作物苗情监测原理与方法

作物苗情监测原理与方法,江立庚广西大学农学院2012.5.15,作物苗情监测的意义作物苗情监测基本要求作物苗情监测的主要内容与方法,一、作物苗情监测的意义,及时准确掌握作物生长发育动态、生产特点；总结作物高产规律因苗管理，分类指导的依据；作物生产宏观预测和决策的依据,二、作物苗情监测的基本要求,三、作物苗情监测的主要内容与方法,作物生长发育进程的监测作物生长质量的监测灾害性天气及作物受灾情况监测气象要素,(一)作物生育进程监测,意义：作物生长具有阶段性发育规律各阶段的发育特征是田间管理的依据,阶段发育与物候期,作物的发育包括阶段发育和器官发育。阶段发育是指受温光反应的驱动，植株茎顶端发生质量性的变化，主要是一种生殖生育过程，表现为穗发育期。器官发育是植株发育过程中，不同器官的发生和形态建成的过程，导致植株外部形态学上的变化，构成物候期。,植株的发育阶段或根据茎顶端的阶段发育时期来划分，称为发育期，或根据植株的外部形态学变化来划分，称为物候期。一般发育期分为营养生长期和生殖生长期，以茎顶端显著伸长（穗）为发育标志。物候期可分为出苗期、分蘖期、拔节期、抽穗期、成熟期等。,1、叶片生长与叶龄动态监测,同一作物品种的主茎总叶数在同一地点种植基本保持不变，因此，准确掌握作物的叶龄及其动态，是准确把握作物生育进行的最常用方法。作物器官生长具有相关性，因此，可以根据叶片生长的动态，判断作物的其他器官生长-水稻叶龄模式。,叶片生长与分蘖、拔节的关系,叶蘖同伸规律：主茎n叶与n-3节位分蘖同伸拔节叶龄期：拔节的倒数叶龄期等于伸长节间数减2。有效分蘖临界叶龄期：等于拔节叶龄-3。,叶龄余数与幼穗发育进程的关系：叶龄余数是指主茎尚未抽出的叶片数。根据叶龄余数可推断稻穗的发育进程：第1期：3.5-3.1，第2期：3.0-2.6第3期：2.5-1.6，第4期：1.5-0.9第5期：0.8-0.5，第6期：0.4-0.3第7期：0.2-0.0，第8期：0-抽穗。,叶龄监测方法,确定调查对象与田块。每对象或每田块定点10株，做好标记。从播种或移栽起，每35天调查一次，只记录主茎，用印泥等标记，标记尽量小但又要容易辨认。每片全展叶记为1，没有全展的叶用小数表示，精确到小数点后1位，单株计算累计值。然后计算10片叶的平均数。注意：调查主茎、仅计算完全叶。,水稻冠层叶的监测,水稻冠层叶：顶三叶，高效叶与穗的距离最近；空间上位于冠层最顶端；与穗的发育同步。与产量的关系最密切。监测方法：测定顶三叶的长、宽与面积,叶片的生长速度与历期,出叶速度：每天抽出的叶片数。单位：叶/天。出叶间隔：每抽出一片叶所需要的天数(历期，天/叶）。两者均表示叶片抽出的速度，在数量上互为倒数。一般生育前期的出叶速度较快，出叶间隔较小。但受栽培因素和气候的影响较大。水稻秧苗期，2-4天/叶，分蘖期，4-6天/叶，拔节后，7-9天/叶。温度高，出叶间隔缩短，土壤干旱时出叶间隔延长，栽培密度小时出叶速度加快，出叶间隔变小。,第一苞分化期：在剑叶原基的对面产生苞原基。“一期看不见”,苞原基,剑叶原基,2、幼穗发育动态监测,第一次枝梗原基分化期：第一苞原基增大后，在生长锥上分化出第二苞原基、第三苞原基等，不久在苞的腋部便有新的生长点突起形成，即第一次枝梗原基，分化进一步发展，达到了生长锥的顶端，第一次枝梗的分化即结束。约在这时起，在苞的着生处开始长出苞毛，故称“二期苞毛现”。,第一次枝梗原基,第二次枝梗原基及小穗原基分化期：在第一次枝梗原基下部分化出第二次枝梗原基，幼穗全部被苞毛包覆起来，故称“三期毛丛丛”。这时幼穗的大小约有0.51.0mm。接着，上部第一次枝梗顶端和第二次枝梗上出现颖片原基，这时幼穗长度约在1.01.5mm左右。,第一次枝梗原基,第二次枝梗原基,颖花原基分化期,单个颖花原基,外颖,内颖,第一护颖副护颖第二护颖,颖花苞毛,雌雄蕊形成期：小花出现雌雄蕊原基。此时穗长约5mm。雌雄蕊进一步发育，雄蕊原基分化为花药和花丝，雌蕊分化出胚珠原基，浆片明显，内外颖已经相当发达，可将内部器官完全包住。这时幼穗长约在510mm左右，幼穗的外部形态已初步形成，故称“四期粒粒现”。,外颖雌蕊雄蕊内颖,第一护颖副护颖第二护颖,花粉母细胞形成期：小花和花药的长度增长，小花长度达2mm左右，花药中出现粉囊间隙，花粉母细胞形成，当顶端小花达到这个时期幼穗长约1.54.0cm。由于此时能用肉眼看清小花表面，故称“五期颖壳分”花粉母细胞减数分裂期：花粉母细胞形成后，花粉母细胞增大呈圆形，即进行连续两次分裂，形成四分体。一个花粉母细胞自开始第一次分裂，再经过一次分裂，直到形成四分体的时间，大约为2448h。减数分裂时，小花长约为其最终长的一半左右，故称“六期谷半长”。此时，花药变成黄色。整个稻穗由第一朵小花减数分裂开始，到所有小花减数分裂完成，约需经历57天左右。,花粉内容充实期：四分体分散并收缩成不规则形，这时小花的大小达到全长的85%左右；随后花粉外壳逐渐形成，体积增大，并出现发芽孔。由于内外稃纵向伸长甚速，整个小花呈细长形，花粉外壳进一步完成，体积继续增大，花粉内容逐渐充实，直到内容的充满之前为花粉内容充实期，内、外颖纵向伸长接近停止，横向则迅速增大。当内外颖长宽增加都接近停止时，便开始硅化变硬，叶绿素不断增加，故称“七期穗色绿”。同时，雄蕊雌蕊迅速增长，柱头上依次出现羽状突起。花粉完成期：在小花伸出顶叶鞘前12天内，花粉内容物充满花粉壳内，称为花粉完成期。此时，内外颖全面出现大量叶绿素，花丝迅速伸长，但花粉内雄核和营养核正在分裂，至开花前雄核才形成，至此花粉发育已经完成，稻穗即将从剑叶叶鞘内抽出，故称“八期即出线”。,叶龄余数：主茎尚未抽出的叶片数。,播种期：播种的日期（用日/月表示）。现青期：播后当不完全叶抽出来时称现青（用日/月表示）。移栽期：秧苗移栽的日期（用日/月表示）。返青期：水稻秧苗移栽后，由于植伤的影响，地上部在一定时间内停止生长，经过一定时间后才能恢复正常生长的现象。现青的判断标准：出现“吐水”现象，或地上部有新的叶片出现。用日/月表示。拔节期：50%植株主茎拔节高度早稻1cm以上、晚稻2cm以上的日期。,3、主要物候期的记载(水稻),分蘖始期10%的植株开始分蘖的时期；分蘖期50%的植株开始分蘖的时期；分蘖盛期分蘖发生速度最快的时期；分蘖高峰期单位面积分蘖数最多的时期（最高分蘖期）；有效分蘖期生产上常指分蘖数与有效穗数相等的时期；无效分蘖期发生无效分蘖的时期。有效分蘖与无效分蘖：能抽穗结实且实粒在5粒以上的称为有效分蘖，不能抽穗结实或虽能抽穗，但实粒不够5粒的分蘖。,移栽期最高分蘖期,最高苗数,有效穗数,有效分蘖临界叶龄期,无效分蘖期,有效分蘖期,注意：有效分蘖和无效分蘖属于个体概念，有效分蘖期与无效分蘖期属于群体概念,理论上，可以在拔节期判断分蘖的有效性。拔节时，叶以上时一般为有效分蘖，叶以下为无效分蘖，叶分蘖为动摇分蘖。,幼穗分化始期：即幼穗开始分化的日期，叶龄余数为3.5。孕穗期：一般指50%植株的剑叶全部露出叶鞘的时期。抽穗期：稻穗从剑叶叶鞘内抽出1cm以上时叫抽穗，有10%的植株抽穗叫抽穗始期，有50%的植株抽穗叫抽穗期，有80%的植株抽穗叫齐穗期。乳熟期：50%以上稻穗中部籽粒内容物充满颖壳，其内容物为乳浆状的时期。腊熟期：50%以上稻穗中部籽粒内容物浓粘，无乳浆状物的时期。成熟期：适于收割的时期，早稻有7080%籽粒黄熟，晚稻有95%以上籽粒黄熟。,3、主要物候期的记载(玉米),播种期：播种当天的日期，以月日表示（下同）。出苗期：50的幼苗出土达2厘米高时的日期。拔节期：60%以上的植株基部开始伸长，节间长度达lcm的日期。此时，叶龄指数为30%左右，茎解剖观察，雄穗生长锥开始伸长。,大喇叭口期：60%以上植株的棒三叶（穗位叶及上、下各1叶，叶片尚余4片左右未伸出，一般在抽雄前10天左右）已伸出，但未完全展开，心叶丛生，上平中空，形似大喇叭口状。抽雄期：50%的植株雄穗坚端露出顶叶的日期。吐丝期（抽丝期）：50的植株株雌穗花丝抽出苞叶3厘米的日期。成熟期（收获期）：90的植株果穗苞叶由绿变黄、籽粒硬化的日期。,(二)作物生长质量的监测1、水稻秧苗素质,苗高：由发根处量至最长叶叶尖。叶龄：即秧苗的叶片总数(只计数完全叶)，未完全展开叶片用小数表示。绿叶数：绿色叶片数。单株叶面积：取秧苗10株，用长宽系数（0.73）法分别测定各株秧苗的叶面积，然后计算单株秧苗的叶面积。假茎粗：取秧苗30株，每10株靠排列在一起，测量秧苗基部最宽处，计算平均值。单株带蘖数：取秧苗10株，分株计数分蘖数，求出单株带蘖数。总根数：取秧苗10株，分株计数根数（根长小于0.5cm的不计），求出单株总根数。白根数：指从根尖至根基均为白色的根。地上部干重：将0株秧苗地上部放入烘箱中105杀青30min，然后80烘干至恒重，称重，并换算成100株干重。充实度：秧苗地上部干重与秧苗高度之比，即秧苗单位长度的干物质重。比叶重：秧苗叶片重量与叶片面积之比。根冠比：秧苗根系干重与地上部干重之比。,2、水稻穗粒结构,水稻产量由有效穗数、每穗总粒数、结实率和千粒重四个因素构成。有效穗数：将每点所割稻株按有效穗和无效穗分开，然后计数有效分蘖数量，并计算单位面积的有效穗数。每穗总粒数和结实率：先计数每点园内的禾蔸数，按每点有效穗数/每点禾蔸数计算各点每穴的平均有效穗数。以此为标准，在每点的相邻位置，各取1穴其有效穗数与该点的平均有效穗数相等的稻株。先进行植株主要性状的调查，然后将稻穗取下来，分别计数每穗总粒数和实粒数，按实粒数/总粒数计算结实率。千粒重：从每点晒干的稻谷中，随机取1000粒，每点连续取3次，然后称其重量。若3次取样的误差超过5%，应取第4次，以保证每次取样的误差控制在5%以内。,植株主要性状的调查按如下方法：株高：从植株基部到穗顶部的长度（不包括芒的长度），逐株测量。穗长：从穗颈节到穗顶部的长度（不包括芒的长度），逐穗测量。着粒密度：每穗总粒数/穗长。顶1、顶2、顶3和顶4叶长度：从叶环到叶尖的长度，逐叶测量。谷草比：晒干稻谷与晒干稻草重量之比。根系情况：主要观察根系的颜色与根系的数量等。,3、玉米经济性状,株高：在乳熟期选有代表性的植株10-20株，从地面量至雄穗顶端的高度，求其平均值，以厘米表示。穗位高：与测株高同时进行。从地面量至第一果穗着生节的高度，求其平均值，以厘米表示。穗长：测量穗基部至穗顶端长度，求其平均值，以厘米表示。穗粗：将取样果穗头、尾相间排成一行，量果穗中间的直径，求其平均值，以厘米表示。,秃尖长：测量果穗顶端不结实部分的长度，求其平均值，以厘米表示。单苞行数：计数果穗中部的籽粒行数，求其平均值。行粒数：每穗对称数2行再除以2，为每行粒数，然后求其平均值。粒型：以多数果穗中部籽粒，分硬粒、半马齿、马齿等三种。粒色：分黄、白、紫等色。千