小麦产量形成及高产群体构建课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三节 小麦产量形成与高产群体培育,朱新开,扬州大学农学院农学系,扬州大学小麦研究所,Tel:0514-87979300,第三节 小麦产量形成与高产群体培育 朱新开,1,产量,生物产量,籽粒产量,饲料生产与利用秸杆生产需求,粮食、饲料生产需求,产量生物产量籽粒产量饲料生产与利用秸杆生产需求粮食、饲料生产,2,产量=穗数,粒数,粒重,=穗数,单穗重,=总结实粒数,粒重,一、小麦产量及其构成,产量=穗数粒数粒重一、小麦产量及其构成,3,单位面积穗数,穗粒数,千粒重,始于出苗，决定于分蘖期至拔节期两极分化，定形于开花期左右。,始于单棱期，决定于孕穗期至开花期，定形于开花后10天左右。,始于开花期，决定于灌浆期，定形于成熟期。,图4产量构成因素间的决定关系,单位面积穗数穗粒数千粒重始于出苗，决定于分蘖期至拔节期,4,扬州 高邮“扬麦14”攻关田 现场实产验收亩产571公斤,产量结构：每亩穗数30.08万，每穗粒数43.69粒，千粒重43.71克,扬州 高邮“扬麦14”攻关田 现场实产验收亩产571公斤,5,苏州 昆山“扬麦13”攻关田 现场实产验收亩产563公斤,产量结构：每亩穗数30.99万，每穗粒数43.01粒，千粒重43.38克,苏州 昆山“扬麦13”攻关田 现场实产验收亩产563公斤,6,江苏省小麦产量及产量结构,每亩穗数（万）,每穗粒数（粒）,千粒重（克）,理论亩产（公斤）,实际亩产,*,（公斤）,系数,*,七五期间(19861990),29.92,26.76,36.50,292,262,0.88,八五期间(19912019),30.93,27.57,37.09,316,273,0.86,九五期间(20192000),31.23,29.24,37.25,340,283/293,0.83/0.86,十,五,期,间,2019,30.97,28.64,38.56,342,274/293,0.81/0.86,2019,32.88,27.47,34.80,314,250/270,0.80/0.86,2019,30.54,27.94,35.78,305,250/268,0.82/0.88,2019,32.68,29.93,38.86,380,286/329,0.75/0.87,2019,33.42,29.77,38.64,384,288/333,0.75/0.87,平均,32.27,28.65,37.25,344,270/299,0.79/0.87,2019,34.23,30.16,39.52,402,314/352,0.78/0.88,2019,33.83,30.57,39.33,407,318/365,2019,34.37,31.2,39.89,428,321/373,*全省统计定案数/13市统计合计数,江苏省小麦产量及产量结构每亩穗数（万）每穗粒数（粒）千粒重（,7,小麦产量形成及高产群体构建课件,8,穗数=基本苗,单株成穗数,=高峰苗数,茎蘖成穗率,=基本苗,单株茎蘖数,茎蘖成穗率,（1）基本苗数在播种时确定；,（2）单株茎蘖数及成穗率与植株生长条件有关；特别与有效分蘖能否发生及成穗直接相关。,二、穗数形成,穗数=基本苗单株成穗数二、穗数形成,9,（一）实现适宜穗数的途径,穗数=基本苗数单株分蘖数分蘖成穗率,适宜穗数应当在播种时根据品种阶段发育类型与栽培特性、土壤肥力、产量指标、播种期及气候条件等确定合理基本苗数基础上，通过培育合理的茎蘖动态、提高茎蘖穗率来实现。培育过程可分为,有效分蘖可靠叶龄期前促进植株生长,、,无效分蘖叶龄期至拔节控制生长,、,拔节至孕穗期促进生长,三个时期。,（一）实现适宜穗数的途径,10,1有效分蘖可靠叶龄期前促进生长,有效分蘖可靠叶龄期的叶龄通式为：N-n-tN+3,主茎总叶数 11叶、5个伸长节间的春性品种，有效分蘖可靠叶龄期为5；主茎总叶数 13叶，5个伸长节间的半冬性品种，有效分蘖可靠叶龄期为6叶期。,作用：在有效分蘖叶龄期群体完成预期穗数所需的总茎蘖数，为足穗奠定了基础。冬前形成壮苗，为春季地上部的生长创造坚实的根系条件。分蘖期的壮苗，促进了分蘖节维管束数的分化，为大穗奠定基础。,1有效分蘖可靠叶龄期前促进生长,11,2、无效分蘖叶龄期至拔节期控制生长,主茎11-12叶的春性品种一般处于68或79叶期，主茎13-14叶的半冬性品种处于79或810叶期。,此期控制地上部生长可：控制无效分蘖发生，压缩高峰苗数，提高茎蘖成穗率；为提高有效及高效叶面积率创造条件；能有效地控制基部节间的伸长。,2、无效分蘖叶龄期至拔节期控制生长,12,3、拔节至孕穗期的促进,作用：(1)巩固有效分蘖成穗，提高成穗率、最终实现适宜穗数的目的。(2)促进可孕小穗数和可孕小花数的增加，减少退化，提高可孕花结实率，增加结实粒数，最终实现大穗。(3)促进上三叶，特别是剑叶和倒二叶的生长，提高高效叶面积率。(4)促进上部节间的伸长，提高穗下节间长度占株高的比例。,3、拔节至孕穗期的促进,13,(二)茎蘖成穗率与产量形成的关系,在适宜穗数范围内，群体的茎蘖成穗率与每穗实粒数、粒重均呈显著或极显著正相关，产量亦随成穗率的提高而增加，呈线性正相关关系。,(二)茎蘖成穗率与产量形成的关系,14,(三)高产群体的茎蘖成穗率,小麦的茎蘖成穗率应由30%左右提高到4050%或更高，如控制得好，可能可达到60%以上。,(三)高产群体的茎蘖成穗率,15,（四）高产群体适宜的茎蘖动态指标,高产群体的茎蘖动态是在播种时根据品种阶段发育类型与栽培特性、土壤肥力、产量指标、播种期及气候条件等确定合理基本苗数，播后加强管理，促进早蘖、大蘖的发生与生长，在冬前,有效分蘖成穗可靠叶龄期(,N-n-tN+3),内使群体茎蘖数达到预期穗数值,，在,有效分蘖终止叶龄期(N-n)，总茎蘖数达到预期穗数的1.3-1.5倍,，从有效分蘖终止叶龄期起，即开始控制无效分蘖的发生，,最高茎蘖数不超过预期穗数的2-2.5倍，茎蘖成穗率40%-50%。,（四）高产群体适宜的茎蘖动态指标,16,（五）每亩穗数=主茎穗+分蘖穗,主茎穗与分蘖穗比例？,（五）每亩穗数=主茎穗+分蘖穗,17,在满足穗数的前提下，尽可能地减少基本苗，提高分蘖穗的比例，尤其提高3、4穗以上植株的比例（春性品种），减少1、2穗株的比例，就可改善穗群组成，提高单穗和穗群的总库容量和生产能力。,在满足穗数的前提下，尽可能地减少基本苗，提高分蘖穗的,18,每穗结实粒数=每穗结实小穗数,每小穗结实粒数,每穗结实小穗数=每穗分化小穗数,小穗结实率,每小穗结实粒数=每小穗分化小花数,小花结实率,三、粒数形成,每穗结实粒数=每穗结实小穗数每小穗结实粒数三、粒数形成,19,每穗结实粒数与分化小穗数相关不显著(r=0.2023)，而与结实小穗数呈极显著线性正相关(r=0.9659*)。,结实小穗数的高低主要取决于小穗结实率(r=0.9396*)，与分化小穗数相关不显著(r=0.1842)。,增加结实粒数的关键之一是减少小穗的退化，提高结实小穗数。,每穗结实粒数与分化小穗数相关不显著(r=0.2023)，,20,结实粒数与分化小花数的相关不显著(r=0.07162)，而与可孕花数呈极显著正相关，(r=0.7724*)。同时亦与可孕花的结实率（结实粒数与可孕花数之比）呈极显著正相关(r=0.8580*)，,提高结实粒数的又一关键是减少每穗小花退化数，提高可孕小花数与可孕小花结实率。,结实粒数与分化小花数的相关不显著(r=0.07,21,可孕小花数=分化小花数*分化小花的可孕花率,可孕花数与分化小花数相关不显著(r=-0.1344)，可孕小花数y与可孕花率（x）呈极显著正相关：y=14.74+0.7841x(r=0.7947*)。,增加可孕花数的关键是减少不孕小花数。,综上所述，提高每穗结实粒数的关键是主攻每穗发育小花数，减少小花退化，增加可孕小花数。,可孕小花数=分化小花数*分化小花的可孕花率,22,培育大穗的途径,增加每穗小穗、小花分化数是提高结实粒数的基础。,减少小穗小花的退化数是提高结实粒数的关健。,培育大穗的途径,23,粒重于开花后形成,四、粒重形成,粒重于开花后形成四、粒重形成,24,1粒重形成过程,籽粒粒重决定于两方面，一是籽粒中胚乳细胞数目的多少，二是单个胚乳细胞的充实状态。,1粒重形成过程,25,通径分析表明，籽粒胚乳细胞数目对粒重的影响最大，单个胚乳细胞重量次之。因此，提高粒重首先要提高胚乳细胞数，其次提高胚乳细胞的充实度（单个胚乳细胞重量）。,通径分析表明，籽粒胚乳细胞数目对粒重的影响最,26,小麦产量形成及高产群体构建课件,27,籽粒灌浆物质的来源,花后光合物质生产 70-90%,花前贮藏物质运转 10-30%,提高粒重的途径,提高花后物质生产是关键，增加花前贮藏物质有利于提高粒重。,2.粒重与花后物质生产关系,籽粒灌浆物质的来源提高粒重的途径2.粒重与花后物质生产关系,28,籽粒重与花后干物质生产量关系表明，粒重与每粒占有花后干物质积累量呈极显著线性正相关：y=3.2941+0.9969x(r=0.8275*)，,表明,粒重的高低主要决定于开花后的干物质积累量。保持后期较大的绿叶面积、维持叶片较高的光合功能是实现高产的重要基础。,籽粒重与花后干物质生产量关系表明，粒重与每粒占有花后干物质,29,小麦产量形成及高产群体构建课件,30,4、高产结构组成,4、高产结构组成,31,不同生产条件和产量水平下，有着不同的产量结构和主攻方向。,中低产田,高产田,超高产田,不同生产条件和产量水平下，有着不同的产量结构和主攻方向。,32,（一）群体结构概念,（二）源库流概念,（三）高产群体质量指标,五、小麦高产群体结构与质量指标,（一）群体结构概念五、小麦高产群体结构与质量指标,33,1.2 源库流理论,源库流理论是Mason和Maskell提出的，于上世纪60年代开始完善成形，主要根据作物器官的功能划分。,源是指光合产物供给源或代谢源，是制造和提供养料的器官，包括能进行光合作用的茎、叶为主体的全部营养器官。,库指光合产物贮藏库或代谢库，也就是接纳或最后贮藏养料的器官，如籽粒、花果、幼叶、根系等。广义的库包括特定时期新生的正在生长的器官如新生叶、茎、根等；而狭义的库仅指收获器官，即产量。,流是指控制养料运输的器官，即输导系统。,1.2 源库流理论,34,作物源库流理论在小麦上的应用，形成了很多成果，如扬州大学彭永欣教授提出：,潜在源是光合源用于籽粒灌浆的最大理论值；,潜在库是小麦籽粒产量的上限，并由潜在源的大小决定；,在流的分析方面，则研究了基部节间、穗下节间与穗轴大维管束间的数量关系约为1.5:1:1。,作物源库流理论在小麦上的应用，形成了很多成果，如扬州大学彭,35,彭永欣教授提出粒叶比作为反映小麦源库是否协调的指标：,粒数/叶面积（cm,2,）：可反映开花前物质积累新干部及花期光合环境的优劣,粒重（mg）/叶面积（cm,2,）：则反映了开花后库对源的调运能力。,这些指标有较好的生物学意义，试验证明也是可靠的。,但叶面积的获取较难，开花前粒数无法确定，因此，该指标不适于开花前的源（广义）库关系是否协调的判断。,从狭义角度（即以籽粒为最终库）考虑，花前只需考虑源的大小。,彭永欣教授提出粒叶比作为反映小麦源库是否协调的指标：,36,流,光合强度,光合面积,光合时间,光合产量,呼吸消耗,源,产品器官,库,非产量器官的生长,临时贮存,非产品库,临时库,临时源,图1作物光合性能理论与作物源库流理论的关系,流光合强度光合面积光合时间光合产量呼吸消耗源产品器官库非产量,37,一级结构层,光合性能 源库,产量构成,三级结构,二级结构,三级结构,叶片（大小、数量）,非叶器官,叶片形成,衰老,气孔的气体交换,光合磷酸化,羧化作用,光呼吸,暗呼吸,光合面积,光合时间,光合速率,呼吸速率,经济系数,源,流,库,穗数,粒数,粒重,苗数,蘖数,成穗数