水稻生长发育对环境条件的要求

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  摘 要:水稻生育的各个发育时期,对周围环境和条件的要求都有不同。合理的栽培技术和科学的耕作制度,可以最大限度的提供水稻剩余所要求的各种条件,并提高水稻的产量和质量。
  关键词:水稻;生长发育;环境条件
  1 水稻种子发芽对环境条件的要求
  1.1 水分
  当外界温度达10℃-20℃时、水分是种子发芽的首要条件。种子含水量,在贮藏期间为11%-14%,种子水分是以束缚水形式存在、原生质呈凝胶状态,酶处于纯化状态,呼吸十分微弱,呈休眠状态,干燥种子内的细胞原生质属于亲水胶体。因此,当种子放入水中后,就能很快吸收。这时自由水分增加,为酶的活化、物质的转化提供了条件。原生质由凝胶转为溶胶状态,为种子萌发准备了呼吸基质(糖类),呼吸增强,产生了能量,为种子萌发和幼苗生长提供了能源。贮藏物质转化,通过子叶维管束特可溶性物质不断地疏松到胚中,胚细胞分裂和伸长,突破种皮,伸出幼根和幼芽。种子吸水达到自身重量的15%-18%(以风干重计)时,胚就开始萌动,但萌发进程很慢。一般水分占种子自身重量的25%或30%(粳稻)为正常发芽所需的水量。为了使种子迅速而整齐发芽,预先浸种是十分必要的。浸种所需时间,因品种和温度条件而异,一般达到萌发要求的最适水分所需时间,水温30℃时约需100小时以上。粳稻吸水慢,浸种时间长;籼稻吸水快,浸种时间短。
  1.2 温度
  种子吸足水分后,还需在一定温度条件下才能发芽。这是因为种子萌发过程中的生理生化变化还要有酶的活动。酶的催化作用,要有一定温度,在一定范围内,温度高,酶的催化作用强,种子内强物质分解快,发芽的速度快,发芽率也高。一般种子发芽最低温为10℃(粳稻)-12℃(粳稻);最适温度为28℃-30℃;最高为40℃-45℃。因此,春季过早播种(温度低于10℃),稻种不仅不能发芽,还会因呼吸仍在进行而消耗营养物质导致烂种。即使发芽,低温也会影响根系生长,易遭受土壤中有害微生物的侵袭,导致烂秧。在催芽过程中,如谷堆温度过高(高于40℃),会引起烧芽。谷堆失去生活力而造成损失。
  1.3 氧气
  种子萌发分为两个性质不同的阶段,策1阶段从种子吸涨到破胸,这时在有氧或无氧的条件下,均以无氧呼吸(发酵作用)为主,仅胚芽萌动,而幼根未伸长,芽增生长所需的少量能量由发酵作用供给就能维持;策2阶段是破胸后,氧气可自由进入种子内部,各种氧化酶的活动增强,以有氧呼吸为主,产生较多的能量和中间产物(酮酸),来满足种子根、不完全叶及完全叶幼叶的生长需要。如果在缺氧条件下,进行无氧呼吸产生的中间物质少,细胞结构物质的原料供应少,而能量也仅为有氧呼吸的1/28左右。分解产物中的酒精还会对细胞产生毒害作用。因此,长时间的无氧呼吸对种子萌发和幼苗生长是不利的。
  2 水稻苗期生长对环境条件的要求
  2.1 温度
  苗期生长温度一般为12℃(粳稻)-14℃(粳稻),最适温为30℃-32℃,最高温为42℃。出苗后幼苗生长的快慢,与温度有关。从出苗到3叶期,13℃-15℃,需13-15天;15℃-25℃,需5-9天;25℃-30℃,只需4-5天。高温下生长快,但苗体软弱。一般日平均36℃左右,日温25℃-26℃,夜温15℃-16℃对培育壮秧最为有利。当温度低于5℃,持续36小时,氨基酸从幼根、幼芽向外渗漏,对幼苗生长有损害。日气温达25℃左右,物质代谢旺盛。过高温对秧苗生长也有损害,如中午秧田表土湿度有时可达40℃以上,落水层温度更高,可达45℃以上,常发生煮苗现象;塑科薄膜棚内常因通风不及时使温度达50℃左右,造成蒸苗现象。
  2.2 水分
  随着秧苗生长,对水分需要量增加。出苗前,土壤保持田间持水量60%,就足够发芽出苗。3叶期前,田间持水量应在70%左右,保证充足氧气,促进根系发育,切忌水分过多。3叶期以后,气温增高,叶面积扩大,需水量增加,当土壤水分少于田间持水量时,光合作用受阻,增加幼苗生长,因而一般育秧管理需保持水层。
  2.3 养分
  种子养分可分为内源与外源。内源可以用到3叶期,3叶期前由胚乳供给种子的发生和幼苗生长,3叶期后,根从土壤中吸收水分和养分,通过叶片制造有机物质供给秧苗生长发育需要。内源含量少,蛋白质含量为种子重量的10%左右,蛋白质含氮率为16.8%,而种子含氮率仅为1.68%。秧苗体内含氮量一般为3%一5%,因此,内源氮显得十分不足,必须补充外源氮才能满足秧苗生长发育的需要。故早施氮肥是培养壮秧的关键措施之一。
  土壤氮气充足,幼苗吸收氮素多,胚乳消耗快,幼苗干重增加也快,使超重期提早。过多吸收氮素,削弱根系生长,地上部叶片生长过快,使秧苗软弱,抗逆性降低,低温冷害侵袭,易青枯死苗。磷、钾肥料,能提高发根力和抗寒力,钾肥提高发根力高于磷肥。秧田施用磷、钾对培育壮秧有明显的作用。在氮素土壤条件下,施用微量元素铁、锌对秧苗生长发育有明显的促进作用。
  3 水稻返青分蕖对环境条件的要求
  3.1 温度
  水稻的最适气温为30℃-32℃,最适水温为32℃-34℃。最高气温为38℃-40℃,最高水温为40℃-42℃,最低气温15℃-16℃,最低水温为16℃-17℃。水温在22℃以下,分蕖就较缓慢。低温使分蕖延迟,且影响总分蕖数和有效穗数。因此,通常要在气温稳定在15℃以上时插秧,并采取一切措施提高水温和土温,以促进分蕖的发生。
  3.2 光照
  分蕖期需要充足的光照,以提高叶片光合强度,增加光合产物,促进分蕖发生。插秧后,若阴雨天多,固化产物少,叶片叶鞘都长得细长,就不易长分蕖,即使长出来,也会死去。据研究,在自然光照下,返青后3天就开始分蕖。若只有50%的自然光照时,返青后数天,才开始分蕖。若只有5%自然光照时,返青后不仅不能产生分蕖,还会产生死苗现象。
  3.3 水分
  分蕖期是对水敏感的时期,稻田土壤含水饱和至掩灌浅水层有利于分蕖,在高温条件下(26℃-36℃),土壤持水量在80%时分蕖发生最多。深水灌溉(水层超过8厘米),使分蕖处在光照弱、氮气不足、温度低的条件下,可以抑制分蕖;若水分小于最大田间持水量的70%时,对分蕖也有抑制作用。
  4 水稻拔节孕穗期对环境条件的要求
  4.1 水分
  幼穗分化过程中,稻株根量不断增加,最后3片叶相继长出,是营养生长和生殖生长同时并进的阶段,也是碳氮代谢两旺的时期。这时如缺乏营养,将对幼穗分化产生不利影响。
  生产上往往在抽穗前30-40天,即第1苞分化期施肥,以促进颖花分化,2次枝径数增加,这个时期施用的肥料常称为“促花肥”;在抽穗前10-20天即雌雄蕊形成期至花粉母细胞减数分裂期施肥,可防止颖花败育,确保粒多,这时施用的肥料称为“保花肥”。
  4.2 温度
  幼穗分化的最适温度为26℃-30℃,而以昼温35℃,夜温25℃更有利于成大穗。幼穗分化的临界低温是l 5℃-18℃,最敏感的时期是减数分裂期。稻穗发育的最高温度为40℃-42℃,高温对稻穗发育影响最为严重的时期也是减数分裂期。因此,在减数分裂期低温和高温的危害都将引起颖花的大量败育和不孕。
  4.3 光照
  光照强度对幼穗分化关系密切,光照强有利于幼穗分化。据试验,在幼穗分化期,用两层纱布遮光(透过光为自然光的1/8-1/6),颖花退化比对照多30%。因此,在穗分化时低温阴雨,日照少,或者封行过早,田间郁闭,都会造成枝梗及颖花的败育。增强光照和延长日照时间,能提高光合效率,满足穗分化过程中有机养分的需要。
  参考文献
  [1]吴福顺.气象因素与水稻生长发育及产量的关系[J].农业现代化研究,2003(2).
  [2]金礼德.水稻拔节及其以后的管理[J].农村经济与科技,2006(8).
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