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一、水稻的生物学基础
（一）水稻的生长发育
1、水稻的一生
水稻从种子萌发开始，经过发根、长叶、分蘖、拔节、长穗、开花、结实等一系列生长发育过程，最后形成新的种子，称为水稻的一生。从播种到种子成熟所经历的日数，叫水稻全生育期。
水稻一生共分为四个时期：
（1）秧苗期。播种——移栽
（2）返青分蘖期。移栽——幼穗分化前
（3）拔节孕穗期。幼穗分化——抽穗前
（4）抽穗结实期。抽穗——成熟
营养生长与生殖生长划分：
（1）营养生长期。根、茎、叶、分蘖（营养器官）
（2）生殖生长期。穗、花、籽粒（生殖器官）
2、种子发芽
（1）种子构造：谷粒由谷壳和糙米两部分构成。
（2）种子生活力：一是种子成熟度。开花授粉后7—10天的种子具有发芽能力，20天后发芽力正常。二是种子休眠期。籼稻的休眠期很短，特别是早稻种子休眠期更短。三是种子寿命。种子贮存的时间越长，寿命越短。种子在一般条件下贮存，生活力可保持2年，但发芽率只有50%左右。
（3）种子发芽过程：一是吸胀；二是萌发（破胸）；三是发芽三个阶段。露出白色的胚称为破胸，胚芽达到谷粒长度的一半时称为发芽。
3、根的生长
水稻的根系：水稻属须根系，分为种子根和不定根，不定根又分为普通根和浮根，浮根除吸收水分和养分外，还能吸收氧气，输送到下部的根系，以提高下部根的活力，这是水稻适应淹水环境的一种特殊表现。
4、叶的生长
水稻叶有完全叶和不完全叶两类。完全叶和不完全叶在胚中已分化形成。水稻一生叶主茎的叶片数已定。主茎第1—3片叶是在幼苗期生长的，最后3片叶则是在幼穗分化期生长的，其余各叶都在分蘖期生长。
5、叶片功能
叶片功能期是指叶片保持光合能力时间长短。叶片功能期随着叶位上升，由短变长，水稻1—3片叶只有10多天，而剑叶功能期可达50—60天。
6、水稻分蘖
水稻茎基部节上腋芽长成的分枝称为分蘖。分蘖期是决定每亩穗数的关键时期。掌握分蘖规律，可以促进分蘖的发生和成穗，保证足穗，达到高产稳产。
7、水稻分蘖规律
（1）分蘖发生的节位：无论主茎或分蘖茎，都有很多节，每个节上都有一个腋芽。茎基部的腋芽长成分蘖。分蘖发生的节位，叫分蘖位。在低节位上长出的分蘖，叫低位蘖，反之则叫高位蘖。
（2）凡是由主茎上直接发生的分蘖叫一次分蘖，从一次分蘖上再发生的分蘖叫二次分蘖。依次类推……。在大田栽培条件下，一次分蘖最多，大多数有效；二次分蘖较少，部分有效；三次分蘖极少，大都无效。
（3）有效分蘖和无效分蘖。凡能抽穗结实5粒以上的，称为有效分蘖，否则就是无效分蘖。
生产上为了准确掌握分蘖期，合理利用分蘖，必须掌握成穗规律。水稻生长在3叶期以前，养分由主茎供给，称异养阶段。水稻生长在4叶时，具有独立的根系，称自养阶段。拔节以后对小分蘖的营养供应不足，就称为无效分蘖。
分蘖是水稻的一种重要特性，是个体正常生长的表现，一般带分蘖植株的穗部性状比不带分蘖的要好。但是分蘖不是越多越好，如果分蘖过多，使个体和群体的矛盾激化，无效分蘖增多，很难高产。如果分蘖过少，基本苗不足，有效稻穗数减少，产量降低。生产实践证明：促发低位蘖，控制高位蘖和无效分蘖，提高分蘖成穗率，是合理利用分蘖的关键。
8、水稻幼穗分化发育过程
幼穗分化分为8个时期：
（1）苞分化期：稻穗开始分化时，茎端生长点出现第一苞原基，用肉眼看不见，所以称一期“看不见”。
（2）一次枝梗原基分化期：一次枝梗原基分化完毕时，在苞的着生处出现白色的苞毛，所以称二期“白毛现”。
（3）幼穗长度约1.5毫米，并仍有浓密的苞毛所覆盖，称三期“毛丛丛”。
（4）幼穗长至4—10毫米，幼穗外部形态初步形成，肉眼可见幼穗和颖花的雏形，称四期“粒粒现”。
（5）幼穗长约4cm，肉眼能看清颖壳时，称五期“颖壳分”。
（6）穗长长至10cm，颖花也增至谷粒长度的一半，称六期“谷半长”。