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播种后苗情观察

时间:2023-10-02 百科知识 版权反馈
【摘要】:根系是小麦吸收水分和养分的主要器官。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%。小麦根系生长最适温度为16~20℃,最低温度为2℃,高于30℃生长受限。小麦主茎叶片总数因品种、播期和栽培条件的不同而不同。

(一)根的观察

主要观察初生根和次生根条数、入土深度及形态特征。记录其条数和入土深度。观察时期分为:第一叶展开期、三叶期、越冬期、起身期、拔节期等。

小麦的根系(图5-2)属于须根系,由初生根和次生根组成。

1.初生根 种子萌发后,首先长出的是1条主胚根,然后长出数条侧根,当第一片绿叶展开后,初生根停止发生,其数目一般3~5条,饱满的种子在适宜的条件下可达7~8条。初生根的生长主要依靠种子内所贮藏的营养物质,其条数与种子大小有关。初生根上下一致,细而坚韧,其上发生许多分枝。能吸收土壤深层的水分和养分,在小麦的一生中都起作用。初生根生长迅速,在条件适宜的情况下,冬前可达90cm以上,拔节时初生根最长可达到1~2m,而拔节后不再生长。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(灌浆以后)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。目前小麦节水栽培中,主要是在小麦生长前期适当控水,充分利用初生根深度下扎吸收深层水肥的能力而发挥初生根作用,来实现节约用水。

2.次生根 次生根是小麦的主要根系,发生在分蘖节上。三叶期以后由下向上发生,一般每节发生1~3条。次生根是伴随着分蘖的发生而发生的,有两个发生时期:三叶期至越冬前;返青至拔节。后一期比前一期更大。与初生根相比,次生根数量大、入土浅、粗壮、根毛密集、冬前一般不分支,一般可达30~70条,多生长在20~30cm耕层内,与地表夹角较小。其功能期主要在拔节至蜡熟,开花前后深可达1m左右,到开花期停止生长。

3.根系分布 小麦的根群绝大部分分布于0~40cm土层内,一般0~20cm耕层内占总根量的60%左右,20~40cm的土层内占30%,40cm以下的土层占10%左右。根系的分布直接影响到植株对水肥资源的利用效率。

根系是小麦吸收水分和养分的主要器官。根吸收水的主要部位是根的尖端,包括根毛区、伸长区和分生区,以根毛区最大。

图5-2 小麦地下器官组成

在植株生长过程中,由于根系生长高峰与干物质积累高峰早于地上部(根系的干物质积累比地上部为早,绝大部分在拔节以前进行,而地上部主要在拔节至开花期间才开始干物质的积累),因而根系发育的好坏、根系活力与延续时间长短,直接关系到地上部的生长和产量形成。

4.影响根系生长的因素

(1)种子大小。种子越大,初生根越多。

(2)土壤水分。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。

(3)土壤类型及其肥力状况。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。氮肥适宜,可促进根系生长,提高根系活力,但氮肥的施用量不可过多,否则,地上部旺长,向根系输送的有机物质减少,从而削弱根系发育。磷能促进根系伸长和分枝,尤其是在沙土和生土地,效果更加显著,由于小麦苗期土壤温度低,供磷强度弱,生产上增施磷肥往往有促根壮苗的效应。缺钾引起根系变小,皮层组织过早瓦解,输导组织退化,施钾可促根生长。

(4)耕层深度。根主要分布在耕层,耕层深厚,肥水充足,通气良好,利于根量加大;破除犁底层,有利于根系发育。

(5)土壤温度与光照。小麦根系生长最适温度为16~20℃,最低温度为2℃,高于30℃生长受限。温度对根系生长的影响,在小麦生育前期尤为明显:推迟播期,由于温度降低,根量锐减。冬前根系生长与温度成正相关。光照主要通过同化产物的生产和分配影响根系生长。另外,种植密度对根系生长也有影响。密度过大,群体郁蔽,光合产物减少,植株有机营养不足,根系和地上部的生长同时受到抑制。特别是次生根所受的影响最大,若密度再大时,甚至不能形成次生根。

(二)叶的观察

主要观察叶的组成、大小、颜色及变化、群体叶面积系数等。

1.叶的形态观察(图5-3) 小麦植株上的叶有两种:一种是不完全叶,只有叶鞘。主茎的第一片叶叫胚芽鞘,分蘖的第一片叶叫分蘖鞘。另一种是完全叶(真叶、绿叶),由叶片、叶鞘、叶耳、叶舌、叶枕5个部分组成(图5-4)。普通叶顶端尖锐(第一普通叶顶端较钝),距叶尖3cm左右有一缢痕(叶痕),基部收缩,整个叶片略呈长方形(披针形),左右不对称。叶色有深绿(墨绿)、绿、浅绿等色。

图5-3 小麦第1~4叶片的形态

图5-4 小麦叶片的外部形态

叶的大小亦随品种、地力、气候和栽培条件的不同而有差异,一般单叶叶面积为5~15cm2。叶位越高,发生越晚,叶面积越大。正常播种情况下,1/O~3/O(“O”代表主茎)面积逐次增加,它们受籽粒大小的影响较大;4/O叶面积大于3/O;越冬前后的5/O~6/O,以及返青时最早抽出的7/O~8/O叶面积较小,甚至比4/O还小(因其受冬季低温影响);自此以后,叶出生越晚,其面积越大,一般以倒2叶的面积为最大,旗叶比倒2叶小(也有旗叶最大者)。不同蘖位间,叶面积因蘖位升高而降低。主茎叶面积在单株叶面积中所占比例较大,而分蘖叶的比重较小。

小麦主茎叶片总数因品种、播期和栽培条件的不同而不同。我国北方冬麦区,在适宜播期内,主茎总叶数一般为12~14叶,冬前和冬后各出生6~7片。春性品种叶数少,半冬性和冬性品种叶数多。早播由于营养生长期长,叶片数较多。在河北省中南部,适播期以后每晚播7天,叶少1片。在土壤干旱或缺氮时,主茎叶数较少。主茎叶数的差异,主要表现在冬前叶数的不同。

2.叶的功能观察 观察记录主茎各叶出现时间,各时期功能叶的数量、节位。抽穗后观察叶片衰老(落黄)变化过程。

一片叶的功能期是指其从完全展开到衰老(变黄30%)所持续日数的长短。麦株上的叶片自下而上发生,随生育时期的推进,老叶衰亡,新叶再生,一个叶片可以发挥其功能的时间是有限的。在某个生育时期中,任一单茎(主茎或蘖)只有4~5片绿叶(功能叶)。每片叶从叶尖露出到完全展开在冬前需5~15天,春季需10~18天。一株上两个相邻叶片出现的间隔在冬前为10~30天,越冬始期至返青为20~50天,拔节后为8~15天。叶片功能期一般为30~100天。一般最初几叶(1/O4/O)的功能期较短,为30天左右或更短;返青后出现的叶片的功能期为30~60天。

根据叶片光合产物对各器官的贡献将其分为3组(图5-5)。

(1)近根叶组。着生在分蘖节上,这组叶在拔节前定型,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。

图5-5 小麦叶片功能的分组

(2)茎穗叶组。它包括冬后1~2片上位近根叶和2~3片中部茎生叶及各分蘖的同伸叶。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和充实、上部叶片的形成和穗的进一步分化发育所需,是实现壮秆、大穗的关键。

(3)粒叶组。它包括旗叶、旗下叶(倒2叶)等,这组叶的光合产物主要是供花粉发育、开花受精和籽粒灌浆与成熟所需。籽粒的大小、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。

3.影响叶片生长的因素

(1)品种。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。

(2)温度。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。一般每生长一片叶需要75~80℃的积温,条件恶劣时需要的积温多。

(3)光照。光照充足,叶片生长快,大小适中,功能期长,光合强度高。

(4)栽培技术措施。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。水分条件对叶片大小和结构都有影响。水分充足形成细长的叶,抗逆性差;控制水分形成的叶片细胞壁较厚,抗逆性强。氮、磷都能影响叶片生长,尤其是氮肥可以促进细胞分裂和伸长,增大叶片面积,延长光合时间,增强光合功能。但施氮过多易造成郁蔽。由于水分和氮肥都是可控的,因此常用来调控叶片大小,进而调控群体结构。

4.肥水调控 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2叶伸出时灌水施肥,则春4叶的叶面积增加最多,春5叶和春3叶次之。这种规律称为叶片的肥水效应。

5.叶片与其他营养器官的同伸关系观察 小麦生长前期观察叶片与叶鞘,起身后观察小麦茎生叶与节间伸长的关系。同一节位的叶片、叶鞘、节间组成一个结构单位,它们的伸长顺序是:叶片→叶鞘→节间。根据观察,当n叶伸长时,与其同时伸长的是n-1叶鞘和n-2节间。这些同时伸长的器官叫同伸器官,这种关系叫同伸关系。利用这种关系,可以从叶片肥水效应中受肥水促进的节位,推断出同时受促进的叶鞘和节间的节位。每次施用肥水都要根据这些关系,考虑到麦株是一个整体,综合权衡肥水的利弊关系。

(三)分蘖规律的观察

分蘖即小麦的分枝,它是小麦的重要特性之一。①分蘖穗是构成产量的重要组成部分,一般大田条件下,分蘖穗占0~30%,高产田可达60%。②分蘖是看苗管理的重要指标。生产上可根据分蘖多少、叶蘖发生的相关性等及早区别出壮、弱、旺三种苗情,以便分类管理。分蘖又是衡量幼苗壮弱的指标。③群体的自动调节过程主要通过分蘖进行。这是因为分蘖对外界条件的反应比主茎敏感,良好条件下分蘖发生多且生长健壮,条件不良时分蘖首先受到抑制。生产上即使基本苗相差悬殊,但通过肥水调控,最后亩成穗数可以很接近,就是利用了分蘖的这种自调作用。④分蘖有再生作用。在分蘖期,小麦不仅在分蘖节处发生次生根,而且还能形成许多分蘖幼芽,以适应各种不良的环境条件而保持自身的生存。当主茎和分蘖遭受雹灾、冻害等而死亡时,即使这时分蘖期已经结束,只要条件适宜仍可再生新蘖并形成产量。

1.分蘖发生的部位观察 分蘖发生在分蘖节上(图5-6)。分蘖节是主茎或分蘖埋藏于地面以下,密集于植株茎基部的节和节间,分蘖节是分蘖长根的部位,也是贮藏养分的重要组织。它的特点是节间不伸长,节密集。每个节上都能分化出分蘖芽和次生根。每个分蘖芽顶部都有生长点,从它上面可以不断分化出叶片和次一级分蘖芽。因此,分蘖节在生产上具有重要意义。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,使其不受伤害。保护的中心任务是使分蘖节在土壤中处于适宜的位置,不使其受冻害,以处在地下3cm左右为宜。

小麦分蘖是以主茎为中心,在分蘖节上按由下而上的顺序形成。分蘖位置的高低叫蘖位,位置低的叫低位蘖,高的叫高位蘖。凡是由主茎分蘖节上产生的分蘖不论蘖位高低或出蘖早晚,统称一级分蘖,用罗马字母Ⅰ、Ⅱ等表示。一级分蘖上再生分蘖,称为二级分蘖,用一个罗马字母和一个阿拉伯数字(其中从分蘖鞘节出生的用p)表示,如Cp、C1、Ⅰp、Ⅰ1、Ⅱp、Ⅱ2等。二级分蘖上还可以产生三级分蘖,表示为Ⅰp1、Ⅱ2p等。如此循环增长,只要条件适宜,一株小麦就可以生出几十个甚至上百个分蘖。

2.叶蘖同伸规律观察 观察时期从3叶期开始,每5天观察1次,记录主茎各叶出现的时间及同期分蘖的出现情况,并将结果记录。

图5-6 小麦分蘖示意图

适期播种的冬小麦,当幼苗长出3片叶时,胚芽鞘腋芽长出胚芽鞘分蘖,用C表示,但在播种过深、种子不饱满等情况下,胚芽鞘分蘖也可能不发生。其他分蘖的发生的规律是:当主茎伸出第四叶(4/O)时,主茎第一叶(1/O)腋长出主茎第一分蘖Ⅰ;以后主茎每增加1片叶,主茎上即自Ⅰ蘖以上增加1个分蘖;在主茎出生第六叶时,Ⅰ蘖已达3个叶龄(3/Ⅰ),即与主茎出生C蘖时的叶龄相同,其分蘖鞘中也同时出生1个二级分蘖Ⅰp;以后主茎每增一叶,各个一级分蘖上也同时由下向上顺序出生一个二级分蘖。二级分蘖(及三级以上分蘖)出生与其所出生的母茎叶龄的关系,也是n-3的关系。凡是和主茎某叶片同时长出的分蘖就称为主茎某叶的同伸蘖。由表5-1和图5-6可以看出,主茎叶数和分蘖数目在7叶龄之前有着相对稳定的对应关系。一般情况下,知道当时主茎的叶片数就可以计算出当时植株的总分蘖。每个叶龄组的分蘖数是前两个叶龄组的分蘖数之和(表5-1)。

表5-1 主茎叶片的出现与各级各位分蘖的同伸关系
(山东农学院,1975)

注:胚芽鞘分蘖与主茎出叶的同伸关系很不稳定,上表根据大量实际资料归纳。

在有些情况下,同一同伸组内的主茎叶片与同伸分蘖不是一天出现,有的前后相差几天。叶位和蘖位越高出现的天数差距越大。水肥不足,栽培技术不当时,不仅同伸蘖不能按时出现,甚至形成“空节”“缺位”现象。如播种过深,主茎的第一蘖常不出现,而第二分蘖长出。

3.分蘖的消长与成穗规律 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和主茎叶片数的增加,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,起身至拔节期达到高峰。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%。晚播冬小麦冬前无分蘖或分蘖少,只有春季有分蘖高峰。

分蘖两极分化:从起身期开始,尤其是拔节后更为明显,到孕穗期穗数已基本稳定。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。起身拔节前,生长中心为新分蘖,由主茎和大蘖为其输送养分。而起身期以后,尤其是拔节后,主茎和大蘖节间伸长加速,对养分需要增加,不再供给小蘖养分,各分蘖(含主茎)从养分交流到相对独立。而小分蘖此时还没有自己的根系。到后来,需要养分多的大蘖反而夺取小蘖养分,促使小蘖死亡。分蘖衰亡表现出“迟到早退”的特点,即出现晚的分蘖先衰亡。拔节至孕穗期是无效蘖集中衰亡的时期。

判断一个分蘖是否消亡,应从其外部形态上观察。将死亡的分蘖的同伸叶往往迟迟不出,甚至顶叶已展开,心叶也不出,或者是心叶刚生长就停止,形成“喇叭”状的空心蘖;有的是心叶先枯黄,然后该蘖基部叶片由下而上迅速枯

小技巧

掌握叶蘖同伸规律,在生产上具有重要意义。一般情况下,在7/O叶以前,同伸关系比较稳定。因此,我们可根据冬前积温的多少来推算出冬前群体的大小,然后确定出相应的促控方案。如华北地区在适期播种的情况下,从播种到出苗需0℃以上积温120℃;从出苗到越冬,主茎每长1叶需积温75~80℃。根据这两个积温数值,以及当地当年秋、冬日平均气温,就可以求算出小麦冬前某一时期的主茎叶龄、单株分蘖数和全田总茎数。同时,也可以根据当地对冬前总茎数的要求,来推算出不同播期应具有的基本苗数或换算出播量。此外,叶蘖同伸规律对当地适宜播期的选择也具有重要的参考作用。黄,但最早枯死的部分是分蘖的幼穗。一株中无效分蘖的消亡顺序是自上而下,由外向内,即晚生的高位蘖先死亡,然后是中位蘖。

分蘖成穗的一般规律是: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,而后一种情况较前者为多;单株成穗5个时,则多为O、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ及Ⅰp。一般冬前达到3叶以上的分蘖多能成穗,而即便是低位蘖,但冬前达不到3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。

4.影响分蘖生长和成穗的因素

(1)品种和种子质量。冬性品种比春性品种分蘖力强,分蘖成穗率高;从种子质量上看,大粒或饱满的种子比小粒或瘪粒的种子分蘖力要高。

(2)播种深度。适宜的播种深度苗壮分蘖多,播深超过5cm,分蘖受到一定的抑制;超过7cm,幼苗出土消耗养分多,苗弱,分蘖晚而少。

(3)播期和播量。播量大时单株营养面积小,影响分蘖出生数量,而且低密度比高密度分蘖成穗率高;早播低位蘖多,冬前蘖多。而低位蘖比高位蘖分蘖成穗率高;冬前蘖比春生蘖分蘖成穗率高。

(4)温度。分蘖发生的最低温度为2~4℃;6~13℃生长缓慢,但生长健壮;13~18℃生长快,但易徒长。18℃以上不利于分蘖发生。

(5)土壤水分。田间持水量70%时适于分蘖生长,低于50%或高于80%都不利于分蘖生长。

(6)无机养分。氮不足时分蘖受抑制,氮过多时分蘖增长快,易形成大群体。磷不足时分蘖少,成穗率低。氮磷配合有利于分蘖发生和成穗。

5.诊断前期苗情 不同苗情的麦田在管理上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,还须“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,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条左右。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,高产田冬前分蘖应是计划亩穗数的1.2~1.5倍;一般田冬前分蘖应是计划亩穗数的1.5~1.8倍。一般冬前总茎数每亩60万~90万,其中3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,全田叶色葱绿,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每亩90万~110万,叶面积系数不超过2。

图5-7 缺苗断垄表现

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