白菜栽培的生物学基础.ppt

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1、十字花科制种生物学基础,马 强济源市农科学院,讲授内容,第一节 白菜的一生及其对环境条件的要求第二节 白菜的温光反应特性及其在生产上的应用第三节 白菜主要器官的特征特性第四节 白菜的产量形成及高产白菜的产量结构,第一节白菜的一生及其对环境条件的要求,一、白菜的全生育期 白菜从播种出苗至角果发育成熟所经历的天数就叫白菜的全生育期。,二、白菜的生育时期及其对环境条件的要求,1、发芽出苗期,从播种到子叶平展这一阶段叫发芽出苗期。（1）吸水阶段（2）发芽阶段（3）子叶平展阶段此期要求出苗快、整齐。,发芽出苗期对外界环境条件的要求,水分：田间最大持水量6070%。温度：当日平均气温1822时35天出苗；

2、12左右需78天；8左右需10天；5以下20天；3以下不能发芽。氧气：土壤中缺氧会影响油菜种子的发芽和出苗。pH值：白菜种子在pH3.56.5条件下萌发正常。土壤条件：表土细碎、疏松。,2、苗期,白菜从出苗至现蕾的这一阶段叫苗期。苗前期：出苗至花芽分化前 主要长叶、长根苗后期：从花芽分化至现蕾除了长叶、长根外，还进行分化花芽 苗期要求多长叶、多发根，根颈粗壮，多分化花芽，为壮苗越冬打好基础。,苗期对外界环境条件的要求,温度：适宜温度为1020。光照：每日光照1624小时，白菜出叶快，叶片和根系生长良好。水分：田间最大持水量70%以上，否则叶片分化慢，生长也慢，严重缺水会导致叶片发皱和出现红叶现

3、象。其他栽培条件：尤其是土壤条件对苗期根系发育程度影响很大。,苗期管理技术要点,大白菜从种子萌动开始，在2一l0下经 l5d(天)左右均可感受低温而通过春化。为使苗床内幼苗正常生长且适时通过春化不抽薹，必须严格温度管理。播种后至幼苗拉十字期的苗床管理不需要放风，以防寒保温为主，促使幼苗快速生长。拉十字以后既要注意防寒保温，又要注意放风炼苗。这一时期畦内温度以中午不超过 25、夜间不低于 2为宜。放风时应按放风121由小到大，放风时间 由短到长，放风量 由弱到强的原则进行。,进入 2月，如果 天气晴好，棚内温度急剧升高，放风不及时或放风量过小都会导致烧苗。此时就应充分发挥改良阳畦的优势，撩起两头

4、的薄膜，使畦内与外界的空气充分对流，以保证幼苗平稳生长。,定植前 12周，根据天气情况，白天应逐渐揭去薄膜，夜间由晚盖、少盖到完全不盖，以增强幼苗的耐寒力，使其逐渐适应露地环境。第 1次揭膜一定要在早晨或下午 15：00以后进行，避免强光下猛揭薄膜晒苗。冬季苗床管理还须注意：当幼苗出土以后，不论是阴天还是下雪天都要拉开草苫，以利增加光照及床温。阴天可晚揭早盖，切不可数天不揭，使幼苗因光照不足而发黄，降低抗寒与生长能力。苗期一般不浇水，以防湿度过大发生病害。,3、蕾苔期,白菜从现蕾到初花期这一阶段叫蕾苔期。此期是争取苔壮、枝多、蕾多、果多的关键时期。,蕾苔期对外界环境条件的要求,温度：气温稳定在

5、5以上时现蕾，在10以上抽苔迅速。此时若遇0气温则易受冻，使茎秆开裂和冻死幼蕾。光照：要求充足，促进有效分枝形成和光合产物积累。水分：田间最大持水量80%左右为宜。,4、开花期,白菜从初花到终花这一阶段叫开花期。此期是争取果多、粒多的关键时期。,开花期对外界环境条件的要求,温度：适温1220，以1418最适宜。气温降到10以下，开花数显著减少；5以下不开花；0以下导致花器脱落造成分段结实现象。气温25以上时结实不良。湿度：空气相对湿度为7080%，低于60%或高于94%都不利于开花。水分：田间最大持水量为85%左右。光照：天气晴朗利于蜜蜂传粉结实。大风大雨会造成倒伏，影响正常结实。,低温造成分

6、段结实,5、角果发育成熟期,白菜从终花到成熟这一阶段叫角果发育成熟期。此期是争取籽粒饱满关键时期。,角果发育成熟期对外界环境条件的要求,温度：适温1520，最适温度为16.5。温度过低不利于光合产物的合成与转运；温度过高则造成高温逼熟，灌浆时间缩短，粒重降低。光照：充足，利于后期光合作用和干物质的积累。水分：田间最大持水量不低于70%为宜。肥料：氮肥过多会倒伏或贪青晚熟，亦会加重病害，造成阴角和秕粒。,第二节白菜的温光反应特性及其在生产上的应用,一、白菜的感温性 白菜在生长发育过程中必须经过一个低温阶段（又称春化阶段）才能现蕾、开花和结实，即白菜对低温的感应性。,春化阶段标准,大白菜从种子萌动

7、开始，在2一l0下经 l5d(天)左右均可感受低温而通过春化,二、白菜的感光性,白菜生长发育过程中对日照时间长短（光周期）的反应，即增加日照时数能提早现蕾开花，减少日照时数则会延迟现蕾开花的现象。白菜周期的一段时期称为感光阶段。,白菜是弱感光性,白菜要求花前经历的平均日长接近11小时。我国所有冬白菜（包括冬性、半冬性、春性品种）属于弱感光类型。对光不敏感,第三节白菜主要器官的特征特性,一、白菜的营养器官二、白菜的生殖器官,一、白菜的营养器官（一）根1、根的形态：由主根、侧根、细根和不定根组成圆锥形的直根系。,2、根的作用A.吸收养分和水分；B.固定植株；C.合成核苷酸核酸（分生组织不可缺少）；

8、D.贮藏养分；E.分泌有机酸，溶解土壤中难溶性磷。,3、根系的生长,（1）扎根期：出苗后至越冬期，根系垂直生长快于水平方向生长，称扎根期。（2）扩展期：返青到盛花是根系的扩展期，此时根系生长加快，尤其是抽苔期生长最快，水平方向扩展也较快。（3）衰老期：盛花到成熟是根系的衰老期，根系基本停止生长，活力逐渐下降。,4、根颈的生长,栽培上通常将子叶节以下的幼茎统称为根颈。根颈的生长包括伸长和增粗两个方面：根颈的伸长与品种、种子发芽后的天数、播种密度、施肥量、光照强度、温度、湿度等一系列因素有关。根颈的增粗是由于形成层已开始活动，产生次生韧皮部和次生木质部的结果。一叶期幼茎内部次生木质部的发展是根颈已

9、经开始增粗的内部形态指标。,壮苗与弱苗根颈的差别,壮苗根系发达、根颈粗壮、叶片健旺。弱苗则相反。,壮苗和弱苗根颈内部构造比较（八叶期）陈维培，1981,培育粗壮根颈的措施：,A.适宜定植密度 垄高 15cm、宽 50cm，垄沟宽40cm，根据株行距打孔定植（株距 3350cm），植株小的亲本定植距离应近些，植株大的亲本定植距离应远些。移栽时要带土块。B.定植初期，除浇足缓苗水外，不遇特殊干旱天气一般不再浇水。应及时中耕松土，提高地温。C.当主薹高810cm时进行打顶(只掐花蕾，不打叶片)，其一是为了促进侧枝发育，更重要的是为了调节花期。如果两个亲本的花期相差较多，则开花晚的亲本不 再打顶。D.

10、盛花期是水肥临界期，应加大浇水量，保持地面见干见湿，同时按上述浓度再次进行叶面喷肥。,（二）白菜的主茎,1、主茎形态主茎由子叶节以上幼苗不断生长延伸而形成。生长定型的植株的主茎可分为三段：（1）缩茎段：位于主茎基部。自子叶节量至缩茎段最上一节（以节间长2cm 为界）。节上着生长柄叶。此段不发生腋芽。（2）伸长茎段：位于主茎中部。自缩茎段最上一节量至第一张无柄叶的叶柄基部的长度。节上着生短柄叶。此段上的分枝大部分为无效分枝。（3）苔茎段：位于主茎上部。自第一张无柄叶叶柄基部量至最后一张无柄叶基部的长度。节上着生无柄叶。此段上的分枝能形成有效分枝。,2、主茎的生长,（1）伸长期：从始苔至初花为伸长

11、期。这期间随气温升高，主茎迅速伸长加粗，始花后伸长缓慢。（2）充实期：初花至终花为充实期。干重迅速上升，在此阶段茎秆内大量积累和贮藏营养物质，充实内部组织。（3）物质分解转运期：终花至成熟为物质分解转运期。主茎、分枝和花轴内的贮藏物质经水解转运，供角果和种子发育充实的需要。通常把茎秆粗细作为衡量植株生长状况的重要指标之一，茎秆粗壮的白菜有效分枝多，单株角果数多，每果粒数多，因而产量高。,白菜茎粗与经济性状的关系（江苏农学院，1973）,3、培育壮茎的措施,（1）培育生长健壮、根颈粗短的壮苗作基础。（2）肥水供应充足。在主茎的伸长期和充实期要保证充足的肥水供应。（3）合理密植。使群体中下部有较好

12、的光照条件，保证短柄叶能合成较多的光合产物，而不使茎秆过分伸长。,（三）分枝,分枝由茎秆叶腋间的腋芽发育而成。由主茎上直接抽生的分枝叫一次分枝，又叫大分枝。由一次分枝的叶腋里抽生的分枝叫二次分枝。依此类推产生很多分枝。从二次分枝开始统称为小分枝。,3、分枝与产量白菜各分枝的结果情况（曾宪文，1975）,白菜产量因素在不同分枝上的分布（郭子荣，1987。早熟种：江油19，3088，万油17；中熟种：绵油26，西南302，802-2）,4、影响分枝生长的条件,（1）播种期（2）密度（3）追肥期 白菜追肥期对分枝数的影响（江苏农学院，1975）,（四）叶,1、叶的分类（1）子叶：由原种子中两片肥厚的

13、子叶出土后形成。形状有：心脏形、肾脏形、叉形。（2）真叶：茎上各节着生的叶片叫真叶，仅有叶片和叶柄（或无叶柄），为不完全叶。叶形有：完整叶、裂叶。叶缘有：全缘、波状。叶色有：黄绿、浅绿、深绿。,苗期叶片功能 在苗期，至抽苔期结束，生长发育和产量形成都有深远影响。因此，生产上要求培育壮苗，保证一定数量叶健壮生长，对于创高产十分必要。薹茎叶 是抽苔期出生的，约占主茎总叶数的1/4。寿命为5070天左右，自下而上逐渐缩短。薹茎叶功能 主要在初花后，光合产物主要运输到本节位分枝，供角果和种子发育用，对种子千粒重影响较大。因此，在角果发育成熟期应注意养根保叶，有利增加粒重。,2、主茎叶片数的变化 白菜主

14、茎的总叶数因品种特性、播期早迟和环境条件的不同，差异较大。3、叶片出生速度 叶片的出生快慢，因品种、温度、营养和生育阶段等条件而异：早熟品种比晚熟品种出叶快；温度高出叶快（在苗期，当土壤水分和养分适宜时，气温16以上每出1片叶约需3天，1016需45天，69需78天）；肥水充足出叶快 幼苗严重缺肥时，出生一张叶需8.1天，肥水充足则需4.4 天。,4、叶片的生命活动,（1）伸长期：从叶片出生到生长至最大面积时为止，约占叶片寿命的三分之二，此时叶片光合强度最高。（2）延续期：叶片生长定型后至变黄衰老前的时期，光合强度降低，直至变黄衰老时出现负值。约占叶片寿命的三分之一。（3）衰老期：指全叶二分之

15、一以上变黄直至脱落的时期。,二、白菜的生殖器官,（一）花1、花序：由主茎和分枝顶端生长锥分生组织细胞分化而来。为总状无限花序。着生在主茎顶端的称主花序（主轴、主序）；着生在分枝顶端的称为分枝花序。花序上着生花朵的一段枝干称为花轴，谢花后称为果轴。2、花器的构造：由花柄、花萼、花冠、雄蕊、雌蕊、蜜腺等部分组成。,花芽分化顺序：,全株花芽分化顺序：主花序一次分枝花序二次分枝花序。同是一次分枝花序的花芽分化顺序：上部分枝花序中下部分枝花序中部分枝花序。在一个花序上花芽分化顺序：由下而上。,一朵白菜花的分化过程（西南农学院，1960）,油菜花蕾分化过程图,（1）花柄：着生于花轴上，谢花后称为果柄，角果

16、成熟前为绿色。（2）花萼：位于花的最外层，由四枚狭长的萼片组成，蕾期呈绿色，花期色泽渐转淡，略呈黄绿色。（3）花冠：由四枚花瓣组成，开花时展开呈十字状。颜色多为黄、淡黄、金黄，也有乳白色、白色的花瓣。（4）雄蕊：由六枚组成，四长两短，称四强雄蕊。雄蕊由花丝和花药两部分组成。（5）雌蕊：由子房、花柱、柱头组成。外形似酒瓶状。谢花后柱头和花柱均不脱落，发育为果喙。（6）蜜腺：位于子房基部，四枚，粒状，绿色，分泌蜜汁。,3、花朵开放过程,（1）现露阶段：当花蕾膨大，花柄已伸长时，在开花的前一天下午，花萼顶端合缝处显露出黄色花瓣。（2）伸长阶段：黄色花瓣逐渐伸长，其显露部分逐渐扩大，至翌晨4时后，互相

17、重叠的花瓣呈松散状。（3）展开阶段：花瓣松散程度逐渐增大，顶端渐现小口，至上午810时左右，花瓣完全展开呈十字状。此时花药破裂，散出花粉。（4）萎落阶段：展开的花瓣约在24小时后又逐渐闭合，花瓣边缘开始萎缩。一般34天左右花瓣即脱落。每天的开花时间为619时，以上午911时开花最集中。,4、开花顺序,整株而言:主花序最先开始开花，其次是第一次分枝，由上而下依次开放。第二次分枝及第三次分枝依此类推。同一花序:由下而上依次开放。,花瓣着生状态,侧叠,分离,覆瓦,5、授粉与受精,授粉：主要靠昆虫传粉，风力也有一定的传粉作用。每朵花的花粉粒有714万粒。花粉粒呈长椭圆形。受精：花粉粒附着在柱头上45分

18、钟后即可发芽，生出花粉管。随后花粉管即伸入花柱中，经1824小时，即可完成双受精过程。,（二）角果,1、角果的形态：白菜的果实为角果，由雌蕊发育而成。角果由果喙、果身、果柄组成。果喙由花柱发育而成，果身由子房发育而成，果柄即原来的花柄。角果的形态和大小因白菜的类型和品种而有差异。,2、角果的发育,角果是由雌蕊发育而成。在一个单株上，角果的发育顺序与开花顺序完全一致。每个角果的发育过程是角果的长度增加较快，宽度增加较慢。,3、角果着生状态,直生型：果柄与果轴所成角度近于90度，果身近似垂直着生于果轴，如多数如甘蓝。斜生型：果柄与果轴所成角度为4060度左右，如白菜。,4、白菜的结果率,白菜单株有

19、效角果200500个，仅占总花蕾数的4070%，蕾角脱落数约2040%，不实角果（阴角）约占1020%。（1）脱落与阴角 落蕾一般发生在蕾长2mm左右，此时蕾的色泽由绿变黄转白脱落。花序顶梢部落蕾较多。落花一般在花期遇到低温时发生，花冠由黄变白，雌蕊由绿变黄而死。落果发生在雌蕊受精后形成小角果时，果皮由绿变黄而脱落。阴角即油菜的无效角果，只有角果皮而无种子，或含有极少的不饱满种子。,（2）脱落与阴角的发生部位和时期,（3）引起脱落与阴角的原因,内在原因有：生理过程不协调，养分亏缺。菜各花序可溶性糖含量和干物质与脱落的比较（安徽农科院，1963）,花器官发育不正常。花器官发育与脱落及阴角率（中国

20、科学院上海植生所，1962）,受精过程受阻。白菜开花时，花粉遇雨破裂，失去发芽能力.遇到过低或过高温度，花粉生活力降低，使花粉管伸长缓慢，未能达到胚珠即停止生长，或失去受精能力，不能完成受精作用。,造成脱落与阴角的外在因素有：,肥料不足。施用花肥有减少脱落和阴角、提高结果率的作用。密度过高。白菜种植1万株/亩脱落率为29.539.7%，2万株/亩为47.259.8%，3万株/亩为58.1%，4万株为53.9%，5万株为81.6%。气候不良。气温低于0或高于21时，都会使蕾、花、角果脱落增多，开花数下降。相对湿度8994%或低于50%时脱落率增加。病虫危害。受病毒病、菌核病、蚜虫等危害的植株，脱

21、落及阴角严重。,（三）种子,白菜的种子是由胚珠受精发育而成的。1、种子的形状：球形、近似球形、卵圆形、不规则棱形等。但绝大多数为球形或近似球形。2、种子的大小：依品种不同而异。,3、种皮颜色,有黑色、淡褐色、淡黄色、金黄色、黄色等颜色。,4、白菜的结籽率,白菜的每角胚珠数有3040个，但每角粒数只有1020粒左右。影响白菜结籽率的原因有：（1）胚珠发育情况 白菜角果结籽率在植株不同部位的变化（四川农学院，1959）,（2）环境条件影响,白菜结籽率与气候条件条件的关系（上海农科院，1973）,（3）肥料的影响,施肥对角果结籽率的影响（%）江苏农学院，1975,（5）种子在植株上的部位：中部的籽粒

22、粒重高于上下部位的籽粒。（6）栽培技术：主要是肥水管理直接影响种子的粒重。增施P、K、B肥可提高粒重。,第四节白菜的产量形成及高产白菜的产量结构,一、白菜产量形成因素二、白菜产量形成过程三、高产白菜的产量结构与高产途径,第四节白菜的产量形成及高产白菜的产量结构,一、白菜产量形成因素白菜产量是由单位面积上的角果数、每果粒数和粒重组成。即：每亩产量（kg）=每亩有效角果数每果粒数千粒重（g）/10001000 白菜不同产量水平的产量结构变化（郭子荣，1987）,二、白菜产量形成过程,单位面积上角果数的形成单位面积上的角果数来自单位面积上的株数和单株角果数。即：每亩角果数=每亩株数单株角果数1、增加

23、单位面积上株数方法是提高种植密度。根据具体情况而定，瘦地宜密，肥地则稀，合理密植。,2、增加单株角果数单株角果数=主花序角果数+一次分枝角果数+二次分枝角果数 主要是增加一次分枝数和每个分枝上的有效角果数。,增加一次有效分枝数：,途径是增加主茎总叶数和提高成枝率。增加主茎总叶数，必须做到适时播种和加强苗前期的田间管理。提高成枝率主要是通过合理密植，合理种植方式，以及合理施肥等方法来解决。种植方式以采取宽窄行较为合理。合理施肥是在施足底肥、苗肥的前提下，注意看苗施苔肥，促进形成多的分枝。,增加每个分枝上的角果数：,现蕾前分化的花芽为有效花芽，反之则为无效花芽，故现蕾前是决定单株有效花芽数的重要时

24、期。增加现蕾前的花芽数，必须在培育壮苗的基础上，特别注意底肥、苗肥的施用。特别是在开花期要注意防止幼蕾、幼果的脱落。,（二）每果粒数的形成,每果粒数=每果胚珠数+胚珠受精%+结合子发育%整株花的胚珠数的决定期约在现蕾前至盛花期。胚珠受精率与气候条件、营养状况有关。结合子发育率与油菜后期长势和栽培条件好坏有关。增加每果粒数的措施：A.采用养蜂传粉，使受精过程正常，提高结实率。B.满足油菜结实期间的营养条件，看苗施用苔肥和花肥。C.采取宽窄行种植方式，增强植株光照，特别是增强中、下部角果的光照，增加光合产物，提高结实率。,（三）粒重的形成 粒重=植株体内贮藏物质（40%）+茎枝叶绿色部 分光合产物（20%）+绿色果皮光合产物（40%）增加粒重的措施：A.保证前期生长健壮，使体内贮藏较多的营养物质。B.宽窄行种植利于透光，保证后期的光合作用。C.根外追肥。D.注意抗旱排水、防治病虫害。,三、高产白菜的产量结构与高产途径,不同生产水平的高产 随着品种的改良，生产条件的改善，技术的进步而不同。因而不同的时代，不同地区高产的标准也有不同。,白菜“春发”高产技术途径,白菜“春发”是指在惊蛰（3月上旬）左右单株绿叶数达到912片，叶面积指数1.5以上。关键技术：（1）选用中熟品种。（2）培育大壮苗。（3）加大种植密度。（4）施肥。底肥占总施肥量的7080%。,