玉米栽培技术课件2玉米形态特征及生长发育.ppt
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1、 第二节 玉米形态特征及生长发育一、玉米器官的形态特征和生理功能一、玉米器官的形态特征和生理功能二、玉米雌、雄穗的分化二、玉米雌、雄穗的分化三、玉米的生长发育三、玉米的生长发育 (玉米的生育(玉米的生育 期和生育时期)期和生育时期)四、玉米的分类四、玉米的分类 一、玉米器官的形态特征和生理功能根根茎茎叶叶花花 1.雌花雌花 2.雄花雄花种子种子 (一)(一)根根玉米的根属须根系,由三种根组成。序号名称名称根的形成根的形成功能功能分布范围分布范围1初生根初生根种子萌发时,在种胚下端长出胚根垂直入种子萌发时,在种胚下端长出胚根垂直入土;当胚根伸出后土;当胚根伸出后1-3天,在中胚轴基部盾天,在中胚
2、轴基部盾片节上长出片节上长出3-7条根幼根,胚根和幼根合成条根幼根,胚根和幼根合成初生根。之后,初生根陆续形成许多侧根初生根。之后,初生根陆续形成许多侧根和根毛,共同形成密集的初生根系。和根毛,共同形成密集的初生根系。主要在幼苗出土主要在幼苗出土2-3周内吸收肥水。周内吸收肥水。深度深度20-40cm。2次生根次生根着生在地下茎节上的节根,共着生在地下茎节上的节根,共5-7层其中第层其中第一层从胚芽鞘着生的茎节长出。次生根先一层从胚芽鞘着生的茎节长出。次生根先横生发展,然后弯曲向下。横生发展,然后弯曲向下。吸收肥水和固定植吸收肥水和固定植株的主体根系。株的主体根系。横向可生长横向可生长30-4
3、0cm,远达,远达50cm,80-90%分布离分布离植株植株20cm左右范左右范围内。深可达围内。深可达1-2米,但米,但80%分布在分布在40cm土层内。土层内。3气生根气生根在植株下部靠近地面伸长的茎节上长出的在植株下部靠近地面伸长的茎节上长出的根,它长出后斜入土壤。入土后,又产生根,它长出后斜入土壤。入土后,又产生大量侧根。营养条件好,气生根多。该根大量侧根。营养条件好,气生根多。该根通常在抽穗前发生。通常在抽穗前发生。一是支持植株抗倒一是支持植株抗倒伏,二是吸水吸肥伏,二是吸水吸肥能力强。能力强。玉米根系图示玉米种子出苗及初生根图示玉米初生根的生长玉米初生根的生长玉米次生根 玉米次生根
4、玉米次生根玉米气生根气气生生根根 根系的生理功能根系的生理功能l吸收作用吸收作用 吸收肥水。吸收部位:主要是通过吸收肥水。吸收部位:主要是通过靠近根尖靠近根尖5-10mm处的根毛吸收。处的根毛吸收。轮位高,吸收能力强。轮位高,吸收能力强。l合成作用合成作用 光合产物(碳水化合物)转移到根,光合产物(碳水化合物)转移到根,与根吸收的养分合成各种氨基酸和与根吸收的养分合成各种氨基酸和激素等,之后合成物随水运输到植激素等,之后合成物随水运输到植株各部位。株各部位。l支持作用支持作用 初生根向下生长,次生根横向生长,初生根向下生长,次生根横向生长,气生根斜入土壤,在土壤中纵横交气生根斜入土壤,在土壤中
5、纵横交错,形成庞大根群,固定并支持植错,形成庞大根群,固定并支持植株。株。影响根系生长的因素影响根系生长的因素l土壤水分土壤水分 田间持水量在田间持水量在60-70%时,有利于时,有利于根系生长根系生长。l土壤温度土壤温度 土壤温度在土壤温度在20-40C时,根系和吸时,根系和吸收最适。收最适。l土壤透气性土壤透气性 土壤透气性好,对根系吸收土壤透气性好,对根系吸收P和和N有利,根系生长也好。有利,根系生长也好。l土壤养分土壤养分 肥力高,根系生长好,生理机能肥力高,根系生长好,生理机能 强。强。根系具有向肥性,能追逐肥料,既根系具有向肥性,能追逐肥料,既有利于吸收养分,又有利于根系生有利于吸
6、收养分,又有利于根系生长。所以,培育发达根系,要全耕长。所以,培育发达根系,要全耕层施肥。层施肥。(二)(二)茎茎l玉米茎由若干节和节间组成。节数依品种玉米茎由若干节和节间组成。节数依品种而异:早熟品种而异:早熟品种14-16节、中熟节、中熟18-20节、节、晚熟晚熟21-25节。节。l茎节包括地上茎节和地下茎节,地下茎节包括地上茎节和地下茎节,地下1-6节,节,1-4短,短,5-6长,第长,第7节往上长。第一节往上长。第一节从胚芽鞘节算起。节从胚芽鞘节算起。l除最上除最上5节外,茎节都有腋芽,中、上部节外,茎节都有腋芽,中、上部芽可生成雌穗原始体,下部芽可长成分蘖,芽可生成雌穗原始体,下部芽
7、可长成分蘖,通常只有通常只有1-2个雌穗原始体形成果穗。个雌穗原始体形成果穗。l节间侧面有一纵沟,相邻节交错排列,腋节间侧面有一纵沟,相邻节交错排列,腋芽着生于纵沟基部。芽着生于纵沟基部。l抽穗前,一昼夜茎秆可伸长抽穗前,一昼夜茎秆可伸长10-15cm。地下茎节地下茎节地下茎节地下茎节地地地地上上上上茎茎茎茎节节节节1-61-6节节节节 早熟早熟早熟早熟14-1614-16节节节节 中熟中熟中熟中熟18-2018-20节节节节 晚熟晚熟晚熟晚熟 21-2521-25节节节节玉米茎的玉米茎的内部结构内部结构玉米茎的结构玉米茎的结构 茎的生理功能茎的生理功能l支持作用支持作用 玉米植株的主体,支撑
8、玉米植株的主体,支撑20多叶多叶片和片和1-2个果穗生长其上。个果穗生长其上。l输导作用输导作用 茎中的维管束承担着向上向下茎中的维管束承担着向上向下运输水分、有机物、无机物及运输水分、有机物、无机物及合成产物作用。合成产物作用。l贮藏作用贮藏作用 茎中的薄壁细胞能临时贮藏可茎中的薄壁细胞能临时贮藏可溶性有机物质,在玉米生长后溶性有机物质,在玉米生长后期转移到子粒中去期转移到子粒中去(如果穗没有或(如果穗没有或发育不良,则留在茎中使之变甜)发育不良,则留在茎中使之变甜)。茎生长的条件茎生长的条件l温度温度 最适温度为最适温度为24-28C。l养分养分 K素营养缺乏,茎秆基部易裂素营养缺乏,茎秆
9、基部易裂而倒伏;严重缺而倒伏;严重缺P,茎秆矮缩;,茎秆矮缩;多多N,茎秆细嫩,易弯曲倒伏。,茎秆细嫩,易弯曲倒伏。l光照光照 光照充足,茎秆强壮。光照充足,茎秆强壮。l水分水分 水分不足,植株生长缓慢,矮水分不足,植株生长缓慢,矮小;过多,秆长,易倒伏。小;过多,秆长,易倒伏。玉玉米米茎茎腋腋芽芽果果穗穗有效果穗有效果穗有效果穗有效果穗有效果穗有效果穗有效果穗有效果穗无效果穗无效果穗无效果穗无效果穗无效果穗无效果穗无效果穗无效果穗有效果穗有效果穗有效果穗有效果穗有效小果穗有效小果穗有效小果穗有效小果穗有效果穗有效果穗有效果穗有效果穗腋芽着生点(内部)腋芽着生点(内部)腋芽着生点(内部)腋芽着
10、生点(内部)(三)(三)叶叶1、叶的组成、叶的组成在叶鞘基部有环状肥厚的叶枕。在叶鞘基部有环状肥厚的叶枕。在叶鞘基部有环状肥厚的叶枕。在叶鞘基部有环状肥厚的叶枕。生于叶鞘顶端。每株有叶片生于叶鞘顶端。每株有叶片生于叶鞘顶端。每株有叶片生于叶鞘顶端。每株有叶片16-2316-23片。片。片。片。2、叶片的生理功能、叶片的生理功能 叶片是光合作用的重要器官,是一切器官赖以生长的物质源泉。同时叶片是光合作用的重要器官,是一切器官赖以生长的物质源泉。同时还具有呼吸、蒸腾、吸收的功能。全株叶片按功能可分三组:还具有呼吸、蒸腾、吸收的功能。全株叶片按功能可分三组:序号序号组名组名叶片部位叶片部位叶片数叶片
11、数作用对象作用对象1根叶组根叶组植株下部植株下部占全株叶占全株叶片的片的1/3在其功能期所制造的光合产物,在其功能期所制造的光合产物,主要供给根和正在分化的新叶。主要供给根和正在分化的新叶。2茎叶组茎叶组植株中部植株中部占全株叶占全株叶片的片的1/3在其功能期正处拔节和穗分化期,在其功能期正处拔节和穗分化期,光合产物主要供给茎的生长和穗光合产物主要供给茎的生长和穗分化所需。该组作用最大。分化所需。该组作用最大。3穗叶组穗叶组植株上部植株上部占全株叶占全株叶片的片的1/3其功能期正处果穗和子粒发育期,其功能期正处果穗和子粒发育期,光合产物主要满足雌雄穗发育和光合产物主要满足雌雄穗发育和籽粒灌浆所
12、需。籽粒灌浆所需。注注注注 功能期:功能期:功能期:功能期:叶片从展开到枯黄这段生产光合产物的时期。叶片从展开到枯黄这段生产光合产物的时期。叶片从展开到枯黄这段生产光合产物的时期。叶片从展开到枯黄这段生产光合产物的时期。棒三叶棒三叶棒三叶棒三叶的作用最大,最直接。的作用最大,最直接。的作用最大,最直接。的作用最大,最直接。叶片特征:叶片特征:叶片特征:叶片特征:多数叶片正面有茸毛,而多数叶片正面有茸毛,而多数叶片正面有茸毛,而多数叶片正面有茸毛,而1-51-5片叶则无,此可作为玉米叶片定位的参考。片叶则无,此可作为玉米叶片定位的参考。片叶则无,此可作为玉米叶片定位的参考。片叶则无,此可作为玉米
13、叶片定位的参考。肥水与叶生长:肥水与叶生长:肥水与叶生长:肥水与叶生长:施肥和灌水只能对当前叶片之后的施肥和灌水只能对当前叶片之后的施肥和灌水只能对当前叶片之后的施肥和灌水只能对当前叶片之后的3-43-4片叶的生长发育起作用。片叶的生长发育起作用。片叶的生长发育起作用。片叶的生长发育起作用。玉米叶片分组玉米叶片分组根叶组根叶组根叶组根叶组根叶组根叶组叶片叶片叶鞘叶鞘叶环叶环叶环叶环主脉主脉主脉主脉侧脉侧脉侧脉侧脉(平行主脉,细,若干(平行主脉,细,若干(平行主脉,细,若干(平行主脉,细,若干 )叶缘叶缘叶缘叶缘(波浪状,防风折)(波浪状,防风折)(波浪状,防风折)(波浪状,防风折)叶舌叶舌(防
14、止(防止(防止(防止 雨水病雨水病雨水病雨水病菌害虫菌害虫菌害虫菌害虫尘土等尘土等尘土等尘土等侵入)侵入)侵入)侵入)叶耳叶耳叶耳叶耳叶枕叶枕叶枕叶枕叶片叶片叶片叶片叶缘波浪状,有抵御外力损伤的作用。叶片 叶舌有抵御病虫侵入的作用。有抵御病虫侵入的作用。(四)(四)花序花序玉米是雌雄同株异花异形异位授粉作物。玉米是雌雄同株异花异形异位授粉作物。玉米是雌雄同株异花异形异位授粉作物。玉米是雌雄同株异花异形异位授粉作物。雄花也叫雄穗雄花也叫雄穗雄花也叫雄穗雄花也叫雄穗 ,位于植株顶端。,位于植株顶端。,位于植株顶端。,位于植株顶端。雌花又称雌穗,位于茎中部的叶腋内。雌花又称雌穗,位于茎中部的叶腋内。
15、雌花又称雌穗,位于茎中部的叶腋内。雌花又称雌穗,位于茎中部的叶腋内。玉米异花授粉率高,在玉米异花授粉率高,在玉米异花授粉率高,在玉米异花授粉率高,在95%95%以上。以上。以上。以上。原因:原因:原因:原因:本株雄穗比雌穗分化早,本株雄穗比雌穗分化早,本株雄穗比雌穗分化早,本株雄穗比雌穗分化早,抽穗和散粉也早抽穗和散粉也早抽穗和散粉也早抽穗和散粉也早(本株雄穗散粉比雌穗吐丝早本株雄穗散粉比雌穗吐丝早本株雄穗散粉比雌穗吐丝早本株雄穗散粉比雌穗吐丝早3 3天左右天左右天左右天左右),又高高在上。又高高在上。又高高在上。又高高在上。1 1、雄花序、雄花序、雄花序、雄花序雄花序雄花序雄花序雄花序 花粉
16、 发育正常的雄穗发育正常的雄穗 可可产生大量花粉,一般产生大量花粉,一般每个雄穗有每个雄穗有2000-4000朵小花,每个朵小花,每个小花有三个花药,每小花有三个花药,每个花药产生个花药产生2500粒粒花粉,一个雄穗能产花粉,一个雄穗能产生生1500-3000万粒花万粒花粉。粉。2、雌花序雌花序雌花序雌花序 3、授粉与受精、授粉与受精 授粉:授粉:当玉米开花时,胚珠中的胚囊和花当玉米开花时,胚珠中的胚囊和花药中的花粉都已成熟,花粉借风力传到花药中的花粉都已成熟,花粉借风力传到花丝上为授粉。丝上为授粉。受精:受精:花粉落在花丝上后,立刻发芽形成花粉落在花丝上后,立刻发芽形成 花粉管,五分钟花粉管
17、进入柱头,很快进花粉管,五分钟花粉管进入柱头,很快进 入子房达到胚珠中,在胚囊中释放出两个入子房达到胚珠中,在胚囊中释放出两个 精子,一个精子与卵结合形成合子,将来精子,一个精子与卵结合形成合子,将来 发育成胚;一个精子和两个极核结合成胚发育成胚;一个精子和两个极核结合成胚 乳核,将来发育成胚乳。乳核,将来发育成胚乳。电电镜镜下下的的花花粉粉与与花花粉粉管管雄蕊雄蕊雄蕊雄蕊 结构结构结构结构玉米花丝玉米花丝玉米花丝玉米花丝(雌蕊柱头雌蕊柱头雌蕊柱头雌蕊柱头)(五五)种子种子尖冠尖冠尖冠尖冠饱满的玉米种子饱满的玉米种子饱满的玉米种子饱满的玉米种子种子的组成种子的组成 玉米种子的内部结构玉米种子的
18、内部结构 种子的组成种子的组成序序号号组成部分组成部分来源来源化学化学成分成分重量重量%结构和作用结构和作用1种皮种皮(含果皮)(含果皮)果皮由子房壁发育而果皮由子房壁发育而成。种皮由内珠被发成。种皮由内珠被发育而成。育而成。纤维纤维6-8%种皮和果皮二者紧密相连,不种皮和果皮二者紧密相连,不易区分,包被着种子,保护着易区分,包被着种子,保护着内含物。内含物。2胚乳胚乳一个精子与两个极核一个精子与两个极核发育而成。发育而成。蛋白质蛋白质淀粉淀粉80-85%外层为糊粉层(重量占胚乳外层为糊粉层(重量占胚乳 3%),内部的胚乳分角质和粉),内部的胚乳分角质和粉质两种。为胚发育提供营养。质两种。为胚
19、发育提供营养。3胚胚一个精子与卵形成合一个精子与卵形成合子,然后发育成胚。子,然后发育成胚。10-15%位于种子基部的一侧,由胚芽、位于种子基部的一侧,由胚芽、胚轴、胚根、子叶组成。种子胚轴、胚根、子叶组成。种子萌发时吸养发育成植株。萌发时吸养发育成植株。注:尖冠在植物学上是穗轴的一部分。注:尖冠在植物学上是穗轴的一部分。注:尖冠在植物学上是穗轴的一部分。注:尖冠在植物学上是穗轴的一部分。二、玉米雌雄穗的分化 玉米玉米雄穗雄穗和和雌穗雌穗的分化与形成,各自独立进行,且的分化与形成,各自独立进行,且 不同步,不同步,结果也不一样,但这两个过程的变化有规律性,有相关性,有结果也不一样,但这两个过程
20、的变化有规律性,有相关性,有 同一性。这两个过程均可划分为五个时期:同一性。这两个过程均可划分为五个时期:1、生长锥未伸长期、生长锥未伸长期 2、生长锥伸长期、生长锥伸长期 3、小穗分化期、小穗分化期 4、小花分化期、小花分化期 5、性器官形成期、性器官形成期 两个过程分别图示和列表比较如下:玉玉米米雄雄穗穗的的分分化化玉玉米米雌雌穗穗的的分分化化 玉米雌雄穗分化的相关性玉米雌雄穗分化的相关性 雄雄 穗穗 雌雌 穗穗 叶龄指数叶龄指数 伸长期伸长期 伸长伸长 29.1土1.9 小穗期小穗期 小穗原基小穗原基 36.7土2.1 小穗小穗 41.8土1.1 小花期小花期 小花始期小花始期 伸长期伸
21、长期 伸长伸长 46.4土1.4 雄长雌退雄长雌退 小穗期小穗期 小穗小穗 53.3土2.4 四分体四分体 小花期小花期 小花始期小花始期 61.9土1.7 性器官形成期性器官形成期 花粉粒形成花粉粒形成 雌长雄退雌长雄退 67.1土0.1 花粉粒成熟花粉粒成熟 性器官形成性器官形成 花丝始伸花丝始伸 76.8土5.2 抽雄期抽雄期 抽雄抽雄 性器官形成性器官形成 果穗增长果穗增长 87.7土3.6 开花期开花期 开花开花 吐丝期吐丝期 吐丝吐丝 100注注:玉米本株玉米本株雄穗散粉比雌穗吐丝早雄穗散粉比雌穗吐丝早3天左右。天左右。外界条件对玉米雌雄穗分化的影响外界条件对玉米雌雄穗分化的影响l
22、温度温度 玉米适当早播玉米适当早播,低温可延长雌雄穗的分化期低温可延长雌雄穗的分化期,增加雌穗的小增加雌穗的小穗和小花数为穗大粒多奠定基础。穗和小花数为穗大粒多奠定基础。l光照光照 光照强度对穗光照强度对穗 分化有影响,光照长短影响不大。分化有影响,光照长短影响不大。l水分水分 干旱会使穗分化提早,造成雌雄穗花期不遇,性器官发育干旱会使穗分化提早,造成雌雄穗花期不遇,性器官发育不良,果穗瘦小,缺粒秃尖。不良,果穗瘦小,缺粒秃尖。l土壤肥力土壤肥力 高肥力,促穗提早分化。低肥力,延迟分化,对高产晚高肥力,促穗提早分化。低肥力,延迟分化,对高产晚 熟品种发挥品种特性不利。熟品种发挥品种特性不利。三
23、玉米的生长发育l基本概念基本概念玉米生育期玉米生育期:玉米从播种(或出苗,我省从播种到出苗约需:玉米从播种(或出苗,我省从播种到出苗约需20天)到成熟的天天)到成熟的天 数,数,也叫玉米的一生。在整个生育期内,玉米要经过若干个生育时期。也叫玉米的一生。在整个生育期内,玉米要经过若干个生育时期。生育时期生育时期:玉米一生中外部形态呈明显变化的时期。一般包括:玉米一生中外部形态呈明显变化的时期。一般包括:出苗期:出苗期:播种后种子发芽出土高约播种后种子发芽出土高约2cm时。时。拔节期:拔节期:当雄穗分化到伸长期当雄穗分化到伸长期,近地面茎节能摸到,茎节在长度近地面茎节能摸到,茎节在长度2-3cm
24、左右时。左右时。抽雄期:抽雄期:雄穗尖端从顶叶抽出时。开花期:雄穗开始散粉时。雄穗尖端从顶叶抽出时。开花期:雄穗开始散粉时。吐丝期:吐丝期:雌穗花丝开始露出苞叶时。雌穗花丝开始露出苞叶时。成熟:成熟:玉米苞叶变黄松散,子粒剥掉尖冠出现黑层,子粒经过干燥脱水变硬,玉米苞叶变黄松散,子粒剥掉尖冠出现黑层,子粒经过干燥脱水变硬,呈现显著的本品种特点时为成熟。呈现显著的本品种特点时为成熟。(大喇叭口期:大喇叭口期:玉米植株心叶丛生,上平中空,状如喇叭时。此时棒三叶甩玉米植株心叶丛生,上平中空,状如喇叭时。此时棒三叶甩 出而未展出而未展 开,雌穗进入小花分化期,最上部展出叶与未展出叶间,在叶鞘开,雌穗进
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