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发布时间:2020-06-09 22:28:01

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作者:乔子英,任月同

出版社:河北科学技术出版社

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作物生产

作物生产试读:

前言

建设社会主义新农村,实现农业现代化,是党中央作出的重大决策,是现阶段中国社会发展的重大历史任务,是关系现代化建设全局的根本性问题。农业生产发展依靠农业政策、资金投入和解放生产力的驱动,粮食产量实现九连增,农民收入持续增长,农业发展出现了前所未有的好形势。但随着农村改革的逐步深入,从事农业生产的劳动者出现了老龄化、女性化,未来农业的持续发展存在劳动力短缺、科技缺乏的因素,谁来种地、怎样种地已成为制约农业发展的主要问题。紧紧围绕新农村建设需要,转变农业发展方式,发展农业专业合作社和建立健全基层农技推广体系,实施农业科技创新,提升务农农民的从业技能和综合素质,是保证农业持续发展,建设社会主义新农村的有效措施。

石家庄农业学校建校以来,立足河北,面向“三农”,为石家庄乃至河北培养了大批农业科技和管理人员。近年来,为适应现代农业发展的需要,学校相继开展涉农全日制教育和农业实用技术培训,推动和促进了农业科技成果的转化和新型农技推广体系的建设。

为提高“送教下乡”、农村“三员”(农业技术推广员、农产品质量及农业投入品监督员、农业科技信息传播员)队伍建设和农业职业技能培训的需要,石家庄农业学校组织相关教师和农业专家编写了“农业实用技术”丛书,包括《作物生产》《蔬菜生产》《果树生产》《畜禽生产》《农业经营管理》五本。

本书在内容上紧密结合生产实际,突出针对性、适用性、通俗性和对现代农业新技术、新成果的应用,文字通俗易懂、贴近生产实际,旨在为学员和农民提供新知识、新技术、新信息,解决现代农业发展中遇到的实际问题,提高学员和农民接受新知识、掌握新技术、获取新信息的能力,为农业现代化做出应有的贡献。相信该丛书的出版,能在提高农民的科技素质、推动产业结构调整、促进农业增产、农民增收、加快现代化建设等方面发挥作用。

教材第一章(小麦栽培技术)、第四章(甘薯栽培技术)、第五章(花生栽培技)术由乔子英、王丽伟编写;第二章(玉米栽培技术)、第三章(棉花栽培技术)由任月同、王景芬联合编写,韩文彦指导了各章节的病虫害防治内容。

由于教材内容涉及面较宽,技术性较强,加之编写时间仓促,难免有不足之处,敬请读者批评指正。编者2012月10月

第一章 小麦

第一节 概述

一、发展小麦生产的重要意义

小麦是我国重要的粮食作物,面积和产量仅次于水稻居第二位,在河北省占第一位。小麦的生长发育特性使其在种植制度和粮食生产中占有重要的地位。小麦子粒品质好,营养价值高,是北方地区食用最广的细粮作物。子粒中含碳水化合物60%~80%(主要是淀粉),蛋白质8%~15%,富含麦胶蛋白(面筋),适于制作松软多孔、延伸性强,易于消化,适口性好的多种食品,在蛋白质中,含有人类生活必需的全部氨基酸。小麦的综合利用效率较高,面粉可用于食品和酿造业;麦麸可作为精饲料;麦秸(和麦糠)可用作饲料、建筑、编织、造纸等。我国小麦品种繁多,适应性强,在全国各地均有种植。小麦具有一定丰产性和稳产性。在高产田,北方冬小麦单产可达400~500kg/亩,在旱薄地区,经过努力,也可获得稳产。生长季中的灾害相对较少。小麦的生长季节可以利用其他多数作物不能利用的暮秋到初春,对于调整种植制度,提高土地和光能利用率,提高复种指数,都有一定意义。小麦耐贮藏,有利于储粮备荒。虽然小麦种子吸湿快,吸湿能力较强,但萌发所需水分较多,兼有较强耐热性。因此,在适宜条件下,可以贮藏30年以上不变质,也不丧失发芽力。小麦利于简化栽培和机械化栽培,提高农业生产效率。小麦为密植作物,有抑制杂草的作用,尤其对茅草的抑制作用更明显。所以除了杂草太多的情况,一般不用中耕除草。即使需要除草,也可在冬前或早春喷一次除草剂即可。目前,许多地区已实现小麦机械化播种和收获。二、小麦生产发展方向及主攻目标

当前小麦高产的主要原因包括,实行小麦良种化;温度光照较适宜,降水充足、分布均匀和季节分配合理,小麦生育期长;畜牧业发达,施肥足,土地用养结合好,土壤肥力高;灌溉条件比较优越;机械化程度高,采用了综合性的高产栽培技术等。

小麦生产目前应以稳定面积,提高单产,改善品质,提高效益为发展方向。近50年来,由于垦荒增加了世界小麦面积,也引发了水土流失、沙漠化等环境恶化,所以,各国小麦面积趋于稳定。当今世界仍有数亿多人缺粮,几乎全分布在在发展中国家,特别是非洲国家。所以,提高单产,保持世界粮食的供求平衡,仍是世界小麦生产发展的趋势。而改善品质,提高效益是发达国家小麦生产中一贯重视的策略。

提高单产,主要从以下几个方面着手:一是培育和选用高产、稳产、早熟、优质、耐肥水、抗逆性强的优良品种。二是扩大灌溉面积,并采用先进的灌水方法。从地面沟、畦灌溉,逐步走向喷灌,今后发展方向是地下管道灌溉。三是改进化肥品种,培肥地力。使用复合肥料或高效的单一肥料,同时,提倡秸秆还田或种植豆科牧草以培肥地力。四是田间作业自动化,田间管理从过去的传统化(人工化)发展到现在的机械化,再到将来的完全自动化,从而提高劳动生产率和经济效益。

主攻目标:一是千方百计稳定种植面积,进一步巩固、提升小麦生产机械化水平,大力推行规模化种植,形成稳定的商品生产能力;二是实行标准化生产和管理,大力推行节水灌溉、精量半精量播种、覆盖栽培、科学施肥等先进适用技术,着力降低生产成本,提高小麦单产水平;三是优化品种结构,积极发展强筋、中强筋、中筋和弱筋小麦,改善品质,提升质量;四是大力发展产业化经营,促进生产和流通协调发展,打造特色鲜明、效益显著的优势产业带,全面增强小麦综合生产能力和市场竞争能力。三、黄淮冬麦区生产情况

黄淮冬麦区 包括山东省全部,河南省除信阳地区以外全部,河北省中、南部,江苏及安徽两省的淮河以北地区,陕西关中平原及山西省南部,甘肃省天水市全部和平凉及定西地区部分县。本区气候适宜,是我国生态条件最适宜于小麦生长的地区。面积和总产在各麦区中均居第一,而且历年产量比较稳定。地处暖温带,最冷月平均气温-4.6~-0.7℃,绝对最低气温-27.0~-13℃,年降水520~980mm,小麦生育期降水280mm左右,年际间时有旱害发生,小麦灌浆期高温低湿,常形成不同程度干热风为害。种植品种多为冬性或半冬性,种植制度为一年两熟,或二年三熟。本区应培肥地力,改良土壤,推广节水栽培技术,扩大灌溉面积,促进均衡增产;建立优质强筋小麦生产基地,发展优质专用小麦生产。黄淮北部土层深厚、土壤肥沃的地区适于发展强筋小麦,其他地区适于发展中筋小麦。黄淮南部以发展中筋小麦为主,肥力较强的土壤可发展强筋小麦。

第二节 小麦栽培生物学基础

一、小麦的一生

我国北方广大麦区,由于气候生态条件的差异,小麦的生育期也不尽相同,随品种特性、生态条件与播期早晚而变化。一般情况下,纬度和海拔越高,生育期越长。我国小麦从南到北,生育期从100天左右逐渐增加到300天以上,春小麦为100天左右,冬小麦平均为230天,其中北方冬麦区230~280天,长江流域90~220天,西藏的冬小麦则在300天以上。河北省冬小麦的生育期多为240~270天。如石家庄小麦在10月5~10日播种,到第二年6月10日左右成熟,生育期约为240天。而唐山地区冬小麦的生育期可长达270天。

小麦的生育时期一般包括:出苗期、三叶期、分蘖期、起身期、拔节期、孕穗期、抽穗期、开花期和成熟期。冬小麦还包括越冬期和返青期。在栽培上,又根据所形成器官的类型和生育特点的不同,将小麦一生划分为三大生育阶段。即营养生长、并进生长和生殖生长阶段,关系如下:

三个阶段分别决定小麦的穗数、粒数和粒重。前一阶段是后一阶段的基础,后一阶段是前一阶段的进一步发展。三个阶段的生育中心不同,主要矛盾不同,管理的重点和措施也不同。高产小麦的管理,一般就是分阶段、按苗情、看天气区别对待,因苗科学管理。图1-1 小麦的三个生育阶段及10个生育时期二、小麦的生长发育(一)种子萌发与出苗

1.种子的构造 种子由胚、胚乳和皮层三大部分构成(图1-1)。(1)胚。胚位于种子背面的基部,重量是种子重量的2%~3%。胚是种子的重要组成部分,它富有生命力。失去胚或胚失去生命力,种子将丧失其种用价值。

胚由胚芽、胚轴(胚茎)、胚根、盾片(内子叶)和外子叶所组成。胚芽包括胚芽鞘、生长点和3~4个叶原基,以及胚芽鞘蘖芽原基。种子发芽出苗时,胚芽鞘节间伸长,形成根间(或称地中茎),将其上位的节、节间和生长点推移到靠近地表的地方。胚芽鞘呈薄膜状,略透明,出苗时,可保护幼芽出土。在胚芽着生的同一节上还有一个芽鞘腋芽,这个腋芽通常呈休眠状态,也能生成分蘖,称为胚芽鞘分蘖。胚的生长点形成幼苗,并发育成主茎。(2)胚乳。小麦种子的胚乳占整个种子重的90%~93%,是营养物质的仓库。大粒种子胚乳养分充足,是培育壮苗的基础。

根据胚乳中蛋白质含量的高低,可把其分为角质(硬质)、半角质(半硬质)和粉质(软质)三种胚乳类型。如土壤氮素营养充足,灌浆期温度高,相对湿度小,日照充足,有利于植株对氮的吸收积累,胚乳中蛋白质含量就高图1-2 小麦子粒各组成部分示意图些。1.冠毛 2.胚乳 3.皮层 4.盾片吸收层 5.盾片 6.胚芽鞘 7.第1片完全(3)皮层。占整个种子重的5.0%~叶 8.第2片完全叶 9.胚芽鞘蘖芽原基 10.胚芽生长点 11.第3片完7.5%。皮层中有一层交叉排列的薄壁细全叶 12.外子叶 13.胚根 14.胚根胞,内含色素。色素积累越多,种子颜鞘 15.根冠色越深。一般红皮种子皮层较厚,透性较差,休眠期较长;白皮种子皮层较薄,透性强,休眠期较短,收获前遇雨易在穗上发芽。

2.种子成分 小麦种子含多种营养成分。其中,淀粉、糖等碳水化合物占70%左右,蛋白质等含氮化合物约占15%。此外,还有水分(约占12%)、脂肪(约占2%)和磷、钾、硫、镁、钙、钠、硅等灰分元素(约占1.5%)。这些成分既是种子发芽及幼苗期生长的养分主要来源,也是人类食品中的主要营养物质。

3.种子发芽与出苗 经过休眠完成后熟作用的麦种,在适宜的水分、温度和氧气条件下,通过吸水膨胀、物质转化过程,胚根鞘与胚芽鞘相继突破种皮而萌发。当胚根达到种子长度的一半时,为萌发开始;当胚芽长达到种子长度的一半、胚根与种子等长时,即为“发芽”。萌发后的种子,其胚芽鞘继续生长,当其露出地面时称为“出土”。胚芽鞘见光后就自行破裂并停止生长,从中长出第一片绿叶,当其伸出胚芽鞘2cm时称为“出苗”。第一片绿叶出现5~7天后,第二片绿叶长出,同时,胚芽鞘和第一片绿叶之间的节间(上胚轴)伸长,将生长锥推到接近地表处,这段伸长的节间称为地中茎或根茎。地中茎的长短与品种和播种深度有关。播种深则长,播种浅则短或不伸长。地中茎过长,消耗营养过多,麦苗瘦弱。

4.影响种子萌发与出苗的因素 种用种子的发芽率应为90%~95%。但在大田条件下,其出苗率一般为70%左右,好的可达80%~90%。影响小麦发芽出苗的因素,除种子的生活力外,主要有温度、水分、氧气、整地质量和播种深度。(1)温度。种子萌发的适宜温度为15~20℃,最低温度为1~2℃,最高温度为30~35℃。温度低于10℃时,发芽缓慢且易感病。在日平均气温低于3~4℃秋播时,当年不能出土,俗称“土里捂”。(2)土壤水分。小麦种子发芽需吸收种子干重的35%~40%的水分。适宜于萌发与出苗的土壤含水量为田间最大持水量的70%~80%。在重度盐碱地(含盐量>0.25%),出苗率会显著降低。(3)氧气。小麦是需氧较多的植物,当土壤水分过多或土表板结、土壤黏重,以及播种过深时,氧气匮乏,常造成种子霉烂。

在生产上,土壤墒情、整地质量、播种深度通过影响水分、氧气供应状况而影响种子发芽出苗。(二)根系及其生长

小麦的根系属于须根系,由初生根和次生根组成。初生根一般5~7条,当第一片绿叶展开后,初生根停止发生。次生根是小麦的主要根系,发生在分蘖节上。次生根的发生有两个高峰,一是冬前分蘖盛期,二是拔节始期。后一期比前一期产生的次生根数量多。小麦次生根一直到抽穗、开花期仍有增加,条件适宜时,蜡熟期也有新根喷出。

小麦初生根发生早,出苗到拔节期间是其发挥作用的主要时期,后期(开花以后)也有较大的作用,尤其是对后期干旱条件下利用深层土壤水分具有特殊意义。次生根发生时间晚,拔节以后,穗的进一步分化发育和茎叶的旺盛生长,以及子粒的形成与成熟等都主要依靠次生根的活动。

在生产上,影响根系生长的因素主要有水分、土壤肥力和耕深度等。

根系生长对土壤水分的反应敏感,适宜于小麦根系生长的土壤湿度是田间最大持水量的70%~80%。土壤水分不足,初生根生长迟缓,次生根受到严重影响(严重时次生根停止发生),根量少,且易衰老。但土壤上层适度干旱会促使根系下扎。生产上采用小水勤浇的,根系分布较浅,表层根量比例大;加大灌水量,减少浇水次数,可促进根系深扎。

土壤类型及其肥力状况,与小麦根系生长关系密切。在黏土中,根细长,分枝多;在沙质土中,根粗短,分枝少。在同一块田里,肥沃土层的根系密集,而瘦薄土层的根量稀少。土壤含氮磷钾丰富的,小麦根量大,扎得深,根粗壮;不足的,则根量小、弱。此外,土壤温度、种植密度、光照等因素对根系的生长也有一定影响。(三)茎及其生长

小麦茎秆呈圆筒形,由节和节间组成。节坚硬而充实,多数品种节间中空,但也有实心的。冬小麦主茎节数有12~16个,上部4~6个节,一般为5个节间伸长,其余不伸长,与节一块密集于地下。春小麦有7~12节,伸长节间通常为4个。茎的基部节间短而坚韧,向上逐渐变长变细,穗下节间最长,为茎秆总长度的1/3~1/2。茎秆粗度,通常由基部开始,第一节间较细,从第2~3节间加粗,穗下节间又较细。茎有支持、输导、光合与贮存作用。

节间在生长锥伸长前已分化完成,但不伸长。生长锥伸长之后,节间数目已固定。节间的伸长过程称为拔节。至穗分化的二棱期(起身期),茎的基部节间稍有伸长,是为生物学拔节。当第一节间露出地面1.5~2cm时称为农学拔节,即一般所说的拔节期。伸长顺序是按节位自下而上依次进行。每个节间的伸长速度均表现“慢-快-慢”的规律,相邻两个节间有快慢重叠的共伸期。到开花期,穗下节间伸长结束,株高固定下来。伴随茎秆伸长,茎秆的干重也不断增加。

茎秆性状主要是株高、茎秆韧性、基部1~2节间长短、粗细等。从大田生长看,株高宜小于100cm,但不宜过矮,以免叶层密集,影响光能利用。基部1~2节间长度与植株抗倒伏能力关系密切。研究证明,植株第1节间长度小于5cm,第2节不超过10cm的,即节间短,机械组织发达的,一般很少倒伏。壮苗、旺苗麦田于起身期控制浇水、深中耕、镇压,对基部节间矮化,韧硬有重要作用。

小麦茎秆有背地性曲折特性,倒伏后在茎内趋光生长素的作用下,茎秆由生长最旺盛的居间分生组织处向上生长。生产上可利用这一特性,在发生倒伏时采取预防和补救措施,减轻产量损失。(四)叶及其生长

冬小麦主茎有12~16片叶,春小麦7~12片,因品种和栽培条件不同而异。叶片从定长到开始变黄的时间称功能期。其长短因叶位及栽培条件不同而有较大变化。一般基部叶片功能期很短;中上部叶片功能期长、变化小,多为45~55天。

1.小麦叶片分组及作用 小麦叶由于发生时间、着生节位及其与各器官发育的关系不同,作用也有差异。据此,可分为3组(图1-3)。

近根叶组。着生在分蘖节上,它包括1/O~6/O及各分蘖的同伸叶。这组叶在拔节前定型,拔节以前处于功能盛期,所合成的营养物质主要供根系、分蘖、中部叶片和基部茎节的形成或生长所需,同时也供幼穗早期分化所需。

二是穗叶组。它包括冬后1~2片上图1-3 小麦叶片功能的分组位近根叶和2~3片中部茎生叶(即7/O~10/O)及各分蘖的同伸叶。起身、拔节至挑旗期间是其主要功能期。穗叶组叶片的光合产物供茎秆生长与充实、上部叶片的形成、穗的进一步分化发育所需。这组叶是实现壮秆、大穗的关键,也是决定中后期群体结构合理与否的关键。

三是粒叶组。它包括11/O及其以上的各叶,即旗叶、旗下叶(倒2叶)等,也包括11/O叶的各同伸叶。这组叶的光合产物主要是供花粉发育、开花受精和子粒灌浆所需。子粒的大小、饱满度在一定程度上取决于这组叶的面积大小、功能期长短和光合能力强弱。

2.影响叶片生长的因素及肥水效应 小麦一生中由主茎长出的叶片总数既受品种遗传特性影响,又受温光等环境条件制约。

品种特性是影响叶片生长的内因。品种不同,其叶片数和叶的大小亦不同。如冬性品种叶数多,叶面积大。适宜叶片生长的温度为15~20℃。在适温条件下,叶数多,叶片大,发育快,功能期长,叶色深,光合强度高。光照充足,叶片生长快,大小适中,功能期长,光合强度高。肥水充足,其他栽培技术措施得当时,叶片发育良好,功能期长,光合产物积累多。

肥水调控叶片大小有一定规律:当n叶伸出时追肥灌水,受促进最大的是n+2叶,其次是n+3叶和n+1叶。利用这种关系,可以达到控制某一片或几片叶大小的目的。例如,在春二叶伸出时灌水施肥,则春四叶的叶面积增加最多,春五叶和春三叶次之。这种规律称为叶片的肥水效应。(五)分蘖及其成穗

分蘖即小麦的分枝,它是小麦的重要特性之一,群体的自动调节过程主要通过分蘖进行,分蘖穗是构成产量的重要组成部分,分蘖的动态变化也是看苗管理的重要指标。

分蘖发生在分蘖节上。分蘖节是分蘖长根的部位,也是贮藏养分的重要组织。分蘖节入土的深浅、生长的健壮程度以及贮存养分的多少,对麦苗能否安全越冬有极大关系。保护幼苗越冬,关键在于保护分蘖节,使其处在地下3cm左右,不受伤害。

北方冬麦区,正常播期条件下,出苗后15~20天开始分蘖,以后随着生育期的推进,分蘖不断增加,形成冬前分蘖高峰(盛期)。翌春,当温度上升至3℃以上时(返青以后),春季分蘖开始,气温升至10℃以上时,麦苗起身,春蘖大量发生,出现第二盛期,至起身拔节期达到高峰。在肥水良好条件下,适期播种的麦田,一般冬前分蘖数占分蘖总数的70%~80%,春季新生分蘖数占20%~30%。拔节后,主茎和大蘖迅速生长,成穗结实,为有效分蘖;晚生高位分蘖,生长停止,最后消亡,成为无效分蘖。到孕穗期穗数已基本稳定。冬、春小麦分蘖死亡高峰出现在拔节后5~10天。一般麦田分蘖成穗率为25%~40%。两极分化的原因是生长中心转移造成营养中心转移,小蘖营养不足而死亡。拔节至孕穗期是无效蘖集中衰亡的时期。

在正常情况下,主茎和冬前早生低位蘖成穗率较高,后生春季分蘖成穗率低或基本不成穗。凡是能成穗的分蘖叫有效分蘖,有效蘖占总分蘖的百分数叫成穗率。分蘖能否成穗取决于很多因素,据各地观察,单株成穗2个时多为主茎(O)及第一个一级分蘖(I);单株成穗3个多为O、Ⅰ、Ⅱ;单株成穗4个时,可能是O、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,也可能是O、Ⅰ、Ⅲ及Ⅰp,而且后一种情况较前者为多;单株成穗5个,则多为O、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ及Ⅰp。一般冬前达到三叶以上的分蘖多能成穗,而即便是低位蘖,但冬前达到不三叶,最终也很难说就能成穗,谈不上是真正的大蘖。所以,只有真正早期大蘖才能成穗。

提高小麦分蘖成穗率的栽培措施主要有:适当降低基本苗数,等行种植,提高土壤肥力水平,加强春季肥水管理等。(六)穗及其分化形成图1-4 小麦穗的形态和结构

1.穗的构造(图1-4) 小麦穗属复穗状花序,由穗轴和小穗组成。穗轴由节片组成,一般10~20节,每节着生一枚小穗。小穗由小穗轴、两枚护颖及3~9朵小花组成。一个小穗上只有基部2~3朵小花结实,管理好的可以有3~5朵小花结实。上部小花常发育不完全而退化。大田栽培的小麦一个穗子平均结实仅20~30粒。

2.穗的分化 小麦穗是由茎顶端生长锥分化形成的。其分化过程大致可分成初生期(生长锥伸长期)单棱期(穗轴分化期),二棱期(小穗原基分化期),小花原基形成期,雌雄蕊原基分化期,药隔形成期,四分体形成期等8个时期。图1-5 小穗的结构和开花期小穗小花分化开始不久,生长锥顶部一组(一般为3~4个)苞叶原基和小穗原基转化形成顶端小穗。顶端小穗的形成标志着每穗小穗数的定局,光照阶段结束,植株基部节间已伸长1~2cm。

小麦穗分化八个时期,用肉眼难于鉴别。一般要借助于放大镜或显微镜,尤其在田间鉴定穗分化各个时期很不方便。但是,小麦各器官间的分化生长有一定的相关性,其中穗分化各个时期春季主茎叶片生长关系比较密切,可以利用这种相关性与外部形态来诊断内部穗分化的各个时期(表1-1)。表1-1 小麦穗分化与主茎出叶数、生育时期的对应关系

3.小穗和小花的退化规律 穗上小穗分化的顺序是中下部→中部→上中部→基部→顶部。同一小穗上的小花分化自基向顶式进行。一个穗上退化小穗和小花的位置基本确定。退化小穗发生在穗两端,并以基部退化最常见。同一小穗上的小花,越往上位,退化的可能性越大。

对冬小麦来说,药隔分化期施肥水可以显著减少小花退化,四分体期施肥水可以显著提高小花结实率。这两个时期分别对应于拔节期和孕穗期,因此是这两个时期肥水运筹决策的重要生物学依据。

4.影响穗分化的环境因素 穗器官形成时间早,分化时间长,分化强度大时,就容易形成大穗;反之则发育差,穗小。因此,凡影响穗器官发育早晚、持续时间、分化强度等方面的因素,均影响穗的分化和发育。这些因素包括以下几个方面:(1)温度。在其他条件适宜,而温度在10℃以下时,光照阶段通过慢,幼穗分化从伸长期到雌雄蕊分化各时期的时间延长,小穗和小花的数目相应增多。(2)光照。长日照加速穗分化,小穗和小花数目减少;日照缩短或在生长锥伸长期光照弱,会延迟穗分化,使穗长、小穗数和小花数增加。但是,在四分体形成前后特别需要强光照,如光照不足,会产生不孕花粉和不正常的子房,导致小花不孕。(3)水分。穗分化的哪一时期受旱,应在该时期分化发育的器官的数目就相应减少,最终都会减少穗粒数。尤其四分体形成期是小麦对水分最敏感的“水分临界期”,缺水会影响性细胞分化导致不孕。(4)养分。氮素能延长穗器官分化的持续时间,相应发育时期施氮能增加该器官的分化数目,或减少退化数目,尤其是药隔期追肥能保证植株的适宜氮素水平,显著减少小穗小花退化,提高穗粒数。这一时期缺氮会使株小秆矮,叶色淡,穗粒数少。磷素可提高穗器官的分化速度和强度,使性细胞发育健壮,减少退化小花,提高结实率。钾肥可促进土壤中氮素的利用,同时起壮秆大穗的作用。(七)子粒的形成、灌浆与成熟

小麦受精后,子房随即膨大发育成种子。由受精到子实成熟,所经历的时间,因地区气候差异而变化很大,一般在35天左右,在开花到成熟期间昼夜平均气温低,温差大,日照充足,供水条件好的地区,如青藏高原,能延续在40~50天以上,因而有利于形成千粒重较高的大粒种子。小麦子粒形成、灌浆、成熟大致可分为三个不同的过程。

1.子粒形成过程 小麦开花受精后子房体积增大,当达到子粒长度3/4时叫多半仁,历时9~11天。这是胚和胚乳的形成时期,子粒的含水量急剧增长,干物质积累不多,含水量在70%以上。子粒的宽、厚度增长不多,子粒的表面由灰白色逐渐变成灰绿色,胚乳由清水状逐渐变为清乳状。

子粒形成过程中,如遇阴雨,严重病害(锈病、白粉病等),高温干旱等不良条件,子粒停止发育并干缩退化。所以从受精坐脐到多半仁阶段应及时防治病虫害,保证水肥供应,以减少子粒退化,提高穗粒数。

2.灌浆过程 历时20天左右。这个过程主要是积累干物质,子粒含水量处于平衡阶段。灌浆过程包括乳熟期和面团期。乳熟期历时15~18天,干物质急剧增长,是粒重增长的主要时期,含水率缓降到45%,胚乳由清乳状变到炼乳状,是子粒长、宽、厚度同时增长的时期。乳熟末期,子粒体积达最大,俗称“顶满仓”,子粒外部颜色由灰绿色变为绿黄色,表面出现光泽,植株下部叶片开始枯死,中部叶子变黄,茎和穗尚保持绿色。面团期历时3天,干物质积累由快到慢,含水量继续下降到40%~38%,胚乳变黏成面筋状,子粒体积开始缩减,灌浆逐渐结束,子粒颜色由绿黄色变为黄绿色,失去光泽。

灌浆过程是决定粒重的关键时期,田间管理十分重要,特别是顶满仓到面团期是穗鲜重最大的时期,要注意防止倒伏。

3.成熟过程 包括蜡熟与完熟两个时期。蜡熟期历时3~4天以上,子粒含水量下降到25%,胚乳变成蜡质状,子粒体积变小,可用指甲切断,挤出蜡状胚乳,但挤不出水来。植株、叶片、穗子变黄,茎节和穗茎节保持黄绿色,蜡熟末期子粒干重最高,是最适宜的收获期。其后3~5天,子粒的含水量下降到20%以下。体积缩小,胚乳变硬,即称完熟期。完熟时麦叶枯黄,茎秆变脆,收获时常易断穗落粒,增加损失。另外,子粒因呼吸作用的消耗与降雨量的淋溶作用等原因,会使千粒重降低。在此期之前必须收获完毕。图1-6 子粒形成灌浆、成熟过程中的干重和含水量的变化(北京农业大学)

4.影响子粒形成与成熟的主要因素(1)有机营养状况。子粒干物质的来源,来自旗叶的占37.4%,来源于穗部的占29.5%,来源于穗下节间的占20.3%,这三项合计为87.2%,其余来自倒二叶和倒二节间。因此可见,上部三片功能叶对子粒的形成和灌浆影响很大,应注意保护这几片叶不受损害,保持旺盛机能,制造较多的光合产物,提高粒重。(2)温度。子粒灌浆最适宜的温度是20~22℃,温度超过25℃以上,促使叶片早衰,灌浆过程缩短,千粒重降低。高于30℃,即使有灌水条件,也导致淀粉积累停止。干热风的危害就是由高温低湿造成的。当温度降到12℃以下,光合强度降低,粒重也降低。

生产上采取适期播种,使植株提早抽穗开花,子粒形成灌浆期处于适宜温度条件下,有利增重。特别是后期干热风频繁地区,适期播种更为重要。(3)光照。灌浆期间有充足的光照条件,有利于增加粒重;阴雨连绵、光照不足,影响光合作用强度,不利增加粒重。(4)水分。水分对争取粒重有决定性的作用。灌浆期间适宜的田间持水量为75%左右,若土壤持水量低于50%,灌浆持续时间缩短,影响粒重,土壤湿度过大(85%以上),会引起贪青晚熟和病害(白粉病,锈病)加重,从而降低粒重。(5)无机营养。适当氮素营养能延长绿色部分的功能期,有利提高粒重。氮肥不足,植株早衰,粒重降低;氮肥过多,引起贪青晚熟,不利于增粒重。磷肥能促进碳水化合物和含氮物质的转化,有利于增加粒重。(6)气象因素。灌浆期间不良的气象条件和灾害性天气,都可能导致粒重下降。如干热风、高温、暴风雨、雨后暴热、连阴雨等。其中干热风是小麦生育后期一种主要气象灾害,常对小麦生产造成不同程度的危害。小麦生育后期空气湿度以60%~80%最宜,若下降至30%以下,就发生上述现象。(7)病虫因素。小麦后期的白粉病、锈病、麦蚜、黏虫危害,也是影响粒重的一个重要因素,一定不能忽视。三、小麦生长发育和土肥水的关系

在大田生产条件下,小麦生长发育所必需的生活条件中,光照、温度、氧气主要靠适应自然条件而得到满足,水分和养分则一部分取之于自然,更多的还是靠生产者供应与调节,主要是通过土壤发生作用。故土、肥、水是小麦生产上首先要解决的基本条件。(一)土壤

高产小麦田要求土层深厚,结构良好,保肥、保水能力强,通气、透水性良好的土壤最为理想。根据河北省各地高产经验证明,高产麦田的具体指标为:土壤容重在1.2g/cm3左右、孔隙度50%~55%、有机质含量在10g/kg以上,土壤pH6.7~7,土壤的氮、磷、钾营养元素丰富,且有效供肥能力强。(二)肥料

了解小麦需肥特点,是科学用肥,培育壮株,穗大高产的重要依据。

1.需肥量 小麦全生育期的需肥量因环境条件、产量水平、品种特性和栽培技术等的不同而异。研究表明,每生产100kg子粒,需氮(N)3.1kg±1.1kg、磷(PO)1.1kg±0.3kg、钾(KO)3.2kg±0.6kg,252三者的比例约为2.8∶1∶3.0,但随着产量水平的提高,氮的相对吸收量减少,钾的相对吸收量增加,磷的相对吸收量基本稳定。

小麦植株不同部分的氮、磷、钾含量有很大的差异。氮、磷主要集中在子实,分别约占植株总含量的76%和82.4%,钾则主要集中在茎秆,约占全株总含量的70.6%。

2.小麦不同生育时期的需肥特点 全生育期中对氮的吸收为均衡型,磷为后重型,钾为中重型,随着小麦在生育进程中干物质积累量的增加,氮、磷、钾吸收总量也相应增加。起身期以前麦苗较小,氮、磷、钾吸收量较少,分别占全生育期吸收总量的17%、16.6%和14.45%;起身以后,植株迅速生长,养分需求量也急剧增加,至拔节前氮、磷、钾吸收量分别占总量的26.5%、12%和27%;拔节至挑旗期小麦对氮、磷、钾的吸收达到一生的高峰期,分别占总量的36.5%、26.1%和50%。对氮、磷的吸收量在成熟期达最大值,对钾的吸收到抽穗期达最大累积量,尔后钾的吸收出现负值。不同生育时期营养元素吸收后的积累分配,主要随生长中心的转移而变化。苗期主要用于分蘖和叶片等营养器官(春小麦包括幼穗)的建成;拔节至开花期主要用于茎秆和分化中的幼穗;开花以后则主要流向子粒。磷的积累分配与氮的基本相似,但吸收量远小于氮。钾向子粒中转移量很少。(三)需水规律

明确小麦需水的基本规律,是合理用水,协调植株生长发育,培育壮株,提高产量的理论依据之一。河北省是水资源较贫乏的地区之一,小麦生育期间河北省的降水量仅能满足小麦需水量的20%~30%,水资源正成为小麦生产的限制因素。因此,在小麦生产上,树立节水意识,开发节水灌溉技术,提高水资源的效益,对发展河北省小麦生产,具有重要意义。

1.小麦的耗水量 小麦一生总需水量为400~600mm。其中包括30%~40%的土壤蒸发,60%~70%的植株蒸腾和少量的重力水流失。一般每生产1g干物质,需要由叶面蒸腾400~600g水分。随着产量的提高,田间耗水量的绝对值虽有所增加,但蒸腾系数却相对降低,说明产量越高,用水越经济。

2.小麦各生育时期的耗水量 主要取决于各地的气候条件,冬、春小麦的生育特点,产量水平以及田间管理状况。小麦不同生育时期的阶段耗水量差别很大(表1-2),总的趋势是:苗期气温低,苗株小,耗水少。这期间,冬小麦耗水量占生育期耗水总量的30%~40%;春小麦只占22%~25%。拔节以后,小麦进入旺盛生长阶段,耗水量急剧增加,冬小麦在约1个月的时间内,耗水量占一生耗水总量的20%~35%;春小麦亦有相同趋势。孕穗期为小麦的需水临界期,至抽穗开花期耗水量达到最高峰,灌浆以后又逐渐减少。表1-2 冬小麦生育期间各阶段耗水量(河北省农业厅《作物栽培学》,1996)

根据小麦一生耗水特点,在生育期内土壤水分应保持在田间最大持水量的70%左右,其中,苗期和抽穗前后应保持在75%以上。

第三节 栽培技术

一、种好小麦

即确保小麦苗全、苗匀、苗壮。主要措施包括选用良种、整地施肥、种子精选与处理、播种。(一)选用良种

采用优良品种是农作物增产的基本措施之一。它可以在不增加投入的情况下,获取较高的产量和较大的经济效益。在相同生产条件下,采用优良品种一般可增产10%~30%。确定选用什么品种,要因地制宜。小麦优良品种的丰产性能,只能与一定范围的自然条件、产量水平、耕作制度和栽培条件相适应。因此,要根据各地的具体条件,从生育期,耐寒、耐盐碱能力,对肥水反应和丰产性等方面确定适宜的品种。例如,高水肥地区,应选用耐肥抗倒、丰产潜力大的品种;一般麦田应选用适应性较强、稳产、丰产的品种;而旱薄地,则选用抗逆性强、耐旱、耐瘠薄能力高的品种。干热风严重地区优先选用早熟、抗干热风好的品种;冀北地区要选用抗寒性强的冬性品种。

要合理搭配品种。具有一定生产规模的生产单位,应选用1~2个小麦优良品种作为当家品种,扩大面积,充分发挥其增产作用。还应选用1~2个搭配品种,以便品种更新、调节茬口,缓解收获季节劳力、农机的紧张状况,并预防因特殊灾害造成的严重损失。

目前河北省推广的小麦品种大体上有四种类型:

1.高产、稳产类型的品种 如邯6172、石新733、石麦14号等。

2.高产、节水类型的品种 如石麦15、石家庄8号等。

3.强筋优质麦类型的品种 如藁优9618、藁优2018、石优17等。

4.晚播而不晚熟类型的品种 如石麦12等。

2010年河北省提出的小麦品种布局规划如下:冀中南麦区:以石新828、石新733、石麦15、衡观35、冀5265、邯6172、良星99、济麦22、科农199、藁优2018(强筋)等为主;配合石家庄8号、邢麦4号、邯00-7086、石麦14号、良星66、衡4399、邢麦6号、石麦18、河农6049、衡5299、沧麦6003、衡0628、沧麦6002、冀6358(强筋)、藁优9618(强筋)、石优17(强筋)、石麦12。冀中北麦区:以轮选987、京冬8号、京冬17号、北京0045、沧麦119等为主;配合北京0045、京冬12号、北农9549、乐639、石家庄8号、保麦10号、中麦175。黑龙港麦区:以冀麦32、石麦15、石家庄8号、邯5316等为主。(二)整地施肥

1.麦田整地技术 麦田整地包括深耕和播前整地两个环节。总的质量要求:深度适宜;表层无残留根茬;耕透耙透,不漏耕漏耙;耕翻时适墒耙地、不晾垡,使表土松软,无明暗坷垃;上虚下实,内无架空暗垡;耕层深浅一致,上平下也平,地面坡度不超过0.3%。根据各地耕作水平,一般深耕应在20cm以上。大型拖拉机带茬耕作,耕深应在25cm以上。

目前生产上,玉米秸秆粉碎后撒施底肥,再深耕20cm以上,整平无墒沟、无大坷垃。已连续旋耕2~3年的地块,应进行一次耕翻。在粉碎秸秆之后进行,旋耕深度要达到15~20cm,旋耕次数至少2遍。近几年秸秆还田麦地由于旋耕太浅,只有5~10cm,耕作层土少秸秆多,播种质量受影响,种子与土壤不密接,透风漏气,容易出现出苗率低,前期生长受影响,麦苗安全越冬无保障,出现春季的点片黄、弱苗,很大原因是旋耕太浅造成的。

2.麦田施肥技术 河北省小麦近年一般采用“稳氮、增磷、补钾、配微”的施肥原则。(1)增施有机肥,施足底肥。底肥用量占总施肥量的60%~70%,其中有机肥全部底施,氮肥1/3左右做底肥,磷肥和钾肥全部底施。增施磷肥,调整氮、磷配比。河北省不少麦田磷素严重不足,施肥时氮多磷少,比例失调,是影响小麦高产的突出问题。因此,高产田要增加磷肥投入,一般每亩施过磷酸钙50~80kg。同时,要调整氮磷化肥投入的配合比例,以1∶1的配合比例为宜。补施钾肥和锌肥。河北省有相当多的麦田土壤速效钾含量在80mg/kg以下,补施钾肥有较显著的增产作用。一般每亩施用氯化钾10~15kg,同其他化肥一起底施。对缺锌土壤(临界值为0.5mg/kg),施用锌肥可增产10%。施用方法:一是底施,每亩施用硫酸锌1~1.5kg,用10kg细土面混合均匀撒地面后再翻入下层。二是拌种,每千克种子用8g硫酸锌拌种,可先将硫酸锌溶解于适量水中,然后均匀地喷到种子上,晾干后即可播种。(2)配方肥。河北省基本上普遍搞了测土配方,生产了配方肥,500kg/亩以上产量小麦田,底肥施用量,磷酸二铵20~25kg,尿素5~8kg,氯化钾或硫化钾10kg,硼锌肥1~1.5kg。(3)涂层缓释一次肥。河北省推广的新型肥料,它的生产工艺很独特,它是将一种多年研究出来的液体,喷淋到化肥颗粒上,然后很快形成膜,就是包膜的一种工艺,根据肥料释放的时间和速度,可以包一层或者几层,一茬作物一次肥,所以叫涂层缓释一次肥,它还有一个特点,就是这种膜在土壤中溶化以后形成一个团絮结构,溶解了的磷、钾肥在团粒结构当中,而减少了和土壤的接触,所以就减少了肥料的固定、淋湿、流失,提高了肥料的利用率,在团絮结构里面的肥料庄稼可以吸收,但是和土壤不接触,所以这个特点有控氮缓释,促磷增收,防钾淋失的作用,这种复合肥含有氮、磷、钾等作物所需要的多种成分,可以根据作物需要随时改变配方。高产麦田每亩施用量100kg左右,一般产量麦田每亩施用量50kg,配合施用硼锌肥,全生育期不用再追肥,实现了肥料的高效化、复合化、配方灵活化,是肥料发展的方向。(三)种子精选与处理

种子质量是影响苗全、苗壮的重要因素。小麦播种前要用种子精选机精选、人工筛选或风选的方法除去秕子、碎粒、草子和泥沙等杂物,选好的种子要做发芽试验,了解其发芽势、发芽率,种子发芽率应高于95%。凡低于80%的种子,一般不做种用。播种前,可进行晒种、拌种等处理,提高种子生活力,防治地下害虫,以达到壮苗、防病治虫和丰产的目的。

1.晒种 播种前选晴好天气,晒种2~3天,可以提高种子的发芽势和发芽率,增强种子的生命力。

2.拌种 精选过的种子晒好后,要经过种子处理,可防治地下害虫及防病治病,特别是黑穗病、全蚀病,拌种主要有杀虫剂、杀菌剂,生长调节剂,“三剂”合一制成种子包衣剂。例如高巧(杀虫剂),它的主要成分是吡虫啉,但它比单纯用吡虫啉效果更好,因为它的生产工艺中,使这里面含有激素生长调节剂的作用;立克秀(杀菌剂);益微(生长调节剂)是一种活着的有益细菌,这种有益菌在土壤当中繁殖生长,繁殖的过程中它的食物就是有害菌,通过它的代谢作用也可以产生一种激素,有很明显的壮苗作用。所以高巧+立克秀+益微,这样经过处理后的种子,不仅能够防治地下害虫,防治苗期病害,甚至可以预防病害的发生,还有壮苗作用。总之,在拌种上,一定要有杀虫剂、杀菌剂和生长调节剂,像过去单纯用辛硫磷等杀虫剂拌种,现在已经解决不了病害和壮苗的问题了。(四)播种

播种质量与苗全、苗齐、苗匀、苗壮密切相关,主要取决于播种期、播种量、播种样式、播种深度及播后镇压等田间作业措施。

河北省各冬麦区的适宜播种期为9月下旬至10月中旬。瘦地应早于肥地;山区的阴坡地应早于阳坡地。一般在当地气温下降到16~18℃时播冬性品种,14~16℃时播半冬性品种为宜。旱地应在相对适宜的播种期范围内,趁雨趁墒播种。冀中南地区适宜播期在10月5~15日为宜,冀北麦区在10月1~8日为宜。春麦区一般在气温稳定在0~2℃,表土化冻时及早播种。

对播种量的要求,适期播种的,亩播量10kg,在适宜播期以后播种,每晚播一天增加500g播量,河北省中南部10月下旬甚至11月初再播种,播种量应增加到20~22kg,不可再增加播量。

采用合理的播种方式,合理播种方式是指既符合创造合理群体结构的要求,充分利用光能和地力,又便于田间操作及间套作的株行距的配置形式。当前小麦播种方式主要采用条播法,但行距配置依地力和产量水平而异。常用的播种方式有:

1.窄行条播 优点是均匀密植,适于机播。

类型一:等行距15cm,12或24行为一播幅。这种播种方式能达到均匀密植,充分利用土地,个体发育健壮的目的,适用于地力较差、产量不高、晚播及播种量较大的麦田。

类型二:宽窄行,在河北省有27cm+11cm和24cm+12cm等形式。这种播种方式适用于地力较好的高产麦田,主要优点是:比等行距条播通风透光好,便于田间管理,较好地解决高产与倒伏的矛盾。

2.宽幅条播 行距和播幅都较宽,播幅17cm,行距20cm,有利通风透光。在基肥少的低产区,可以采用开沟宽幅播种,便于集中施肥,沟幅10~17cm。在盐碱地上,还可以利用深沟浅盖,防止盐分危害。

对播种质量的要求是行直垄正,沟直底平,下子均匀,播量准确,深浅适宜,不漏播,不重播。小麦适宜的播种深度以分蘖节距地面2~3cm,地中茎长度1~2cm,即5cm左右为宜。播种过浅,表层土易失墒,使种子落干,影响出苗,造成缺苗断垄,而且使分蘖节入土较浅,越冬时容易受冻。播种过深,出苗晚,幼苗弱,分蘖发生晚,数量少,次生根少,生长不足。具体操作时还要考虑到:大粒宜深,小粒宜浅;肥地略深,瘦地宜浅;沙土地宜深,黏土、盐碱土、冷僵土宜浅;早播宜深,晚播宜浅。土壤水分差时播后立即镇压,次数可多;土壤水分充足时适当镇压,次数要少。二、麦田管理

当今小麦管理技术应该说,七分种三分管,十分收成才保险。说明种好小麦是丰产的关键,管好是保障。做好麦田管理是实现计划产量的重要环节之一。小麦在生育前期、中期和后期三个阶段,生长发育特点不同,主攻目标和田间管理措施亦各有重点。(一)前期

北方冬小麦的前期包括出苗至越冬、越冬期及返青至起身3个阶段,历时长达150~180天。

1.前期生育特点 (1)器官分化,此期以长叶、长根、长蘖的营养生长为中心。越冬前,一般情况下,播种后6~7天出苗,出苗后15天左右开始发生分蘖,11月上、中旬进入分蘖第一盛期,越冬开始时第一盛期结束。初生根不断伸长,并发生分枝,吸收利用下层土壤的水分和养分,次生根随分蘖发生而发生;茎节分化完毕,但不伸长;近根叶数目不断增多,单株叶面积逐渐增大,植株体迅速壮大。到起身期,分蘖几乎全部出现,此期是决定单位面积穗数的重要时期,尤其是冬前分蘖成穗率高,是决定穗数的关键时期。(2)营养代谢特点,冬前小麦的生理代谢以氮代谢为主,光合产物合成与积累量相对较少。(3)对外界条件要求,该阶段虽然对肥、水的需求量不多,但肥、水在形成壮苗过程中的作用却不可忽视。(4)主要矛盾,由于群体较小,个体生长对群体发展起促进作用,个体与群体矛盾不明显,对环境条件要求不高,应重点解决好营养器官之间的矛盾,即地上叶、蘖生长与根系生长之间的矛盾,壮根为主。

2.前期管理的主攻方向 在全苗、匀苗的基础上,促根、增蘖、促弱控旺、培育壮苗,协调幼苗生长与养分贮藏的关系,使幼苗安全越冬,提高冬前分蘖成穗率,狠抓穗数,为穗大粒多打好基础。

不同苗情的麦田在管理上的具体措施和要求不同,要做到因苗管理,应必须准确判断苗情的发展趋势。判断弱苗、壮苗或旺苗。一是了解麦田的基础情况;二要了解当时的墒情;三要了解当时和今后一段时间的气候情况。除这“三了解”之外,还需“两观察”,即观察当时的麦苗长相和群体结构,主要是看形态。冬前麦苗幼小,群体与个体之间的矛盾不突出,壮苗和旺苗很难区分,容易把旺长趋势的麦苗误认为是壮苗。判断失误致使冬前管理不当,就会造成春季群体过大的被动局面。判断冬前壮苗,可参考几个指标。(1)根系、叶片和早期分蘖应按期出生。一般情况下,植株3叶1心时应有1个分蘖和2条次生根。其后的分蘖有效期内,各级分蘖和根系应按器官同伸规律出生,低位蘖不缺位。在中量播种的情况下,冬前主茎长出5~7片叶,分蘖3~8个,次生根5~7条。叶色深绿,蘖大而壮。株高20~25cm(不超过27cm),最上一个叶耳间距在1cm以内。低于上述指标是弱苗,高于上述指标是旺苗。(2)叶片宽厚,长短适中。冬前最长叶鞘的长度不超过5cm,最长叶片12~15cm,叶宽0.6~0.7cm。(3)群体适宜,叶面积系数合理。高产田冬前叶面积系数1.0左右,冬前总茎数为成穗数的1.5~2倍,70~90万个/亩,其中三叶大蘖50%以上。

常规栽培条件下,冬后阶段的调控目标是,早返青,早生新根新蘖,幼苗叶色葱绿,长势茁壮,无点片黄苗。单株分蘖敦实,根系发达。起身期达到最高总茎数90万~110万个/亩,叶面积系数不超过2。

3.前期管理的主要措施(1)冬前管理

①查苗补种。在麦苗出土后,要及时查苗,如发现有漏播、缺苗和断垄的应立即补种同一品种种子。补种用的种子最好先浸泡4~6h,补种应在出苗后10天内完成,最晚不能超过三叶期。经过补种仍有缺苗断垄的地段,到分蘖期可移苗补栽以保证全苗。补栽时,2~3株1墩,补栽深度以“上不压心,下不露白”为宜,并施少量速效氮肥,浇少量水,随后封土压实。播种后遇雨会造成地面板结,影响出苗,要及时耙地破除板结。

②因苗管理。

壮苗管理:对壮苗应以保为主,即合理运筹肥(偏心肥)水及中耕等措施,以防止其转弱或转旺。但对不同的壮苗应当采取不同的管理措施:对肥力基础稍差,但由于底墒充足而形成的壮苗,可趁墒追施少量速效肥料,以防麦苗脱肥变黄,保证麦苗一壮到底;对肥力、墒情都不足,但由于做到了适期播种而形成的壮苗,应及早施肥浇水,以防其由壮变弱;对由于底墒底肥充足,且做到了适期播种而形成的壮苗,冬前一般可不施肥,但要进行中耕,如出苗后长期干旱,可普浇一次分蘖盘根水,如麦苗长势不匀,结合浇分蘖水可点片施些速效肥料,如土壤不实(抢耕抢种),可浇水以踏实土壤或进行碾压。

旺苗管理:旺苗的成因一般有两种,一是由于土壤肥力高、底肥用量大、墒足,且播种过早而形成的旺苗。管理上要把它当成弱苗,促控结合,即采取镇压与施肥浇水等措施,争取麦苗由旺转壮。二是由于土壤地力高、底肥施用量大、播种量过多而形成的旺苗。这类麦苗群体大,冬前每亩总茎数80万以上,叶大色绿,但主茎第一节间尚未伸长。管理措施是控制肥水供应,结合深中耕(深6~7cm)进行石磙碾压,以抑制主茎和大分蘖旺长,减少小蘖滋生,或喷施100mg/kg的多效唑控旺。

弱苗管理:要根据具体情况,因地制宜地加强田间管理,尤其是水肥(冬追肥)管理,争取使麦苗由弱转壮。晚播弱苗,冬前只宜浅中耕以松土、增温、保墒,而不宜施肥浇水,以免地温降低,影响幼苗生长。下湿地弱苗,应加强中耕松土和田间排水工作,以散墒通气。整地粗放造成的弱苗,麦苗根系发育不良,生长缓慢或停止,应采取镇压、浇水、浇后浅中耕等措施来补救。播种过深造成的弱苗,麦苗瘦弱,叶片细长或迟迟不出,应采用镇压和浅中耕等措施以提墒保墒,或用竹筢扒去表土,使分蘖节的覆土深度变浅,从而保证幼苗健壮生长。盐碱地弱苗,土壤溶液浓度较高,形成生理干旱,麦苗瘦弱,应及早灌水压盐(碱),并于灌后勤中耕以防盐(碱)回升。底肥不足造成的弱苗,缺氮时叶窄、色淡,缺磷时苗小、叶黄(叶尖紫)、根系不发达,应在灌水之后趁墒追施氮、磷等速效肥料。有机肥未腐熟或种肥过多造成的弱苗,幼苗(或种子)灼伤,甚至死亡,应采取及时浇水,并于浇后及时中耕松土的措施来补救。遭受病虫危害的弱苗,应积极防治病虫害。

一般施足底肥、种肥并浇过底墒水的,越冬前不施肥水。但对因抢墒播种造成出苗不齐或弱苗的,可在三叶期后浇小水。对因未施速效底肥造成弱苗的,可以浇水结合施少量速效肥。黏重土壤播种时水分不适宜,以致因坷垃影响出苗的,可以在播后浇出苗水。但一般土壤不宜采用。

③及时防治病虫害。植保防治对象主要是田边杂草与其中宿生的灰飞虱、蚜虫等。

防治灰飞虱和蚜虫。小麦出苗前,清除田间地头杂草;出苗后,每亩选用40%乐果乳油100~125ml或20%氰戊菊酯乳油20ml/对水30~40kg喷雾,在麦田周边用药打保护带,以减少病毒病毒源和传媒,控制病毒病的发生。

在土壤墒情好的情况下进行冬前化学除草,化学防治禾本科杂草必须冬前施药。防治时间是当气温降至10~12℃时(在11月1~20日)。阔叶性杂草为主的麦田每亩用10%的苯磺隆可湿性粉剂8~10g对水喷雾。野燕麦、雀麦、看麦娘、罔草、硬草等禾本科杂草较多、非以节节麦为主的麦田,加喷70%氟唑磺隆水分散剂3g。节节麦发生严重的麦田改用3%的甲基二磺隆油悬剂,每亩用量20~35ml,或用3.6%甲基碘磺隆钠盐•甲基二磺隆分散粒剂15~25g,对水喷雾。

喷施甲基二磺隆油悬剂或甲基碘磺隆钠盐•甲基二磺隆水分散粒剂,必须严格控制最高用量;助剂用量每亩60~100ml;有霜冻时勿施,施药后4天内不可大水浇地,也不可与2,4-D类除草剂同时使用。角质(硬质和强筋)品种对药剂相对敏感,需谨慎使用。

④中耕镇压,防旱保墒。分蘖始期至封冻期间均可进行中耕,尤其是在雨后和灌溉后,田间必须中耕以破除地面板结,弥补土壤裂缝。

耙压壅土,盖蘖保根,保墒防寒。北方广大丘陵旱地麦田,入冬停止生长前及时进行耙压,以利安全越冬。水浇地如地面有裂缝造成失墒严重时,亦可适时锄地或耙压。

镇压可以压碎坷垃,弥补裂缝,减少土块间的空隙,利于保墒和保证麦苗安全越冬。但生产上应注意,对土壤过湿、盐碱地、沙土地、播种过深或麦苗过弱的田块,不宜采用镇压措施。

⑤适时冬灌。灌冻水(冬水)是保护麦苗安全越冬的重要措施。灌冻水可以踏实土壤,粉碎坷垃,消灭越冬害虫,并为早春麦田创造良好的生产条件。北方冬麦区除多雨年份,土壤湿度大和晚播弱苗外,一般都应冬灌。冬灌时间应在日平均气温稳定在3~4℃,夜冻昼消,浇水后当天可以下渗完。石家庄市周围一般在小雪节前后冬灌,12月初浇完。冬灌的水量以既能浇透,当天又能渗完为宜。一般灌水量90~120mm。对晚茬麦,在底墒充足的情况下,不宜冬灌。对群体偏小,总茎数在50万~60万个/亩以下的二三类麦田,可以结合冬灌每亩追施硫酸铵15~20kg,比返青追随肥效果好,可以起到冬施春用的作用。(2)返青期管理。返青期的肥水运用,返青期施肥浇水使春生分蘖增加10%~20%,两极分化时小蘖死亡过程延缓,分蘖成穗率提高,但穗子不齐(下棚穗多),主茎或低位蘖的小穗数增加,最后几片叶的面积增大,茎节间比不施肥浇水者略长。因此,返青期要针对不同麦田和苗情进行合理运用,冻害较重的麦田,在进入3月份前即可进行浇水施肥。

①壮苗和旺苗管理。对冬前总茎数70万~90万个/亩的壮苗或90万~110万个/亩的旺苗,只要冬前肥水充足,在返青期一般不施肥水。关键措施是锄划松土,以通气增温保墒,促进麦苗早发快长。如因冬前过旺出现脱肥或苗情转弱,可以提前施起身肥水。

②中等苗情管理。对冬前总茎数50万~60万个/亩的中等苗,为了保冬蘖,争春蘖,抓穗数,应及时追返青肥,浇返青水。

③晚播弱苗管理。以划锄增温,促苗早发为中心,待分蘖和次生根长出,气温也较高时,再追肥浇水。如果墒足而缺肥,可以在早春刚化冻时借墒施肥。

④其他异常苗情管理。异常苗情,一般指“僵苗”“小老苗”“黄苗”等。“僵苗”指生长停滞,长期处在某一叶龄期,不分蘖,不发根。“小老苗”指生长到一定数量叶片和分蘖后,生长缓慢,叶片短小,叶蘖同伸关系破坏。造成这两种苗情的原因是土壤板结,透气不良,土层薄,肥力差或磷钾短缺。可以采取疏松表土,破除板结,开沟补施磷钾肥,并结合浇水。因欠墒或缺肥造成的黄苗,要补施肥水。

⑤返青期要及时进行中耕,以增温保墒。(二)中期

生育中期指从起身期到开花期,石家庄从3月中旬至5月上旬,经历40~50天的时间,是营养器官和生殖器官旺盛生长和基本建成阶段,包括起身期、拔节期、孕穗期和抽穗期。

1.中期生育特点 该阶段的生育特点是:从生长速度看,起身后由匍匐生长转向直立生长,尤其是从拔节到抽穗是一生中生长速度最快,生长量最大,干物质积累最快的时期。群体发展进入关键时期。尽管起身后总茎数不再增加,但每茎叶片数迅速增加,挑旗期前后达到最大叶面积系数,但上部节间尚未充分伸长,以致叶片密集,很容易造成郁蔽。生长中心也从以营养生长为主转为营养生长与生殖生长并进,从以分蘖为中心转为以茎穗生长为中心。从产量构成因素的形成看,当气温上升到10℃以上,麦苗起身,分蘖开始两极分化,是提高成穗率,也就是增加穗数的关键时期。当气温上升到15℃,麦苗进入形态拔节,幼穗进入雄蕊分化和药隔期,是决定每穗小花数时期。当气温上升到18℃,小麦开始挑旗,穗分化进入四分体期,是决定结实率的重要时期。当气温上升到20℃,小麦开始开花,穗分化完成。

2.中期的主攻方向 中期是小麦群体与个体的矛盾,营养生长与生殖生长的矛盾,产量构成因素之间的矛盾及群体生长与栽培生态环境的矛盾集中出现的时期,形成了复杂的相互影响关系。这个阶段的管理措施能否调控上述矛盾,不仅直接决定穗数和粒数的形成,也关系到中后期群体与个体的稳健生长和产量形成。因此,这一阶段的栽培管理目标是:根据苗情类型,适时、适量地运用水肥管理措施,调控群体与个体的生长关系,器官与器官之间的关系,实现秆壮、穗多、穗大的目标,同时为子粒形成和成熟奠定良好的基础。

3.中期管理的主要措施(1)起身期的管理。起身期的管理应当是合理控制分蘖两极分化,保证合适的成穗数,促进小花的发育,为增粒数奠定基础。

起身期肥水作用,一是能促进大蘖成穗,提高分蘖成穗率,但也会导致小蘖退化推迟,恶化群体;二是促进小花分化,减少不孕小穗数;三是有利于茎叶生长,促进基部节间的伸长和顶部三片叶的生长,有利于增加灌浆期光合产物,提高粒重,但也可能造成叶面积过大而郁蔽及基部节间过长而引起倒伏。因此,起身期肥水对群体小的麦田弊少利多;对群体适中的麦田利弊皆有;对群体大的麦田有弊无利。

在返青期未施肥水的前提下,一般生产水平的麦田,可以在起身期浇水施肥。追氮量可以是总施氮量的1/3~1/2。对于苗稀、苗弱的麦田,要适当提早施起身肥水,提高成穗率。施用起身肥水的时间,可以掌握在刚出现空心蘖时进行。群体健壮的高产田和群体过大的旺苗田,可以控制不施肥水,以促进分蘖两极分化,改善群体下部受光条件。

对旺苗可以进行深中耕,切断浮根,促进小蘖死亡。以后新根长出,有利于起身期以后的生长发育。

起身期镇压,对旺苗和壮苗有控制作用,对正常苗和弱苗可以促进小蘖赶上大蘖。镇压要在分蘖高峰已过,分蘖开始两极分化,节间未伸出地面前进行。地湿、早晨和阴天都不要镇压。起身期也是喷洒矮壮素、多效唑、壮丰安等植物生长调节剂,控制倒伏的重要时期。方法:用20%的壮丰安乳油450~40ml/亩,或15%多效唑可湿性粉剂35g/亩,对水30~40kg进行叶面均匀喷洒。特别注意的是多效唑只有防倒作用,没有倒伏危险性的麦田不要喷洒,同时在喷药技术上做到不重喷和漏喷,否则易造成小麦生长高低不齐和造成小麦穗子畸形。

旱地麦田在起身期要进行中耕除草,防旱保墒。(2)拔节期的管理。拔节期肥水能显著减少不孕小穗和不孕小花数,提高穗粒数;能增大旗叶面积,延长上部叶片功能期,有利于子粒形成和灌浆;促进第3、4、5节间伸长,有利于形成合理株型和大穗。

由于拔节期肥水对3个产量构成因素都有利,因此除了前期肥水过多,群体过大过旺的以外,都应该施用拔节肥水。拔节期肥水的时间,瘦地、弱苗、起身期未施肥水的可以提前到雄蕊分化期(春4叶伸出);肥地、壮苗和旺苗以及起身期肥水较晚的弱苗,可以推迟到药隔分化期(春5叶伸出)进行。(3)孕穗期管理。孕穗期正值四分体形成,对水分敏感,是水分临界期。由于此时小花集中退化,保证肥水可以促进花粉粒正常发育,减少小花退化,提高结实率,增加穗粒数;保证孕穗期肥水还可以延长灌浆期间绿色部分的功能期,积累较多的光合产物,有利灌浆,提高粒重。因此,对旺苗、高产壮苗、晚播麦田,均应不晚于孕穗期浇水。拔节期及以前各时期未追肥或追肥过少,麦叶发黄,有脱肥表现的,可以补施少量氮肥(1~1.5kg/亩)。这次补肥不但有利于开花和灌浆,还能提高子粒中的蛋白质含量,改善子粒品质。(4)春季肥水的综合运筹。高产地块一般要求稳定穗数,争取粒数和粒重,肥水重点应放在起身拔节期,尤其是拔节期。一般大田以穗数为主攻方向,兼顾粒数和粒重,肥水重点应在起身拔节期而偏重于起身期。个别瘦地、弱苗肥水重点还应提前到返青期。

几种类型田块的肥水管理实例如下:

一般大田每亩追肥量为5~7kg氮,各时期的分配比例因苗情不同而有所差异。就壮苗而言,起身期和拔节期各追肥1/2;而弱苗的分配比例则为,返青期追肥1/4,起身期追肥1/2,拔节期追肥1/4。

高产田每亩追肥量为10kg氮以上。壮苗:起身期1/3,拔节期2/3;或起身期和拔节期各追肥1/2;偏旺苗和晚播麦:拔节期一次追施,并可以酌情补施孕穗肥。(5)自然灾害的防治起身至孕穗期间常有晚霜侵袭,应注意根据天气预报,在寒潮到来前浇水。春季虫害如麦蚜、麦蜘蛛、麦叶蜂、吸浆虫,病害如白粉病、锈病均可能发生,应做好测报,及时防治。当气温升至10~12℃时,用苯璜隆防治麦田杂草,或每亩用6.25%甲基碘磺隆钠盐•酰嘧磺隆水分散粒剂10~20g,对水喷雾。

孕穗扬花期主要植保防治对象是小麦吸浆虫、蚜虫和赤霉病等。(三)后期

小麦的后期是指从开花到子粒成熟所经历的一段时间,30~35天。以生殖生长为主的阶段,是小麦的产量形成期。

1.后期的生育特点 开花后,营养生长结束,转向以生殖生长为主的阶段,生长中心转到子粒上来,小麦子粒中营养物质有2/3以上来源于后期光合产物。所以尽量延长上部叶片功能期,防止早衰,提高灌浆速度,增加粒重,是后期管理的中心,小麦在孕穗后10~14天抽穗。小麦抽穗后,经3~5天即可开花。一个穗开花期持续2~5天,同一麦田开花持续6~7天,最长可达10天左右。受精后子房开始膨大,逐渐形成子粒。小麦开花一天中有两个高峰,一是上午9~11点,一是下午3~6点,有的小麦品种一天只出现一次高峰。

开花最适宜的温度为18~20℃,最低9~11℃,最高30℃左右,要求相对湿度为70%~80%。晴朗温暖天气最有利于开花。高温干燥、阴雨连绵,或突然降温,均不利于开花。温度降至-2℃时,花药受害。温度高于30℃,相对湿度降到20%以下,或二者同时出现,都会引起雄雌蕊生理干旱,失去受精能力而降低结实率。小麦开花期是植株内部新陈代谢最旺盛的阶段,需要消耗大量的水分、养分。这时期耗水量最大,必须保证及时供水,使小麦正常开花受精,是提高结实率的关键措施。

2.后期的主攻方向 在中期管理基础上,保持根系的正常生理机能,延长上部叶片的功能期,提高光合效率,以水养根,以根护叶,促进灌浆,实现粒多、粒重,是后期的主攻方向。

3.后期管理的主要措施 后期管理的主要措施有三个方面:一是合理浇水,保持适宜的土壤水分;二是根外追肥,保持适宜的营养水平:三是加强病虫防治,适当延长叶片功能期。(1)好扬花、灌浆水。小麦子粒形成期间对水分要求迫切,水分不足,导致子粒退化,降低穗粒数。因此,要及时浇好扬花水。进入灌浆以后,根系逐渐衰退,对环境条件适应能力减弱,要求有较平稳的地温和适宜的水、气比例,土壤水分以田间最大持水量的70%~75%为宜。因此,要适时浇好灌浆水,有利于防止根系衰老,以达到以水养根,以根养叶,以叶保粒的作用。

浇灌浆水的次数、水量应根据土质、墒情、苗情而定,在土壤保水性能好、底墒足、有贪青趋势的麦田,浇一次水或不浇。其他麦田,一般浇一次。每次浇水量不宜过大,水量大,淹水时间长,会使根系窒息死亡。(2)合理追肥,保持适宜的营养水平。小麦开花到乳熟期如有脱肥现象,可以用根外追肥的方法予以补充。各地试验证明,开花后到灌浆初期喷施1%~2%的尿素溶液或3%~4%的过磷酸钙溶液或500倍磷酸二氢钾溶液(53~80kg/亩),有增加粒重的效果,据唐山地区多点试验,增产幅度为4.7%~14.4%。(3)加强病虫害防治。扬花期遇雨,要注意预防赤霉病。灌浆期主要防治对象是蚜虫、小麦吸浆虫、小麦锈病、白粉病、纹枯病及干热风等。

4.适时收获 6月上中旬,河北省小麦由南向北相继成熟,适时收获是实现颗粒归仓,丰产丰收的保证。

千粒重以蜡熟末期为最高,是收获的最佳期。收获越晚,由于子粒呼吸消耗,千粒重下降。研究表明,推迟收获6天,千粒重可减少0.72~1.49g,小麦到完熟期收获,除易落粒折穗造成减产外,仅千粒重下降就可减产5%左右。

小麦适宜收获期很短,因此,必须提早做人力、物力、机具等多方面准备,力争在最短的时间内迅速完成收割任务,以防遇雨麦穗发芽。

第四节 小麦病虫害防治要点

一、返青拔节期

返青拔节期的防治重点是小麦纹枯病、吸浆虫、红蜘蛛。纹枯病是优质小麦生产中的主要病害之一,防治上抓好种子处理和早春防治两个环节,一般在3月中、下旬喷第一次药剂,隔10~15天再喷一次。每亩用20%井冈霉素可湿性粉剂40g或20%纹枯净可湿性粉剂40g或12.5%禾果利可湿性粉剂500倍液或20%三唑酮乳油30ml加水40~50kg,重点在小麦基部喷雾,可兼治小麦白粉病、锈病等病害。吸浆虫近年来发生比较重,一般每小方(10cm×10cm×20cm)3~5头,高者达90多头,导致小麦减产或基本绝收。中蛹期撒毒土、成虫期喷雾防治是关键。当吸浆虫幼虫上升到土表活动时进行防治,每亩用40%甲基异柳磷乳油150~200ml或50%辛硫磷乳油200ml对适量水,拌细土15~20kg制成毒土,顺麦垄均匀撒施,然后浅锄,将药土翻入土中,及时浇水;或者亩用3%甲基异柳磷颗粒剂2kg拌细土20kg均匀撒施地表,再浅锄翻入土中,还能兼治金针虫、蝼蛄、蛴螬等害虫。当调查部分麦田红蜘蛛达到防治标准后,每亩用20%哒螨灵50ml加水40~50kg喷雾进行防治。二、孕穗抽穗扬花期

这个时期重点防治吸浆虫、红蜘蛛,监测白粉病、条锈病、赤霉病等病虫。当小麦进入抽穗扬花前正是吸浆虫成虫出土为害小麦的关键时期(4月25日前),每亩用50%辛硫磷乳剂50ml或40%氧化乐果40ml或5%高效或氯氰菊酯1000倍液加水40~50kg及时喷雾防治。如果当小麦开始扬花,吸浆虫已钻入小麦颖壳开始吸浆为害时,再喷药防治就无济于事了。

当麦田红蜘蛛或长腿红蜘蛛达到一尺单行分别为200头或100头时就要进行防治,每亩用20%达螨灵50ml对水40~50kg喷雾防治或50%马拉硫磷2000倍液喷雾,以防止其大面积流行,每亩用12.5%禾果利可湿性粉剂20g或15%粉锈宁可湿性粉剂75~100g加水50kg均匀喷雾,7~10天后再喷一次,防治效果很好。小麦齐穗至始花期,若天气预报有2~3天以上降雨过程,应立即每亩用50%多菌灵乳剂100ml或70%甲基托布津可湿性粉剂100g加水50kg喷雾,可有效预防赤霉病发生。三、灌浆期

小麦灌浆期是多种病害发生高峰期,也是防治病虫害、夺取小麦高产优质的关键时期。此期防治的重点是麦穗蚜、白粉病、锈病等。每亩用10%吡虫啉可湿性粉剂20g或25%快杀灵乳油25~35ml加水40~50kg喷雾,可有效防治麦穗蚜。充分利用生物防治,减少或改造施药方法,避免杀伤麦田天敌。若田间天敌与蚜虫的比例大于1∶120时就不必再用防治蚜虫的杀虫剂。

对于优势小麦的病虫害防治,要根据小麦不同品种的不同特性,在搞好病虫测报的基础上,按照防治指标有针对性地进行防治。

第五节 冬小麦田间杂草识别与防治

一、禾本科杂草的识别

雀麦、节节麦的根茎处为红褐色或紫红色,而小麦根茎是白色的;雀麦、节节麦、野燕麦的叶上被茸毛,而小麦叶面无茸毛;雀麦的叶子比小麦窄,叶缘毛顺生,野燕麦的叶子比小麦宽,叶上的茸毛倒生,野燕麦无叶耳,小麦有叶耳。当雀麦、节节麦分不清时,可挖出种子,节节麦的种子是蛹状,其他杂草种子类似麦粒,但比麦粒秕瘦。二、麦田杂草的防治(一)防治时期

现在生产中推广的是杂草秋治。对于杂草过多,秋治不及时的,采取春季返青期补治。在小麦3~4叶杂草2~3叶期到浇冻水之前是防治杂草的最佳时期,石家庄地区一般在11月上中旬。应抓住这一时期切实做好防治工作。(二)防治方法

1.防治禾本科杂草 在以野燕麦、看麦娘等为主的麦田,可亩用6.9%骠马水剂50~75ml,对水40kg均匀喷雾;在以节节麦、雀麦、看麦娘为主的麦田,亩用3%世玛乳油25~30ml,对水40kg均匀喷雾;在不以节节麦发生为主的麦田,亩用70%彪虎水分散剂3g,加10g助剂对水40kg喷雾,特别是对雀麦有良好的防效,同时还可防除麦田阔叶杂草。

2.防治阔叶类杂草 石家庄区域内麦田常见的阔叶杂草主要有播娘蒿、荠菜、麦瓶草等几种,常用10%的苯黄隆10g,或10%麦乐乐8g,或72%巨星1g,对水30kg喷雾。结合浇水或趁雨后地表湿润时喷药效果最佳。

3.春季补治 在2月下旬至3月中旬对于冬前未及时除草而又发生严重的麦田,要及时补治,用药方法和用药量同杂草秋治。(三)影响除草效果的原因

1.用水量普遍偏少 很多农民每亩地用15kg水,用水量偏少,造成喷雾不均匀,成为影响除草效果的关键因素。因此应加大用水量,每亩用水30kg以上。

2.喷雾器质量差 目前使用的主要是手动式喷雾器,跑、冒、滴、漏现象严重,雾化程度低,药物利用率低,浪费严重,直接影响了除草效果。(四)注意事项(1)未施用过除草剂应先进行小面积试验,然后再大面积应用,以免对作物产生药害。(2)注意施药时的温度,要在气温高于10℃的晴天效果最好,用药的最低温度不能低于4℃。(3)土壤表面干旱,不宜使用除草剂。(4)用药时要严格按规定时期、药量用药,配药时要用二次稀释法。(5)喷药在无风天气进行,防止药液飘移到其他作物上。要均匀、细致、周到,不要漏喷,不要重喷。(6)用过的药械彻底清洗后才能用于其他作物的病虫草害防治。

第六节 小麦干热风害

干热风害是小麦生育后期经常遇到的气象灾害之一。麦株的芒、穗、叶片和茎秆等部位均可受害。从顶端到基部失水后青枯变白或叶片卷缩萎凋,颖壳变为白色或灰白色,子粒干瘪,千粒重下降,影响小麦的产量和质量。小麦干热风害无论是南方还是北方,无论是春麦区还是冬麦区均常发生。一、症状

如淮北冬麦区于4月底至5月底,从小麦开花至灌浆结束,连续出现6~7级干热风袭击19天,即出现开花高峰期转移、花期缩短、小花败育率增加或灌浆期缩短、灌浆量减少、芒角增大或植株失水严重,造成茎叶青枯逼熟等现象。内蒙古春麦区6月20日至7月25日小麦进入抽穗至成熟期,此间32℃以上天气持续5天,则发生干热风害。二、原因

在小麦灌浆至成熟阶段,遇有高温、干旱和强风力是发生干热风害的主要原因。在此阶段,遇有2~5天的气温高于32℃,相对湿度低于30%,风速每秒大于2~3m的天气时,小麦蒸发量大,体内水分失衡,子粒灌浆受抑或不能灌浆,造成小麦提早枯熟。如淮北冬麦区小麦在正常情况下,上下午各具1次开花高峰。受干热风影响后,上午开花量减至15.4%,下午占32.3%,夜间达52.3%。这是因为白天气温高,相对湿度低于41%,植株体内水分蒸腾量大,根部吸收的水分不能满足上、下午开花形成两个高峰的需要,只好转向夜间。除此而外,受干热风影响,与正常年份相比灌浆期缩短5天,灌浆高峰提早3天,灌浆量减少6g,芒角增加20~40°。三是由于地上部水分大量蒸发,根系老化,水分供应跟不上,叶片生活力衰退,养分转移受阻,造成叶片昼卷夜开或昼夜卷缩不展开,直至青枯而死,收获期提早7~10天。此外试验表明,高中秆品种比短秆抗干热风能力强、长芒一般比无芒或顶芒品种抗干热风能力强、穗下茎长的品种较穗下茎短的品种抗逆性强。至于蜡质茸毛多的品种,在干旱生态环境中是抗旱品种,但在灌溉条件下,则不抗干热风。三、防治方法

1.合理施肥 提倡施用酵素菌沤制的堆肥,增施有机肥和磷肥,适当控制氮肥用量,合理施肥不仅能保证供给植株所需养分,而且对改良土壤结构,蓄水保墒,抗旱防御干热风起着很大作用。

2.深耕 加深耕作层,熟化土壤,使根系深扎,增强抗干热风能力。

3.选择抗旱品种 在干热风害经常出现的麦区,应注意选择抗逆性强的早熟品种。冀中南冬小麦产区如冀麦40号,邯6172,石新733,石麦14、15,石家庄8号,藁优9618,石优17等品种抗干热风。

4.其他方法 (1)适时早播,培育壮苗,促小麦早抽穗。适时浇好灌浆水、麦黄水,是防御干热风的有效措施。(2)在小麦拔节至抽穗扬花期,喷洒6%~10%的草木灰浸提液1~2次,可以增强叶体细胞的吸水力。每亩喷配好的草木灰液50~60kg,孕穗至灌浆期喷洒磷酸二氢钾,每亩用量为150~220g,对水50~60kg;拔节至穗期也可喷洒增产菌,每亩50ml,对水50~60kg。(3)在中后期适时浇水可减轻受害。做到以水肥改善麦田小气候,延长灌浆时间,减轻干热风为害。(4)于小麦拔节至灌浆期喷洒迦姆丰收液肥1000倍液或万家宝500~600倍液,隔10天1次,连续喷洒两次,可提高小麦抗旱、抗干热风能力。此外于小麦苗期、返青拔节期、灌浆期各喷1次小麦丰产王500倍液,提高抗干热风能力。(5)必要时,每亩用多得或万家宝250g随水浇入土壤中,效果也很好。(6)在小麦开花至灌浆期喷洒0.05%阿斯匹林水溶液(加少许黏着剂)1~2次,可有效地防止干热风引起的早衰,可增产10%~20%。

第二章 玉米

玉米又名玉蜀黍,俗名很多,如苞米、苞谷、玉茭、玉麦、棒子及珍珠米等。

第一节 概述

一、玉米的用途

玉米是当今世界各国重要粮食作物之一,由于玉米子粒和植株在组成成分方面的许多特点,决定了玉米的广泛利用价值。世界玉米总产量中直接用作食粮的只占1/3,大部分用于其他方面。目前全世界生产的玉米子粒70%~80%作为饲料,10%~15%为人们食用,10%~15%作为工业原料。

1.食用 玉米是世界上最重要的食粮之一,特别是一些非洲、拉丁美洲国家。现今全世界约有1/3的人以玉米子粒作为主要食粮,其中亚洲人的食物组成中玉米占50%,多者达90%以上,非洲占25%,拉丁美洲占40%。玉米的营养成分优于稻米、薯类等,缺点是颗粒大、食味差、黏性小。随着玉米加工工业的发展,玉米的食用品质不断改善。形成了种类多样的玉米食品。(1)特制玉米粉和胚粉。玉米子粒脂肪含量较高,在贮藏过程中会因脂肪氧化作用产生不良味道。经加工而成的特制玉米粉,含油量降低到1%以下,可改善食用品质,粒度较细。适于与小麦面粉掺和作各种面食。由于富含蛋白质和较多的维生素,制成的食品营养价值高,是儿童和老年人的食用佳品。(2)膨化食品。玉米膨化食品是70年代以来兴起而迅速盛行的方便食品,具有疏松多孔、结构均匀、质地柔软的特点,不仅色、香、味俱佳,而且提高了营养价值和食品消化率。(3)玉米片。是一种快餐食品,便于携带,保存时间长,既可直接食用,又可制作其他食品,还可采用不同佐料制成各种风味的方便食品,用水、奶、汤冲泡即可食用。(4)甜玉米。可用来充当蔬菜或鲜食,加工产品包括整穗速冻、子粒速冻、罐头三种。(5)玉米啤酒:因玉米蛋白质含量与稻米接近而低于大麦、淀粉含量与稻米接近而高于大麦,故为比较理想的啤酒生产原料。

2.饲用 玉米子粒和茎秆都是优质饲料,被称为饲料之王;100kg玉米的饲用价值相当于135kg燕麦,120kg高粱或150kg籼米。世界上大约65%的玉米都用作饲料。发达国家生产的玉米80%以上用作饲料。是畜牧业赖以发展的重要基础。(1)玉米子粒。玉米子粒,特别是黄粒玉米是良好的饲料,可直接作为猪、牛、马、鸡、鹅等畜禽饲料;特别适用于肥猪、肉牛、奶牛、肉鸡。随着饲料工业的发展,浓缩饲料和配合饲料广泛应用,单纯用玉米作饲料的量已大为减少。(2)玉米秸秆。也是良好饲料,特别是牛的高能饲料,可以代替部分玉米子粒。玉米秸秆的缺点是含蛋白质和钙少,因此需要加以补充。秸秆青贮不仅可以保持茎叶鲜嫩多汁,而且在青贮过程中经微生物作用产生乳酸等物质,增强了适口性。(3)玉米加工副产品的饲料应用。玉米湿磨、干磨、淀粉、啤酒、糊精、糖等加工过程中生产的胚、麸皮、浆液等副产品,也是重要的饲料资源,在美国占饲料加工原料的5%以上。

3.工业加工 玉米子粒是重要的工业原料,初加工和深加工可生产二、三百种产品。初加工产品和副产品可作为基础原料进一步加工利用,在食品、化工、发酵、医药、纺织、造纸等工业生产中制造种类繁多的产品,穗轴可生产糠醛。

另外,玉米秸秆和穗轴可以培养生产食用菌,苞叶可编织提篮、地毯、坐毯等手工艺品,行销国内外。(1)玉米淀粉。玉米在淀粉生产中占有重要位置,世界上大部分淀粉是用玉米生产的。美国等一些国家则完全以玉米为原料。为适应对玉米淀粉量与质的要求,玉米淀粉的加工工艺已取得了引人注目的发展。特别是在发达国家,玉米淀粉加工已形成重要的工业生产行业。(2)玉米的发酵加工。玉米为发酵工业提供了丰富而经济的碳水化合物。通过酶解生成的葡萄糖,是发酵工业的良好原料。加工的副产品,如玉米浸泡液、粉浆等都可用于发酵工业生产酒精、啤酒等许多种产品。(3)玉米制糖。随着科技发展,以淀粉为原料的制糖工业正在兴起,品种、产量和应用范围大大增加,其中以玉米为原料的制糖工业尤为引人注目。专家预计,未来玉米糖将占甜味市场的50%,玉米在下一世纪将成为主要的制糖原料。(4)玉米油。是由玉米胚加工制得的植物油脂,主要由不饱和脂肪酸组成。其中亚油酸是人体必需脂肪酸,是构成人体细胞的组成部分,在人体内可与胆固醇相结合,呈流动性和正常代谢,有防治动脉粥样硬化等心血管疾病的功效。玉米油中的谷固醇具有降低胆固醇的功效,富含维生素E,有抗氧化作用,可防治干眼病、夜盲症、皮炎、支气管扩张等多种功能,并具有一定的抗癌作用。由于玉米油的上述特点,且还因其营养价值高,味觉好,不易变质,因而深受人们欢迎。二、玉米的起源与种植分布

据考古研究,玉米主要起源于中南美洲,栽培历史约有5000年。玉米也叫苞米,是世界上第二大粮食作物,种植面积20多亿亩,仅次于水稻,主产国有:美国、中国、巴西、墨西哥、印度、俄罗斯等国。

1492年哥伦布发现美洲大陆时,发现了玉米,并将其带回西班牙,并由此传播到世界各地。

近几十年来,随着科学技术的不断进步,世界玉米生产得到了迅速发展。

全世界栽培玉米面积最大的是北美洲,其次是亚洲、拉丁美洲。

美国是世界上第一玉米生产大国。我国玉米种植面积和总产量,居世界第二位。

全世界最适于种植玉米的有三大区域:一是美国中北部平原,即五湖区,形成美国中北部玉米带;二是欧洲多瑙河流域的法、罗、南、意、德等国,形成欧洲玉米带;三是我国东北、华北两大平原和西南山区连成一条弧形玉米带。

种植面积最多的省份:山东、河北、黑龙江、吉林、河南、辽宁、内蒙古、四川。

玉米总产量最高的省份:吉林、山东、黑龙江、河南、河北、辽宁、内蒙古、四川。

我国是糯玉米的起源地。三、玉米栽培亚种

1.马齿型 植株高大,果穗呈圆柱形,子粒长大扁平或长楔形,粉质淀粉分布于子粒的顶部及中部,两侧为角质淀粉,成熟时粉质的顶部比角质的两侧干燥得快,因而凹陷成马齿状。子粒有黄白等颜色,不透明,品质较差。马齿型品种产量较高,但需肥水较多,成熟较迟。尤其在高纬度地区种植,由于品种生育期较长,秋季环境降温快,导致玉米脱水速度慢,子粒含水量高,不易贮存,使玉米子粒品质下降。该类型品种在我国种植面积最大。

2.半马齿型 又名中间型,这是硬粒型和马齿型的杂交类型,植株、果穗的大小形态和胚乳的性质介于硬粒型和马齿型之间,子粒黄、白色。最明显的特征是子粒顶部凹陷,深度比马齿型的浅。

3.硬粒型 也称燧石种或普通种。果穗多呈圆锥形,子粒圆形,坚硬饱满,透明而有光泽。子粒顶部及四周的胚乳皆为角质淀粉,子粒有黄、白、红、紫等颜色,品质优良。适应性强,产量虽低但较稳定,需肥不多,成熟期较短。

4.粉质型 又名软粒型,性状与硬粒种相似缺角质胚乳,完全由粉质胚乳组成,子粒乳白色,内部松软不具光泽,是制淀粉和酿酒的优良原料。我国很少栽培。

5.甜质型 也称甜玉米,植株矮小,分蘖力强,果穗小,子粒几乎全为角质胚乳,胚较大,成熟时表面皱缩,半透明,含糖量较高,乳熟期子粒含糖量为15%~18%,多做蔬菜和罐头。我国栽培较少。

6.糯质型 又名蜡型,果穗较小,子粒中的胚乳多为支链淀粉所组成,表面无光泽,呈蜡状,不透明,水解后形成糊精。原产于我国,故有中国蜡质种之称,俗称黏玉米。目前我国只有零星栽培。

7.爆裂型 叶片挺拔,每株结穗较多,但果穗和子粒都较小。子粒坚硬而透明,顶端突起。子粒几乎全为角质胚乳所构成,遇高热时有较大的爆裂性。爆裂后的子实比原来大2.5倍以上。依子粒的形状又可分为两类:

米粒型:子粒小如稻米状,顶端带尖。

珍珠形:子粒顶部呈圆顶形如珍珠一样,在我国只有零星栽培。

8.甜粉型 子粒上部为甜质型角质胚乳,含糖量较高,下部为粉质胚乳。我国很少栽培。

9.有稃型 子粒包于长壳内(壳是护颖和内外颖的总称),有的具芒。并有高度的自花不孕性,雄花序发达,常有着生种子的现象,是原始类型。子粒外皮坚硬,横断面角质胚乳环生外层,有各种性状和颜色,很少栽培,可作为饲料。

第二节 玉米栽培的生物学基础

一、玉米的生育期

1.生育期 从播种期至子粒成熟期所经过的天数。玉米生育期的长短与品种、播种期和温度等有关。早熟品种生育期短,晚熟品种生育期较长;播种期早的生育期长,播种期迟的生育期短;温度高的生育期短,温度低的生育期就长。(1)早熟品种春播80~100天,积温2000~2200℃,夏播75~85天,积温为1800~2100℃,早熟品种一般植株矮小,叶片数量14~17片,产量潜力小。(2)中熟品种春播100~120天,积温2200~2500℃,夏播85~95天,积温为2100~2200℃,叶片数量居中。(3)晚熟品种春播120~150天,积温2500~2800℃,夏播96天以上,积温为2300℃以上,一般植株高大,叶片数量22~25片,产量潜力大。

2.生育时期 在玉米一生中,由于自身量变和质变的结果及环境变化的影响,不论外部形态特征还是内部生理特性,均发生不同的阶段性变化,这些阶段性变化,称为生育时期,如出苗、拔节、抽雄、开花、吐丝和成熟等。各生育时期及鉴别标准如下。

为了便于观察和记载,将玉米的一生划分为以下六个生育时期:(1)出苗期。幼苗出土高约2cm的日期。(2)三叶期。植株第三片叶露出叶心3cm。(3)拔节期。植株雄穗伸长,茎节总长度达2~3cm,叶龄指数30左右。(4)小喇叭口期。雌穗进入伸长期,雄穗进入小花分化期,叶龄指数46左右。(5)大喇叭口期。雌穗进入小花分化期、雄穗进入四分体期,叶龄指数60左右,雄穗主轴中上部小穗长度达0.8cm左右,棒三叶甩开呈喇叭口状。(6)抽雄期。植株雄穗尖端露出顶叶3~5cm。(7)开花期。植株雄穗开始散粉。(8)抽丝期。植株雌穗的花丝从苞叶中伸出2cm左右。(9)子粒形成期。植株果穗中部子粒体积基本建成,胚乳呈清浆状,亦称灌浆期。(10)乳熟期。植株果穗中部子粒干重迅速增加并基本建成,胚乳呈乳状,后至糊状。(11)蜡熟期。植株果穗中部子粒干重接近最大值,胚乳呈蜡状,用指甲可以划破。(12)完熟期。植株子粒干硬,子粒基部出现黑色层,乳线消失,并呈现出品种固有的颜色和光泽。

大田生产或试验田观察记载各生育时期的标准是以群体达50%以上,作为全田进入该生育时期的标志。

在玉米栽培实践中,还常用大口期(大喇叭口期),意思是远看植株上部叶片呈大喇叭口状,周边平展,中空凹陷,植株在该时期的叶龄指数为60%左右,正值雄穗四分体期,雌穗为小花分化期。

叶龄指数=主茎展开叶数/品种主茎总叶数×100%

3.玉米的生长发育阶段及其生育特点 玉米各器官的发生、发育具有稳定的规律性和顺序性。依其根、茎、叶、穗、粒先后发生的主次关系和营养生长、生殖生长的进程,将其一生划分成苗期、穗期和花粒期三个阶段。每个阶段包括一个或几个生育时期。生产上根据每个生育阶段的生育特点进行阶段性管理。(1)苗期阶段(播种至拔节前)。苗期阶段也称营养生长阶段,以生根为主中心,包括茎叶分化的营养生长阶段。地下部根系发育较快,至拔节前后基本形成强大的根系。地上部生长缓慢。田间管理的中心任务是促进根系发育,培育壮苗。(2)穗期阶段(拔节至抽雄前)。穗期阶段也称营养生长和生殖生长并进时期。此阶段既有根、茎、叶旺盛生长,也有雌雄穗的快速分化发育。茎节间伸长、增粗、定型,叶片全部展开;抽出雄穗其主轴开花。大喇叭口期以前植株以营养生长为主,其后转为生殖生长为主。调节植株生育状况,促进根系健壮发达,争取茎秆中下部节间短粗坚实,中部叶片宽大色浓,总体上株壮穗大是穗期田间管理的中心任务。(3)花粒期阶段(抽雄至成熟)。花粒期也称生殖生长阶段,是以雄穗开花到子粒成熟,包括开花、吐丝和成熟三个时期。此阶段营养生长基本结束,进入以开花、受精、结实子粒发育的生殖生长阶段。子粒迅速生成、充实,成为光合产物的运输、转移中心。因此,保证正常开花、授粉、受精,增加粒数,扩大子粒体积;最大限度地保持绿叶面积,增加光合强度,延长灌浆时间;防灾防倒、保叶护根、防止早衰,保证顺利灌浆以争取粒多、粒大、粒饱、高产,是该阶段田间管理的中心任务。二、玉米的器官生长(一)根的生长

1.根的种类 玉米根系和其他禾谷类作物一样,是须根系,由胚根和节根组成。(1)胚根(初生胚根、种子根)。是在种子胚胎发育时形成的,大约在受精10天后由胚柄分化而成。胚根只有一条,在种子萌动发芽时,首先突破胚根鞘而伸出。胚根伸出后,迅速生长,垂直深入土壤深处,可长达20~40cm。(2)节根(次生根、不定根)。玉米地下茎节上长出的根,一般可发4~7层。是玉米中、后期吸收水肥养分的重要器官,对植株还起到固定、支持、防倒伏作用。(3)支持根(气生根)。是近地表1~3节处长出的根,如果入土,可吸收水分和养分。它具有强大的支持固定作用,它的有无、多少是判断壮苗的标准。

节根和支持根是玉米的主体根系,分枝多,根毛密。一株玉米根的总长度可达1~2km,这就使植株在耕作层中构成了一个强大而密集的节根根系。

禾本科作物的根系均为须根系。本质上说都包括两类:

①胚根(种子根、初生根)。是种子(胚)长出的根,在三叶期前,胚根承担从土壤中吸收水分、养分的任务。

②节根(不定根,次生根)。是从节上长出的根,在三叶期以后大量发生,在禾本科作物生长的中后期主要以节根吸收水分、养分,是根系的主要部分。

由于形态和农艺性状的不同,具体的作物又有具体的根系分类法。

麦类和水稻如此分为两类,次生根实际从聚缩的分蘖节上长出。玉米、高粱、薏苡则将地上节根称为支持根(气生根)。

2.根的生长及其在土壤中的分布 玉米根系的生长和地上部分的生长是相适应的关系。根系生长较好,能保证地上部各器官也相应地繁茂茁壮;地上部生长良好又能为根系发育获得充分的有机养分,根系也相应比较发达。因此,地下部分与地上部生长的相互关系是玉米有机体内平衡协调的关系。玉米根干重与产量呈正相关,玉米根系干重增长呈单峰曲线,其最大干重出现在抽雄散粉期,玉米根系的重量占全株总重量一般为22.6%。

据研究,玉米根系在土壤中的分布范围与条件关系密切。0~20cm土层中的玉米根量约占总根量的60%,0~30cm土层中约占总根量的80%,0~50cm的土层中约占总根量的90%。入土深度最深可达2m以上,一般约1m,分布范围,最大直径可达2m以上,一般约在1m,但其主要根群集中在离茎秆周围的15~20cm范围内。一般来说,旱地玉米根系分布浅,停止生长早;水浇地玉米根系分布深,停止发育晚。这种分布是确定玉米土壤耕作、施肥及种植密度的重要依据。

3.根的生理功能(1)吸收作用。吸收矿质营养和水分是通过根毛进行的。据测定,着生在根尖部分的玉米根毛,每平方厘米有42500条。由于根毛发达,玉米根的吸收面积增加了5.5倍左右。(2)参于新陈代谢和合成作用。被玉米根系吸收的无机盐,一部分通过导管输送到植株各部分,另一部分就在根部合成复杂的有机物质。这一过程是光合作用产生的糖转移到根系后与从土壤中吸收的PO和CO起作用形成各种有机酸。252+

有机酸与进入根部的NH、NO结合形成氨基酸。这些氨基酸随43水分运输到植株的各部分。(3)固定支持作用。节根是玉米的主体根系,分枝多,根毛密。一株玉米根的总长度可达1~2km,这就使植株在耕作层中构成了一个强大而密集的节根根系。支持根作用显著,对玉米植株的抗倒伏作用明显。而且能产生较高的渗透压力。这也是玉米吸收水分及矿物营养的能力超过其他禾谷类作物的原因。

4.影响根系发育的生态条件(1)温度。适当增加地温,有利于根系生长。(2)湿度。后期适当灌水又不受涝,有利于延缓根系功能衰退。(3)养分。根系有向肥性,深施肥有利于深扎根。(4)土壤及光照。疏松肥沃土壤有利发根,过度密植造成郁闭不利于根系生长。(二)茎的生长

1.茎秆的生长 玉米茎秆由节和节间组成,每个节间上长一片叶。到拔节时,全部节和节间都已分化完成。茎节数15~24个,地下密集3~7节。一个品种在某个地区栽植,其总茎节和总叶片数目比较固定。

生产上经常用禾本科作物的叶龄来判断生长发育状况,然后制定相应栽培措施。

植株基部节间粗短与否,是鉴别玉米根系发育和植株健壮生长的重要标志。基部节间粗短,根系发育好,抗倒力强,是高产的象征。苗期适当蹲苗可以起到茎基粗壮的作用。

玉米茎秆粗壮是高产的重要基础。茎秆的生长受到光照、温度和肥水供应等的影响。

玉米茎秆多汁,髓部充实而疏松,富有水分和营养物质。

玉米茎秆增长的速度,同当时的温度和土壤水分、养分有关,温度高,水分、养分充足,则伸长迅速。春玉米生长的前期气温较低,茎秆伸长较慢,等到温度上升到20℃以上时,茎秆才开始迅速伸长。夏玉米在生长的初期即处在高温条件下,所以茎秆迅速伸长的时期较早,外界环境条件不利于茎秆伸长时,节间就达不到应有的长度。

玉米不同生育期茎秆与叶片的生长速度不同,干物重差异很大。拔节期以前地上部是以叶子生长为主的时期,拔节以后,茎叶相差则逐渐减少,这一时期地上部生长中心器官即由叶子逐渐转向了茎秆,到了抽雄穗期以后,茎的干物重反比叶部增大。

2.玉米的分枝 除最上部5~7个节外,每节都有一个腋芽。地下部及下部几节的腋芽可发育成分蘖(杈),茎秆中、上部节上的腋芽可发育成果穗。

一般只有中间1~2个腋芽能发育成果穗。发育成单果穗、还是双果穗主要取决于两个条件:

一是两个雌穗的穗分化时期是否始终处于同一个阶段或相紧邻的时期;

二是植株本身是否健壮,孕穗期肥水供应是否充足,群体通透性是否良好。

3.茎秆的功能(1)输导作用。其茎中的维管束是植株根与叶、花、果穗之间的运输管道,它担负水分和养分的运输。(2)支持作用。它除担负水分和养分的运输外,还有支持茎秆的作用。茎能支撑叶片,使之在空中均匀分布,便于吸收阳光和CO,2更好地进行光合作用。(3)贮存作用。茎秆还是贮藏养料器官,后期可将部分养分转运到子粒中去,这对产量的形成具有一定的意义,其中各节组对子粒重贡献的大小顺序是:下部>中部>上部>基部。

茎秆还具有向光性和负向地性,当植株倒伏时,又能够弯曲向上生长,使植株重立起来,减少损失。茎又是果穗发生和产品的支持器官,茎秆生长好坏与产量关系密切。

玉米茎秆的坚固性及其抗倒伏能力,取决于内在结构和外部压力,当植株上部的重量和所受的外力超过茎秆所能承受的压力时,便发生倒伏。

4.禾本科作物形态的“结构单元” 根据全息理论,禾本科粮食作物是由节、节间、叶、腋芽四部分构成的结构单元累加组成。有的腋芽退化,有的则发育成分蘖(或分杈),或者分化为果穗(变态结构单元所组成),玉米雌穗是一个变态的分枝,苞叶是变态的叶。(三)叶的生长

1.叶的形态 玉米叶着生在茎的节上,呈互生排列。全叶可分为叶鞘、叶片、叶舌三部分。叶鞘紧包着节间,其长度,在植株的下部比节间长,而上部的比节间短;叶鞘肥厚坚硬,有保护茎秆和贮藏养分的作用。叶片着生于叶鞘顶部的叶环之上,是光合作用的重要器官;叶片中央纵贯一条主脉(中脉、中肋),主脉两侧平行分布着许多侧脉;叶片边缘常有波状皱纹,这是因为在叶子的边缘上薄壁组织生长快所造成的,这种波状皱褶可增加对光的吸收面,有避免风害折断叶部的作用;玉米多数叶片的正面有茸毛,只有基部第1~5片叶(早熟品种少,晚熟品种多)是光滑无毛的,这一特性可作为判断玉米叶位的参考。玉米叶舌(亦有无叶舌的品种)着生于叶鞘与叶片交接处,紧贴茎秆,有防止雨水、病菌、害虫侵入叶鞘内侧的作用。

玉米叶片向上斜挺,并像漏斗一样包住茎秆,可以很好地利用雨水,促进气生根的发育,并可湿润植株周围的土壤,对穴施肥料有利。

玉米一生主茎出现的叶片数目因品种而不同,叶片多少与玉米生育期长短呈正相关,每一品种的叶片数在同一地区是相对稳定的。

玉米单株叶面积的发展过程,从出苗到孕穗是上升期,从孕穗到灌浆是稳定期,也是单株叶面积最大期,所以一般来说,单株形成最大叶面积的时间大致就在开花期前后。稳定期的特点是单株叶面积变化幅度不大。从灌浆到成熟下降期,这是由于下层叶片逐渐死亡的缘故。生产上需要通过合理密植与肥、水措施,延长稳定期,延缓下降期或减缓下降速度,使植株保持较大的光合面积,以制造更多的有机物。

2.叶的生长 玉米最初的5片叶子(晚熟种6~7片叶)是在种子胚胎发育时形成的,故称胚叶。第一片叶子通常是圆的,而以后各叶片是尖的,每一叶片形成后其长度和宽度继续增加。

一个叶片从前一叶叶鞘中露出叶尖,称为可见叶。叶鞘与叶片交接处(称为叶枕或叶环)露出前一叶时,称为展开叶。

3.叶片大小的空间分布 中部叶片大,上部和下部叶片较小。玉米各节位叶面积的大小,因品种而异。但所有品种各叶面积在植株上的分布,都是单峰曲线形状,即中部叶最大。一般来说,果穗叶及其上下叶(棒三叶)叶片最长,叶片最宽,叶面积最大,单叶干重最重。这可能有利于果穗干物质的积累,符合有机养分“就近供应”的原则。生产上要注意通过合理肥水管理适当扩大“棒三叶”面积。

4.叶面积和叶面积指数(LAI)

叶面积=叶长×叶宽×0.75

某地块上所有绿色叶片面积总和。叶面积可以作为分析产量形成的生理指标。

群体叶面积大小用叶面积指数表示。

叶面积指数叶面积指数是单位土地面积上的叶面积总数,这种表示法比单纯用单株叶面积表示更方便。

叶面积指数=

玉米群体叶面积指数越大,产量越高。但是,叶面积达到一定限度后,由于叶片的相互遮阴,降低了叶片的光合效率,产量反而下降。叶面积的合理范围决定光分布特性,而光分布又取决于群体结构。特别是叶片的分布层次和生长态势。紧凑型玉米品种,叶面积指数可达5.0左右。紧凑型玉米的叶面积指数与平展型相比,具有上升快、峰值高、下降慢的特点。

在生产上扩大叶面积指数,一是增加群体密度;二是增加肥水管理措施,促进单株叶面积加大使产量提高。合理密植增加产量,就是增加了光合面积的结果。玉米抽雄吐丝期,叶面积达最大值。密度过大时,最大叶面积指数稳定期短,吐丝后叶面积指数急剧下降产量不高。

5.叶的功能(1)叶片的功能期。叶片全部展开到有一半以上枯衰这一时期,称为叶片的功能期。叶片自伸出至全部展开前,其光合产物主要用于自身的建成。(2)叶片功能期的空间分布。下部叶较短;穗位叶最长;上部叶其次。(3)叶龄与光合速率的关系。新展开叶光合速率最高,之后以缓慢的速度降低,在30天内保持较高水平,从展开后第40天起光合速率迅速下降。(4)叶位与光合速率的关系。玉米叶片中以棒三叶(穗位及其上下各1叶)的光合速率最高,其次是上部叶片,下部叶片光合速率较弱。(5)叶片的功能分组。

①根叶组。茎基部占总叶数1/3的叶片,主要为根系发育和中、下部叶片生长提供光合同化物质。

②茎(雄)叶组。中部占总叶数1/3的叶片,主要为拔节伸长和雄穗分化发育提供光合同化物质。

③穗(粒)叶组。上部占总叶数1/3的叶片,主要为雌穗分化发育和子粒灌浆提供同化物质。(四)穗分化

1.雄穗和雌穗的结构特征 玉米是雌雄同株异化作物,依靠风力传粉,天然杂交率一般为95%左右,故为异花授粉作物。(1)雄穗。玉米雄穗为圆锥花序,着生于茎秆顶部,由主轴和若干分枝构成。主轴和分枝上着生成对的小穗,每对小穗由位于上方的一个有柄小穗和位于下方的无柄小穗组成。小穗内有两朵雄花,每个雄花有三个雄蕊。分枝愈多,小花愈多,散出的花粉也愈多,有利授粉;但是分枝过多,雄穗过大,在形成中消耗的养分过多,也是不利的。当前在育种中有培育“小雄穗”的趋势。(2)雌穗。雌穗为肉穗状花序。其实质是一个变态的侧枝,雌穗由叶腋中的腋芽发育而成,下部是分节的穗柄,上端连接一个结实的穗轴,果穗外的苞叶实质是无叶片的叶鞘。有的品种特别是自交系果穗苞叶顶尖上有小剑叶,对光合作用和防虫有益,但对抽丝授粉不利。

玉米雌穗是一个变态的分枝,果穗柄为短缩的茎秆,节数随品种而异。各节生一变态叶,叶片已退化,仅有叶鞘称为苞叶,包着果穗,起保护作用。苞叶数目因品种而不同,通常和穗柄节间数目相等。苞叶的长短因种性而不同,以长短适宜包严果穗为好。有些品种在苞叶上仍长出小的叶片,称为剑叶,对光合、防虫有一定作用,但对授粉颇有影响。

玉米茎秆上腋芽这一分化规律表明,玉米形成多果穗的潜力是很大的。玉米高产栽培的任务,除选有多穗品种外,必须进一步研究雌穗发育的规律,在栽培上创造良好的环境条件(营养、水分、光照等),促进更多的腋芽发育成为果穗,以发挥玉米的高产潜力。

果穗穗轴通常有6~10行成对排列的无柄小穗,每一个小穗内有两朵小花,上位花结实,下位花退化。故果穗行数通常呈偶数。小花上具有细长的花丝。不同部位的花丝抽伸的时间和速度不同。基中部1/3处的花丝伸长最快,最先伸出苞叶,顶部花丝最晚伸出。最后抽伸的花丝已到散粉后期,花粉量不足,易造成缺粒、秃顶。

2.穗分化进程(经典划分) 包括生长锥伸长期、小穗分化期、小花分化期、性器官发育形成期。

在玉米雄穗和雌穗分化进程的小花分化后期,雄穗上的小花中的雌蕊退化而雄蕊继续生长,雌穗上的小花中的雄蕊退化而雌蕊继续生长。但有时因各种不利因素的影响,会导致雄穗上的雌蕊不退化或雌穗上的雄蕊不退化,从而表现出雄穗上长雌穗,雌穗上长雄穗的“返祖遗传”现象。

3.穗分化进程在生产中的指导意义 雄穗生长锥伸长,叶龄指数30%左右,标志着玉米植株进入营养生长和生殖生长并进阶段,即叶片分化总数已确定,茎节开始伸长。

雌穗生长锥伸长.叶龄指数40%时,标志玉米株高增长出现转折,生育进入旺盛时期,吸收肥水强度大,是追施穗肥的关键时期。

雌穗小花分化期,叶龄指数60%时,决定雌穗可分化小花的数目,追肥增产的效益最大。(五)开花、授粉、受精

1.开花散粉的时间 玉米开花散粉的时间一般在上午,以9~13点为多,最盛在9~11点。

2.花粉及花丝的生活力 在田间,玉米花粉的生活力可维持5~6h,24h后生活力丧失。花丝的生活力一般可维持15天左右,以抽丝后10天内活力最高,之后活力迅速降低。

3.授粉与受精 花粉落在花丝上称为授粉。玉米为风媒花,花粉粒轻,大风天气可被送至500m以外。因此,玉米制种必须设置隔离区。

花粉粒在花丝上萌发,形成花粉管进入胚囊中,其中的雄配子与子房中的卵细胞和极核结合,完成受精过程。(六)子粒发育

子粒发育从受精到成熟一般需时40~55天,可分为4个阶段:

1.子粒形成期 授粉后15天左右。此时子粒呈胶囊状,胚乳为清浆状,含水量大,干物质积累少,体积增大快。主要决定玉米子粒的体积。

2.乳熟期 授粉后15~35g天,种胚基本形成,已分化出胚芽、胚轴、胚根。胚乳由乳状至糊状,子粒体积达最大,干物质呈直线增长。此期为粒重增长的重要阶段。

3.蜡熟期 授粉后35~50天,种子已具有正常的胚,胚乳由糊状变为蜡状,干物质积累继续增加,但灌浆速度减慢,处于缩水阶段,干物质重量占成熟时粒重的70%以上。

4.完熟期 授粉后50~60天,子粒变硬,干物质增长减慢,含水率继续下降,逐渐呈现品种固有的外观特征。种子基部尖冠出现黑层。(七)秃顶和缺粒

1.秃顶缺粒的原因(1)内因。品种本身的遗传性状不佳。(2)外因。土壤肥力低,植株生长弱,养分供应状况差。干旱缺水,尤其是抽雄吐丝期受旱,造成吐丝受精受阻。种植密度过大,群体内光照不足。开花期高温干旱。

2.秃顶缺粒的防止途径 选用结实性强的高产品种。合理密植,加强田间管理,增加肥水供应,特别是开花吐丝期不能受旱,并人工辅助授粉。

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