白菜栽培的生物學(xué)基礎(chǔ)

1、十字花科制種生物學(xué)基礎(chǔ),講授內(nèi)容,第一節(jié) 白菜的一生及其對(duì)環(huán)境條件的要求 第二節(jié) 白菜的溫光反應(yīng)特性及其在生產(chǎn)上的應(yīng)用 第三節(jié) 白菜主要器官的特征特性 第四節(jié) 白菜的產(chǎn)量形成及高產(chǎn)白菜的產(chǎn)量結(jié)構(gòu),第一節(jié)白菜的一生及其對(duì)環(huán)境條件的要求,一、白菜的全生育期 白菜從播種出苗至角果發(fā)育成熟所經(jīng)歷的天數(shù)就叫白菜的全生育期。,二、白菜的生育時(shí)期及其對(duì)環(huán)境條件的要求,1、發(fā)芽出苗期,從播種到子葉平展這一階段叫發(fā)芽出苗期。 （1）吸水階段 （2）發(fā)芽階段 （3）子葉平展階段 此期要求出苗快、整齊。,發(fā)芽出苗期對(duì)外界環(huán)境條件的要求,水分：田間最大持水量6070%。 溫度：當(dāng)日平均氣溫1822時(shí)35天出苗；12左

2、右需78天；8左右需10天；5以下20天；3以下不能發(fā)芽。 氧氣：土壤中缺氧會(huì)影響油菜種子的發(fā)芽和出苗。 pH值：白菜種子在pH3.56.5條件下萌發(fā)正常。 土壤條件：表土細(xì)碎、疏松。,2、苗期,白菜從出苗至現(xiàn)蕾的這一階段叫苗期。 苗前期：出苗至花芽分化前 主要長葉、長根 苗后期：從花芽分化至現(xiàn)蕾 除了長葉、長根外，還進(jìn)行分化花芽 苗期要求多長葉、多發(fā)根，根頸粗壯，多分化花芽，為壯苗越冬打好基礎(chǔ)。,苗期對(duì)外界環(huán)境條件的要求,溫度：適宜溫度為1020。 光照：每日光照1624小時(shí)， 白菜出葉快，葉片和根系生長良好。 水分：田間最大持水量70%以上，否則葉片分化慢，生長也慢，嚴(yán)重缺水會(huì)導(dǎo)致葉片發(fā)皺

3、和出現(xiàn)紅葉現(xiàn)象。 其他栽培條件：尤其是土壤條件對(duì)苗期根系發(fā)育程度影響很大。,苗期管理技術(shù)要點(diǎn),大白菜從種子萌動(dòng)開始，在2一l0下經(jīng) l5d(天)左右均可感受低溫而通過春化。 為使苗床內(nèi)幼苗正常生長且適時(shí)通過春化不抽薹，必須嚴(yán)格溫度管理。 播種后至幼苗拉十字期的苗床管理不需要放風(fēng)，以防寒保溫為主，促使幼苗快速生長。拉十字以后既要注意防寒保溫 ，又要注意放風(fēng)煉苗。這一時(shí)期畦內(nèi)溫度以中午不超過 25、夜間不低于 2為宜。放風(fēng)時(shí)應(yīng)按放風(fēng)121由小到大，放風(fēng)時(shí)間 由短到長 ，放風(fēng)量 由弱到強(qiáng)的原則進(jìn)行 。,進(jìn)入 2月 ，如果 天氣晴好，棚內(nèi)溫度急劇升高，放風(fēng)不及時(shí)或放風(fēng)量過小都會(huì)導(dǎo)致燒苗。此時(shí)就應(yīng)充分發(fā)

4、揮改良陽畦的優(yōu)勢(shì)，撩起兩頭的薄膜，使畦內(nèi)與外界的空氣充分對(duì)流 ，以保證幼苗平穩(wěn)生長。,定植前 12周，根據(jù)天氣情況，白天應(yīng)逐漸揭去薄膜，夜間由晚蓋、少蓋到完全不蓋，以增強(qiáng)幼苗的耐寒力，使其逐漸適應(yīng)露地環(huán)境。 第 1次揭膜一定要在早晨或下午 15：00以后進(jìn)行 ，避免強(qiáng)光下猛揭薄膜曬苗。 冬季苗床管理還須注意：當(dāng)幼苗出土以后，不論是陰天還是下雪天都要拉開草苫 ，以利增加光照及床溫。 陰天可晚揭早蓋，切不可數(shù)天不揭，使幼苗因光照不足而發(fā)黃，降低抗寒與生長能力。苗期一般不澆水，以防濕度過大發(fā)生病害。,3、蕾苔期,白菜從現(xiàn)蕾到初花期這一階段叫蕾苔期。 此期是爭取苔壯、枝多、蕾多、果多的關(guān)鍵時(shí)期。,蕾苔

5、期對(duì)外界環(huán)境條件的要求,溫度：氣溫穩(wěn)定在5以上時(shí)現(xiàn)蕾，在10以上抽苔迅速。此時(shí)若遇0氣溫則易受凍，使莖稈開裂和凍死幼蕾。 光照：要求充足，促進(jìn)有效分枝形成和光合產(chǎn)物積累。 水分：田間最大持水量80%左右為宜。,4、開花期,白菜從初花到終花這一階段叫開花期。 此期是爭取果多、粒多的關(guān)鍵時(shí)期。,開花期對(duì)外界環(huán)境條件的要求,溫度：適溫1220，以1418最適宜。氣溫降到10以下，開花數(shù)顯著減少；5以下不開花；0以下導(dǎo)致花器脫落造成分段結(jié)實(shí)現(xiàn)象。氣溫25以上時(shí)結(jié)實(shí)不良。 濕度：空氣相對(duì)濕度為7080%，低于60%或高于94%都不利于開花。 水分：田間最大持水量為85%左右。 光照：天氣晴朗利于蜜蜂傳粉

6、結(jié)實(shí)。大風(fēng)大雨會(huì)造成倒伏，影響正常結(jié)實(shí)。,低溫造成分段結(jié)實(shí),5、角果發(fā)育成熟期,白菜從終花到成熟這一階段叫角果發(fā)育成熟期。此期是爭取籽粒飽滿關(guān)鍵時(shí)期。,角果發(fā)育成熟期對(duì)外界環(huán)境條件的要求,溫度：適溫1520，最適溫度為16.5。溫度過低不利于光合產(chǎn)物的合成與轉(zhuǎn)運(yùn)；溫度過高則造成高溫逼熟，灌漿時(shí)間縮短，粒重降低。 光照：充足，利于后期光合作用和干物質(zhì)的積累。 水分：田間最大持水量不低于70%為宜。 肥料：氮肥過多會(huì)倒伏或貪青晚熟，亦會(huì)加重病害，造成陰角和秕粒。,第二節(jié)白菜的溫光反應(yīng)特性及其在生產(chǎn)上的應(yīng)用,一、白菜的感溫性 白菜在生長發(fā)育過程中必須經(jīng)過一個(gè)低溫階段（又稱春化階段）才能現(xiàn)蕾、開花和結(jié)

7、實(shí)，即白菜對(duì)低溫的感應(yīng)性。,春化階段標(biāo)準(zhǔn),大白菜從種子萌動(dòng)開始，在2一l0下經(jīng) l5d(天)左右均可感受低溫而通過春化,二、白菜的感光性,白菜生長發(fā)育過程中對(duì)日照時(shí)間長短（光周期）的反應(yīng)，即增加日照時(shí)數(shù)能提早現(xiàn)蕾開花，減少日照時(shí)數(shù)則會(huì)延遲現(xiàn)蕾開花的現(xiàn)象。白菜周期的一段時(shí)期稱為感光階段。,白菜是弱感光性,白菜要求花前經(jīng)歷的平均日長接近11小時(shí)。我國所有冬白菜（包括冬性、半冬性、春性品種）屬于弱感光類型。 對(duì)光不敏感,第三節(jié)白菜主要器官的特征特性,一、白菜的營養(yǎng)器官 二、白菜的生殖器官,一、白菜的營養(yǎng)器官 （一）根 1、根的形態(tài)：由主根、側(cè)根、細(xì)根和不定根組成圓錐形的直根系。,2、根的作用 A.吸

8、收養(yǎng)分和水分； B.固定植株； C.合成核苷酸核酸（分生組織不可缺少）； D.貯藏養(yǎng)分； E.分泌有機(jī)酸，溶解土壤中難溶性磷。,3、根系的生長,（1）扎根期：出苗后至越冬期，根系垂直生長快于水平方向生長，稱扎根期。 （2）擴(kuò)展期：返青到盛花是根系的擴(kuò)展期，此時(shí)根系生長加快，尤其是抽苔期生長最快，水平方向擴(kuò)展也較快。 （3）衰老期：盛花到成熟是根系的衰老期，根系基本停止生長，活力逐漸下降。,4、根頸的生長,栽培上通常將子葉節(jié)以下的幼莖統(tǒng)稱為根頸。 根頸的生長包括伸長和增粗兩個(gè)方面： 根頸的伸長與品種、種子發(fā)芽后的天數(shù)、播種密度、施肥量、光照強(qiáng)度、溫度、濕度等一系列因素有關(guān)。 根頸的增粗是由于形成

9、層已開始活動(dòng)，產(chǎn)生次生韌皮部和次生木質(zhì)部的結(jié)果。 一葉期幼莖內(nèi)部次生木質(zhì)部的發(fā)展是根頸已經(jīng)開始增粗的內(nèi)部形態(tài)指標(biāo)。,壯苗與弱苗根頸的差別,壯苗根系發(fā)達(dá)、根頸粗壯、葉片健旺。弱苗則相反。,壯苗和弱苗根頸內(nèi)部構(gòu)造比較（八葉期）陳維培，1981,培育粗壯根頸的措施：,A.適宜定植密度 壟高 15cm、寬 50cm，壟溝寬40cm，根據(jù)株行距打孔定植（株距 3350cm），植株小的親本定植距離應(yīng)近些，植株大的親本定植距離應(yīng)遠(yuǎn)些。移栽時(shí)要帶土塊。 B.定植初期，除澆足緩苗水外，不遇特殊干旱天氣一般不再澆水。應(yīng)及時(shí)中耕松土，提高地溫。 C.當(dāng)主薹高810cm時(shí)進(jìn)行打頂(只掐花蕾，不打葉片)，其一是為了促進(jìn)

10、側(cè)枝發(fā)育，更重要的是為了調(diào)節(jié)花期。如果兩個(gè)親本的花期相差較多，則開花晚的親本不 再打頂。 D.盛花期是水肥臨界期，應(yīng)加大澆水量，保持地面見干見濕，同時(shí)按上述濃度再次進(jìn)行葉面噴肥。,（二）白菜的主莖,1、主莖形態(tài) 主莖由子葉節(jié)以上幼苗不斷生長延伸而形成。 生長定型的植株的主莖可分為三段： （1）縮莖段：位于主莖基部。自子葉節(jié)量至縮莖段最上一節(jié) （以節(jié)間長2cm 為界）。節(jié)上著生長柄葉。此段不發(fā)生腋芽。 （2）伸長莖段：位于主莖中部。自縮莖段最上一節(jié)量至第一張 無柄葉的葉柄基部的長度。節(jié)上著生短柄葉。此段上的分枝 大部分為無效分枝。 （3）苔莖段：位于主莖上部。自第一張無柄葉葉柄基部量至 最后一張

11、無柄葉基部的長度。節(jié)上著生無柄葉。此段上的分枝 能形成有效分枝。,2、主莖的生長,（1）伸長期：從始苔至初花為伸長期。這期間隨氣溫升高，主莖迅速伸長加粗，始花后伸長緩慢。 （2）充實(shí)期：初花至終花為充實(shí)期。干重迅速上升，在此階段莖稈內(nèi)大量積累和貯藏營養(yǎng)物質(zhì)，充實(shí)內(nèi)部組織。 （3）物質(zhì)分解轉(zhuǎn)運(yùn)期：終花至成熟為物質(zhì)分解轉(zhuǎn)運(yùn)期。主莖、分枝和花軸內(nèi)的貯藏物質(zhì)經(jīng)水解轉(zhuǎn)運(yùn)，供角果和種子發(fā)育充實(shí)的需要。 通常把莖稈粗細(xì)作為衡量植株生長狀況的重要指標(biāo)之一，莖稈粗壯的白菜有效分枝多，單株角果數(shù)多，每果粒數(shù)多，因而產(chǎn)量高。,白菜莖粗與經(jīng)濟(jì)性狀的關(guān)系（江蘇農(nóng)學(xué)院，1973）,3、培育壯莖的措施,（1）培育生長健壯、

12、根頸粗短的壯苗作基礎(chǔ)。 （2）肥水供應(yīng)充足。在主莖的伸長期和充實(shí)期要保證充足的肥水供應(yīng)。 （3）合理密植。使群體中下部有較好的光照條件，保證短柄葉能合成較多的光合產(chǎn)物，而不使莖稈過分伸長。,（三）分枝,分枝由莖稈葉腋間的腋芽發(fā)育而成。 由主莖上直接抽生的分枝叫一次分枝，又叫大分枝。 由一次分枝的葉腋里抽生的分枝叫二次分枝。 依此類推產(chǎn)生很多分枝。從二次分枝開始統(tǒng)稱為小分枝。,3、分枝與產(chǎn)量白菜各分枝的結(jié)果情況（曾憲文，1975）,白菜產(chǎn)量因素在不同分枝上的分布（郭子榮，1987。早熟種：江油19，3088，萬油17；中熟種：綿油26，西南302，802-2）,4、影響分枝生長的條件,（1）播種

13、期 （2）密度 （3）追肥期 白菜追肥期對(duì)分枝數(shù)的影響（江蘇農(nóng)學(xué)院，1975）,（四）葉,1、葉的分類 （1）子葉：由原種子中兩片肥厚的子葉出土后形成。 形狀有：心臟形、腎臟形、叉形。 （2）真葉：莖上各節(jié)著生的葉片叫真葉，僅有葉片和葉柄（或無葉柄），為不完全葉。 葉形有：完整葉、裂葉。 葉緣有：全緣、波狀。 葉色有：黃綠、淺綠、深綠。,苗期葉片功能 在苗期，至抽苔期結(jié)束，生長發(fā)育和產(chǎn)量形成都有深遠(yuǎn)影響。因此，生產(chǎn)上要求培育壯苗，保證一定數(shù)量葉健壯生長，對(duì)于創(chuàng)高產(chǎn)十分必要。 薹莖葉 是抽苔期出生的，約占主莖總?cè)~數(shù)的1/4。壽命為5070天左右，自下而上逐漸縮短。 薹莖葉功能 主要在初花后，光合

14、產(chǎn)物主要運(yùn)輸?shù)奖竟?jié)位分枝，供角果和種子發(fā)育用，對(duì)種子千粒重影響較大。因此，在角果發(fā)育成熟期應(yīng)注意養(yǎng)根保葉，有利增加粒重。,2、主莖葉片數(shù)的變化 白菜主莖的總?cè)~數(shù)因品種特性、播期早遲和環(huán)境條件的不同，差異較大。 3、葉片出生速度 葉片的出生快慢，因品種、溫度、營養(yǎng)和生育階段等條件而異： 早熟品種比晚熟品種出葉快； 溫度高出葉快（在苗期，當(dāng)土壤水分和養(yǎng)分適宜時(shí)，氣溫16以上每出1片葉約需3天，1016需45天，69需78天）； 肥水充足出葉快 幼苗嚴(yán)重缺肥時(shí)，出生一張葉需8.1天，肥水充足則需4.4 天。,4、葉片的生命活動(dòng),（1）伸長期：從葉片出生到生長至最大面積時(shí)為止，約占葉片壽命的三分之二，

15、此時(shí)葉片光合強(qiáng)度最高。 （2）延續(xù)期：葉片生長定型后至變黃衰老前的時(shí)期，光合強(qiáng)度降低，直至變黃衰老時(shí)出現(xiàn)負(fù)值。約占葉片壽命的三分之一。 （3）衰老期：指全葉二分之一以上變黃直至脫落的時(shí)期。,二、白菜的生殖器官,（一）花 1、花序： 由主莖和分枝頂端生長錐分生組織細(xì)胞分化而來。為總狀無限花序。 著生在主莖頂端的稱主花序（主軸、主序）；著生在分枝頂端的稱為分枝花序。 花序上著生花朵的一段枝干稱為花軸，謝花后稱為果軸。 2、花器的構(gòu)造：由花柄、花萼、花冠、雄蕊、雌蕊、蜜腺等部分組成。,花芽分化順序：,全株花芽分化順序：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順序：上部分枝花序中下

16、部分枝花序中部分枝花序。 在一個(gè)花序上花芽分化順序：由下而上。,一朵白菜花的分化過程（西南農(nóng)學(xué)院，1960）,油菜花蕾分化過程圖,（1）花柄：著生于花軸上，謝花后稱為果柄，角果成熟前為綠色。 （2）花萼：位于花的最外層，由四枚狹長的萼片組成，蕾期呈綠色，花期色澤漸轉(zhuǎn)淡，略呈黃綠色。 （3）花冠：由四枚花瓣組成，開花時(shí)展開呈十字狀。顏色多為黃、淡黃、金黃，也有乳白色、白色的花瓣。 （4）雄蕊：由六枚組成，四長兩短，稱四強(qiáng)雄蕊。雄蕊由花絲和花藥兩部分組成。 （5）雌蕊：由子房、花柱、柱頭組成。外形似酒瓶狀。謝花后柱頭和花柱均不脫落，發(fā)育為果喙。 （6）蜜腺：位于子房基部，四枚，粒狀，綠色，分泌蜜汁

17、。,3、花朵開放過程,（1）現(xiàn)露階段：當(dāng)花蕾膨大，花柄已伸長時(shí)，在開花的前一天下午，花萼頂端合縫處顯露出黃色花瓣。 （2）伸長階段：黃色花瓣逐漸伸長，其顯露部分逐漸擴(kuò)大，至翌晨4時(shí)后，互相重疊的花瓣呈松散狀。 （3）展開階段：花瓣松散程度逐漸增大，頂端漸現(xiàn)小口，至上午810時(shí)左右，花瓣完全展開呈十字狀。此時(shí)花藥破裂，散出花粉。 （4）萎落階段：展開的花瓣約在24小時(shí)后又逐漸閉合，花瓣邊緣開始萎縮。一般34天左右花瓣即脫落。 每天的開花時(shí)間為619時(shí)，以上午911時(shí)開花最集中。,4、開花順序,整株而言:主花序最先開始開花，其次是第一次分枝，由上而下依次開放。第二次分枝及第三次分枝依此類推。 同一

18、花序:由下而上依次開放。,花瓣著生狀態(tài),側(cè)疊,分離,覆瓦,5、授粉與受精,授粉：主要靠昆蟲傳粉，風(fēng)力也有一定的傳粉作用。每朵花的花粉粒有714萬粒?；ǚ哿３书L橢圓形。 受精：花粉粒附著在柱頭上45分鐘后即可發(fā)芽，生出花粉管。隨后花粉管即伸入花柱中，經(jīng)1824小時(shí)，即可完成雙受精過程。,（二）角果,1、角果的形態(tài)：白菜的果實(shí)為角果，由雌蕊發(fā)育而成。角果由果喙、果身、果柄組成。 果喙由花柱發(fā)育而成，果身由子房發(fā)育而成，果柄即原來的花柄。 角果的形態(tài)和大小因白菜的類型和品種而有差異。,2、角果的發(fā)育,角果是由雌蕊發(fā)育而成。在一個(gè)單株上，角果的發(fā)育順序與開花順序完全一致。每個(gè)角果的發(fā)育過程是角果的長度

19、增加較快，寬度增加較慢。,3、角果著生狀態(tài),直生型：果柄與果軸所成角度近于90度，果身近似垂直著生于果軸，如多數(shù)如甘藍(lán)。 斜生型：果柄與果軸所成角度為4060度左右，如白菜。,4、白菜的結(jié)果率,白菜單株有效角果200500個(gè)，僅占總花蕾數(shù)的4070%，蕾角脫落數(shù)約2040%，不實(shí)角果（陰角）約占1020%。 （1）脫落與陰角 落蕾一般發(fā)生在蕾長2mm左右，此時(shí)蕾的色澤由綠變黃轉(zhuǎn)白脫落?；ㄐ蝽斏也柯淅佥^多。 落花一般在花期遇到低溫時(shí)發(fā)生，花冠由黃變白，雌蕊由綠變黃而死。 落果發(fā)生在雌蕊受精后形成小角果時(shí)，果皮由綠變黃而脫落。 陰角即油菜的無效角果，只有角果皮而無種子，或含有極少的不飽滿種子。,（

20、2）脫落與陰角的發(fā)生部位和時(shí)期,（3）引起脫落與陰角的原因,內(nèi)在原因有： 生理過程不協(xié)調(diào)，養(yǎng)分虧缺。 菜各花序可溶性糖含量和干物質(zhì)與脫落的比較 （安徽農(nóng)科院，1963）,花器官發(fā)育不正常。 花器官發(fā)育與脫落及陰角率（中國科學(xué)院上海植生所，1962）,受精過程受阻。 白菜開花時(shí)，花粉遇雨破裂，失去發(fā)芽能力. 遇到過低或過高溫度，花粉生活力降低，使花粉管伸長緩慢，未能達(dá)到胚珠即停止生長，或失去受精能力，不能完成受精作用。,造成脫落與陰角的外在因素有：,肥料不足。施用花肥有減少脫落和陰角、提高結(jié)果率的作用。 密度過高。白菜種植1萬株/畝脫落率為29.539.7%，2萬株/畝為47.259.8%，3萬

21、株/畝為58.1%，4萬株為53.9%，5萬株為81.6%。 氣候不良。氣溫低于0或高于21時(shí)，都會(huì)使蕾、花、角果脫落增多，開花數(shù)下降。相對(duì)濕度8994%或低于50%時(shí)脫落率增加。 病蟲危害。受病毒病、菌核病、蚜蟲等危害的植株，脫落及陰角嚴(yán)重。,（三）種子,白菜的種子是由胚珠受精發(fā)育而成的。 1、種子的形狀：球形、近似球形、卵圓形、不規(guī)則棱形等。但絕大多數(shù)為球形或近似球形。 2、種子的大?。阂榔贩N不同而異。,3、種皮顏色,有黑色、淡褐色、淡黃色、金黃色、黃色等顏色。,4、白菜的結(jié)籽率,白菜的每角胚珠數(shù)有3040個(gè)，但每角粒數(shù)只有1020粒左右。 影響白菜結(jié)籽率的原因有： （1）胚珠發(fā)育情況 白

22、菜角果結(jié)籽率在植株不同部位的變化（四川農(nóng)學(xué)院，1959）,（2）環(huán)境條件影響,白菜結(jié)籽率與氣候條件條件的關(guān)系（上海農(nóng)科院，1973）,（3）肥料的影響,施肥對(duì)角果結(jié)籽率的影響（%）江蘇農(nóng)學(xué)院，1975,（5）種子在植株上的部位：中部的籽粒粒重高于上下部位的籽粒。 （6）栽培技術(shù)：主要是肥水管理直接影響種子的粒重。增施P、K、B肥可提高粒重。,第四節(jié)白菜的產(chǎn)量形成及高產(chǎn)白菜的產(chǎn)量結(jié)構(gòu),一、白菜產(chǎn)量形成因素 二、白菜產(chǎn)量形成過程 三、高產(chǎn)白菜的產(chǎn)量結(jié)構(gòu)與高產(chǎn)途徑,第四節(jié)白菜的產(chǎn)量形成及高產(chǎn)白菜的產(chǎn)量結(jié)構(gòu),一、白菜產(chǎn)量形成因素 白菜產(chǎn)量是由單位面積上的角果數(shù)、每果粒數(shù)和粒重組成。即： 每畝產(chǎn)量（kg）=每畝有效角果數(shù)每果粒數(shù)千粒重（g）/10001000 白菜不同產(chǎn)量水平的產(chǎn)量結(jié)構(gòu)變化（郭子榮，1987）,二、白菜產(chǎn)量形成過程,單位面積上角果數(shù)的形成 單位面積上的角果數(shù)來自單位面積上的株數(shù)和單株角果數(shù)。即： 每畝角果數(shù)=每畝株數(shù)單株角果數(shù) 1、增加單位面積上株數(shù) 方法是提高種植密度。根據(jù)具體情況而定，瘦地宜密，肥地則稀，合理密植。,2、增加單株角果數(shù) 單株角果數(shù)=主花序角果數(shù)+一次分枝角果數(shù)+二次分枝角果數(shù) 主要是增加一次分枝數(shù)和每個(gè)分枝上的有效角果數(shù)。,增加一次有效分枝數(shù)：,途徑是增加主莖總?cè)~數(shù)和提高成枝率。 增加主莖總?cè)~數(shù)，