谷子栽培课件.ppt
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1、第一节 概述一、谷子生产在国民经济中的意义谷子(Setaria italica(L.)Beaur V.)属禾本科,黍族,狗尾草属,古称粟,是我国主要栽培作物之一。谷子耐旱、耐癖薄,抗逆性强,适应性广,是很好的抗旱作物;子实外壳坚实,能防湿、防热、防虫、不易霉变,可长期保存。谷子去壳后称小米,含蛋白质11.7%,脂肪4.5%,碳水化合物72.8%,还含有人体所必需的氨基酸和钙、磷、铁及维生素A、B1、胡萝卜素等,小米还可以酿酒、制糖。谷子是粮草兼用作物,粮、草比为1:13。据中国农业科学院畜牧研究所分析,谷草含粗蛋白质3.16%、粗脂肪1.35%、钙0.32%、磷0.14%,其饲料价值接近豆科牧
2、草。谷糠是畜禽的精饲料。粮食蛋氨酸色氨酸赖氨酸苏氨酸苯丙氨酸异亮氨酸亮氨酸缬氨酸小米3011841823385104051205499大米147145286277394258512481玉米14978256257407308981428小麦140135280309514403768514高粱米2532333376614631520567表1 几种主要粮食8种必须氨基酸含量(mg/100g)比较据1996-2000年中国农业统计资料统计,全国谷子种 植 面 积 125万 152万hm2,占全国粮食作物种植面积的1.2%1.4%;总产量213万357万t,占全国粮食总产量的0.5%0.7%;平均单
3、产16042359kg/hm2。谷子主要分布在北方各省,其中种植面积较大的有黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、河北、山西、山东、河南、陕西、甘肃、宁夏等省(自治区)。(二)谷子种植区划根据各地自然条件、耕作制度、种植方式,全国谷子产区划分为四个栽培区。.东北春谷区包括黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古东部。地处北纬40-48,海拔20-400m。无霜期120-170d,年 平 均 气 温 1216,降 雨 量400700mm。华北平原夏谷区包括河南、河北、山东等省。地处北纬3339之间的平原地区,海拔高度在50m以 下,无 霜 期 150250d。年 平 均 气 温1216,年平均降雨量400900mm。内
4、蒙古高原春谷区包括内蒙古、河北省的张家口地区、山西省的雁北地区。地处北纬40-48。海拔150m以上。无霜期125140。日照时数14h以上。年平均2.57,年降雨量250mm。黄河肿中、上游黄土高原春夏谷区包括山西、陕西、宁夏、甘肃等省(自治区)。地处北纬30-40,海拔6001000m,无霜期150200d,日附照时数14h左右,年平均气温715,年降雨量350600mm。第二节 谷子栽培的生物学基础一、谷子的生育进程谷子生育进程包括三个生长阶段,即营养生长阶段,营养生长与生殖生长并进阶段和生殖生长阶段。营养生长阶段指从种子萌发开始到拔节期为止,春谷为4555d,夏谷为2230d;营养生长
5、与生殖生长并进阶段指从拔节到抽穗期为止,春谷为2528d,夏谷为1820d;生殖生长阶段指抽穗期到子粒成熟期,春谷为物60d,夏谷为4250d。二、谷子的生长发育(一)种子萌发与出苗谷子发芽的适宜温度1525、最低温度6、最高温度30。谷子种子发芽需水较少,吸水约占种子重量的25%。适宜的发芽含水量为30%35%,种子发芽最适宜的土壤田间持水量为50%左右。(三)分蘖幼苗45片叶时,地下24个茎节上开始发生分蘖。分蘖多少与品种和栽培条件有关。分蘖性强的品种分蘖可达10个以上。(五)茎的生长谷子茎直立,圆柱形。茎高60150cm,茎节数1525节,少数早熟品种有10节。基部48节密集,组成分蘖节
6、。地上617节节间较长。节间伸长顺序由下而上逐个进行。下部节间开始伸长称拔节。初期茎轩生长较慢,随着生育进程生长加快,孕穗期生长最快,1日可达57cm。(六)幼穗分化形成l.穗的结构穗为顶生穗状圆锥花序,由穗轴、分枝、小穗、小花和刚毛组成。主轴粗壮,主轴上着生13级分枝。小穗着生在第3级分枝上,小穗基部有刚毛35根。每个小穗内有2两个个颖片,内有两朵小花,上位花为完全花,下位花退化。由于穗轴一级分枝长短不同,以及穗轴顶端分叉的有无,构成了不同穗型。常见的穗型有纺锤形、圆筒形、棍棒形、鞭形、鸭嘴形和龙瓜形等。(3)枝梗分化期。植株长出1516片叶时,在伸长的生长锥上出现6排乳头状的突起,而后逐渐
7、发育成为1级分枝。1级分枝原始体膨大呈三角形的扁平圆锥体,在扁平圆锥体上出现互生两行排列的2级分枝原始体突起。在2级分枝原始体上,以垂直方向分化出第3级分枝原始突起。枝梗分化约需13d,枝梗分化期是决定谷子穗码大小、小穗与小花多少的关键时期。(4)小穗分化期。当植株长出1617片叶时,在3级分枝顶端长出乳头状的小穗原基。这些小穗原始体在分化中发生变化,一种是小穗原始体继续膨大,分化成为小穗;另一种是小穗原始体不再继续膨大,而是延长,发育成刚毛。此时期如遇干旱,小穗原始体的膨大就要受到影响。(5)小花分化期。植株长出1718片叶时进入小花分化期。每个膨大的小穗原始体分化出两个小花原始体,最先分化
8、的一朵小花(下位花),只形成外稃与内稃,为不完全花,只有靠上方的第二朵小花(上位花),继续分化。出现1个外稃、1个内稃、3个花药和羽毛状分枝柱头及子房,为完全花。小穗和小花分化大约需1Od。花药分化成花粉母细胞,经四分体发育成花粉粒。此期对外界条件反应敏感,干旱、低温都会引起雌雄态发育不完全,增加不孕花。(七)抽穗开花与子粒形成谷子从抽穗开始到全穗抽出,需要38d。一般主穗开花期为15d左右,分蘖穗开花715d。开花第36d进入盛花期,适宜温度为1822,相对湿度为70%90%。每日开花为两个高峰,以68时和2122时开花数量最多,中午和下午开花很少或根本不开花。每朵小花开放时间需70140m
9、in。开花授粉后,子房开始膨大,胚乳和胚同时发育,进入子粒灌浆期。子粒灌浆分为三个时期;缓慢增长期,开花后的一周之内,灌浆速度缓慢,干物质积累量占全穗总重量的20%左右;灌浆高峰期,开花后725d,干物质积累量占全穗总重量的65%70%。灌浆速度下降期,开花25d后,灌浆速度锐减,子粒进入脱水过程,干物质积累量仅占全穗总重量的10%15%。1营养时期的生长点2生长点开始伸长形成穗节、茎、叶的原始体3.小穗原始体出现第一级分技原基4.第级分枝的排列形式5.第二级分枝完成,并在基部出现三级分枝.6第三级灿灿完成7第三级分枝顶端分化出的小穗原始体:小穗原始体刚毛(作物裁培学,北方本,1995)(二)
10、水分谷子比较耐旱。蒸腾系数为142271,低于高粱(322)、玉米(368)和小麦(513)。苗期耐旱性很强,能忍受暂时的严重干旱,需水量仅占全生育期总需水量的1.5%左右。干旱有利于促进根系发育。拔节至抽穗是谷子需水量最多时期,占全生育期总需水量的50%70%,此时是获得穗大粒多的关键时期。在幼穗分化初期遇到干旱即胎里旱,会影响3级枝梗和小穗小花分化,减少小穗小花数目;穗分化后期,花粉母细胞减数分裂的四分体时期遇到干旱,则会使花粉发育不良或抽不出穗,造成严重干码,产生大量空壳、批谷。从受精到子粒成熟阶段,需水量占全生育期总需水量的30%40%,是决定穗重和粒重的关键时期。此时如遇干旱则影响灌
11、浆,批谷增多,严重减产。(四)养分据测定,每生产子粒100kg,一般需要从土壤中吸收氮素2.53.0kg、磷素1.21.4kg、钾素2.03.8kg,氮、磷、钾比例大致为1:0.5:0.8。不同生育阶段,对氮、磷、钾三要素的要求不同。出苗至拔节需氮较少,占全生育期需氮量的4%6%;拔节至抽穗需氮最多,占全生育期需氮量的45%50%;子粒灌浆期需氮量减少,占全生育期需氮量的30%以上。(五)土壤谷子对土壤要求不甚严格。黏土、砂土都可种植。但以士层深厚、结构良好、有机质含量较丰富的砂质壤土或黏质壤土最为适宜。谷子喜干燥、怕涝,尤其在生育后期,土壤水分过多,容易发生烂根,造成早枯死熟,应及时排水。谷
12、子适宜在微酸和中性土壤上生长。拔节至抽穗为营养生长与生殖生长并进阶段,这个阶段为一生中生长最旺盛时期,由根系生长转移到地上部生长,同化产物的分配中心由根系转移到叶片、茎、鞠和穗,这一时期群体干物质积累量占全生育期总积累量的47.6%左右。开花至灌浆、成熟为生殖生长阶段,光合产物越来越多地输送到子粒中去。同时,营养器官贮存的部分有机物质也开始不断向子粒运转。(二)叶面积动态变化从出苗到拔节为缓慢增长期,叶面积指数以0.51为宜。拔节到抽穗,叶面积发展迅速,至抽穗开花达到最大值,为直线增长期,以45为宜。抽穗到乳熟期,叶面积指数达到最大值后为稳定期,能保持在30d以上不下降或变动很小,稳定期长,有
13、利于提高结实率。从蜡熟至完熟期,叶面积指数逐渐下降为衰亡期,保持在32为宜。二、谷子的品质(一)谷子的品质谷子的品质包括营养品质和食味品质。营养品质主要包括蛋白质、脂肪、淀粉、维生素和矿物质等;食味品质主要指色泽、气味、食昧、硬度等。目前主要以直链淀粉含量、糊化温度和胶稠度作为谷子食味品质的定量测定指标。(二)营养品质与环境1.蛋白质谷子蛋白质含量有随降水量增加而提高的趋势。在同样降水年份,旱地谷子比水地谷子的粗蛋白质含量要高。施用肥料的种类、用量不同,对谷子蛋白质含量影响也不同。据张珠玉试验,在单施氮肥时,0112.5kg/hm2用量范围,其蛋白质含量的增加幅度最大,112.5168.75k
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