第二章作物生长与发育.ppt

第二章 作物的生长发育 作物的生长发育 第一节 作物生长与发育的特点 一 生长和发育的概念 二 作物生长的一般进程 一 S形生长过程 二 S形生长进程应用 各种促进或抑制作物生长的措施 都应该在作物生长发育最快速度到来之前应用 回 回 玉米株高生长曲线图 S形生长过程 回 中国科学院植物生理研究所以无芒早粳为供试品种 测定结果如图 S形生长过程 回 春大麦单株氮素积累曲线图 2 作物生育期的长短 1 作物生育期的概念 三 作物的生育期和生育时期 一般说来 早熟品种单株生产力低 晚熟品种单株生产力高 但这也不是绝对的 3 作物生育期与产量 作物的生育期 作物从播种到收获的整个生长发育所需时间为作物的大田生育期 以天数表示 作物生育期的准确计算方法应当是从籽实出苗到作物成熟的天数 作物生育期长短不同 这主要是由作物的遗传性和所处的环境条件决定的 三 作物的生育期和生育时期 二 作物的生育时期 三 作物的生育期和生育时期 二 作物的生育时期 回 三 作物的生育期和生育时期 回 三 作物的生育期和生育时期 三 作物的生育期和生育时期 1 水稻 3 棉花 2 小麦 4 大豆 不完全叶突破芽销 叶色转绿 水稻 第一个分蘖露出叶鞘1cm 植株基部第一节间伸长 早稻达1cm 晚稻达2cm 剑叶叶枕全部露出下一叶叶枕 稻穗穗顶露出剑叶叶鞠1cm 稻穗中部籽粒内容物充满颖壳 呈乳浆状 手压开始有硬物感觉 稻穗中部籽粒内容物浓黏 手压有坚硬感 无乳状物出现 谷粒变黄 米质变硬 小麦 第一片真叶出土2 3cm 第一个分蘖露出叶鞘1cm 第一伸长节间露出地面约2cm 麦穗顶部 不包括芒 露出叶鞘 雄蕊花药露出 胚乳内主要为乳白色液体 胚乳内呈蜡状 棉花 大豆 四 作物生长发育的调控 缺硼 铜导致花粉粒败育 不同时期施用氮肥促进当时的生长中心的生长 缺磷导致植株矮小 对于叶与节间而言 在器官处于待伸长至伸长初阶段时 氮肥对该器官的促进作用最大 对处于伸长末期的器官的作用很小 器官定型后则不受任何措施影响 四 作物生长发育的调控 缺钾导致植株器官细弱 自左至右 依次为油菜幼叶至老叶 缺磷油菜叶片从暗紫发展至紫红色 幼叶老叶 缺磷 图为缺磷的油菜叶片 缺磷使体内碳水化合物代谢受阻 糖分积累 形成紫红色 四 作物生长发育的调控 四 作物生长发育的调控 第二节 作物的器官建成 作物的器官建成 一 种子萌发 作物生产上所说的种子则泛指用于播种繁殖下一代的播种材料 由胚珠受精后发育而成的种子 大豆 棉花 油菜 由子房发育而成的果实 水稻 小麦 向日葵 荞麦 无性繁殖的种子 甘薯 马铃薯 甘蔗 物质转化过程 胚根突破种皮 露出白嫩的根尖 2 萌动 二 作物种子萌发过程 二 作物种子萌发过程 蚕豆种子萌发过程示留土萌发 大豆种子萌发过程 二 作物种子萌发过程 菜豆种子的萌发 小麦种子的萌发 蚕豆种子的萌发 二 作物种子萌发过程 二 作物种子萌发过程 三 种子发芽的条件 种子休眠 种子发芽 内 种子寿命 三 种子发芽的条件 种子发芽 环境 主要作物萌发的温度范围 三 种子发芽的条件 二 根的生长 一 作物的根系 小麦 玉米 水稻 谷子等禾谷类作物的根系为须根系 由种子根 初生根 胚根 和次生根 节根 组成 种子根由胚内发生 一般3 5条 多者7 8条 与籽粒大小有很大关系 玉米每节可发根4 6条 节根层数一般6 9层 其中地下4 7层 地上2 3层 总根数50 120条 因播种 定植 密度不同 小麦的次生根数可高达100条 一般高产冬麦田为40 60条 一株水稻可达200 1000条 次生根产生于基部未伸长的短缩茎的节上 小麦和水稻的分蘖也发生在短缩茎上 故称分蘖节 小麦的次生根一般每节3条 水稻8 15条 分蘖本身也能形成自己的根系 这样 随分蘖增多 单株次生根数增加 一 作物的根系 蚕豆种子萌发过程示留土萌发 大豆种子萌发过程 二 根的生长 二 根的生长 第一禾谷类作物 第二禾谷类作物 小麦籽粒发芽时可长出数条种子根 水稻籽粒发芽时只有一条种子根 二 根的生长 二 根的生长 三 根的功能 三 根的功能 四 影响根生长的条件 三 茎的生长 单子叶作物的茎 双子叶作物的茎 三 茎的生长 第一禾谷类作物 小麦茎通常为中空 三 茎的生长 有冬性及春性类型对温度要求较低长日照作物C3作物先进行穗分化后拔节 第二禾谷类作物 玉米茎通常为髓部所充实 三 茎的生长 仅有春性类型对温度要求较高短日照作物C4作物 稻除外 先拔节后穗分化 小麦茎 分蘖 分蘖是由禾谷类作物茎基部不伸长节上的腋芽分化而成的分枝 发生分蘖的部位称分蘖节 位于地表以下1 3厘米处 分蘖是水稻 小麦等作物穗数的重要组成部分 也是不同栽培技术体系调控的主要因素 四 叶的生长 小麦叶 单子叶作物真叶 双子叶作物真叶 四 叶的生长 四 叶的生长 三 叶面积指数 leafareaindex LAI 四 叶的生长 叶是植物重要的营养器官 叶的主要生理功能 四 叶的功能 四 叶的生长 五 花的发育 一 花器官的分化 五 花的发育 是指花朵张开 已成熟的雄蕊和雌蕊 或两者之一 暴露出来的现象 各种作物开花都有一定的规律性 具有分枝 分蘖 习性的作物 通常是主茎花序先开花 然后是第一次分枝 分蘖 花序 第二次分枝 分蘖 花序依次开花 同一花序上的花 开放顺序因作物而不同 由下而上的有油菜 花生和无限结荚习性的大豆等 中部先开花 然后向上向下的有小麦 大麦和玉米和有限结荚习性的大豆等 由上而下的有稻 高粱等 二开花授粉和受精 玉米雄花序 圆锥花序 玉米雌花序 肉穗花序 小麦穗状花序 五 花的发育 如水稻 小麦 大麦 大豆 花生等 如白菜型油菜 向日葵等 玉米虽无自交不亲和性 但因雌雄同株异花 也称异花授粉作物 如甘蓝型油菜 棉花 高粱 蚕豆等 五 花的发育 五 花的发育 五 花的发育 三 影响花器官分化 开花授粉受精的外界条件 六 种子和果实发育 一 作物的种子和果实 六 种子和果实发育 二 种子和果实的发育 种子由胚珠发育而成 各部分的对应关系是 受精卵发育成胚 初生胚乳核发育成胚乳 包被胚珠的珠被发育成种皮 果实由子房发育而来 某些作物除了子房外 还有花器甚至花序都参与果实的发育 种子和果实在发育过程中 除外部形态 颜色变化外 其内部化学成分也发生明显变化 即可溶性的低分子有机物 如葡萄糖 蔗糖 氨基酸等 转化为不溶性的高分子有机物 如蛋白质 脂肪和淀粉等 种子和果实的含水量也逐渐降低 小麦籽粒腹部有纵沟 玉米籽粒腹部无纵沟 第一禾谷类作物 第二禾谷类作物 六 种子和果实发育 荞麦子 粒用苋 六 种子和果实发育 三 影响种子和果实发育的因素 第三节 作物的温光反应特性 作物的温光反应特性 作物的温光反应特性 一 作物的感温性 一些二年生作物 如冬小麦 冬黑麦 冬油菜等 在其营养生长期必须经过一段较低温度诱导 才能转为生殖生长 这段低温诱导也称为春化 二 作物的感光性 作物生育期长短的原因分析 三 作物的基本营养生长性 即使作物处在适于发育的温度和光周期条件下 也必须有最低限度的营养生长 才能进行幼穗 花芽 分化 在作物进入生殖生长前 不受温度和光周期诱导影响而缩短的营养生长期 称为基本营养生长期 这种基本营养生长期长短的差异特性 称为作物品种的基本营养生长性 四 作物在温度和光周期诱导下植株形态和生理上的变化 五 作物温光反应特性在生产上的应用 一 在引种上的应用 五 作物温光反应特性在生产上的应用 二 在栽培上的应用 作物的品种搭配 播种期的安排等 均需考虑作物品种的温光反应特性 如在我国南方双季稻地区 早稻应选用感光性弱 感温性中等 基本营养生长期较长的迟熟早稻品种 并且在栽培上还应培育适龄嫩壮秧 同时加强前期管理 有利于获得高产 冬小麦和冬油菜若在晚播条件下 要选用偏春性的品种 并且田间管理要抓紧 而对冬性强的品种 则应注意适时播种 五 作物温光反应特性在生产上的应用 在制定作物育种目标时 要根据当地自然气候条件 提出明确的温光反应特性 在杂交育种 或制种 时 为了使两亲本花期相遇 可根据亲本的温光反应特性调节播种期 为了缩短育种进程或加速种子繁殖 育种工作者应根据育种材料的温光反应特性决定其是否进行冬繁或夏繁 在我国春小麦和春油菜区若需以冬性小麦和冬性冬油菜为杂交亲本时 则首先应对冬性亲本进行春化处理 使其在春小麦和春油菜区能正常开花 进行杂交 第四节 作物生长的一些相关 一 营养生长与生殖生长的关系 营养生长与生殖生长的相关 二 地上部生长与地下部生长的关系 在同一时间内某些器官呈有规律的生长或伸长 叫做作物器官的同伸关系 这些同时生长 或伸长 的器官就是同伸器官 三 作物器官的同伸关系 作物各个器官的分化和形成是有一定程序的 同时又因外界环境条件的影响而发生变化各个器官的建成呈一定的对应关系 一 禾谷类作物营养器官的同伸关系 水稻主茎第N叶伸出时 其分蘖芽即开始分化 第 N 1 叶分蘖已分化完成 第 N 2 叶的分蘖芽正在叶鞘内伸长 第 N 3 叶的分蘖芽就可伸出叶鞘 因此 主茎与分蘖呈N 3的同伸关系 这种叶蘖同伸关系不仅存在于水稻母茎与分蘖之间 也存在于其他禾谷类作物中 在异名器官中 第N叶叶片 第 N 1 叶叶鞘和第 N 2 叶至 N 3 叶节间为同伸器官 在同名器官间 当第N叶展开时 第 N 1 叶迅速伸长 第 N 2 叶开始伸长 第 N 3 叶等待伸长 水稻 小麦等在分蘖出现时 同一节位地上还同时形成不定根 因此出叶与出根的同