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小麦栽培的生物学基础

 LM0318 2012-04-27
小麦栽培的生物学基础
农业科技  加入时间:2007-12-18

小麦一生的概述:
小麦从萌发形成新种子称为小麦的一生。生产上,通常以播种到成熟称为小麦的生育期。我省的小麦生育期一般为240天左右,在整个生育周期中,小麦以一定顺序形成各种器官,使植株形态特征发生明显的变化。根据小麦生长发育特点和株体内外形态特征,常将小麦的一生划分为十二个生育时期,1、播种期
2、出苗期
3、分蘖期
4、越冬期
5、返青期
6、起身期
7、拔节期
8、挑旗期
9、抽穗期
10、开花期
11、灌浆期
12、成熟期;
同时在小麦种子萌动以后,必须经过两个以上的质变阶段,才能抽穗开花、结实。
根据其生长发育进程可划分为二个发育阶段。
1、春化阶段
2、光照阶段。
生产上,人们为了栽培管理上的方便,根据小麦生长发育中心的变化,将其一生划分三个生长阶段
1、营养生长阶段
2、营养生长和生殖生长并进阶段
3、生殖生长阶段。
小麦通过以上生长发育过程,逐渐形成根、茎、叶、穗和籽粒等器官,构成自身完善躯体,从而完成其生活周期。小麦的一生生长阶段的关系可用下图表示:
小麦的一生
营养生长(萌发、出苗、三叶、分蘖),主要决定穗数(争穗期)→并进生长(穗的分化形成和根茎叶的生长),主要决定穗粒数(壮秆大穗期)→生殖生长(抽穗、开花、授精子粒形成灌浆成熟),主要决定粒重为主(增粒重期)
(一)小麦十二个生育时期的特征、特性
1、播种期:播种后,如果墒情适宜,种子很快会萌动发芽,因此,计算小麦全生育期的天数,一般从播种期算起,咱们这里播种期一般在10月上中旬。半冬性品种适宜播期为10月5—15日,弱春性品种适播期在10月10—20日。
2、出苗期:田间有半数麦苗露出地面2—3厘米的时候,即为出苗期,如果墒情好温度适宜,1周左右就能出苗。
3、分蘖期:一般麦田在出苗后约15天左右,当主茎长出3片叶,第四片叶刚开始出现时,在主茎第一片叶的叶腋处长出主茎的第一个分蘖。当田间有一半麦田第一个分蘖露出叶鞘时,即为分蘖期,一般11月上旬进入分蘖期。
4、越冬期:在冬前日平均温度下降至0℃左右,麦苗基本上停止生长时,即为越冬期一般12月下旬进入越冬期。
5、返青期:当跨年度生长的叶片由叶鞘长出1—2厘米,全田有半数麦苗达到这一程度,而且仍处葡匐状态时,即为返青期。冬性、半冬性品种葡匐状态较为明显,春性品种不明显,一般在2月中旬进入返青期。
6、起身期:全田有半数以上的麦田由葡匐状转向直立生长,主茎的春生第二片叶接近定长,幼穗分化进入小穗原基分化期时,即为起身期。3月上旬进入起身期。
7、拔节期:全田半数以上的麦田第一伸长节间露出地面1.5—2厘米,幼穗分化进入药隔期时,即为拔节期。一般3月中旬进入拔节期。
8、挑旗期:麦田半数以上的旗叶全部伸出叶鞘,幼穗分化接近四分体形成期时,即为挑旗期。
9、抽穗期:麦田半数以上的麦穗顶端(不包括麦芒)露出叶鞘时,即为抽穗期。
10、开花期:麦田半数以上的麦穗开始开花时,即为开花期,一般在抽穗后3—6天。一般在4月下旬。
11、灌浆期:麦粒胚乳刚呈清乳状开始进入充实期,一般在开花后10—13天左右。一般在5月上旬。
12、成熟期:大部分籽粒的胚乳呈蜡质状,麦穗和穗下节变黄,大部分籽粒变硬,粒重也最高。一般在6月上旬开始收割。此时收获正好,认识和了解了小麦这些生育时期,以便于按照不同生育时期进行相应的栽培管理。
(二)小麦的二个阶段发育
1、春化阶段(感温阶段):小麦种子萌动以后,其生长点除要求一定的综合条件外,还必须通过一个以低温为主导因素的影响时期,才能抽穗结实。这段低温影响时期,叫做小麦的春化阶段。根据小麦春化阶段要求低温的程度与持续的时间的长短,可将小麦划分为三种类型:
 
品种类型
通过春化阶段的温度
需要的时间
冬性品种
0—3℃
30天以上
半冬性品种
0—7℃
15—35天
春性品种
0—12℃
5—15天
①冬性品种:苗期葡匐耐寒性强,对温度反应极为敏感,未经春化处理的种子,春播一般不能抽穗。
②半冬性品种:苗期半葡匐耐寒性较强,种子未经春化处理,春播一般不能抽穗或延迟抽穗,抽穗极不整齐。
③春性品种:苗期直立,耐寒性差,对温度反应不敏感,种子未经春化处理,春播可以正常抽穗结实。
今年咱县推广的品种新麦19、新麦18、西农979、予麦49是半冬性品种。平安6号是弱春性品种。
2、光照阶段:小麦在完成春化阶段后,在适宜条件下,进入光照阶段。通过光照阶段的主要因素是日照的长短,这一阶段对光照时间反应特别敏感,小麦是长日照作物,一些品种如果每日只有8小时的光照,就不能抽穗结实。给以连续光照,则可以加速抽穗。根据小麦对光照长短的反应,可分为3种类型。
①反应敏感型:在每日12小时以上的光照条件下,经过30—40天才能通过光照阶段而结实。一般冬性品种多属这种类型。②反应中等型:在每日12小时日照条件下,约经过24天即可通过光照阶段而抽穗结实。一般半冬性品种多属这种类型。③反应迟钝型:在每日8—12小时日照条件下,经16天便可通过光照阶段而抽穗结实。春性品种属此类型。
一般认为茎生长锥伸长期是小麦通过春化阶段的标志,小麦穗分化达二棱期,春化阶段结束。小麦完成春化阶段转入光照阶段,光照阶段结束于雌雄蕊原基分化期。春化阶段是决定叶片、茎节、分蘖和次生根数多少的时期。光照阶段是决定小穗和小花多少的时期。
了解了小麦的阶段发育的特征和外界环境条件,有助于正常的引种,便于更好的探索研究和掌握小麦的栽培技术。确定适宜播期、播量、合理运筹水肥等。引种技术如果南种北引,由于北方温度低,日照长一般表现早熟,但抗寒性差,冬季容易受冻害死苗,相反若北种南引多表现为发育延缓,成熟晚,甚至不能抽穗,一般地从纬度海拔、气候相同或相近的地区引种较易成功。小麦播种时,由于冬性强的品种春化阶段时间长、耐寒性分蘖较强,可适当早播,且播量可适当少些。春性品种春化阶段短,幼苗初期生长发育较快,在适期范围内,可适当晚播,并适当增加播量。
(三)小麦的三个生长阶段
1、营养生长阶段:小麦从种子萌发至幼穗开始分化之前为营养生长阶段。主要是生根、长叶和分蘖。
①根:根系在小麦生命活动中,不仅吸收养分和水分起固定作用,也参与物质合成和转化过程,小麦的根系属于须根系,有初生根群(种子根或胚根)和次生根群(节根、不定根)组成。小麦的初生根一般3—5条,多者可达7—8条。次生根着生于分蘖节上,三叶期之后,自下而上陆续发生,次生根的发生与分蘖的增加有密切关系,条件适宜时每长出一个分蘖,在同一节上长出2条次生根。次生根的发生有两个高锋期,一是冬前分蘖盛期,二是拔节始期,小麦的根群主要分布在0—40厘米耕层。
②叶:叶是小麦进行光合作用、呼吸作用、蒸腾作用的主要器官。小麦一生中由主茎分化的叶片数因品种、播种期和栽培条件而不同,可把主茎叶片数分为遗传决定的基本叶数和环境影响的可变叶数两部分,不同生态型品种主茎叶片数有较大不同。春性品种的叶数较少,冬性品种的叶数较多,同一品种早播的叶数较多,晚播较少。黄淮平原冬麦区和北方冬麦区栽培的小麦品种主茎多为11—14片叶,春小麦为9—11片叶。根据着生位置和作用功能不同可分为两类:一类是近根叶组,小麦在播期适宜,肥水充足情况下,一般有8—9片近根叶,密集着生在分蘖节上。其中冬前近根叶约6—7片,主要作用是促进冬前分蘖发根,形成壮苗,为安全越冬与返青生长奠定了基础,越冬后相继死亡,另有1—2片近根叶返青后长出,主要促进返青后分蘖发根,壮秆大穗,拔节后功能衰退,孕穗期死亡,第二类是茎生叶组,着生在伸长的茎节上,一般5片左右。主要作用是促进茎秆伸长充实。小穗小花发育,促粒多,粒大、粒重。其功能在灌浆和成熟期开始衰退。
③分蘖:分蘖是小麦的重要生物学特征之一。分蘖的多少、生长的壮弱,对群体的发展与成穗多少有密切的关系。小麦的分蘖发生在分蘖节上。分蘖节是植株地下部不伸长的节间、节和腋芽等紧缩在一起的节群。幼苗时期,分蘖是有一定顺序的,一般是以主茎为中心在分蘖节上由下而上逐步发生,直接从主茎叶腋处长出的分蘖叫一级分蘖;从一级分蘖叶腋处长出的分蘖叫二级分蘖;依次类推。小麦进入越冬期壮苗和旺苗的标准。冬性和半冬性品种主茎叶龄6至7时为壮苗,达到8叶时即为旺苗,有可能提前拔节,春性品种5叶至6叶为壮苗,7叶时为旺苗。
有效分蘖:最后能形成穗的分蘖叫有效分蘖
无效分蘖:最后不能成熟的分蘖叫无效分蘖
(二)营养生长和生殖生长并进阶段
小麦自幼穗分化到抽穗是营养生长和生殖生长并进阶段。其生长特点是幼穗分化与根、茎、叶、分蘖的生长同时并进。主要是茎、穗发育为中心。①茎秆:茎秆由茎节和节间组成。具有支持、疏导、光合和储藏作用。茎节可分为地上节和地下节两部分,地下节不伸长构成分蘖节。密集于土中。地上节伸长通常是4—6个节间。一般为5个节间,分蘖的地上节间数常等于或小于主茎。主茎的高度因品种和栽培条件不同而不同,低者60—70厘米,高者达140—150厘米,但以80—90为宜。
②小麦的穗分比:根据形态特征与分化进程,常将穗分化过程分为八个时期,即生长锥伸长期,单棱期(穗轴节片分化期),二棱期(小穗原基分化期),颖片原基分化期,小花原基分化形成期,雌雄蕊原基分化形成期,药隔形成期,四分体形成期。研究表明,单棱期至小花原基分化期是争取小穗数的关键时期,小花原基分化至四分体形成期是防止小花退化、提高成花数和结实率的关键时期。因此生产上要促进穗大、粒多,必须围绕上述器官形成规律正确运用栽培措施。
经过分化过程形成的麦穗属于复穗状花序,由穗轴和小穗组成。小穗互生,通常每个小穗有3—9朵小花,但只有2—3朵或3—4朵小花花器发育完善的小花能够开花结实。
(三)生殖生长阶段:指小麦从开花受精至灌浆成熟这段时间,以籽粒形成和灌浆为主。
小麦一般在抽穗后3—6天开花。一个麦穗开花时间约3—5天,一块麦田持续6—7天。小麦是自花授粉作物,天然杂交率一般不超过0.4%,干粒重日增量1—1.5克,一般从开花到成熟需30—38天。
总之,小麦的三个生长阶段决定着小麦各部分器官的建成和产量因素(穗数、粒数、粒重)的形成,既有连续性,显示了一定的阶段性。前一阶段是后一阶段的基础,后一阶段是前一阶段的发展。由于三个阶段各有不同的生长中心,因此不同阶段的栽培管理目标也不相同。
(四)小麦三要素的测产方法
每亩理论产量(公斤)= 每亩有效穗数(万)×平均每穗粒数×干粒数×1/100
①取样:一般地块取5点
一个点查1米双行,5个点里有一点是边行。
5个点平均穗数=5点穗数之和/5
②测平均行距=畦宽/行数
从一个埂中间量到另一个埂中间,查里边的行数。
③每亩有效穗数(万)=5点平均有效穗数/行距(寸)
④平均每穗粒数=50穗的总粒数/50
从每个样本的起端顺垄挨株取10个有效穗查粒数
⑤干粒重:一般按常年干粒重。也就是前几年千粒重的平均数。一般按40g计算。

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