第四章 生殖器官的建成

1第一页，共三十一页，编辑于2023年，星期五第四章作物生长发育与产量形成第一节作物的发育特性与生育期第二节作物器官的建成

第三节作物的群体特征第四节作物产量的形成第五节作物品质的形成2第二页，共三十一页，编辑于2023年，星期五第二节作物器官的建成一、种子形态和萌发二、营养器官的建成三、生殖器官的建成四、器官生长的相关性3第三页，共三十一页，编辑于2023年，星期五三、生殖器官的建成第四页，共三十一页，编辑于2023年，星期五三、生殖器官的建成5第五页，共三十一页，编辑于2023年，星期五1

、开花（flowering）和授粉（pollination）（1）开花习性具有分枝习性的作物，一般是主茎先开花，然后依次为第一次分枝（蘖），二次分枝（蘖）……。在同一分枝上，多数作物是接近主茎的先开花，由内向外依次开放。在同一花序上的花，有三种开花顺序：①下部花先开，然后向上，如棉花、油菜、花生、豆类等；②中部先开，然后向上向下，如小麦、大麦、玉米等；③上部先开，然后向下，如水稻、高梁等。6第六页，共三十一页，编辑于2023年，星期五（1）开花习性开花时间，一般是从早晨到下午5时左右，但也有少数作物全日开花或间断开花。如高粱是从半夜到凌晨。全株花期的长短，各类作物差异很大，禾谷类作物小于10天，豆类作物15～70天，油菜25（甘蓝型）～50（白菜型）天，棉花50～60天，花生50～120天。1、开花（flowering）和授粉（pollination）7第七页，共三十一页，编辑于2023年，星期五（2）授粉方式稻、麦、大豆、豌豆、花生是自花授粉作物；玉米、油菜为异花授粉作物；棉花、高梁、蚕豆异交率都在5％以上，甚至高达40％，属常异花授粉作物。1、开花（flowering）和授粉（pollination）8第八页，共三十一页，编辑于2023年，星期五2、受精（fertilization）和结实（seedset）开花当时或开花前（闭花授粉）后花药裂开，花粉散出落于雌蕊柱头上，然后花粉管萌发，通过花柱伸入子房到胚囊，花粉中的二个精细胞分别与胚囊内的卵细胞和极核相结合形成合子（受精卵）和初生胚乳胚核。这个双受精过程，多数作物在授粉后24小时内完成。此后，初生胚乳核细胞增殖发育为胚乳，合子细胞分裂形成幼胚。结实和种子形成过程，随作物类型而异。9第九页，共三十一页，编辑于2023年，星期五（1）禾谷类作物的结实过程禾谷类作物的籽粒（颖果）发育分为三个时期①籽粒形成期：开花后10～15天左右，幼胚的各部已发育形成，具有萌发能力。此后胚乳细胞迅速增殖，加速有机物的充实积累，进入灌浆期。②乳熟期：籽粒呈绿色，其中充满乳白色液体。这时以淀粉为主的有机物在籽粒中迅速积累。此期之末，籽粒体积达最大，含水量约为50％。③腊熟期：到一定时候，籽粒中乳液随灌浆物质增加，水分减少，籽粒变硬，成蜡状。10第十页，共三十一页，编辑于2023年，星期五棉花

棉花受精后子房膨大成蒴果（棉铃），在其发育成熟的50～60天铃期内，经历体积增大——内部充实——脱水开裂等三个阶段。（2）双子叶作物的结实过程在棉铃内部充实阶段，种子及其上的纤维迅速发育。棉纤维先是伸长，然后细胞壁加厚并积累大量纤维素。在棉铃脱水开裂阶段，棉纤维也脱水发生扭曲，拉力增强、成熟、开裂吐絮，这时即为收获适期。11第十一页，共三十一页，编辑于2023年，星期五油菜

受精后子房膨大形成角果，角果内的种子需经一个月左右方可成熟。成熟时，角果由开始的绿色变为黄白色，种子含水量约20%～30％，种皮的颜色因品种而异，种子的干重和脂肪含量达最大值。（2）双子叶作物的结实过程12第十二页，共三十一页，编辑于2023年，星期五花生

受精后2～5天，从子房基部形成子房柄（果针）伸长并向下弯曲入土，称为“下针”。入土4～5天后子房开始膨大形成荚果，20天后荚果大小基本定型。先积累糖分，然后积累脂肪、蛋白质和淀粉，到入土25～48天，种子油分含量和干重都达到最大，即达成熟期。（2）双子叶作物的结实过程13第十三页，共三十一页，编辑于2023年，星期五正在生长着的作物，其每一器官的生长发育，在某种程度上都受到另一器官的生理过程的影响。这种相互影响还存在于组织甚至细胞之间。作物器官、组织、细胞之间在生长发育上的相互影响，称为生长的相关性。四、器官生长的相关性14第十四页，共三十一页，编辑于2023年，星期五（1）根系与地上部器官之间的生长关系

地上部器官和根系之间的关系主要是通过茎节相互联系，其通道是维管束，而中心则是节。维管束可分为木质部和韧皮部。木质部主要将根系吸收的水及矿质营养向上输送，而韧皮部主要将地上部的光合产物向下输送供根系生长等用。1、地下部和地上部的相互关系15第十五页，共三十一页，编辑于2023年，星期五经过研究发现，稻、麦发根节位与节间伸长和出叶之间存在下列规律：N叶的出叶期≈（N-2）－（N-3）节间伸长≈（N-3）节发根上式表明，任何一个叶片出叶的时期，就是这个叶片向下数的第二叶节与第三叶节之间的节间伸长期，同时也是这个节间下端节发根的时期。因此，发根节位与出叶节位，大致上有三个节位的间隔。1、地下部和地上部的相互关系16第十六页，共三十一页，编辑于2023年，星期五（2）根系重量与地上部重量的相互关系根系重与茎叶（冠部）重之比例称为根冠比。1、地下部和地上部的相互关系根冠比在作物生产上可作为控制和协调根部与冠部生长的一种参数。不同作物、不同品种的根冠比是不同的。同一作物、同一品种不同生育时期的根冠比也不一致。另外，还需注意根冠比是一相对的数值，如根冠比值大，有时并不一定是由于根系的绝对重量大，而可能是地上部的生长太弱所致。17第十七页，共三十一页，编辑于2023年，星期五（2）根系重量与地上部重量的相互关系根冠比对于块根、块茎作物来说，意义更为明显。这类作物，在生育前期，冠部充分生长发育，形成繁茂的冠层，根冠比小，如甘薯一般掌握在0.2、甜菜0.14左右；而到生长后期，要求根冠比大，如甘薯在接近收获时，根冠比应在2左右、甜菜应在1.76左右。1、地下部和地上部的相互关系18第十八页，共三十一页，编辑于2023年，星期五环境条件和栽培措施对根部和冠部的影响往往不一致。1、地下部和地上部的相互关系如氮素充足时，茎叶生长旺盛，根系所得光合产物相对较少，根冠比小；氮素缺乏时，茎叶生长受到抑制，根冠比增大。磷素有利于根系生长，供应充分可加大根冠比。水分过多，土壤中空气少，则根系呼吸作用受抑制，影响根系的正常生长，会降低根冠比。19第十九页，共三十一页，编辑于2023年，星期五2、营养生长和生殖生长的相互关系营养生长（vegetativegrowth）是生殖生长（reproductivegrowth）的基础，生殖生长所需要的有机养料大部分是由营养器官供给的。尽管生殖器官幼嫩时也能自己制造一部分，但所占比例不大，所以要想获得生殖器官的高产量，必须了解二者在形态发生以及养分运输之间的关系，使得促控措施有的放矢，以期获得高产、稳产、优质、低耗的目的。20第二十页，共三十一页，编辑于2023年，星期五2、营养生长和生殖生长的相互关系（1）营养器官和生殖器官形态发生的相互关系生殖器官的发生要在一定的营养体生长的基础上开始。就是说从作物的器官形态发生上讲，作物种子萌发后先发生营养器官，然后才发生生殖器官。如南京地区春性小麦，一般要在第三叶片展开，第四叶露尖时，开始幼穗分化；棉花在2～3片幼叶平展时，开始花芽分化;水稻在拔节前后开始幼穗分化。21第二十一页，共三十一页，编辑于2023年，星期五2、营养生长和生殖生长的相互关系生殖器官的发生以及整个幼穗或花芽分化过程与其营养器官特别是展出叶存在一定的相关性。如水稻不论是何种品种都是：主茎倒3叶出生时，稻穗处于枝梗分化期；主茎倒2叶出生时，稻穗处于颖花分化期；主茎倒1叶（剑叶）出生时，稻穗处于花粉母细胞形成及减数分裂期。双子叶作物棉花等主茎平展叶数与内部分化果枝、果节数亦存在同步序列关系。如表：22第二十二页，共三十一页，编辑于2023年，星期五叶龄 果枝果节

可见数(台)分化数（台）总数（台）可见数(个)分化数（个）总数（个）1 0 0 0 0 0 02 0 0 0 0 0 03 0 2 2 0 2 24 0 4 4 0 5－6 5－65 0 6 6 0 10 106 0 7 7 0 13－14 13－147 1 7 8 1 19 208 2 7 9 2 22 249 3 7 10 3 25 2810 4 7 11 5 28 3311 5 7 12 7 31 3812 6 7 13 9 34 4313 7 8 15 12 38 5014 8 8 16 15 41 5615 9 8 17 18 44 6216 10 8 18 22 47 6917 11 8 19 26 50 76

表棉花主茎叶与果枝、果节分化的同伸关系*果枝始节为7计算第二十三页，共三十一页，编辑于2023年，星期五2、营养生长和生殖生长的相互关系（2）营养生长和生殖生长养分运转的关系要想获得生殖器官的高产量，必须促进营养器官的发展，在生产上叫“搭丰产架子”。营养器官与生殖器官之间也存在着矛盾，主要是彼此间养料的竞争。例如禾谷类作物在生殖生长过程中，棉花等多次结实作物，收获营养器官的作物24第二十四页，共三十一页，编辑于2023年，星期五2、营养生长和生殖生长的相互关系如属一次结实作物，抽穗开花、籽粒成熟后营养器官随之死亡，这与营养物质的竞争存在一定相关性。多次结实作物如棉花等，虽然生殖器官的生长并未立即造成整株的衰亡，但是对营养器官却有着深刻的影响。凡是结有伏前桃的植株，伏季长势稳健；没有伏前桃的植株，雨季一到，在高温多湿、供肥充足的条件下，往往造成徒长。生殖器官生长同样也会对营养器官生长产生影响。25第二十五页，共三十一页，编辑于2023年，星期五2、营养生长和生殖生长的相互关系以果实种子为收获对象的作物，在开花前，要重点培养壮苗。禾谷类作物在临近抽穗开花之前，要适当控制肥水，使叶色适当落黄（褪淡）。多次结实作物，一般在大量结实前，肥水应用上要稳，在培养壮苗的同时避免徒长；并应注意勿使营养生长过分削弱，避免后期早衰。棉花生产中提出的“轻施苗肥、稳施蕾肥、重施花铃肥、补施盖顶肥”的方法。适当的调节营养生长和生殖生长关系26第二十六页，共三十一页，编辑于2023年，星期五2、营养器官间的相互关系（1）叶与芽之间的生长相关性如禾谷类作物稻、麦，一般在幼苗生长第4片叶时分蘖也开始发生，即当主茎n叶出生时，在n-3叶的叶腋内出现分蘖，并且所有的分蘖与主茎上叶的出生都同步。如图：27第二十七页，共三十一页，编辑于2023年，星期五2、营养器官间的相互关系1图2-14小麦分蘖与主茎叶片的同伸关系示意1/C2/C1/Ⅰ2/Ⅰ3/C1/Ⅱ1/Cp2/Cp1/C13/Ⅰ2/Ⅱ1/Ⅲ1/Ⅰp4/C5/C2/C13/Cp1/C21/Cp-p4/Ⅰ2/Ⅰp1/Ⅰ13/Ⅱ1/Ⅱp2/Ⅲ1/Ⅳ28第二十八页，共三十一页，编辑于2023年，星期五2、营养器官