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1、农林业,概论考试整理资料第三章 作物品种选育与良种繁殖本章概要讲解并描述作物育种学的主要内容,包括:(1)基础遗传理论;(2)基本育种方法;(3)良种繁育与种子质量检验基本学问。第一节品种及种质资源 一、品种的概念 作物品种(variety, cultivar):是指经过人工选育或者发觉并经过改良而形成的形态特征和生物学特征一样、遗传性状相对稳定的植物群体。作物品种的 DUS 特征:特异性(distinctness)、一样性(uniformity)(生物学、形态学、农艺性状和经济性状)、稳定性(stability)作物品种有其适应的地区范围和栽培条件,要符合时代的要求和特定的文化背景。二、优良
2、品种的概念和品种改良的目标 1. 优良品种(良种)(superior variety):指在肯定的条件下有较高的产量和较好的品质,并且有较大应用前景的品种。生产上的所谓良种,既要有优良的种姓,又要有优良的种子质量。优良品种的优良是相对的,受栽培目的、地域性、时间性等条件的限制。2. 品种改良的目标(也称育种目标 breeding objective)(1) 高产(high yield)在相宜的气候条件和适当的栽培条件下,优良品种简单获得高产。a. 高产是产量性状合理组合的结果:产量=单位面积株(穗)数*每株(穗)粒数*百(千)粒重 b. 高产是群体高光合效率的最终结果:产量=(光合实力/强度*
3、光合面积*光合时间-呼吸消耗)*经济系数 选育合理株型的品种可以增加单位土地面积上的光合面积(密植),延长光合时间(延缓苍老),从而提高产量。经济系数(economic coefficient)又称收获指数(harvest index)与株型和穗型等性状有亲密关系。水稻、小麦矮杆品种的经济系数一般高于高杆品种。(2) 优质(superior quality ) 作物品质分为:化学(养分)品质、物理品质、加工品质、食用品质等。.品质性状与高产性状间往往存在着冲突,即高产和优质为负相关关系,应留意协调二者的关系。(3) 稳定性好(good stability)稳定性是指品种在大面积生产中保持连续和
4、均衡的高产和优质的特性。品种的稳定性与其对不良环境条件的抗耐性具有亲密的关系。生理小种(physiological race)、垂直抗性(vertical resistance)、水平抗性( horizontal resistance)、田间抗性(field resistance) (4) 适应性强(good adaptation)气候、土壤、栽培技术。将来的品种还应适应农业机械化的要求,例如棉花要求株型紧凑,生长整齐,结铃部位适中,吐絮集中,棉瓣易于离壳等,这样方能适应机械化收获的要求。三、制定育种目标的原则育种目标:是指肯定地区的自然、耕作及经济条件下新品种应具备的一系列优良性状的指标。(
5、说明自然、耕作、经济条件的效应和性状指标含义)1. 适应自然条件,满意国民经济须要,顺应生产发展的前景 2. 针对当地生产中存在的问题,改进现有品种的主要不良性状 3. 分解育种目标到详细性状,论证性状实现的可行性 4. 实现同一地区范围内作物品种的合理搭配 四、种质资源 1. 种质资源 (germplasm resource)的涵义:是指选育新品种的基础材料,包括各种植物的栽培种、野生种及人工创建的各种遗传材料。2. 种质资源的类型 (1)本地品种资源:包括地方品种(又称农家品种,是在当地经过长期的自然进化和人工选择而形成的作物群体。)和改良品种(是指用科学的方法选育并已在当地推广应用的品种
6、。)(2)外地品种资源:特殊是来自起源中心或次生起源中心的品种,往往集中地反映了该作物的遗传多样性。(3)野生植物资源:主要指该作物的近源野生种,也泛指一切可利用的野生物种。野生植物资源的胜利利用常常能在育种中取得重大突破,因为其往往具有某些特别性状(基因)。(4)人工创建的种质资源:人工远源杂交、诱变、细胞融合、基因导入等技术创建的植物新类型。3. 种质资源的收集与保存 (1)收集:征集、交换 (2)材料的整理:确定收集材料的植物学分类地位和生态类型 (3)种质资源的保存:数量、生活力和原有的遗传变异性。其次节 作物育种的遗传学原理第三节 作物的繁殖方式与育种特点 一、作物的繁殖方式 (一)
7、有性繁殖 定义:指有雌雄配子结合,经过受精过程,最终形成种子来繁衍后代的繁殖方式。1. 自花授粉:一朵花的花粉传播到同一朵花的雌蕊柱头上,或一株的花粉传播到同株的雌蕊柱头上的授粉方式。自花受精(自交)、闭花受精、 自花授粉作物又称自交作物。包括.自然异交率一般低于 1%,个别可高达1%4%。自交的作用:(1)自交使杂合的基因型渐渐趋于纯合。理论上经过 n 代自交,后代中杂合体的比例将为 1/2n ,当 n 足够大时,基因型接近完全纯合。(2)自交引起杂合基因的后代发生性状分别,导致群体中表现型的多样化。(杂交玉米 F2)(1)自交引起杂合基因型的后代生活力衰退。(近亲繁殖)表现为生长势下降,抗
8、逆性减弱,产量降低。2. 异花授粉:雌蕊的柱头接受异株花粉的授粉方式。异花受精(异交)异花授粉作物又叫异交作物。玉米、蓖麻、瓜类为雌雄同株异花,也叫异花授粉作物。大麻、菠萝等为雌雄异株,为完全的异花授粉。雄性不育 (水稻、小麦、油菜、棉花)、自交不亲和性(甘薯、向日葵)异花授粉大作用:(1)产生杂合基因型。有选择的异交是创建遗传变异的一种主要方法。(2)增加后代生活力。生长、抗逆性、产量提高,称为杂种优势。3. 常异花授粉:一种作物同时依靠自花授粉和异花授粉两种方式繁殖后代的方式。常异花授粉作物(常异交作物),仍以异花授粉为主,如棉花、高粱、蚕豆等,其花冠张开后才散粉,异交率常因作物种类、品种
9、、生长地环境等有改变。(二)无性繁殖 1. 养分体繁殖:(1)根、茎、叶、块根、球茎、鳞茎、匍匐茎、地下茎等。(2)繁殖方式:分根、扦插、压条、嫁接等。2. 无融合生殖:由雌雄配子不经过正常受精、未发生两性配子的融合形成种子,而繁殖后代的方式。如孤雌生殖、孤雄生殖、无孢子生殖、二倍体孢子生殖、不定胚生殖等。其共同特点是未经过受精过程,只具有母本或父本一方的遗传物质,仍属于无性繁殖的范畴。第一节作物育种方法 一、引种 指从外地乃至国外引进品种,经试验试种后干脆在生产中推广应用。(一)引种中应留意的问题 1. 生育期:一般指从出苗到成熟所需的时间。受品种的遗传基础和生态条件共同确定。2. 纬度和海
10、拔:纬度主要影响日照长度和温度。长日作物和短日作物自我国北方向南方引种,生育期的改变趋势截然相反。海拔主要影响温度。一般每上升 100 m,年均问降低 0.5以上活动积温削减200-300。约相当于增加一个纬度。3. 作物对环境的敏感性:(1)敏感型作物:如大豆 (2)迟钝型作物:如甘薯、花生 (3)中间型作物:如水稻、玉米、粟、棉花、麻类等 (4)其他自然和生产条件:种植制度、栽培条件、对病虫害的抗性。(二)引种的工作环节1. 依据生产发展的须要,确定引种的目的与任务。2. 先试后引 3. 引种试验与栽培试验相结合。4. 进行必要的检疫,防止带如本地区没有的病虫害。二、系统育种是对自然变异进
11、行个体选择的育种方法。主要用于自花授粉作物、常异交作物和无性繁殖作物。对异花授粉作物的自交系选育也具有重要的指导意义。其理论依据是约翰逊的纯系学说:在基因型纯合但不完全一样的群体里选择一次单株即可奏效,但在基因型纯合一样的纯系内选择无效。系统育种程序 1. 单株选择:依据育种目标进行。2. 株行比较试验:只有整体表现优良且整齐一样的株行才能入选。3. 品系比较试验:设置重复、23 年、比照品种、异地鉴定。株行比较及以后的试验程序也适用于其他各种育种方法。三、杂交育种 杂交育种(cross breeding, hybridization breeding):是通过不同亲本间的杂交,在后代中创建变
12、异并从中选择新品种的方法。占目前我国推广品种的 50%。杂交育种的目的是将两个或多个亲本的志向基因整合到同一个品种中。(一)亲本选配的原则 除了依据育种目标选择亲本之外,还应遵守以下原则:1. 亲本的优点多,缺点少,且优缺点互补。数量性状的微效基因具有累加效应,杂交后代的平均值往往介于两个亲本之间。2. 亲本的遗传差异较大 不同遗传基础的亲本杂交后代将出现丰富的遗传变异。3. 亲本的一般协作力较高。协作力:亲本在杂交后代中的表现实力,是亲本重要的遗传参数。分为一般协作力(general combining ability):亲本与其他很多亲本的杂交后代的平均表现。特别协作力(special c
13、ombining ability):指一个亲本与另一个亲本杂交后代的表现与双亲一般协作力的偏差。亲本的一般协作力取决于遗传基础,与亲本的自身性状的好坏有肯定的关系但又不完全一样;特别协作力的大小与双亲的遗传差异有关,主要表现在 F1 代。4. 用当地推广品种作为亲本之一。生态适应、综合性状、做母本。(二)杂交的组合形式 1. 单交(single cross):即两个亲本成对杂交,用 A*B 或 A/B 表示。2. 复交(multiple cross):指多个亲本之间的杂交。包括三交(A*B)*C)、双交(A*B)*(C*D),(A*C)*(B*C)和四交(A*B)*C)*D)。双交是特别的四交
14、。不同复交形式各亲本在后代中占的遗传基础比例不同。一般以当地推广品种或优点较多的品种作为最终一次杂交的亲本。3. 回交(back cross, (A*B)*B 或(A*B)*A:指两个亲本的杂交后代再与亲本之一重困难交。用来重困难交的亲本称为轮回亲本(recurrent parent)。回交主要用于改良轮回亲本的个别性状,还可用于近等基因系和细胞质雄性不育系的培育。四杂种优势的利用(一)杂种优势(heterosis):1. 定义:杂交后代在生活力、抗逆性、产量和品质等多方面优于其亲本的现象。目前主要利用基因型纯合的亲本间的杂交 F1 代的种子产生的杂种优势,以单交种的应用最多。2. 对杂种优势
15、现象的遗传说明 (1)显性假说:认为等位基因之间,一般显性基因是有利的,而隐性基因是不利的,杂交后显性基因掩盖了隐性基因从而表现出杂种优势。(2)超显性假说:认为等位基因之间没有显隐性关系,杂交后异质结合所产生的作用大于同质结合的作用从而表现出杂种优势。亲本的纯合基因位点越多杂交后越能表现出杂种优势。要求亲本系都具有良好和整齐一样的农艺性状、高协作力和抗病性、不同的亲缘关系而且性状互补。 杂交组合应具有优良的综合农艺性状和较好的稳产性和适应性。杂种优势利用的前提是 F1 群体基因型的高度杂合和表现型的高度一样。F1 基因型的杂合位点越多,杂种优势越明显,F2 群体中的纯合体越少,杂种优势下降越
16、快。(一)杂优利用的亲本选配 其亲本选配的原则与杂交育种不完全相同。1. 双亲一般协作力高 2. 双亲遗传差异大 3. 双亲优点多缺点少且优缺点互补 4. 制种性状好,以生产大量杂交种 假如母本不简单人工去雄和授粉,最好采纳雄性不育体系(如高粱、水稻)或自交不亲和体系(如油菜)来制种。(五)杂种优势利用的途径 1. 人工去雄:玉米、棉花、瓜类、烟草、番茄。玉米雌雄异花,又是风媒花,可以设置制种隔离区。2. 化学杀雄:利用花粉与胚囊对化学药剂的耐性不同,选用一些内吸性的化学药剂。3. 利用自交不亲和性(self-incompability):同一植株上机能正常的雌、雄两性器官和配子,因受自交不亲
17、和基因的限制,不能进行正常交配的特性。在十字花科自交不亲和性尤为普遍。4. 雄性不育性(male sterility):常见的胞质型雄性不育体系包括种不同的品系。(1)雄性不育系:简称不育系(sterile line). (2)雄性不育保持系:简称保持系(maintainer line), 是雌雄蕊均正常,但其花粉授予不育系后所得后代仍为雄性不育系的品系。(3)雄性不育复原系:简称复原系 (restore line), 是雌雄蕊均正常,但其花粉授予不育系后所得后代雄性可育的品系。上述 3 系在杂优利用中主要用于杂交种子的生产。杂交种子生产中还可利用核型不育体系,如水稻的光敏不育体系。五、其他育
18、种方法 (一)诱变育种(induced mutation breeding)1.定义:是利用物理或化学因素来诱发变异,再通过选择育成新品种的方法。2.物理诱变:主要是利用一些高能量的射线,常用半致死剂量(存活率 50%)或临界剂量(存活率 40%)进行照耀。3.化学诱变:用一些药剂(通常是碱基的类似物)处理试验材料,使得药剂分子碱基能取代正常碱基连接到 DNA 长链上,再次复制时产生错误配对而形成突变。4.诱变处理的材料及主要目的: 材料: 种子、花药(粉)、子房或植株等。主要目的:改良质量性状。(二)倍性育种 1. 染色体组(genome): 一个生物属内各个物种所特有的,维持其生活机能的最
19、低数目的染色体。2. 染色体基数:一个染色体组里的染色体数目。正常的体细胞内的染色体数目都是染色体基数的整倍数。3.一般二倍体(diploid)、 多倍体(polyploid)、同源多倍体(autopolyploid)及异源多倍体: 体细胞里具有 2 个以上染色体组的生物, 其中全部染色体组都相同的为同源多倍体。染色体组不都相同的为异源多倍体(allopolyploid)。异源多倍体在遗传上与一般二倍体一样。4. 倍性育种:是通过变更染色体数目来创建变异,从中选育新品种乃至新物种的方法。5. 单倍体(haploid)与一倍体(monoploid):体细胞里只含有配子染色体数目的生物为单倍体;体
20、细胞里只有一个染色体组的生物为一倍体。育种中主要利用单倍体加倍后形成的纯合二倍体。(三)远缘杂交育种 1. 远缘杂交(distant hybridization):分属于不同的种属乃至更高分类单位的生物之间的有性杂交。2. 作用:引入一些本物种没有的特别基因,以获得一些特别的性状、创建新物种、诱导产生单倍体和多倍体等。3. 远缘杂交的不亲和性(难于得到正常种子,亲本选配、染色体预先加倍、利用桥梁亲本等)、远缘杂种的不育性(杂种幼胚离体培育、杂种体细胞染色体加倍)及其克服方法:第五节 良种繁育种子是农业生产中有生命的、不行取代的特别生产资料。良种繁育的任务就是按肯定的制度和技术规程繁殖大量合格的
21、优良品种的种子。一、品种审定与推广 种子法 (一)品种审定 由国家或省级农作物品种审定工作委员会主持。未经审定或审定不合格的品种不能推广。审定程序:1. 申请:提交新品种选育状况、特征特性和拟试验的地区等。2. 区域试验:一般一个生态区支配 5-7 个试验点,连续进行 2-3 年。3. 生产试验:一般一个生态区支配 3-5 个试验点。主要考察新品种的丰产性和适应性,兼起示范作用。4. 品种审查:审查试验结果,审定申请材料。向品种审定委员会举荐审定品种及其适应区域。5. 品种审定:由品种审定委员会审定品种,并对通过审定的品种予以公布。二、种子繁育体系 (一)种子的类别 1. 原原种(basic
22、seed):亦称育种者种子(breeder’s seed),是新品种的原始种子。2. 原种(original seed): 指由原原种繁殖的或提纯复壮后的种子。3. 良种:农业生产上干脆运用的种子。自交作物良种一般从原种繁殖 2-3 代。杂交作物的良种分为自交系和杂交种,前者用原种繁殖 1-2 代,后者只能运用一代。 第一节作物产量的形成 一、生物产量(biological yield )与经济产量(economic yield) 生物产量:作物一生中生产和积累的有机物质的总量。经济产量:指栽培目的产品收获量。作物种类不同,经济产量器官不同;栽培目的不同,经济产量所指的产品不同。经
23、济系数(收获指数, harvest index,HI)=经济产量/生物产量收获指数是综合反映作物品种特性和栽培技术水平的通用指标。二、产量构成因素 产量=单株产量*单位面积上的株数 密度增高,个体发育变小是普遍现象。只有当三因素中某一因素的增加不能弥补另外两个因子削减的损失时才表现减产。当以收获子实为目的时,密度比收获茎、叶等养分器官要低些。三、产量形成过程及影响条件 (一)、产量形成(yield formation):过程:指作物产量的构成因素形成和物质积累的过程。作物一生中的不同生育时期确定不同的产量构成因素。(二)影响产量形成的因素 内在因素、环境因素、栽培措施 四、作物产量潜力及增产途
24、径 (一)作物的产量潜力 1. 作物生产的实质是把光能转变为化学能。目前作物生长期间对太阳光能的利用率只有 1-2%,全国全年平均为 0.4%,而理论推算作物对太阳总辐射能的最大利用率可达到 5%-6%。2. 作物经济系数远未达到极限。如小麦最高可达 0.62,但事实上高产品种也只有 0.45-0.5。(二)作物的增产途径 1. 培育高光效的品种 2. 合理支配茬口,充分利用生长季节:3. 采纳合理的栽培技术措施 4. 提高叶系统光合效率 第六节 作物与肥料 一、作物必需的养分元素(一)判定必需养分元素的条件1. 不能完成生活史(生育周期)。2. 有独特的缺素症状。3. 其生理作用不能被其他元
25、素所代替。(二)作物必需养分元素的分类1. 灰分元素、矿质元素和非矿质元素灰分元素:指燃烧后不能挥发而遗留在灰烬中的养分元素。矿质元素:植物从土壤矿物质中汲取的养分元素。非矿质元素:植物从水和空气中汲取的养分元素。2. 大量元素和微量元素大量元素:一般占干物质含量的 0.1%以上的养分元素。共九种,其中钙镁硫又称中量元素。微量元素:一般占干物质含量的 0.1%以下的养分元素。铁、硼、锰、铜、锌钼、氯。二、矿质元素的生理作用(一)氮、磷、钾的生理作用1. 氮素:0.3%-5%。(1)组成蛋白质的重要成分;(2)组成核酸、叶绿素、酶和多种维生素的重要成分。缺氮:叶片黄花、叶小而薄,生长延缓、植株瘦
26、弱,早衰,产量、品质降低。氮肥过多:叶片松软多汁,易遭遇病虫害侵袭。叶大、色绿,植株高,茎杆细弱,成熟推迟。禾谷类作物易倒伏,棉花徒长,甜菜、西瓜含糖量降低。2. :磷素:(1)组成核酸、核蛋白、磷脂、高能化合物(ATP 等)和酶等的成分,参加作物体内的各种代谢;(2)提高作物的抗逆性和对外界环境条件的适应性。缺磷:生长迟缓甚至停止生长,植株矮小,发育迟,牢固差。3. :钾素:0.3%-5%。(1)在细胞内积累维持细胞膨压,促使细胞和作物的伸展和生长。(2)调整气孔关闭,削减蒸腾作用。(3)促进叶绿素的合成,稳定叶绿素的结构,延长叶片功能期,促进光合作用。(4)促进光合产物向贮藏器官中运输,提
27、高产量,改善品质。(5)提高作物抗逆性。缺钾:老叶叶尖和边缘变黄,进而变褐,渐次枯萎。叶片上出现褐色斑点甚至斑块。严峻缺钾时幼叶上也会发生同样的症状。茎杆细软,易倒伏。(二)钙、镁、硫元素的养分功能有人又称之为中量元素。1. 钙:(1)对细胞间层的形成和稳定性具有重要作用;(2)影响生物膜结构的稳定性;(3)对膜透性、离子运转等具有重要作用。2. 镁:叶绿素、酶活化、光合作用。3. 硫:(1)几乎全部蛋白质中都含硫氨基酸;(2)组成多种生物活性物质的成分(参加能量转化、脂肪、碳水化合物和氨基酸的生物合成等)。(三)微量元素的养分功能1. :特点:(1)由于对其须要量很少,土壤中微量元素的数量足
28、够作物的须要,但有时有效性受土壤酸碱度等的影响,处于作物不能汲取的状态。(2)当土壤中有效态含量超过作物须要太多时,回出现毒害作用。(3)多数微量元素在作物体内不移动,不能再利用。(4)微肥的作用只有在大量元素足够时,效果才良好。2. 各种微量元素的养分功能 (1)铁:集中在叶绿体内,但非组成元素;参加硝酸还原、豆科作物固氮和光合电子传递。(2)锰:维持叶绿体的结构和功能;某些酶的组成成分或活化因子(呼吸代谢)。(3)锌:与生长素的合成有关。缺锌还影响蛋白质、叶绿素合成及光合作用。(4)铜:光合、氮素代谢、生长素代谢、呼吸作用。(5)钼:生物固氮、氨基酸和蛋白质的合成、呼吸作用、磷代谢。(6)
29、氯:光合作用、细胞组织增殖。三、作物的需肥规律(一)作物的需肥量因作物而异。通常以单位产量从土壤中所汲取的养重量作为指标。为测土施肥(平衡施肥、配方施肥)的依据。(二)作物养分临界期和最大效率期1. 作物养分临界期:指作物一生中所表现出的一个对养分须要量虽然不多但很迫切的时期。临界期缺肥的不良影响难于弥补或订正。因作物和养分元素种类而异。磷的临界期通常在幼苗期(三叶期),氮的临界期在养分生长转向生殖生长的时期(小麦、玉米;幼穗分化期;棉花:现蕾期)。2. 作物养分最大效率期:作物一生中养分需求量和汲取速率最大,施肥增产效果最好的时期。通常在作物生长最旺盛的中期。第六章 作物生长技术 任务:改善
30、和协调作物与环境的关系,为作物的生长发育创建一个良好的环境条件。第一节土壤耕作技术 一、土壤耕作的概念和作用 (一)念 概念(soil tillage):通过农机具的机械力气作用于土壤,以调整土壤水分、空气、温度和养分状况的农业技术措施。(二)作用:1. 调整耕层三相比 2. 调整土壤微生物的活性 3. 翻埋植物残茬、肥料,提高肥料利用率 4. 创建深厚的耕层,有利于蓄水保墒,防止土壤侵蚀、冲刷(两重性)5. 限制和减轻作物病虫草害 二、土壤耕作类型:(一)基本耕作(basic tillage ):1. 翻耕(plowing):最普遍,带壁的犁。具有翻土、切土、碎土、翻埋肥料与残茬、疏松土壤的
31、作用。后效长。技术要点:墒情(60%-80%田间持水量)、时期(以早耕为佳)、深度(旱田不超过 25cm,水田 16-23cm)2. 深松耕(subsoiling):无壁犁、深松铲。25-30cm,甚至深达 50cm 特点:可间隔松耕、节约动力、打破犁地层、保持地面残渣覆盖、防止风蚀、减轻土壤水分蒸发。不足:不能翻埋,地面粗糙。适合于干旱、半干旱和易风蚀地区。3. 旋耕(rotary tillage):旋耕机,最深 16-18cm,一般 10-12cm。特点:既能松土,又能碎土,水田、旱田均适用,省时、省工、成本低。不足:连续运用易导致耕层变浅。土壤理化性状变劣。易与翻耕轮换应用,或在少耕法中
32、应用。(二)表土耕作:一般为基本耕作后的协助作业,深度不超过 10cm。1. 耙地(harrowing ):用钉齿耙或圆盘耙,5cm 左右。作用:碎土、平整地表、破除板结层、灭茬、灭草,切碎毛细管保墒。耕地后必需进行耙地,以碎土和平整土表。2. 耱地(dragging):又称盖地、擦地、耢地。耱子。作用:平土、碎土。3. 镇压(packing ):作用:压紧耕层、压碎土块、平整地面、促进种子与土壤密接、提墒保墒。过干、过湿和盐碱地不宜压。4. 作畦(bedding):播种前。便于灌排和田间管理。5. 起垄(ridging ):作用:防风、排水、提高地温、保持水土、防止表土板结、改善土壤透气性、
33、压埋杂草。6. 中耕、培土:为在作物生育期间进行的表土耕作措施。中耕:是在行间用锄或中耕器锄松或耙松表土层的耕作措施。作用:(1)破除表土板结、增加土壤通气性、促使土壤养分有效化;(2)调整土壤水分和温度;(3)铲除杂草(4)预防苗期病害、促进根系发育。培土:是把作物行间的土壤培壅到作物根部的措施。作用:(1)促进上层根系的生长,防止倒伏;(2)利于提凹凸温;(3)便于浇灌和排水。宜于封行前结合中耕分次进行。(三)少耕和免耕 1. 少耕法(minimum tillage): 是介于常规耕作和免耕之间的耕作类型。耕翻播种法:只耕翻,不进行表土作业 轮迹播种法 松土播种法 带状耕种法 特点:省工、
34、削减水分损失、减轻风蚀。2. 免耕法(no-tillage):又称零式耕作法。国外三个环节:利用前作残茬或播种牧草作为覆盖物;采纳联合作业的免耕播种机;采纳广谱性除草剂。少、免耕的优点:(1)水蚀、风蚀减轻,水分蒸发少;(2)有利于有益微生物群落的繁殖;(3)利于表土层有机质增加。(4)节约投资,削减农耗时间,提高复种指数。缺点:(1)覆盖导致地温低;(2)杂草、虫害增多;(3)影响底肥、化肥、残茬的翻埋,土肥难融合,氮肥损失加重,肥料利用率低;(4)土壤变紧,土壤表层养分富化,下层贫化,导致作物早发早衰。第 第 2 节 播种技术 播种质量的评价:苗全、齐、匀、壮。一、播前技术:(一)品种选择
35、:熟性(生育期)、抗逆性、丰产性、品质种是在肯定生态条件下形成的,对生态条件和栽培条件有肯定的要求。依据土地自然条件,因地因时制宜选用良种必需依据当地栽培制度、气候、生产力水平,选择能抗御当地主要自然灾难和与生产水平相适应的品种,在作物和品种间留意茬口和季节的连接。并且品种要不断更新, (二)种子清选:纯度(98%)、净度(96%)、发芽率(95%)、饱满度高 筛选:依据种子形态、大小、长短及厚度,选择适当的筛孔的筛子,用人工或机械过筛分级。风选:以自然或人工风力吹去混杂于种子中的空瘪粒和夹杂物。工具:风扬车、簸箕等。液体比重选:利用肯定比重的液体,将轻重不一的种子分开。取用下沉者即为比重大而
36、充溢饱满的种子。水稻要求比重为 1.08-1.13,油菜 1.06-1.08,大麦 1.12-1.22。水稻泥水比为 40:100,盐水比 25:100,硫酸铵水比 29:100,油菜盐水比 8:100-10:100。(清水、泥水、盐水、硫酸铵水)留意:溶液选种时,从种子浸入到捞出的时间要短,防止种子吸水下沉,造成选种质量降低。溶液选种后,需用清水洗净,晒干待用或进入下一不浸种过程。为提高选种质量,以上三种选种法结合,效果更为显著。(三)种子处理为使种子播种后发芽快速、整齐、出苗率高,在选种的基础上进行预处理。1. 晒种:种子在贮藏期间生理代谢活动微弱,处于休眠状态。播种前翻晒1-2 天,增加
37、种子的透性,使种子干燥一样,浸种吸水匀称,便于打破休眠,提高发芽率(5%)和发芽势(10-20%)。太阳光谱中的短波光和紫外线具有杀菌实力,因此也起到肯定的消毒作用。水泥地要防止种子谷壳裂开,或使种子灼伤,影响发芽率。2 消毒:有些作物病虫害(水稻的稻瘟病、干尖线虫病、稻粒黑粉病;棉花炭疽(ju)病、枯、黄萎病)是由种子传播的,消毒是预防作物病虫害的重要环节之一。常见的消毒方式有以下几种。(1)石灰水浸种:1%石灰水浸种,利用石灰水膜将空气和水中的种子隔绝,使附着在种子上的细菌窒息死亡。 防止种子吸水膨胀,顶破石灰水膜。水面应高于种子 10-15cm 。浸种时间依据气温而定。35 ,1 天。2
38、0 ,3 天。浸种后,必需用请水洗净。( (2 )药剂浸种:不同作物、不同的病虫害选用不同药剂浸种。0.5%多菌灵浸泡棉花毛籽 24h,对枯黄萎兵均有良好效果;用 100-200mg/L 浓度的矮状素、浸种 18-20h,可以防止棉花高脚苗,使棉苗健壮早发。0.01%的 402 药液浸种 48h,可防治水稻稻瘟病、恶苗病、棉花炭疽病、立枯病。留意:随即播种;药剂浓度和处理时间; ( (3 )药剂拌种:使种子表面附着一层药剂,不仅杀死种子内外的病原物,播种后还可以在肯定时间内防止种子四周土壤中病原物对幼苗的侵染。 50%多菌灵可湿性粉剂,按花生种子重量的 0.2%-0.5%拌种,可防治花生茎腐病
39、;按棉籽重量的 0.2%拌种,可防治棉花立枯病、炭疽病;按小麦种子重量的 0.5%拌种,可防止小麦黑腥穗病。为防止地下害虫,用杀虫剂,如氧化乐果、辛硫磷乳油等拌种,可防治蝼蛄、蛴螬、金针虫等。( (4 )硫酸脱绒:脱绒后的棉籽光滑,种子干脆接触土壤,能加快吸水速度,提早发芽出苗,提高出苗率,也有利于机械播种。 每10kg棉籽加入比重为1.8g/cm 3 左右的粗硫酸1000ml (如防治枯、黄萎病,先将硫酸加热至 110-120),边倒边搅拌,10min 左右,短绒全部溶解,种壳变黑发亮时,随即用清水反复冲洗,直至水变为中性(用 PH 试纸测定)。然后将棉籽摊开晾干。3 种 子包衣及种子生物处
40、理:应用长效、内吸杀虫剂与生理活性强的的杀菌剂以及微肥、有益微生物、植物生长调整剂、抗旱剂等,加入适当助剂复配成种衣剂。种衣剂中的药剂和微肥等成分是逐步释放且隐藏施药、延长了药效期,节约药肥。削减施药次数,削减农药对环境的污染和对天敌的杀伤。4 浸种催芽:种子发芽初本身具有发芽实力以外,还须要有肯定的温度、水分、氧气。浸种催芽可达到种子发芽整齐一样、健壮,播种后快速扎根出芽,可以防止烂种、烂苗,提高成苗率,可以提早平安播种期,争得农时季节。早稻在 10时浸种,需 3-4 天, 晚稻 1-2 天。留意勤换水,防止缺氧。催芽的相宜温度在 25-35范围内。水稻破胸露白前应保持在 35-38,高温使
41、破胸整齐一样。露白后呼吸作用加强,种堆升温,防止高温烧芽,降低到 25-30左右。达催芽标准后,低温摊晾炼苗。棉花等作物常采纳温汤浸种,55-60(三开兑一凉)的热水 5-15min 进行种子消毒,水温下降后进行浸种 6-8h,再捞起催芽。二、播种技术 (一)播种期 适期播种:利于全、齐、壮苗;利于使作物各生育时期处于最佳的生育环境;利于削减逆境影响。提倡适期早播。可延长生育期,增加光合产物,有利高产,提早成熟,为后作适时播种创建有利条件,达到季季高产,全年增产。影响播期的因素如下:1. 品种特性:水稻早中晚对温度凹凸、光照长短反映不一样,播期适应范围也不一样发。早稻要适期早播,中稻适期播种范
42、围较大,晚稻相宜的播期范围最小。2. 种植制度:3. 气候条件:温度、降水、日照。气温柔土温是影响播种期的主要因素。春季作物早播易受低温柔晚霜危害,不易全苗;过迟则养分生长和生殖生长不协调,不易获得高产。通常以当地气温或土温能满意作物发芽要求时,作为最早播种期。过 水稻,气温稳定通过 10 (粳稻),12 (籼稻);玉米 10cm 地温稳定过 通过 10-12 为相宜播种期;棉花日平均气温稳定在 14 即可播种。确定播种期还应考虑作物的 温度敏感期,水稻抽穗期对温度反映敏感,35以上和 20以下都会导致空壳率增加;棉花吐絮期遇连阴雨,使棉铃迟熟,僵黄花增多,纤维品质下降;小麦、油菜以越冬前形成
43、壮苗为决定播种期原则,过早或过迟不利于平安过冬,影响来春早发。因此,避开作物主要生育期中的不利自然因素如高温、霜冻、干旱、台风等灾难性天气,也是确定播期的重要依据。4. 病虫害:如棉花的立枯病 (二)播种量(seeding rate) 单位土地面积上播种种子的数量。干脆确定了单位面积基本苗(basic seedling)的多少,关系到田间群个体的关系。1. 确定播种量的一般原则:作物类型、品种类型、环境条件、生产条件、栽培技术水平、目标产量、经济效益等综合考虑 (1)植株高大、分枝性强、生育期长的作物和品种播种量小;反之则大。(2)气候相宜、土壤肥沃、浇灌条件好,播量小。(3)种子质量好、播种
44、技术高,播量小。(4)以采收种子为目的,播量小;以采收茎叶为目的,播种量宜多。(5)撒播发播种,播种量宜多,条播次之,点播最少。2. 确定播种量的方法:播种量=基本苗*千粒重/(发芽率*种子净度*出苗率*1000*1000)出苗率可依据常年阅历数字确定。基本苗可依据田间试验或阅历确定。其余通过播种前种子检验求得。(三)播种深度:指播种后在种子上覆土厚度。作用:温度、湿度、根系、风吹、雨蚀、鸟害等。影响因素:种子大小、出苗习性、土质、土壤有效水分。一般大粒种子、子叶留土、土壤质地较轻、含水量少、土温高,宜播深些;反之,应适当浅播。水稻播种,一般只盖一层草木灰或使种子半陷土中即可。麦类、玉米等播种
45、深度 3-4cm 为宜。(四)播种方式;指作物种子和幼苗在田间的分布状况,即株行配置。1. 撒播(broadcast sowing):整地后,把种子匀称的撒于田面,然后覆土镇压。利 利:省工省时,操作简洁,苗期受光和地力利用好。弊:播种量大,种子不匀称,覆土深浅不一,出苗率及成苗率低;不利于中耕、除草、施肥、防治病虫等田间管理;高产栽培条件下,作物生长后期通风透光不良,群体难以限制,易倒伏。目前,除水稻、油菜育苗及南方稻麦多熟地区 小麦采纳撒播外,大田生产上很少应用。2. 条播(drill sowing, row sowing):在田间按作物生长所需行距开拓条沟,把种子匀称播于沟内,再覆土镇压
46、。较省种,行距、深浅一样,通风透光好、苗齐,便于田间管理。但较费工。(方式:窄行条播-小麦(15-20 cm)、宽行条播(玉米、棉花,40-70cm)、宽窄行条播、宽幅条播(播幅 12-15,幅距 15-20)。适于麦类作物。3. 点播(space sowing):按肯定的行穴距开沟播种,即穴播。保证密度、种子入土深浅一样、出苗整齐、省种,便于集中施肥和管理。费工,适于大粒稀植作物。4. 精量播种(precision sowing ): 是在点播的基础上发展起来的一种 经济用种的播种方法。将单粒种子按肯定的距离和深度,精确得播入土内。运用条件:精选种子并包衣、精细整地、限制病虫害、精量播种机。三、播后技术 (一)开沟理墒,盖土镇压 (二)化学除草一般化学除草在播种后出苗前进行,有的作物也可在齐苗后进行。(三)破除板结,防闷种 播后大雨致使土面板结,造成种子缺氧闷种,所以雨后表土干后应刚好将板结土破