穗肥作用:提高最后三張功能葉的光合強度和持續(xù)時間;減少小花退化,防早衰;增粒重有效葉面積率的概念及指標孕穗期有效分蘗的葉面積占總?cè)~面積的比率稱為有效葉面積率。理論上小麥孕穗后有效葉面積率可達到100%。但在高產(chǎn)栽培試驗中,還存在一部分無效分蘗,它的多少對粒葉比帶來一定的影響。研究表明有效葉面積率與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)。在適宜的LAI條件下有效葉面積率達90~95%,可實現(xiàn)畝產(chǎn)500kg產(chǎn)量。高效葉面積在孕穗期有效莖蘗的單莖一般存活莖生5片葉,其中頂三葉葉面積為高效葉面積。高效葉面積占總?cè)~面積的比率為高效葉面積率。(1)上3葉的生長與雌雄蕊分化至四分體形成同步,其大小與結(jié)實小穗和可孕小花的發(fā)育密切相關(guān)。提高上3葉的面積可形成大穗。(2)上3葉是籽粒灌漿物質(zhì)的主要供給者。對每穗結(jié)實粒數(shù)影響梯度為倒2葉>旗葉>倒3葉。對粒重和單穗重的影響梯度為旗葉>倒2葉>倒3葉,因此適當擴大旗葉和倒2葉的葉面積,并延長其功能期,對保化增粒增重有的效果(3)上3葉生理年齡輕,受光條件好,花后壽命長,有利于延緩群體葉片的衰老,提高干物質(zhì)生產(chǎn)能力。高效葉面積率以70%~75%適宜6、幾個重要的問題
1)拔節(jié)葉齡期。與主莖總?cè)~數(shù)和伸長節(jié)間數(shù)有關(guān),伸長節(jié)間數(shù)一般為5個。生理(生物學)拔節(jié)葉齡期=伸長節(jié)間數(shù)(n)-1的倒數(shù)葉齡期,一般為倒4葉伸出期。如順數(shù)=主莖總?cè)~數(shù)(N)-(n-1)+1=N-n+2。11葉品種為8葉期,12葉品種為9葉期…..。2)有效分蘗可靠葉齡期。分蘗的起始葉齡期為4葉期;拔節(jié)時有效分蘗的可靠葉片數(shù)(tN)有以下規(guī)律:主莖為9葉和10葉品種tN=3;11葉和12葉tN=4;13葉和14葉tN=5;15葉和16葉tN=6
有效分蘗可靠葉齡期=拔節(jié)葉齡期-有效分蘗可靠葉片數(shù)+1=N-n+2-tN+1=N-n-tN+3
例:11葉:有效分蘗可靠葉齡期=11-5-4+3=5葉期
12葉:有效分蘗可靠葉齡期=12-5-4+3=6葉期
13葉:有效分蘗可靠葉齡期=13-5-5+3=6葉期
14葉:有效分蘗可靠葉齡期=14-5-5+3=7葉期有效分蘗可靠葉齡期是指保證高產(chǎn)所需穗數(shù)的有效分蘗葉齡期。有效分蘗可靠葉齡期提前則群體過大,后期易倒伏;推遲,穗數(shù)不足。3)有效分蘗臨界葉齡期分蘗成穗的基礎(chǔ)是在主莖拔節(jié)時是否具有獨立的根系。根據(jù)葉片出生與根系發(fā)生的關(guān)系,只有在拔節(jié)時具有3張葉片的分蘗才有獨立根系的可能,蔡有可能成穗。因此:根據(jù)拔節(jié)葉齡期可推斷不同類型品種的臨界葉齡期。
有效分蘗臨界葉齡期=拔節(jié)葉齡期-211葉品種拔節(jié)葉齡期為8葉期,有效分蘗臨界葉齡期為6葉期,即第6葉出生時同伸的分蘗到拔節(jié)時(8葉期)有3片葉12葉品種拔節(jié)葉齡期為9葉期,有效分蘗臨界葉齡期為7葉期……………第六節(jié)小麥群體結(jié)構(gòu)與產(chǎn)量形成一、群體結(jié)構(gòu)參數(shù)小麥的群體結(jié)構(gòu)常用基本苗數(shù)、總莖蘗數(shù)、穗數(shù)、葉面積指數(shù)(LAI)以及葉面積的分布等指標來描述,并以此作為分析指定栽培措施、調(diào)節(jié)群體與個體關(guān)系的參考指標。
1、基本苗數(shù)每畝基本苗數(shù)是群體發(fā)展的起點,它隨生態(tài)、生產(chǎn)條件、品種特性、產(chǎn)量水平、播種期和栽培方式而改變。小麥的單株分蘗數(shù)和成穗數(shù)隨基本苗的增加而降低,穗部性狀也隨基本苗的增多而變劣。在穗數(shù)相同的情況下以基本苗少的穗型較大的產(chǎn)量高。高產(chǎn)栽培應(yīng)在保證穗數(shù)的前提下,合理減少基本苗數(shù),使個體發(fā)育健壯。合理基本苗的確定方法2、葉面積指數(shù)(LAI)最大葉面積指數(shù)出現(xiàn)在孕穗期各生育期葉面積指數(shù)應(yīng)在適宜的范圍內(nèi)。半冬性小麥畝產(chǎn)500kg小麥的葉面積動態(tài):越冬期1.5~2,返青期2~2.5,拔節(jié)期4~4.5,孕穗期7左右,灌漿期3~4。春性小麥畝產(chǎn)400kg小麥的葉面積動態(tài):越冬期1~1.5,返青期2~2.5,拔節(jié)期3.5~4,孕穗期6~6.5左右,灌漿期3~4。
(1)
總莖蘗數(shù)指主莖和分蘗的總數(shù)。在合理基本苗的基礎(chǔ)上,要求在有效分蘗可靠葉齡期達預(yù)期的穗數(shù)。(2)在有效分蘗臨界(終止)葉齡期達預(yù)期穗數(shù)的1.3~1.5倍(3)
在有效分蘗臨界(終止)葉齡期起控制無效分蘗,最高莖蘗數(shù)達預(yù)期穗數(shù)的2~2.5倍3、群體莖蘗動態(tài)指標如淮南11葉品種(揚麥158、揚麥9號、寧麥9號等)畝產(chǎn)400kg需28~30萬穗。有效分蘗可靠葉齡期為5葉期,群體總莖蘗數(shù)達30萬左右。有效分蘗臨界(終止)葉齡期為拔節(jié)前3個葉位、即6葉期(8葉拔節(jié),從6葉開始歷經(jīng)6、7、8三個出葉周期,到拔節(jié)時可有3張葉),莖蘗數(shù)達40~45萬穗;拔節(jié)時達60~70萬穗。半冬性13葉品種(徐州24、25、26,淮麥17、18,濟南17、陜229等)畝產(chǎn)500kg需45~50萬穗。有效分蘗可靠葉齡期為7葉期,群體總莖蘗數(shù)達45~50萬左右。有效分蘗臨界(終止)葉齡期為8葉期,莖蘗數(shù)達60~70萬穗;拔節(jié)時達100萬左右4、每畝穗數(shù)(1)
穗數(shù)依產(chǎn)量和地力水平以及品種特性而定.(2)
低產(chǎn)條件下(150~250kg/畝),穗數(shù)不足是主要限制因素。這種情況主要存在于丘陵山區(qū)、低肥區(qū)和晚茬麥。畝穗數(shù)從南到北變化為20~30萬穗。增產(chǎn)途徑:通過增加基本苗和施肥水平來提高穗數(shù)(低產(chǎn)變中產(chǎn))。(3)
中產(chǎn)條件下(250~400kg/畝),穗數(shù)和穗粒數(shù)均不足,畝穗數(shù)從南到北變化為25~35萬穗,穗粒數(shù)在25~30粒,粒重在35~38g左右。增產(chǎn)途徑:通過肥水運籌、增加拔節(jié)孕穗肥來提高穗數(shù),大力提高穗粒數(shù),從而提高產(chǎn)量(中產(chǎn)變高產(chǎn))(4)
高產(chǎn)條件下(400~500kg/畝),肥水條件好,穗數(shù)足,但個體與群體矛盾大。畝穗數(shù)為30~50萬穗,穗粒數(shù)為30~40粒,粒重在38~40g。增產(chǎn)途徑:穩(wěn)定適宜穗數(shù),提高穗粒數(shù),增加粒重。通過合理降低基本苗、提高分蘗成穗率,科學肥水運籌、提高群體質(zhì)量開實現(xiàn)高產(chǎn)更高產(chǎn)的目標。二、小麥的產(chǎn)量形成1、小麥產(chǎn)量構(gòu)成因素小麥產(chǎn)量由每畝穗數(shù)、每穗實粒數(shù)和粒重三個因素構(gòu)成,這些因素既有自身的形成規(guī)律,又受光、溫、水、肥、等環(huán)境因素的影響。產(chǎn)量計算公式如下:產(chǎn)量(kg/mu)=每畝穗數(shù)×(平均)每穗粒數(shù)×千粒重(g)/1000×1000穗數(shù)決定于基本苗數(shù)、單株分蘗數(shù)和分蘗成穗率主莖一般都能成穗,冬前出生的低位分蘗成穗率高,后生的高位分蘗成穗率低,小麥分蘗發(fā)生時期與數(shù)量及成穗率,與品種特性及栽培技術(shù)有關(guān)。每穗粒數(shù)決定于小花的分化和退化每穗粒數(shù)的多少,首先決定于小穗數(shù)的多少。小穗的分化是從二棱期開始到護穎分化期結(jié)束。小花的分化是從小花分化期開始到四分體形成期結(jié)束。雖然外界環(huán)境對小花的分化有一定的影響,但分化的小花數(shù)通常數(shù)量還是足夠的。所以在高產(chǎn)栽培中,爭取穗大粒多的關(guān)鍵,不在于促進小花的分化,而在于防止小花的退化。小花退化通常發(fā)生在四分體形成期,在此之前運用肥水措施,創(chuàng)造合理的群體結(jié)構(gòu),有助于減少小花的退化。粒重決定于后期光合產(chǎn)物數(shù)量及其向籽粒的運輸
提高小麥粒重,一是要增大籽粒的容積,二是增加干物質(zhì)的來源。籽粒容積的大小主要受品種本身的遺傳性影響,與籽粒形成過程中胚乳的發(fā)育也有關(guān)系。籽粒干物質(zhì)的來源有兩方面:一方面來自抽穗前貯存在莖稈、葉鞘等器官中的營養(yǎng)物質(zhì),但所占的比例較小,且能迅速地輸送到籽粒中去,如果小麥后期貪青,會影響莖稈和葉鞘中的干物質(zhì)向籽粒中輸送。另一方面,是抽穗后積累的干物質(zhì),主要來自上部葉和穗的光合作用。綠色葉片功能期較長,光照條件良好,晝夜溫差大,有利于加強灌漿強度,千粒重較高;反之,如果后期遇干熱風危害,肥水不足,溫度過高,就會引起葉片早衰,降低灌漿強度,造成粒重下降。因此,在生育后期注意養(yǎng)根保葉,防止早衰和貪青,對提高粒重是十分重要的。2、群體調(diào)控的程序小麥合理群體結(jié)構(gòu)是根據(jù)當?shù)厣鷳B(tài)、生產(chǎn)條件和品種特性,采用栽培技術(shù)使麥田的群體大小、分布、長相和動態(tài)等有利于群體與個體的協(xié)調(diào)發(fā)展,從而能經(jīng)濟有效地利用光能和地力,使穗多、穗大、粒多、粒飽達到高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、低耗的目的。建立合理群體結(jié)構(gòu)的途徑,首先,要根據(jù)氣候條件、生產(chǎn)條件、品種特性(分蘗力和株型、長相)確定適宜的穗數(shù)范圍和相應(yīng)的莖蘗數(shù)和基本苗數(shù)。其次,在基本苗確定以后,要因苗促控管理,達到預(yù)期的群體動態(tài)指標群體調(diào)控的程序根據(jù)小麥品種特性、生產(chǎn)水平、生態(tài)條件和預(yù)期穗數(shù)確定適宜的基本苗;根據(jù)基本苗數(shù)控制在有效分蘗終止葉齡期莖蘗數(shù)達預(yù)期穗數(shù)的1.3-1.5倍;于有效分蘗終止葉齡期開始控制無效分蘗最高莖蘗數(shù)不超過穗數(shù)的2-2.5倍;最大葉面積出現(xiàn)在孕穗期,為6-7;灌漿期控制葉面積的下降速度。4.小麥高產(chǎn)栽培途徑以主莖成穗為主途徑
主要是通過增加播種量,從而增加基本苗(每畝基本苗25-30萬),依靠主莖成穗來獲得高產(chǎn)。其最高莖蘗每畝60-80萬,每畝有效穗30-35萬(南方地區(qū)25-30萬),單株成穗1.2-1.5個,每穗25-35粒,千粒重30-40克。適合于中等肥力以下的麥田或春麥區(qū)及晚播冬麥區(qū),對于中肥以下的麥田,宜采用耐瘠薄品種;而對于肥水條件較好的晚麥區(qū),可采用春性或半冬性,株高中等,莖稈粗壯抗倒伏,穗大粒多的品種。主蘗成穗并重途徑
主要是通過采用中等播量(每畝基本苗15-20萬左右),以主莖和分蘗成穗并重達到高產(chǎn)。其冬前總莖數(shù)50-80萬,最高總莖數(shù)60-100萬,每畝有效穗40-55萬,單株成穗2個左右,每穗25-30粒,千粒重35-40克。在北方冬麥區(qū)多采用此法,宜選用分蘗力中等,稈壯抗倒,穗型較大的品種。肥水管理采取“冬前促、返青期控、拔節(jié)孕穗攻穗重”的原則。以分蘗成穗為主途徑
主要是通過采用小播量(每畝基本苗10萬左右),采取適期早播、勻播,以分蘗成穗為主達到高產(chǎn)。其每畝冬前總莖數(shù)70-80萬,最高總莖數(shù)100萬,有效穗40-50萬,單株成穗4-5個以上,每穗約30粒,千粒重35克以上。水肥等生產(chǎn)條件較好以及播種技術(shù)很好時采用此途徑。選用冬性,分蘗力強,葉片狹小,成穗率高,莖稈堅韌抗倒的品種。小麥高產(chǎn)栽培技術(shù)一、適期播種適期播種使小麥葉齡進程與最佳季節(jié)保持同步。適時葉齡進程指能夠與最佳季節(jié)進程保持優(yōu)化同步關(guān)系的葉齡進程,即根據(jù)當?shù)氐臍夂蛱攸c和小麥對環(huán)境條件的要求,把小麥一生不同葉齡期有順序地安排在適宜的生長季節(jié)??梢猿浞掷卯?shù)氐墓鉄豳Y源,保證小麥冬前早發(fā),形成壯苗,返青至拔節(jié)穩(wěn)長,拔節(jié)至抽穗健壯生長,后期不早衰。主莖總?cè)~數(shù) 冬前葉齡 越冬 返青 拔節(jié)—孕穗春性11 1~5 6 7 8~11春性12 1~6 7 8 9~12半冬性13 1~7 8 9 10~13半冬性14 1~8 9 10 11~14
有效分蘗期 無效分蘗期 鞏固有效蘗及促大穗期高產(chǎn)小麥一生葉齡進程優(yōu)化安排葉齡進程合理安排的優(yōu)越性充分利用晚秋與初冬的光熱資源,有利于形成冬前壯苗,增加麥苗抗寒力越冬時有效分蘗可靠葉齡期已過,群體莖蘗數(shù)達到預(yù)期穗數(shù),有效分蘗之間差距小。越冬期間低溫可控制無效分蘗返青階段只長一片葉,可壓縮最高莖蘗數(shù),提高分蘗成穗率冬前形成的壯苗維管束發(fā)育好,多且大,有助于壯桿大穗冬前生長消耗較多的土壤養(yǎng)分,越冬返青期肥效減退,使莖桿基部葉片和基部節(jié)間生長緩慢,有利于形成短而粗的基部節(jié)間二棱期處于越冬至返青期間,小穗原基的分化時間拉長,可增加每穗小穗數(shù)晚播的不利影響——冬前不能形成預(yù)期的穗數(shù)——有效分蘗可靠葉齡期推遲到越冬返青期,為促進有效分蘗,追施肥料造成拔節(jié)前后旺長,引起倒伏——拔節(jié)期推遲,基本節(jié)間伸長處于高溫條件,不利壯桿形成——穗分化時間縮短,穗粒數(shù)減少;抽穗推遲,結(jié)實期間遇高溫與干熱風危害,降低粒重早播易引起葉齡進程超前,早拔節(jié),遭受凍害最佳播期的確定——以播種至越冬形成壯苗為原則——冬前壯苗的標準:春性品種5-6葉,3-5個分蘗,2-3條次生根;半冬性品種6-7葉,5-7個分蘗,3-5條次生根——春性品種冬前需500~550度積溫,半冬性品種需650~700度積溫——根據(jù)當?shù)販囟葪l件確定最優(yōu)播期(越冬始期向前推算)
二、基本廟的確定確定原則滿足高產(chǎn)所需的適宜穗數(shù)的前提下盡可能降低基本苗,壓縮群體起點,提高分蘗穗的比例;穩(wěn)定葉面積改善群體通風透光條件在足穗的基礎(chǔ)上攻大穗,增加結(jié)實粒數(shù)——提高群體中分蘗穗的比例,提高3穗株、4穗株的比例,降低1、2穗株的比例可提高產(chǎn)量——確保在有效分蘗可靠葉齡期按時夠苗(達預(yù)期穗數(shù))——協(xié)調(diào)源庫關(guān)系,提高抽穗后群體干物質(zhì)生產(chǎn)方法合理基本苗(X)=每畝適宜穗數(shù)(Y)/單株可靠成穗數(shù)(ES)——單株可靠成穗數(shù)根據(jù)品種有效分蘗可靠葉齡期應(yīng)有的理論莖蘗數(shù)(R)和莖蘗的實際發(fā)生率(r)計算,即ES=Rr如:11葉5個伸長節(jié)間品種,有效分蘗可可葉齡期為=11-5-4+3=5;按葉蘗同伸規(guī)律,5葉時單株理論莖蘗數(shù)(R)為3個。如:13葉5個伸長節(jié)間品種,有效分蘗可可葉齡期為=13-5-5+3=6;按葉蘗同伸規(guī)律,6葉時單株理論莖蘗數(shù)(R)為5個?!獙嶋H發(fā)生率(r)因品種、肥水、密度和播種質(zhì)量有關(guān),高產(chǎn)條件下一般為80%~90%——每畝適宜穗數(shù)可根據(jù)各地的產(chǎn)量水平確定。例:11葉5個伸長節(jié)間品種合理基本苗=30萬/30.8=12.5萬
13葉5個伸長節(jié)間品種合理基本苗=40萬/50.8=10萬
三、小麥的營養(yǎng)特性與施肥技術(shù)1、需肥量每100kg小麥籽粒的吸氮量變動在2.5~3.0kg之間,平均2.9kg每100kg小麥籽粒的吸磷量變動在1.0~1.5kg之間每100kg小麥籽粒的吸鉀量變動在2.~4kg之間,平均3kg三者比例約為3:1:32、需肥動態(tài)高產(chǎn)小麥一生中有兩個吸氮高峰,一為冬前分蘗期至越冬始期,占總吸肥量的15%~20%,吸氮強度為30~55mg/g干重日。二是拔節(jié)至孕穗期,占總吸氮量36%~44%,吸氮強度為20mg/g干重日。此為施足基肥和拔節(jié)孕穗肥的理論依據(jù)。3、施肥量的確定目標產(chǎn)量施肥量=(目標產(chǎn)量單位產(chǎn)量養(yǎng)分吸收量)-土壤當季養(yǎng)分供應(yīng)量/肥料養(yǎng)分含量肥料當季利用率——目標產(chǎn)量需肥量,一般以100kg籽粒需氮2.9kg計算——土壤當季供應(yīng)量以空白產(chǎn)量進行估算——肥料利用率以施肥和不施肥(空白)處理進行估算肥料利用率=施肥區(qū)作物吸肥量-空白區(qū)作物吸肥量/施如肥料的總量100%。由此可以下式計算施肥量:目標產(chǎn)量施肥量=(目標產(chǎn)量-空白產(chǎn)量)單位產(chǎn)量養(yǎng)分吸收量/肥料養(yǎng)分含量肥料當季利用率
4、肥料運籌氮肥:促—控—促原則,既施足基肥,冬前促壯苗早發(fā),返青期控無效分蘗,拔節(jié)孕穗期促壯桿大穗。使用方法:基追比6:4或5:5;有機無機肥配比;追肥分穗肥(拔節(jié)孕穗肥)、粒肥、分蘗肥磷肥一般基施鉀肥基追比為5:5。追肥一般在拔節(jié)前后使用,即倒3、倒4葉抽出時小麥超高產(chǎn)栽培技術(shù)一、小麥單產(chǎn)發(fā)展階段及主要矛盾
小麥單位面積產(chǎn)量的提高已經(jīng)歷了低產(chǎn)(200kg以下)變中產(chǎn)(200一400kg)和中產(chǎn)變高產(chǎn)(400一500kg)階段。在低產(chǎn)階段,麥田的土、肥、水條件限制了小麥的生長發(fā)育,隨著生產(chǎn)條件的改善和品種改良,單產(chǎn)達到中產(chǎn)水平。中產(chǎn)麥田,土壤肥力較好,常因群體過大,個體弱小造成倒伏而影響產(chǎn)量,合理調(diào)節(jié)群體結(jié)構(gòu),克服傳統(tǒng)栽培中“大肥、大水、大播量”的做法,小麥單產(chǎn)達到高產(chǎn)水平。在土、肥、水條件良好的高產(chǎn)麥田,植株地上部器官與根系的矛盾、營養(yǎng)生長與生殖生長的矛盾,特別是在生育前、中期建立合理群體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,小麥開花至成熟階段的干物質(zhì)積累和分配與植株生育后期的衰老過程,是高產(chǎn)向超高產(chǎn)(600kg)發(fā)展的主要矛盾。二、田間小麥衰老時期的劃分和
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