实验9花生,芝麻,向日葵形态观察与类型识别.doc

实验9 花生、芝麻、向日葵形态观察与类型识别一、实验目的1.认识花生、芝麻、向日葵的形态，掌握其形态特征。2.认识花生、芝麻、向日葵的不同类型，掌握其不同类型特点。二、材料与用具1.材料：标本区花生、芝麻、向日葵植株标本。2.用具：钢卷尺、锹、小铲三、内容说明（一） 花生的主要类型1普通型 根据株型分立蔓、半立蔓和蔓生3个亚型。荚果为普通形，果嘴不明显，网纹较浅，果型大，称之为大花生。荚果一般有2粒种子，种子呈椭圆形，种皮为粉红色或深红色。茎枝粗壮，分枝较多，常有第三分枝。茎枝花青素不明显，呈绿色。叶片小或中等，呈倒卵形，绿色或深绿色。主茎不开花，属交替开花、分枝型 。单枝开花量较多，大田群体条件下开花量150200朵。春播生育期140180d，种子休眠时间长，在90d以上，要求总活动积温32003600。2龙生型 荚果曲棍形或峰腰形，有明显的果嘴，腹缝线呈龙骨状突起，每荚3室或4室，也有2室。种子圆锥形或三角形，种皮红色或暗褐色。株型多为蔓生、匍匐。分枝性强，常有第四分枝，在条件适宜时单株总分枝数可达120个，侧枝长达1m以上。茎枝上茸毛较密，茎部花青素多，呈紫红色，叶片小，呈倒卵形或宽倒卵形，叶面和叶缘有明显的茸毛，叶色多为深绿色或灰绿色。主茎不开花，侧枝上花序与分枝交替着生，开花期长，花量多。单株结果多，但秕果率较高，结果分散。生育期较长，一般春播生育期160d，所需总活动积温33003500。3珍珠豆型 荚果葫芦形，少数蜂腰形，果型中小，一荚二室，籽粒饱满。种子圆形或桃形，种皮有光泽，多为浅红色，少数为深红色。分枝少，茎枝花青素少，呈绿色或黄绿色。主茎开花，侧枝上二次分枝少，各节连续着生花序，开花期较短，花量少。株型紧凑，结果集中。生育期较短，早熟，春播一般约为130d，要求总活动积温为28003000。4多粒型 荚果为串珠形，果嘴不明显，果壳厚，网纹较强，每荚24室，3、4室较多。种仁小，形状不规则，略呈圆锥形、圆柱形或三角形，种皮光滑，有光泽，呈深红色或紫红色。株型直立，株丛高大，茎枝粗壮。分枝少，茎枝上茸毛稀长。茎部花青素一般较多，中后期呈红色或紫红色。叶片大，呈椭圆形或长椭圆形，叶色浅绿或黄绿，叶脉较明显。主茎开花，侧枝上二次分枝少，各节连续着生花序，花期长，花量大，结实集中。生育期较短，春播一般约120d，要求总活动积温27002900，成熟特早，产量很低。 (二)花生各器官形态特征1种子花生种子由种皮和胚两部分组成，胚又分为子叶、胚根、胚轴及胚芽四部分，胚乳在种子发育过程中败育。花生种皮薄，易吸水，皮色有黑、紫、紫黑、紫红、红、深红、粉红、淡红、浅褐、淡黄、红白相间等。种子的大小，因品种和栽培条件而异，百仁重在80g以上的为大粒种，50g以下的为小粒种，5080g的为中粒种。胚的各部分都由受精卵发育而来。子叶两片，肥厚，其重量占种子总重量的90%以上。胚芽由一个主芽（或称主轴）及两个侧芽（侧轴）组成，主芽以后发育成主茎，侧芽即发育成第一对侧枝。2根和根瘤 花生的根属直根系，由主根和各级侧根组成。出苗时，主根已深入2040cm土层；开花时，主根深达5070cm，侧根100余条；开花后根系生长很旺盛，如土壤条件良好，成熟植株根深达280cm。花生和其它豆科作物一样，具有根瘤，能固定空气中氮素。花生的根瘤为圆形，多数着生在主根的上部和靠近主根的侧根上，在胚轴上亦能形成。花生种子萌发后，根瘤菌由幼根皮层侵入，主茎45片真叶时，肉眼可见根瘤开始形成，开花期根瘤仍继续形成，并逐渐长大，固氮能力明显增加，结荚期是固氮的高峰期，进入饱果成熟期固氮能力迅速衰退，根瘤破裂，根瘤菌重新回到土壤中。3茎和分枝花生的主茎直立，幼时截面呈圆形，中部为髓。盛花期后，主茎中、上部呈棱角状，髓部中空，下部木质化、截面呈圆形。枝上生有白色茸毛，茸毛密度因品种而异。茎色一般为绿色，有些品种茎上含有花青素，茎呈现部分红色。主茎一般有1525个节间，节间多少取决于生育期长短和温度；子叶节以上第一节长约12cm，第二至第五节间极短，以后的节间逐渐伸长，而上部几个节间又明显较短。花生的分枝数量，依品种不同而有变化，一般密枝亚种分枝较多，但受栽培环境和种植密度影响较大。疏枝亚种则变化较小。花生第一、二两条一次分枝从子叶叶腋间生出，对生，通称第一对侧枝。第三、四条一次分枝由主茎上第一、二真叶叶腋生出，互生，由于节间极短，近似对生，一般亦称为第二对侧枝。这两对侧枝及其生长出的二次分枝构成花生植株的主体，到产量形成时，其上的叶面积占全株的绝大部分，亦是开花结果的主要部位。4叶 花生叶可分为不完全叶和完全叶（真叶）两类。每一分枝第一或第一、二节上着生的先出叶为鳞叶，属不完全叶。真叶为四小叶的羽状复叶，小叶数偶有多于或少于4片者。小叶片全缘，分卵形和椭圆形，有的品种近似披针形。花生叶片的解剖结构与一般双子叶植物相似，其特点是在下表皮与海绵组织之间有一层大型薄壁细胞，无叶绿体，可占叶片厚度的1/3左右，常称为贮水细胞，一般认为，与花生的抗旱性有关。花生每一真叶相对的四片小叶，夜间或光强减弱时，会成对地闭合，白天或光强增加时重新张开。这种昼开夜合的现象称为“感夜运动”或“睡眠运动”。花生叶片同时具有较明显的“向阳运动”，即在晴天条件下，叶片在一日内随太阳辐射角的变化而不断发生变化，其正面尽可能对着太阳。5.花序和花花生的花序为总状花序或复总状花序。根椐花序轴上着生花的数量分为长花序和短花序。花序轴上只着生12朵或3朵花称短花序；凡花序轴较长，着生37朵花者称长花序。花序轴的每一节上着生苞叶一片，其叶腋中着生一朵无柄花。花生侧枝上着生花序的情况有两种：一种是侧枝每一节都着生花序的称连续开花型；另一种是侧枝上最初13个节上只长营养枝，其后几节长花序，然后几个节又长营养枝，这种营养枝和生殖枝交迭发生，称为交迭开花型。花生花器由苞叶、花萼、花冠、雄蕊和雌蕊组成。花为蝶形花，花的基部最外层为外包叶，其内为一片二叉状内苞叶，花萼下部形成细长的花萼管，上部为5枚萼片，其中4枚联合，1枚分离，萼片呈浅绿、深绿或紫绿色，被有茸毛。花冠由1片旗瓣，2片翼瓣和2片联为一体的龙骨瓣组成，呈橙黄色。雄蕊10枚，通常2枚退化、8枚有花药。花药形成时，长花药4室，短花药2室，花药成熟时，由于中间药隔破裂，分别成为2室或1室。雌蕊1个，单心皮，子房上位，子房位于花萼管底部，花柱细长，穿过花萼管和雄蕊管，与花药会合。6果针当卵细胞受精后，子房基部的一部分细胞开始分裂、伸长。大约在开花后46d，即形成明显可见的子房柄。子房柄连同子房合称果针。果针尖端表皮细胞木质化，可保护子房入土。果针形成不久，即弯曲向下插入土中。原胚（胚细胞和胚乳核）暂时停止分裂，当入土达一定深度后，子房柄停止伸长，原胚恢复分裂，子房开始膨胀，并以腹缝向上横卧生长，发育成荚果。果针形成比开花对温度反应更敏感，高于30或低于19基本不能形成果针。空气干燥也会影响受精，从而阻碍成针。果针能否入土，主要取决于果针穿透能力、土壤阻力及果针着生位置高低。7荚果花生果实属于荚果。果壳坚厚，成熟时不开裂，具有纵横网纹，前端突出略似鸟嘴称果嘴。每果通常2室以上，各室间有果腰，但无隔膜。荚果形状因品种而异，可分为普通形、斧头形、葫芦形、蜂腰形、茧形、曲棍形、串珠形。荚果的发育分为两个时期。前期称荚果膨大期，约30d，为体积增大期。一般果针入土710d后，子房已明显膨大，入土后1020d进入膨大高峰期，30d后果形基本定形。后期称充实期或饱果期，约30d。体积不再增大，荚果干重迅速增长，其中主要是子仁干重增长。入土60d左右，荚果干重和子仁油分基本停止增长，此时果壳也逐渐变厚变硬，网纹明显，种皮逐渐变薄，显现出品种本色。花生是地上开花地下结果的作物，其荚果发育要求的条件与其它作物相比，有很大的特殊性。除养分等条件外，黑暗是荚果膨大的必要条件。 (三)向日葵的类型 1食用型子实大，长约1525mm，果壳厚有棱，皮壳率40%50%，子仁不饱满，出仁率50%左右，种仁含油率30%50%。植株高大，约2.53.0m，不分枝，多为单头。生育期长，约120140d，多为中晚熟品种，子实主要用来磕食。2油用型 油用型的特征与食用型相反。子实小，长约815mm，果壳较薄,子仁饱满，出仁率70%以上，种仁含油率50%以上。植株矮小，约1.52.0m，有的只有7080cm。生育期较短，适于榨油。3中间型 也称兼用类型。形态特征和经济性状都介于食用型和油用型之间。既可作嗑食用又可用于榨油，它的子实接近于油用型，而株形又与食用型相似。这种类型一般产量较高。(四)向日葵的器官形态特征1根向日葵的根属于直根系。主根入土一般12m，有的达3m。侧根斜向生长，分布于1m左右，侧根上生有须根，大部分根系在040cm土层内。向日葵根系发达，根群庞大，这与其抗旱、耐瘠薄有很大关系。2茎向日葵的茎直立。茎秆表面粗糙，被覆一层刚毛。茎由表皮、木质部和海绵状髓构成。向日葵的茎具有分枝和不分枝两种类型。3叶 向日葵子实发芽时、带壳的两片叶子叫子叶。后来生出的34对真叶对生，往上则呈螺旋状排列。叶片大，多为心脏形，也有卵圆形和披针形。叶端尖，叶缘缺刻或呈锯齿形，叶面密生刺毛，叶柄长，叶面和叶柄覆有一层极薄的蜡质层。4花头状花序，顶生。习惯上称作花盘。花盘直径一般为2030cm。边缘13层为舌状花，单性，黄色或橙黄色，花瓣大。向内是管状两性花，有10001500朵。每朵花有花冠5裂齿状，雄蕊5枚，雌蕊l枚。开花顺序是由外缘向盘心逐渐开放。向日葵雄花先熟、雌花后熟，因此不能自交结实。向日葵属于典型的异花授粉作物。5果实瘦果，由果皮、种皮、子叶和胚组成。多数油用型的皮壳的厚壁组织和木栓组织之间有一层硬壳层，有防止和减轻向日葵螟虫危害的功能。食用型很少有硬壳层。同一花盘上的种子，外围的较大，中心的较小。（五）芝麻各器官的形态特征1种子 芝麻种子一般呈扁椭圆形，也有卵圆形的。端圆、一端尖。尖端有种脐。种子背面有种脊，是向种子内部输送水分和养料的维管束。芝麻种子较小，千粒重一般为2535g，种子大小与蒴果棱数和长度有关。芝麻种皮的颜色一般有白、黄、褐、灰、黑等。种皮的厚薄与种皮的颜色有一定的关系，一般白、黄色种皮薄而光滑；褐、黑种皮厚而粗糙。一般种皮薄、光滑、粒小饱满者含油量较高；反之，种皮扁平，厚而粗糙者含油量较低。芝麻种子由种皮、胚乳和胚三部分构成。种皮较薄，内含色素物质，种皮内有一层白色薄膜为胚乳，由大量的小油滴细胞构成，胚乳之内为胚、分子叶、胚芽、胚茎和胚根四部分。2根 芝麻属于直根系，有主根、侧根和细根三种。主根由胚根直接延伸而成；侧根由主根上部粗壮处生出；细根很多，主要着生在侧根的基部，呈细密状分布。三种根的根尖都密生着幼嫩而细小的根毛，是根部比较活跃的部分。芝麻根系分布的特点是：根群入土浅，呈伞状分布。一般横向分布约0.5m左右，根量约90%分布在017cm土壤表层里，为浅根性作物。芝麻的根系在苗期生长缓慢，花期生长较快，尤以盛花期生长最快。盛花期以后，又逐渐缓慢，成熟期基本停止生长。不同的根生长速度也不同。在苗期主根生长较快，侧根生长较慢；到了花期，情况正相反，主根比侧根生长缓慢，进入初花期根系大量形成，到盛花期根系就基本定型。3茎 芝麻的茎秆直立，基部和顶端呈圆形，主茎中、上部和分枝呈正方形。生长期间，茎秆一般呈绿色，有少数品种茎秆呈紫色或有紫斑。成熟时，通常变为黄色或黄绿色，有少数品种仍保持绿色或紫色。茎表面有灰白色茸毛。一般茸毛量极短少，成熟时茎秆呈绿色或紫色品种抗逆性较强。茎秆的高度与产量呈极显著的正相关。根据主茎分枝的有无，可将芝麻分为单秆型和分枝型两大类。分枝型又可根据分枝的多少再分为少枝型、普通分枝型和多枝型三种。一般以46个分枝较多，属普通分枝型，23个分枝属少枝型；有的品种分枝达7个以上，多者10余个，并常伴有二次枝甚至三次枝，这属于密枝型。芝麻主茎和分枝上均有节。全株总节数分枝型品种一般为60180节，单秆型品种一般在2040节之间。节间长度是影响蒴果数目和种子产量的因素之一，节间越短，节数越多，蒴果数越多，种子产量也就越高。4叶 芝麻是双子叶植物。子叶很小，呈扁卵圆形，是种子贮藏养分的主要地方。真叶出现之前，由子叶进行光合作用，制造有机物质，出苗时子叶出土。芝麻的真叶下部对生、上部互生，没有托叶，有叶柄，多数品种为单叶，少数品种为单叶、复叶混生，一般下部和上部为单叶，中部为复叶。叶片形状很不规则，有卵圆、椭圆、披针、掌状裂叶等，又可分全缘、带锯齿或缺刻等，即使同一植株上也不一样，上部叶片常为披针形。5花芝麻花，由花柄、苞叶、花萼、花冠、雄蕊、雌蕊、蜜腺等构成。花柄较短，基部有绿色苞叶。花萼一般为5裂，上部有5个刺状萼片，基部联合。花冠由5个花瓣联合成筒状。在其先端分为5裂，下裂较大，具有单唇或复唇。开花前，花冠抱合，覆盖筒中的雄蕊和雌蕊，避开异花授粉。花冠为白色、浅紫、深紫色。雄蕊着生于花冠内侧基部，由花药和花丝组成。四棱芝麻雄蕊一般4枚，2长2短；六棱或八棱芝麻，雄蕊多为6枚。雌蕊1枚，子房上位倒生，具有2、3、4个心皮，形成2、3、4室，每室有一隔膜分为2个假室，每一假室有一胚珠，着生于子房中轴胎座上，基部有蜜腺。芝麻属复二歧聚伞花序，每个叶腋内的花属于一个花序。随着茎节