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文档简介
第三章玉米
第一节概述
一、发展玉米生产的意义
玉米(ZeamaysL.)又名玉为黍、苞谷、苞米,玉菱等,是世界上广泛栽培的农作物。
(一)玉米是重要的粮食作物在现有粮食作物中,玉米占很大比重。1988年统计,我国玉米
面积为2.954亿亩,占粮食作物播种面积的17.8%,总产为799.9Z公斤,占粮食总产的20.1机面
积、总产在粮食作物中均居第三位。而在我省玉米是第二大粮食作物。1990年玉米种植面积达3200
万亩,占全年粮食作物总播种面积的23.1%,总产为94.72亿公斤,占全年粮食总产量的26.现目
前我省玉米面积占秋粮总面积的46.1%,产量则占秋粮总产的56.8船因此,玉米在我省粮食生产
中占有举足轻重的地位。
玉米作为.重要的粮食作物,还表现在含有较丰富的营养物质。据中央卫生研究所分析,每
500克玉米子粒含碳水化合物365克,略低于水稻;脂肪含量21.5克,超过其它任何谷类作物;蛋
白质42.5克,仅次于小米;维生素艮则高于其它作物。玉米还含有较多的纤维素和多种维生素。
一样玉米籽粒蛋白质中赖氨酸、色氨酸含量较低,蛋白质的品质较差。但近年来,为了解决这一
问题,我国玉米育种工作者已培养出了一些高赖氨酸含量的品种,如中单206、新玉6号、农大107
等。这些品种的赖氨酸含量比普通玉米高1倍左右,且产量接近甚至超过了我国目前生产上的一
些主栽玉米杂交种。
(二)玉米是高产作物玉米是C4植物,光合作用效率较高,一样比C3植物如小麦、水稻等
高2〜3倍;同时玉米是利用杂种优势最早、最好的作物;另外据国内外专家研究认为,从群体光
合结构看,玉米是作物中株型最为理想的作物,形状上的特别结构保证了在群体条件下玉米生产
系统能够源多、库大、流畅,囚而为高产奠定/基础,这在理论,己决定了玉米在高产栽培中占
有绝对优势,并己被生产实践所证明。在目前世界作物高产记录中,玉米居于首位,为1548.3
公斤/亩,而水稻、小麦则分别为984.8公斤/亩和1013公斤/亩。世界各种粮食作物的平均单
产也以玉米为最高。1985年统计,世界小麦平均产量为147.8公斤,水稻为214.7公斤,而玉米
为245.7公斤。
(三)玉米是优质饲料玉米的子粒是家畜、家禽的上等精饲料,对提高猪肉、牛乳和蛋类
产品的产量和品质有显著作用。一样每100公斤玉米子粒的饲用价值相当于燕麦135公斤,高粱120
公斤,大麦130公斤、稻谷150公斤。H前,世界生产的玉米70〜75%作为畜牧业的饲料,在各种
家畜、家禽的配合饲料中,玉米-•样都要占到60%左右。
玉.米茎叶含有丰富的维生素,乳熟到蜡熟期收成的鲜茎叶和果穗,恻碎可作青贮饲料。据分
析,100公斤青贮玉米稻,相当于20公斤精饲料。一亩地玉米槐地、茎叶加工粉碎后,可供7头猪
一年的粗饲料。纵观世界上一些畜牧业发达的国家,无不是以发展玉米起家的,而各国畜牧业最
发达的地区,又大都是玉米集中产区。
(四)玉米是重要的工业原料玉米是重要的工业原料,利用玉米子粒和副产品直接或间接制
成的工业产品已达500种以上。现代玉米工业主要产品为玉米淀粉,被广泛用于食品、医药、纺
织等TW部门.利用玉米子粕还可制造葡萄糖、果脯糖浆、白酒、啤酒、丙酮等.玉米的茎秆可
制造纤维板、纸张、人造丝、电器绝缘体和化学胶板等。穗轴可以提取16.5〜19%的糠醛,它是
制造高级塑料的重要原料。玉米苞叶可编织成提篮、座垫、婴儿卧具等工艺品。
玉米在医药上也有广泛的用途。玉米淀粉是制造青霉素,、链霉素•、金霉素等抗生.菌的重要原
料,玉米油含有大量维生素E,具有治疗高血压和血管硬化的作用,是良好的保健食用油。穗轴
可制造消毒品及麻醉剂,花丝可医治胆囊炎、胆结石、黄疸肝炎等病,还具有利尿功能。
由此可见,玉米产量高,用途广,在作为粮食、饲料和工业、医药原料等方面,都具有较高
的经济价值。因此,发展玉米生产,对改善人民生活,发展农村经济都具有十分重要的意义。
二、玉米的起源及分布
玉米的故乡在美洲大陆。自哥伦布发觉新大陆并把玉米带回欧洲以后,才开始有了关于玉米
的文字的历史。千百年来,在人工挑选培养下,玉米已发展成为全世界重要的谷类作物。
1.玉米的起源地
玉米起源于美洲大陆,那里的古代印第安人为挑选和培养玉米做出了重大奉献。但是,玉米
的起源中心在美洲的什么地方?尚有几种不同的见解。
一种意见,玉米的起源地在中美洲的墨西哥、危地马拉和洪都拉斯。在那里很多地方至今还
可以发觉生长的玉米的野生祖先一大刍草。考古学家还在墨西哥的先民遗址中发觉大刍草的花粉
化石以及众多的玉米植株和果穗遗体,可以作为玉米起源中心的证据.(Watson,BaBHJIOB,etc)
第二种意见,玉米的起源地在南美洲的秘鲁和智利海岸的半荒漠地带。考古学家曾在史前古
墓中挖掘出很多玉米化石标本,以及众多的与玉米有关的文物。这些早期玉米品种的果穗比较小、
整齐,穗轴和籽粒很象爆裂种玉米。达尔文在南美洲考察后指出:玉米的原产地无疑是在美洲,
从新英格兰到智利的美洲大陆上的印第安人都种植玉米。它们是从明显早于印加王朝的坟墓中被
找到的,今天在秘鲁已经灭绝或者不被知道了。他特别强调:“甚至还有比此更加有力的证据,
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在秘鲁海岸发觉过•些玉米果穗被埋置在高出海面至少85英尺的海滩中。在自古以来的栽培中,
无数的美洲变种相应地发生了。"(Darwin,DeCandolle,etc)
第三种意见,玉米有两个起源地,初生起源中心在南美洲的亚马逊河流域,包括巴西、玻利
维亚、阿根廷等,植物学家曾在那里的很多地区发觉了玉米的野生种,例如加马草、大刍草等。
而中美洲墨西哥和秘鲁是第二起源中心,包括从墨西哥向南沿安第斯山麓的狭长地带。
(Weatherwax,Mangelsdorf,etc.)
笫四种意见。玉米有多个起源中心:软质种起源中心在哥伦比亚;硬粒种起源中心在秘鲁;
爆裂种起源中心在墨西哥:甜鹿种和有春种起源中心在巴拉圭°并且指出,软质书米是最古老的
原始玉米类型.(ByKaCOB,etc)
20世纪以来,考古挖掘以及先进测定技术的应用,为确定玉米起源地提供了大量的令人信服
的证据。世界上其他任何地方鲜见玉米的史前标本,而在中美洲和南美洲星罗棋布的古代遗址里,
古代印第安人种植的大量玉米的果穗、穗轴、苞叶、雄穗和秸秆等,几乎都完整无损地被保留下
来。在墨西哥普埃布拉州Coxcatlin洞最底层挖掘出的玉米穗轴,气测定距今7000年;在美国新
墨西哥州Bat洞挖掘出的玉米穗轴,式测定距今5600年;在秘鲁中部墓穴中挖掘出的玉米稔轴,
“C测定距今5000年。这就把玉米的最早被驯化的地区缩小到从美国的南部、经墨西哥直至秘鲁
和智利海岸的狭长地带.
在墨西哥、秘鲁以及智利、哥伦比亚等地古墓中出土的文物,以及古代众多的建筑物上,都
发觉有占代印第安人遗留下来的玉米印迹,昂第安人崇敬地把玉米植株和果穗的图象绘画在庙宇
上,塑造在神象上,绘织在衣物上,镶嵌在陶器上。墨西哥传说中的特拉洛克神(Tlaloce),就
是印第安人崇敬的玉米神,广义上说,就是肥沃之神,雨水之神,丰收之神。许多印第安部落以
玉米命名,称之为“玉米族”、“青玉米族”,并以此尊称自己的酋长。在印第安人的每年C个
重要的农作物宗教祭典中,“玉米祭”就是极其郑重的一个。在墨西哥印第安人的语言中,玉米
的名字叫“印第安谷"(Indiancorn)。秘鲁这个词在印第安语里意思就是“玉米之仓”。有悠久
历史的阿兹德克(Aztec)人、玛雅Waya)人、E|1力口(工nca)人,种植玉米都有精深的技艺和辉煌的
成就。16世纪阿兹德克部族最后的一位首领Motezumma的受贡礼单上,记载着这个帝国所属的20
个省份每年要人贡30多万英斗的玉米籽粒。
考古学家在中美洲特瓦坎(Temiacan)谷地先后发觉了400多处古代印第安人的遗址。现今已
挖掘了12处,在其中5个洞穴里挖掘出2.5万多件玉米植株和果穗标本,以及众多的与玉米有关的
石器、陶器、编织品等。考古学家在这几个洞穴中找出互相补充的数千年的地层序列,使后人能
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够幸运地看到公元前9000年直至公元后1500年特瓦坎地区众多的玉米植物标本,为我们展现出玉
米的演化和发展进程。
2.演化途径探索
20世纪初期,在中美洲墨西哥城建造“拉丁美洲之塔”进行挖掘工程时,从地下70米深处发
觉了远古的大刍草(Teosinte)花粉化石。它的大小和形状几乎与现代栽培玉米的花粉毫无差异。
测定表明,玉米的祖先在那里生长至少已有8万年的历史。它比已知的美洲最早的人类遗迹还要
早5万年,推断它可能是玉米的野生祖先。
大刍草也叫类蜀黍,今天在中美洲农村的广阔田野里还可以大片地找到°和现今栽培的玉米
相比,大刍草植株细小,茎秆瘦弱,丛牛.,植株顶端有一个很小的穗状花序,籽粒在一个脆求的
花轴上排成对生的单行,每一个籽粒就象小麦、燕麦或大麦那样容易脱落;但它的种子上却着生
一层极硬的、发亮的、象甲虫似的外壳,用来保护种子免受鸟兽的危害。当大刍草的种子落人士
壤并且遇到适宜的环境条件,它就有着自行出苗和繁育后代的能力。大刍草还有一种十分特册的
功能,就是它的根部生长着极为强大的、密集的侧枝,尤如今天栽培玉米强大的气生根一样,能
从土壤深层以及植株远处吸取水分和养分。
除大刍草之外,科学家认为还有两种与玉米亲缘比较近的野草。一种叫做摩擦禾(Tdpsacum),
它也是玉米家族中的一个属,起源在美洲的中部地区,它和玉米一样是雌雄异花的,雄性小花成
对地着生在顶部,雌性小穗着生在叶腋间,结出的颖果十分坚硬,成熟时籽粒不易脱落。另一种
叫做有秤玉米(WildPodCorn),果穗被苞叶层层覆裹,籽粒亦有坚硬的颖壳,但成熟时苞叶张开,
种子自然散落,在适宜的外界环境条件下就可以发芽生长,传宗接代。
从19世纪以来,科学家饶有兴味地从遗传学、考古学、语言学等方面探索玉米从野草演化为
谷物的途径。关于玉米的进化曾经有4种主要的学说:第•种,栽培玉米起源于野生有程玉米。
第二种,玉米最近缘的祖先是大刍草,也叫类蜀黍。第三种,摩擦禾、大刍草和加马草(Gamagrass)
起源于一个共同的祖先,以后沿各自独立的道路演化。第四种,栽培玉米是上述3种植物的结合
体。即摩擦禾来源有程玉米;大刍草是摩擦禾和加马草杂交产生的后代,以后又与当地玉米多次
天然杂交,最后发展成为今天人类栽培的玉米。
20世纪以来,?以美国哈佛大学名誉教授曼格尔斯多夫(Mangels-doff)为代表,上张玉米由
三部分组成起源学说最受重视并占有优势。曼氏通过细胞遗传学研究追索玉米种系的发生过程。
他将玉米与摩擦禾、玉米与加马草杂交成功。结论认为,玉米和加马草在古老的地质年代已经有
共同的祖先,以后有各自独立的进化途径。野生玉米分布在南美洲I,加马草分布在中美洲,大约
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在2.5万年前人类到达美洲以后,玉米沿着以下的途径演化:①野生有程玉米开始驯化。②有群
玉米发生突变,产生多个变种。③中美洲地区的玉米和加马草天然杂交或回交,产生大刍草。④
大刍草又与玉米杂交,产生墨西哥大刍草和墨西哥有稗玉米。⑤有椁玉米、墨西哥粉质玉米和南
美洲硬粒玉米杂交,产生墨西哥马齿玉米及现代的热带硬粒玉米。⑥墨西哥马齿玉米和有移玉米
杂交,产生西南部硬粒玉米,或由于突变产生西南部硬粒玉米和北美洲甜玉米。,⑦哥伦布到达
新大陆后,西南部硬粒玉米与墨西哥马齿玉米杂交,产生现代玉米带种植的马齿玉米。
70年代,认为玉米是由大刍草直接近化而来的学说重新崛起。以原美国芝加哥大学校长白德
尔(Beadle)教授为首的研究小组,从3个方面提出了新的论据:一是进行了多年的杂交试验,第
一步把大刍草培养成类似7000年前的早期的野生玉米植株,第二步进而培养成与现代栽培玉米
完全相同的植株。按照孟德尔遗传定律,在用大刍草和玉米为材料所作的5万份杂交实验中,发
觉大刍草与玉米之间基因差异的近似数量,从遗传学角度查明了大刍草的演化进程。二是在墨西
哥古代地层中发觉了7000年前开始驯化的大刍草籽粒化石,以及今天在中美洲很多地方生长着数
量众多的大刍草,支持着大刍草起源学说。三是根据语言学以及民间传说,大刍草一词来源于阿
兹德克语Teocentli,意思就是“玉米的神穗”。在墨西哥很多地方的印第安人至今还把大刍草
祢为“玉米之母”(marddcmaiz)"皮认为是对玉米增产有益的植物。推断至少在距今8000〜15000
年,大刍草就已经开始向现代栽培玉米演化了。
人类最早把玉米作为栽培作物种植的时候,可能是无意识地就开始对玉米果穗进行人工挑选
了。“自然提供延续性变异,人在某些方向上把对他有用的这些变异累加起来。在这种意义上可
以说人为地自己创造了有用的品种。”达尔文的精辟论证指出了栽培玉米产生和发展的途径。玉
米有一个坚硬的、不易腐烂的木质穗轴。考古学家把从古墓和废墟里挖掘出几千年来不同时期的
玉米穗轴化石,按年代顺序排列起来,就可以看到一部比其他任何作物更加完整的进化史。野生
玉米果穗的穗轴长度只有2.4厘米,当人类开始种植以后,在不太长久的时间里,玉米的穗轴就
增至5.5厘米:到16世纪初期,玉米的穗轴已经增至13厘米了。也就是说,在大约6000年左右的
时间里,古代印第安人用勤劳聪明的双手,把那些细微的,几乎是用眼睛觉察不到的有利于人类
的变异逐步挑选和积存下来,使玉米的穗轴增大了4.4倍。如果把今天栽培的高大挺立的玉米和
瘦的细小的野生玉米相比,简直不敢相信它们的植株形状和籽粒会如此大相径庭,以致于赞颂大
自然驯化和人工挑选的庞大威力了。
3.在世界的传播
在哥伦布到达美洲大陆及其接踵而至的许多航海家,都报告说
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玉米起源于美洲大陆,已有五千余年的栽培历史。1492年哥伦布发觉美洲大陆后,玉米才由
美洲传到欧洲和世界各地,成为世界性的栽培作物。
玉米是世界上分布较广泛的作物之一,从北纬58°到35〜40°之间的地区,均有大量栽培,以
北美洲为最多,其次为远东、拉丁美洲、欧洲、非洲、近东和大洋洲。世界上最食于种植玉米的
有三大区域,即美国的中北部、欧洲的多瑙河流域及中国的华北和东北平原。
玉米传入我国距今约有460余年的历史,传入河南至少也有440多年的历史。玉米适应范畴很
广,从我国的海南岛到黑龙江,从海拔3000米以上的西藏高原到东海之滨,全国各个省(市)都
有干米栽培.但主要集中分布在东北、华北和西南山区,大致从缥龙汀起,沿吉林、辽宁经河二匕、
山东、河南、山西、陕西、四川而至云南、贵州、广西等12个省区,形成一个斜长的玉米生产带。
这条生产带的玉米播种面积约占全国玉米总面积的85%以上。其次为新疆、甘肃和江苏、湖北、
安徽等省区,种植面积约占全国玉米总面积的8%左右,其他地区玉米栽培面积很少。
根据我国的自然条件,玉米的种植制度和栽培特点,可将我国玉米划分为六个种植区域。
1.北方春玉米区本区大部分位于北纬40,以北,包括黑龙江、吉林、辽宁全省,内蒙、宁
夏全区,河北、陕西两省的北部,山西省大部分和甘肃省的一部分地区,是我国玉米主要产区之
一,约占全国玉米播种面积的27%。
本区属寒温带潮湿、半潮湿与候,玉米栽培制度基本上为一年一熟,以玉米单种,或与大豆
间混作为主要栽培方式。
2.黄淮海平原夏玉米区本区包括河南、山东全省,河北省的中南部,陕西省中部,山西南
部,江苏和安徽北部,是我国最大的玉米产区,约占全国玉米播种面积的40%。
本区属温带半潮湿气候,为玉米适生区。栽培制度以冬小麦一一夏玉米一年两熟制为主。
3.西南山区丘陵玉米区本区包括四川、云南、贵州全省,湖北、湖南省的西部,陕西省
的南部,甘肃省的一小部分。亦为我国主要玉米产区之一,约占全国玉米播种面积的25%。
本区属温带和亚热带潮湿、半潮湿气候。因受地理环境的影响,本区主要原因有以下三种栽
培方式:
(1)高山地区以一年一熟春玉米为主;
(2)丘陵地区以两年五熟的春玉米或一年的南部两熟的夏玉米为主;
(3)平原地区以一年三熟的秋玉米为主。
4.南方丘陵玉米区包括广东、海南、广西、浙江、福建、台湾、江西等全省,江苏、
安徽两省的南部,湖南、湖北两省的东部。本区为我国水稻主产区,玉米栽培面积不大,约占全
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国播种面积的5%。
本区属亚热带、热带潮湿气候。以一年两熟为主,部分地区种植秋玉米,广东南部、海南种
植冬玉米,此外,广西等地种植双季玉米。
5.西北内陆玉米区包括甘肃河西走廊和新疆维吾尔自治区全部。玉米播种面积占全国播
种面积的3机本区属大陆性气候,以一年一熟的春玉米为主。
6.青臧高原玉米区包括青海省和西藏自治区,以畜牧业为主,玉米栽培历史短,种植
面积小,但表现高产,今后颇有发展前途。
本区海拔较高地势复杂,气侯变化大,除海拔较低地区有部分二年二熟外.主要是一年一
熟。
三、玉米生产概况
世界玉米发展很快,据联合国粮农组织报道,从1950〜1985年,玉米播种面积由12.4亿亩
增加到19.9亿亩,增长60.8%;单位面积产量由104公斤增加到245.7公斤,提高了L36倍,总产
由12840亿公斤增加到49015.5亿公斤,增长了2.82倍。1987年世界玉米栽培面积约为20亿亩,平
均亩产为238公斤。种植面积最大的国家是美国,为4.2亿市,其次为中国、巴西、墨西哥、印度、
前苏联、阿根廷、罗马尼亚、菲律宾、印度尼西亚和南斯拉夫。世界上单产最高的国家为希腊,
1987年全国339万亩玉米平均市产667公斤。美国也是玉米单产较高的国家,近年来平均亩产都坚
持在500公斤左右。
我国1989年玉米播种面积为3.05亿亩,平均亩产265公斤,总产809亿公斤。与1952年相比,
面积扩大了62%,单产提高1.96倍,总产增加3.9倍。
我国玉米栽培面积较大的省份有黑龙江、吉林、河北、山东、辽宁、河南等,单产较高的
省份辽宁、吉林、上海等省(市),平均亩产都在400公斤以上。
建国以来我省玉米生产得到迅速发展。1949年,玉米种植面积为1393.5万亩,单产只有48
公斤,总产6.69亿公斤。到1990年全省玉米种植面积发展到3200万亩,单产293公斤,总产为93.76
亿公斤,与1949年相比,面积扩大1.3倍,单产提高5.1倍,总产增加13.0倍。
第二节玉米栽培的生物学基础
一、玉米的类型
玉米属禾本科玉米属,根据栽培玉米的植物学我和生物学特点以及在生产上的利用情形,
可将其分为不同的类型。
(-)按子粒形状及结构分类根据子粒形状、淀粉品质和分布,玉米可分为以下六种类
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型。
1.硬粒型亦称硬粒种。果穗多为圆锥形,子粒方圆型,坚硬、平滑而有光泽,顶部和
四周的胚乳均为角质淀粉,只有里面居中的部分为粉质淀粉。子粒多为黄色,也有红、白、紫等
色。穗轴较粗易碎,产量较低,但品质好,具有早熟、耐旱、耐瘠、结实性强等特点。
2.马齿型亦称马牙种。果穗多为圆筒形,子粒较大,扁平,呈方形或长方形。子粒两
侧为角质淀粉,顶部及中部均为粉质淀粉,成熟时,顶部的粉质淀粉干燥后较两侧的角质淀粉缩
小的多,使粒顶凹陷形成马齿状。子粒顶部粉质淀粉越多,凹陷越深。穗轴较细,有红、白、
紫幻"等色.出子率较高,食用品质不如硬功夫粕型.但植株较高大.较耐肥水,成熟晚,产量
高,增产潜力大,是世界上栽培最多的一种类型。
3.半马齿型亦称中间型。果穗长锥形或圆柱形,子粒的粉质淀粉较马齿型少,较硬粒
型多,顶部的马齿形卢陷浓度较马齿型,也有不凹陷的,仅呈白色斑点状,有些地方称它为折顶
型。子粒的颜色、形状及大小较复杂,产量较高,品质较马齿型好,也是各地生产上普遍栽培的
一种类型。
4.甜质型亦称甜质玉米或甜玉米。植株分蕤性强,主茎及分孽上均能结成果穗。胚乳中
含多量糖分及水分,成熟时因水分蒸散,使种子皱缩,坚硬呈半透亮状。多为角质胚乳,粉质胚
乳含量很低。子粒颜色有黄、白、紫红等。乳熟期子粒含糖量为15—18%。多做蔬菜或制罐头。
5.糯质型亦称蜡质型或蜡质种、糯玉米等。子粒胚乳全部为角质淀粉,水解后容易形胶
粘状的糊精,遇碘液呈褐红色。子粒不透亮,坚硬平整,无光泽如蜡状。淀粉粘性,可用作布匹
的上浆剂,也是食品加工和酿造业的重要原料。产量不高,栽培面积极小,多为零星种植。
6.爆裂型亦称爆裂种或爆花玉米。子粒小而坚硬,粒形圆、顶部突出,多为角质胚乳。
果槐较小,穗轴较细,粒色分黄、白、紫红色。子实加热时,由于淀粉粒内的水分遇到高温、形
成蒸气而爆裂,子实胀开如花。爆裂后的子实比原先的大2.5倍以上。按子粒形状可分为米粒型
和珍珠型两类。
(二)按生育期分类根据玉米从播种到成熟所经历的时间长短,可将玉米的生育类型分为
以下三类。
L早熟种生育期春播85〜100天,夏播70—85天,积温2D00—2200°C,植株较矮,叶数较
少,一样为14〜18片,子粒较小,千粒重约为150〜250克。如鲁原单4号、烟单15号等杂交种即
属此类。
2.中熟种生育期春播100—120天,夏播85〜95天,积温2300〜25000C,植株一样高于早
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熟种而低于晚熟种,叶片数多在16—20片,果穗大小中等,产量较高,适应地区较广,千粒重为
250—300克。如中单2号、豫玉1号、豫玉2号等杂交种均属此类。
3.晚熟种春播120〜150天,夏播96天以上,积温大于2500。(;。植株高大,叶数较多,
一样为21〜25片,子粒大,千粒重300克左右。如沈单7号、掖单13等杂交种即属此类。由于生育
期长,产量高,适于春播、套种或移栽。
(三)按植株形状分根据玉米叶片在空间的配置状态,将玉米分为紧凑型、平展型和半紧
凑型三类。
1.紧;套型黑凑型玉米各叶片在茎秆卜的空间分布呈近伤纺缠型.叶片卜举.株型收敛而
紧凑,受光姿势好,适于密植。具体指标认为穗位上茎叶夹角20〜25°,穗位下茎叶夹角40°左右。
如掖单2号、掖单4号、豫玉2号、像玉3号、豫玉5号等。
2.平展型平展型玉米和紧凑型玉米相比,株型较松散,不耐密植。穗位以上茎叶夹角35°
以上,穗位以下茎叶夹角50。以上。如中单2号、沈单7号等。
3.半紧凑型是上述两种类型的中间型。如豫玉1号、烟单14号、掖单13号等。
此外,按玉米子粒颜色可分为黄玉米、白玉米及红玉米等;按用途可分为食用、饲用,食
饲兼用三类。
二、玉米的生活史
(一)玉米的一生从播种至新的种子成熟为止,叫做玉米的一生(图3—1)。它经过种子萌
动发芽、出苗、幼苗生长、拔节、长茎叶和雌雄穗分化,抽穗开花受精、灌浆直到新的种子成熟,
完成了它的整个生长发育过程。根据玉米的生长发育特点,其一生可划分为三个生育阶段,即苗
期阶段(出苗〜拔节)、槐期阶段(拔节〜抽雄)和粒期阶段(抽雄〜成熟)。
(二)玉米的生育时期玉米从播种到新种子成熟所经历的天数称为生育期。生育期的长短
因品种、播种期及光照温度等环境条件而异。品种叶片数多,播种期早、日照较长或温度较低时,
其生育期均较长;反之,则较短。
生育时期是指某一新器官的显现,使植株形状发生特点性变化的时期。常用的主要生育时
期如下:
出苗期:幼苗的笫一片叶出土,苗高2〜3厘米的日期。
拔节期:以玉米雄穗生长锥进入伸长期为主要标志。此期茎基部已有2〜3个节间开始伸长,
植株开始旺盛生长。
小喇叭口期:小喇叭口期通常和雌穗生长锥伸长期、雄穗小花分化期相吻合,约在拔节后
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10天左右。
大喇叭口期:此时玉米植株外形大致是棒三叶(即果穗叶及上下两片叶)大部伸出,但未全
部展开,心叶从生,上平中空,状如喇叭;雌穗正处于小花分化期,雄穗分化进入四分体期;最
上部展出叶与未展出叶之间,在叶鞘部位能摸出发软而有弹性的雄穗。距抽雄穗一样10天左右。
抽雄期:雄穗分化已经完成,雄穗主轴露出顶叶3〜5厘米。
开花期:即雄穗主轴小穗开花散粉的日期。
吐丝期:雌穗花丝从苞叶伸出2厘米左右的时期。正常情形下,吐丝期与雄穗开花散粉期同
时或迟I〜2天c
成熟期:子粒变硬,出现品种固有的形状和颜色,胚位下方尖冠处显现黑色层。
三、玉米器官的形状特点
玉米的器官分根、茎、叶、花(雌、雄花)和种子(子粒)5部分。
(一)根
1,根的种类玉米为须根系,按其发生时期、部位、形状及功能,可分为胚根和节根(图
3—2)。
(1)胚根胚根也叫初生根或种子根,它在种子胚胎发育时形成,大约在受精10人后由胚柄
分化而成。种子萌发时,第一突破胚根鞘而伸出的一条幼根,称为初生胚根。它垂直向下生长,
长达20〜40厘米。起初生根伸出1〜3天后,在中胚轴基部长出3〜7条幼根,为次生胚根。这层根
实际上为玉米的第一层节根,由于其生理功能与胚根相似,在栽培上常将这层根与胚根合称为初
生根,而不把它运算为第一层节根。初生根吸取土壤中的水分和养分,供幼苗出土后2〜3周内生
长的需要。以后随着地下节根不断发生与增加,其重要性逐步被地下节根所代替。
(2)节根着生在茎的节间居间分生组织基部。生长在地下茎节上的称根称为地下节根(次生
根),生长在地上茎节上的称为地上节根(气生根或支持根)。
当幼苗长出2〜3片叶时,在着生第一片完全叶的节间基部开始发生第一层(按其顺序为第
二层)节根。这一层根,由于发生在靠近胚芽鞘节上,有人称之为胚芽鞘根。在胚芽鞘节与盾片
节之间的节间为中胚轴,在栽培上称为根茎或地中茎。在种子发芽时,中胚轴伸长,推动幼芽出
土,当它伸到地表下一定距离时停止伸长。播种浅时,中胚轴变短;播种深时,中胚轴变长,这
种自动调剂作用,可使节根位置处于较适宜的土层中。第一层节根的数目大多数是4条,也有五
六条的。第一层节根显现后。随着茎节的形成及加粗,节根即不断发生。节根的显现是按照向顶
的次序进行的,即在下部的根形成之后,上层才能依次产生新根,它们在茎节上出现一层层轮生
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的节根根系,节根层数依品种及水、肥、密度等条件而异,一•样为6〜9层,多者可达10层以上。
地下节根约4〜7层,地上节根约2〜3层或更多些(亦有没有的)。各层节根的条数,地面以下的自
下而上逐层增加,地面以上的又有逐层减少的趋势。其总根数约为50〜120条。根的长度是自下
而上逐层减少,根的粗度是自下而上逐层增加,最上层又有减少的趋势。根层间距离自下而上逐
步加长。
从入土情形看,地下节根最初呈水平分布向四周伸长,而后向下深扎,入土较深;地上节
根,开始在空气中生长,以后入土,角度陡,形如支柱,入土较浅。
地卜节根比地下节根细小坚强,具有色素,表皮角质化,厚壁组织特别发达,入土前根尖
端常分泌粘液,入土后才产生分枝和根毛,起到吸取根的作用。
节根是玉米的主要根系,分枝多,根毛密。一株玉米根的总长度可达1〜2公里,这就使植
株在耕作层中形成了一个强大而密集的节根根系。
2.根的生长根的生长表现为重量和长度的增加。而根重对•坚持地上部的生长和功能比根
条数更为重要。张瑞岐(1980)研究,玉米出苗时,根重占一生最大根重的0.33%,拔节时占1C%,
抽雄期达最大值,后期随着根系衰老死亡,根干重逐步下降。
3.根系的分布玉米根系在土壤中的分布范畴与生长条件有密切关系。0〜20厘米土层中的
根量占总根量的60%左右;。〜30厘米土层中的占80%左右;0〜50厘米占90%左右。入土深度最深
可达2米以上,一样约1米左右,分布范畴最大直径可达2米以上,一样1米左右,但主要集中在茎
秆周围15〜20厘米范畴内。一样旱地玉米根系分布浅,停止生长早;水浇地玉米根系分布深,停
止生长亦晚。
4.根的生理功能玉米的根系具有吸取养分、水分、支持植株和合成的作用。根上有很多
根毛,通过这些根毛吸取地下的水分和养分。根毛细胞汁液具有很高的渗透压,达1.62X106-
2.74X106Pa,而小麦为5.07><1暝〜8.UXlO,Pa,所以;玉米的根具有很强的吸取能力。被玉
米根系吸取的无机盐等在根部形成各种有机酸,有机酸与进入根部的NH'、NO「结合形成氨基酸。
据研究,在玉米抽雄期,地下节根和支持根中的氨基酸含量超过同时期叶中含量的10〜15倍,而
且氨基酸的种类也多。
5.影响根系生长的因素
⑴温度玉米根系生长的最适地温为24〜25℃,低于10℃生长缓慢,降至4〜5℃时,则完全
停止生长,高于40℃时对根的生长有明显的抑制作用。所以,地温在10℃1以上时才能播种,播种
过早,地温低,根系代谢活动弱,吸取能力差,植株营养不足,光合作用不能正常进行,植株生
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长缓慢瘦弱。在苗期进行中耕,可以提高地温,促进根系生长。
(2)水分水分对根系生长影响甚大,土壤水分适宜,根系生长迅速。土壤水分过多,空气
缺乏,不利根系生长,特别是苗用更为明显;土壤洪涝,根系生长缓慢。
(3)养分土壤养分的含量直接影响着根系的生长。土壤肥沃,根系发达:土壤瘠薄,根系
生长不良。另外,玉米根系具有向肥性,分层施肥对满足不同生育时期对养分的需要,促进根系
下扎,增加根系干重,扩大吸取面积有重要作用。
(4)氯气根的生长除需要一定的水分和养分外,还需要充足的氧气。因此,在疏松的土壤
中根系的生长比在紧实的土壤中迅速,中耕松土是促进根系生长的重要措施.
(二)茎
1,茎的形状及生长玉米的茎秆比其它禾谷类作物细小、高大。植株高矮与品利土壤、
气候和栽培条件有密切关系。一样晚熟品种,水肥条件好,气温高,则茎秆生长高大;反之,茎
秆生长矮小。在生产上,通常把玉米株高分为三种类型:株高低于2米者为矮秆型;2-2.7米的
为中秆型;2.7米以上者为高秆型。一样矮秆的生育期短,单株产量较低,高秆的生育期较长,
单株产量较高。植株高度是决定密植范畴的重要因素之一。
玉米茎杆上有许多节,每节看生1片叶子。通常一株玉米的地上部有8〜20节,地卜部有密
集的3〜5个节。节数的多少,因品种和种植时期而异。节与节之间称为节间。节间的长度由基部
到顶端渐次加长,以最上面的一个节间最长,也有一些是中部的节间比上部和下部的长。节间的
粗度从下到上逐步减小。
茎秆的节数在拔节以前就全部分化完成,拔节期开始伸长加粗,各节间伸长的顺序是自下
而上进行的。实践证明,凡是靠近地面节间粗短的,根系发育良好,抗风力强,不易倒伏。反之,
节间细长,根系发育差,抗风力弱,容易倒伏。因此,基部节间长短粗细,是鉴定植株根系发育
和栽培技术的标志。在玉米茎秆显著伸长以前,适当控制肥水,进行蹲苗,促使靠近地面的节间
生长细小墩实,可防止倒伏,并能获得高产。
玉米茎秆多汁,髓部充实而疏松,富含水分和营养物质。
玉米茎秆上有腋芽,下部茎节上的腋芽长成的侧枝称为分藤。分蕤的多少与品种类型和水肥
条件有关。一样甜质型、硬粒型玉米分蕤多。同一品种在土壤肥沃,水分充足,密度稀时分赛也
多。分廉一样不结果穗,应早除拒,以免消耗养分,但对饲用玉米或分孽具有结实特性的玉米,
则应保留。
2.茎的功能
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(1)支持作用茎能支持叶片,使之在空中平均分布,便于吸取阳光和二氧化碳,更好地进
行光合作用。
(2)输导作用玉米茎秆中的维管束是植株的根与叶、花、果穗之间的运输管道,担负着水
分和养分的运输工作。
(3)贮藏作用茎秆可以把养分贮存起来,到生长后期再将其转运到子粒中去。空秆的玉米
特别甜,就是其内部贮藏了糖分的缘故。
3.影响茎秆生长的因素
(I)温度玉米茎秆生长速度与温度有关。茎生长的最适温度为24〜280c,比根部高50c左右.
若低于10〜12℃时,茎秆基本停止生长。在12℃以上,茎秆生长速度随温度的升高而加快,温度
达到300C时,茎秆生长速度最快,温度连续升高,生长速度则逐步降低。温度高时,生长速度虽
快,但植株节间细长,机械组织不发达,生长不健壮,容易倒伏。
(2)施肥玉米在施用数量充足、比例适当氮、磷、钾肥料时,茎秆生长健壮。如果土壤氮
磷丰富而严重缺钾时,玉米茎秆基部节间易碎裂,导致倒伏。兰土壤严重缺磷时,植株往往表现
短缩。
(3)光照玉米对光温比较敏锐。增加每日光照时数会延长营养生长期,推迟雄槐分化进程,
使茎节增多,节间延长,植株高大,因此,光周期和光照强度对茎秆的生长影响甚大,特别是光
照强度对光合产物的数量影响更为明显。所以,在强光下生长的玉米,茎秆细小;光照弱,不仅
光合产物减少,而且植株互相争光,茎秆细胞迅速伸长,使节间变长变细,容易倒伏。
(4)水分水分对玉米茎秆的生长有间接和直接作用两个方面。天气洪涝,植株含水量减少,
光合能力降低,供给茎秆生长的有机物质减少,间接影响生长速度,使植株矮小。水分多少直接
影响茎尖和居间分生组织的生长活动。如果水分充足,细胞体积大,节间生长速度快,所以玉米
拔节至抽雄期间灌水,对茎秆生长有明显的促进作用。此时遇旱,茎秆生长缓慢,甚至抽不出雄
穗。
㈢叶
1.叶的形状结构玉米的叶分完全叶和不完全叶两类。胚芽鞘、果穗的苞叶、盾片等均属不
完全叶。完全叶着生在茎秆的节上,互生并呈两行排列,叶片宽大,主脉突出,第一叶顶端钝圆,
其它叶则尖。完全叶由叶片、叶鞘和叶舌三部分组成。
(1)叶片由表皮、叶肉和维管束构成(图3-3)。表皮分上表皮和下表皮,其上布满许
多气孔,每平方厘米的叶面积上,平均有17000个气孔,一株中等大小的玉米,气孔多达1亿个以
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上。气孔有自动调剂开闭的功能,天早气孔关闭,可减少水分蒸腾。另外,叶片上表皮还有一些
特别的大型运动细胞,其细胞壁很薄,液泡较大,水分充足时运动细胞吸取膨大,可使叶面保持
平展状态;天气洪涝,运动细胞内水分减少,使体积缩小,叶片即向上卷成筒状,以减少叶的蒸
腾面积,降低蒸腾强度,所以玉米有较强的忍耐大气洪涝的能力。
叶肉在表皮内,由薄壁细胞组成,叶肉维管束有特别发达的维管束鞘,维管束鞘细胞内含有
许多特别化的叶绿体,这是玉米等C4植物与C3植物相区别的重要特点。叶绿体内含叶绿素,它是
制造有机物质的重要器官。叶脉和维管束组织,是叶内水分、养分运输的管道。
(2)叶鞘玉米的叶鞘肥厚、坚强,紧包节间,有加固保护茎秆和贮存养分的作用.
(3)叶舌着生于叶片和叶鞘的交接处,为一无色薄膜,紧贴茎秆,有防止雨水、病虫侵染
茎秆的作用。
另外,叶片和叶鞘的交接处,有大量皱纹的部分叫叶环。叶鞘基部的环状膨大部分叫叶节,
有使茎秆复原直立的作用。
为了便于研究和生产上的应用,根据叶片抽出的状况,又可将叶片分为可见叶和展开叶。叶
片抽出1厘米以上为可见叶。叶片完全抽出,并基部充分展开为展开叶。利用展开叶数运算出的
叶龄指数,即玉米某一生育时期的展开叶数除以该品种总叶片数乘100所得的数值是推断玉米器
官生育时期和进行田间治理的重要指标。
叶龄指数=(展开叶数/主茎总叶片数)X100
玉米叶片多数为绿色,亦有少数呈紫、淡黄等颜色的。
玉米叶片长大,一•样约70〜110厘米,宽6〜12厘米。叶片中央是一条主脉(中脉),主脉两侧
平行分布许多侧脉。玉米叶片边缘呈波浪皱褶状,这是因为叶子边缘薄壁细胞比叶子中部的薄壁
细胞生长快造成的。波浪状的皱褶可起缓冲作用,避免风害折断叶子。
玉米最初的5〜6片叶是在种子胚胎发育时形成的,故称胚叶。这些叶片表面光滑不具茸毛,
可作为判定玉米叶位的一个指标。
2.叶的生长玉米最初的三片叶,生长主要靠种子中贮藏的营养物质,所以显现较快,1
天长出1片叶。第4〜6片叶时,种子内养分已经消耗殆尽,此时根系尚弱,吸取能力差,加之叶
面积增大和次生根发育需消耗养分,所以叶片显现较缓慢,大约每隔3〜5天才显现一片。笫7〜
12片叶时,根系已相当发达,叶子也较多,吸取和制造营养物质的能力有所加强,叶子的显现再
次加快,每隔1〜2天显现1片叶。第13片叶以后,生殖器官旺盛生长,叶子显现速度再次变慢,
每隔3〜5天显现1片。
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在叶龄指数为60时,即大喇叭口期左右,所有叶片的面积大小已经确定,因此,要使玉米中
上部叶片长的宽大一些,就必须在大喇叭口期以前拔节期以后加强治理。
3,叶片的功能
(1)光合作用在光照条件下,绿叶能把植株吸取来的水分和二氧化碳合成有机物质。因比,
玉米叶片数目的多少、大小和节位高低,都与产量密切相关。一样单株叶面积越大,穗粒重越高。
在一定范畴内,叶面积指数越大,亩产越高。
不同节位叶片,出生早晚不同,在玉米生长中作用也不同,按其功能,可将玉米整株叶片划
分为根叶组、茎叶组和穗粒叶组二组c每组叶片数各占全株叶片总数的"3左右c了解不同叶组
生理功能,可根据叶组舒展进程,判定玉米生育阶段,把握生.长中心,并从生长中心着眼,从供
长中心入手,采取有效措施,促控不同叶组叶片和生长中心器官,实现科学治理,获得高产。
玉米穗位及其上下叶称为棒三叶。由于棒三叶中叶绿素含量最高,光合能力强,对子粒奉献
最大。因此,玉米生产中应特别注意棒三叶不受损害,以免降低产量。
(2)蒸腾作用玉米主要依靠叶片表皮气孔与外界进行气体交换,同时蒸腾散发出植株体内
的水分,降低植株叶面的温度,防止高温伤害叶部组织。
(3)吸取作用叶片的气孔和表皮细胞还能吸取溶液状态的矿质兀素,这是根外追肥的理沦
依据。
4.影响叶片生长的因素
(1)光照光周期和光照强度对玉米叶片数量和大小都有影响。据研究,光照时数由16小时
缩短到10小时,平均单株叶数减少2.2片,而且温度越高,影响越大。叶数越多的品种,受光周
期和温度的影响越大,这是因为玉米在短口照条件下,营养生长期缩短,雄穗分化相应提前的结
果。光周期对叶数发生作用的时间是播种到雄穗开始分化期。
(2)温度温度是影响玉米叶数、出生和生长速度以及叶片大小的另一重要因素。玉米苗期
的生长点总处于土壤表层,叶子显现速度主要受地温的影响,当茎秆伸出地面以上时,则主要受
气温影响。苗期一样随着气温的升高,细胞分裂速度加快,叶原基形成的间隔期缩短,叶出生的
速度加快,叶数增多。但超过了32℃,叶子生长速度反而变慢。
(3)施肥施肥是生产上用来促控叶片生长的重要手段之一。在一样情形下,施肥主要影响
叶面积的大小和功能期的长短,而对叶数影响不大。增施基肥,适施种肥能显著增加叶片的长度
和宽度,从而扩大叶面积。施用种肥,各叶面积都会受到明显攸促进,特别是对中部叶片促进作
用更大。同时早追肥也能显著扩大植株中、上部叶面积。
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(4)水分水分的多少对叶片的生长、寿命和功能都有显著影响。水分充足,不仅叶片光合
强度高,而且寿命长,光合势也高。洪涝时,光合能力降低,严重洪涝时,叶片内物质分解代谢
旺盛,会使叶片早衰枯黄;特别是抽雄后,单株叶面积大,蒸腾量增多,有时土壤虽然不十分洪
涝,也往往由于植株失水过多,便叶片早衰,子粒产量降低。
(四)花玉米是雌雄同株异花作物,依靠风力传粉,天然杂交率一样在95%左右。
L雄花序乂称雄穗,属圆锯花序,着生于茎秆顶部。由主轴和侧枝组成,主轴较粗,周围
着生4〜11行成对排列的小穗。分枝较细,一样着生两行成对排列的小穗。成对小穗中位于上方
的有柄,叫有柄小穗:位干下方的无柄叫无柄小穗.每个小穗均有护颖包着.内有两朵雄花.每
朵雄花由1片内颖(内移),1片护颖(外移)和3个雄蕊组成(如图3-4),雄蕊的花丝顶端着生花药。
雄蕊成熟时外颖张开,花丝伸长,使花药露出颖片,散出花粉,即为开花。一样每个花药里,约
有2500粒花粉,每个雄小穗则有15000粒花粉,而一个雄穗大约有1000〜2000个小穗,可散出
1500〜3000万粒花粉。
2.雌花序又叫雌穗或果硬,为肉硬花序,由叶股中的腋芽发育而成。在一样推广品种中,
茎基部(地下节)的腋芽往往不发育或形成侧枝(分解),位置较高的腋芽停留在分化的早期阶段,
只有最上部的1〜2个腋芽止常发育并形成果穗。多穗品种则有3〜4个,甚至更多。
玉米的果穗实际上是一个变态的侧枝,果穗着生于侧枝的顶端。侧枝是由短缩的节和节间组
成的,通常称穗柄。侧枝上每节生一变态叶,即为苞叶。
雌穗的穗轴粗大,呈白色或红色,由侧枝的顶芽形成。木惠轴重量一样占果穗重量15〜25%。
穗轴节很密,每节着生两个无柄小穗,成对排列成行。每一雌小穗内有两朵雌花,上位花发育结
实,下位花退化(亦有两朵小花都能发育的),故果穗上的籽粒常呈偶数。果槐籽粒行数8〜3c行
不等,一样品种粒行数为12〜20行。粒行数受品种影响,但也与栽培条件有关。每个果穗有20Q〜
800个子粒,一样为300〜500粒,因品种及栽培条件而异。
每一雌小穗基部两侧各着生一个短而稍宽的护颖,其中一个结实小花,包括内外颖和一个雌
蕊及退化的雄蕊。雌蕊由子房、花柱和柱头组成。通常将花柱和柱头总称为花丝。花丝上着生茸
毛,整个花丝都能接受花粉进行授粉。花丝有青色、浅红色和紫红色。另一个退化的小花,仅留
有膜质的内、外颖和退化的雌、雄蕊痕迹(如图3—5)。
3.开花授粉与受精
⑴开花玉米抽穗后2〜5天开始开花,也有的抽出7天后才开花。开花顺序是从主轴中上部
开始,然后向上向下同时进行,各分枝的小花开放顺序与主轴相同,从分枝顺序看,上中部的分
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枝先开花,然后上部和下部的分枝再开花。雄穗开始开花后,一样第2〜5天为盛花期,但也有第
3〜6天为盛花期的。在适宜的温度条件下,玉米雄穗全天均有花朵开放,一样.上午开花较多,午
后开花显著减少,夜间更少。以上午7〜11时开花最盛,其中上午7〜9时开花最多。
雌穗比同株雄穗抽出稍晚,一样比同株雄穗开始开花晚2〜3天,也有同时开花的。这决定于
品种特性、肥水和密度条件。一样地,穗柄短的品种比穗柄长的品种吐丝性好;苞叶短、苞尖紧
的品种比苞叶长,苞尖紧的品种吐丝性好;双果穗、多果穗的品种和自交系往往雌花早熟、吐丝
早。在洪涝、缺肥或过密遮光的条件下,雌穗发育减慢,而雄穗的发育则较少受到影响,因此容
易显现雌雄开花不和谐现象°在一个果穗卜.由于各个小穗花着生部位和花丝伸长的速度不同.
花丝从苞叶抽出的时间也有先后,一样果穗基部以上1/3处的小花先抽丝,然后向上、向下舒展。
因此,当果穗上下部位花丝抽出后,粉源不足时会显现果穗秃顶或基部缺粒现象。顶部小花的花
丝抽出的时间最晚。一个果穗从第一条花丝露出苞叶到全部花丝吐出,约需5〜7天。花丝长度一
样为15〜30厘米,如果长期得不到受精,可伸长到50厘米左右,直到受精后才停止伸长,受精2〜
3天肖颜色变褐,并逐步枯萎。
(2)授粉与受精玉米开花时,胚株中的胚囊和花粉粒都已成熟,雄穗花药破裂散出大量花
粉。微风时,花粉只能散落在植株周围1米多的范畴内,风大时花粉可散落在500〜1000米以外的
地方。花粉借助风力传到花丝上的过程称为授粉。花粉落在花丝上10分钟就开始发芽,30分钟后
大量发芽。花粉发芽形成花粉管进入子房达到胚囊,放出两个精子。一个精子与卵细胞结合,形
成合子,将来发育成种子的胚;另一个精子与两个极核结合,将来发育成胚乳。胚囊内同时进行
的这两个受精过程,称双受精,从授粉到完成双受精大约需18〜24小时。
4,影响开花授粉的因素雄穗开花与温湿度关系密切。据观察,自开花始期至末期,以2Q〜
28℃开花最多,约占开花总数的46〜68哈温度低于18℃或高于38C时,雄花不开放。开花最适
宜的相对湿度为65〜90与。饱和湿度并不阻碍开花,但湿度过大,散出的花粉易吸水膨胀破裂丧
失生活力。相对湿度在60%以下,开花甚少。
玉米花粉的生活力与温湿度有很大关系。玉米开花散粉期间,在温度28.6〜30℃,相对湿度
65〜81%时,花粉生活力可坚持5〜6小时,8小时以后显著下降,24小时以后则完全丧失其生活力。
如果将花粉曝晒在中午的强光下(38℃以上),2小时左右即全部丧失其生活力。
玉米雌穗花丝生活力因品种和气候条件而异。一样植株健壮、生长势强的品种,其花丝生活
力比植株矮小、生长势弱的品种强;杂交种的花丝活力比自交系的强;高温、干燥的气候条件比
阴凉、潮湿的气候条件容易使花丝枯萎而提早丧失生活力。所以,在玉米开花散粉散间及时浇水,
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能提高结实率。
(五)种子
1,种子的形状结构玉米的种子实质上是果实(颖果),通常叫种子或子粒。它具有多样的
形状、大小和色泽。有的种子近圆形,顶部平滑,如硬粒型玉米;有的扁平,顶部凹陷,如马齿
型玉米;有的表面皱缩,如甜玉米;也有的椭圆型,顶尖,形似米粒,如爆裂型玉米等。种子的
大小差别也很大,一样千粒重200〜350克,最小的只有50多克,最大的可达400克以上。种子的
颜色有黄、白、紫、红、花斑等,我国栽培的多为黄色和白色。
大米的种子由果皮、种皮、胚乳、胚四部分组成.果皮和种皮肾密相连.不易区分.习惯卜
均称为种皮(子实皮)。另外,种子的下端有一“尖冠"它使种子附着在穗轴上,并且保护着坯。
脱粒时,尖冠留在种子上。如果把它去掉,则胚的黑色覆盖物(黑层)即可显现,它标志着种子已
达生理成熟,此时收成产量最高。
2.种子的形成过程雌穗受精后花丝凋萎,即转入以子粒形成为中心时期。种子形成过程
大致分四个时期:子粒形成期、乳熟期、蜡熟期和完熟期。各期所需天数因品种和环境条件而异。
(1)形成期自受精到乳熟初期为止。一样早、中熟品种线在授粉后15天左右,晚熟品种在
授粉后20大左右。此期末,胚的分化基本终止,胚乳细胞已经形成,种子已初具发芽能力。此阶
段果穗和子粒体积迅速增长,但干重积存很少。日增干重仅1%,粒重占最大干物重的10%左右。
子粒中水分含量很高,约在90〜&刑。此期终止时果穗穗轴已达正常大小,子粒体积达最大体积
的75%左右。子粒呈胶囊状,胚乳呈浆水状。
(2)乳熟期乳熟初期至蜡熟初期止。约经历20天左右,此期胚乳开始乳状,后变成浆糊状。
进入此期末,果穗粗度、子粒和胚的体积都达到最大,子粒增长迅速,口增干重约3〜4%,粒重
累积干物质总量占最大干物重的7。〜80%,绝对累积量占60〜70机
(3)蜡熟期自蜡熟初期到完熟之前,为期10〜15天。此期子粒干物质积存速度慢,数量少,
为粒重缓慢增长期,日增干重约在2%左右,阶段累积量约占子粒最大干物重的20〜30船子粒水
分含量逐步下降为50〜40船胚乳因失水由糊状变为蜡状。果穗粗度和子粒体积略有减少,子粒
内干物质积存还连续增加,而速度减慢,但无明显终止期。
(4)完熟期在蜡熟后期,干物质积存已停止,主要是子粒脱水过程,含水量由40%下降到2Q船
子粒变硬,指甲划不破,具有光泽,靠近胚基部显现黑层,出现品种特点,即称为完熟期。完熟
期终止时,茎秆往往因其中一部分纤维素、果胶和木质素的分解而倒伏,故应及时收成。
3.影响子粒发育的因素
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(1)温度玉米灌浆期的适宜温度为20〜24°C,22〜24°C为最适宜温度。在这•范畴内,光合
作用旺盛,有机物质运输速度快,胚乳内物质转化合成旺盛。超过25℃,促进呼吸消耗增多,致
使千粒重降低。当日均温度为16℃时,灌浆很慢。主要是由于低温降低了光合速率,叶片蒸腾量
降低,气体交换减弱。
温度明显影响抽穗到成熟的H程。如H平均温度25.8C,抽穗到成熟仅31天,23.4℃需40天。
19.9℃需44天。17.4C则需48天。
昼夜温差对子粒灌浆有明显影响。昼夜温差大有利于灌浆。
(2)水分水分的多少不仅影响光合能力,而且影响营养器官中的物质向子料中运输,最终
影响子粒容积的扩大和充实。子粒形成期的含水率为86〜92冬,乳熟期为46〜80机当含水率降40%
以下时,灌浆缓慢。充分说明水分对子粒发育的重要性。
刘绍棣研究,子粒发育的不同时期缺水,对产量构成因素的影响是不同的。开花期、子粒形
成期缺水,每穗粒数明显减少。每穗减少87〜194粒,千粒重也有所降低。乳熟期和蜡熟期缺水,
对每穗粒数没有影响,千粒重则明显降低,特别是乳熟期缺水,对粒重影响最大。
(3)光照玉米粒重约90〜95s来自授粉后的光合产物。因此,子粒发育过程中光合作用产物
的多少,是决定粒重的关键。
(4)肥料在子粒形成过程中,适量供给氮肥,叶片功能期长,工作效率高,并可增强根的
活性,有粒大粒饱的成效,品质也有所提高。磷、钾肥对提高蛋白质含量也有作用。
四、玉米雌雄穗的分化过程
玉米雌雄秘分化与形成,是一个连续变化过程,根据变化过程中形状发育特点,可分为生长
锥未伸长期、生长锥伸长期、小穰分化期、小花分化期和性器官发育形成期等五个主要时期。
(一)雄穗分化过程
1.生长锥未伸长期玉米主茎项端分生组织在完成茎节及幼叶分化后,生长锥突起,表面呈
光滑的半球状圆锥体,长宽差别甚微,基部有叶原基包围。此时外部形状是茎尚未开始拔节,叶
龄指数为25
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