首页农学农艺学小麦栽培学 03 第三节 小麦的器官建成1-萌发、叶、根、茎、分蘖.pptx

03 第三节 小麦的器官建成1-萌发、叶、根、茎、分蘖.pptx

页数:119页文件大小:21.06 MB来源: 小麦栽培学ppt课件

本课件讲解小麦营养器官的建成过程,包括麦粒构造与种子萌发出苗、根系的类型与功能分组、叶片的形态与功能分组、分蘖的发生与成穗规律以及茎的形态与生长,并总结营养器官之间的同伸关系。

第三节小麦的器官建成封面,涵盖种子发芽出苗、根与叶生长、分蘖成穗及茎秆生长五部分
小麦种子的植物学构造,颖果由受精子房发育而成,果皮与种子不易分离,千粒重30-60克
小麦籽粒形状图,分椭圆形、卵圆形、近圆形、圆筒形与梭形五类,横切面有心脏形与三角形等
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第1页:第三节 小麦的器官建成

第三节小麦的器官建成1

第2页:麦粒的构造

小麦种子在植物学上称颖果,由受精后的整个子房发育而成的果实一、种子、发芽和出苗(一)麦粒的构造果皮很薄,成熟后与种子不易分开,生产上通称为种子或籽粒千粒重:30-60g,

第3页:小麦籽粒的形状

外形的背面观:因品种而异横切面:心脏形、三角形、肾形等小麦籽粒的形状1.椭圆形2.卵圆形3.近圆形4.圆筒形5.梭形

第4页:小麦籽粒外形构造

子粒隆起一面——背面相对一面——腹面腹面凹起处——颊两颊之间的沟——腹沟背面基部——胚顶端有茸毛——冠毛外形构造1.果皮2.种皮3.糊粉细胞4.胚乳细胞5.颊的一侧6.冠毛7.胚8.腹沟

第5页:皮层的构造与作用

皮层、胚和胚乳三部分1、皮层:果皮、种皮——5%-7.5%

  • 作用:保护胚和胚乳
  • 种皮薄壁细胞颜色、厚度—决定粒色红色、白色(中间色)
  • 麸皮(15-17%):加工制粉中,皮层与糊粉层合并
  • 红粒:皮层厚,休眠期长,出粉率低
  • 白粒:皮层薄,休眠期短,出粉率高
  • 长江中下游:雨量较多,麦粒红色居多黄淮平原麦区:气候干燥,以白色居多休眠期长:外表皮细胞排列整齐、紧凑、呈长方形,休眠期短:细胞排列疏松、不规则、多呈圆形或椭圆形。

第6页:胚乳的构造与作用

胚乳——90%-93%

  • 作用:营养库,供萌发、初期生长外层:糊粉层,约占种子7%,一层厚壁细胞排列紧密整齐,紧贴种皮主要为纤维素、含氮物质,其余灰份、脂肪内层:淀粉层(薄壁胚乳细胞)主要淀粉粒、蛋白质——面粉主要成分

第7页:胚乳的粉质与角质类型

类型:蛋白质含量差异,分粉质、角质和半角质

  • 角质胚乳蛋白质含量较高硬、透明宜制作馒头,面包和优质面条
  • 粉质胚乳淀粉含量较低,不透明,面筋品质差宜制作饼干等

第8页:胚的构造

胚背面基部,高度分化幼小植株雏体,发育成植株的基础盾片(9):胚芽(3):胚轴(8):胚根(11):外子叶(10):等胚根外子叶胚芽鞘图2-5胚根外胚叶胚轴胚芽盾片

第9页:小麦种子萌发出苗

(二)小麦种子萌发出苗后熟作用(休眠期)1、吸水膨胀过程(物理过程)干种子含水率12—13%淀粉、蛋白质、脂肪等亲水物质,凝胶状态呼吸作用——最低水平吸水溶胶状态,体积增大吸水达种子干重42~45%,体积增30~40%,结束

  • 作用强大膨压,促进萌发激活酶系统,促进贮存物质转化,进入下一过程

第10页:萌发时的物质转化

2、物质转化胚乳中贮藏性复杂物质,酶类作用下,分解为可溶性简单糖类和氮化物,经盾片转至胚,供胚吸收利用。萌发时主要呼吸基质和能量来源(1)淀粉分解代谢

  • a.水解途径淀粉(α-淀粉酶)→麦芽糖
  • 支链淀粉(α-淀粉酶)→麦芽糖+极限糊精
  • 麦芽糖(α葡萄糖苷酶)→葡萄糖
  • 极限糊精(脱支(R-)酶、极限糊精酶)→葡萄糖齐聚物(α-淀粉酶)→麦芽糖+葡萄糖
  • b.磷酸解途径
  • 淀粉+磷酸盐(pi)(粉磷酸化酶作用)→葡萄糖-1磷酸+极限糊精(2)蛋白质分解代谢
  • 多肽(氨肽酶、羧肽酶)→氨基酸
  • 多肽(肽链内切酶)→小单位多肽(肽水解酶)→氨基酸(3)脂肪分解代谢
  • 酸性脂酶作用,甘油三脂降解为甘油和脂肪酸
  • 脂肪酸(β氧化作用)→乙酰CoA,经糖酵解逆转作用强脂肪转化为糖

第11页:萌发的形态建成过程

3、形态建成

  • 胚根鞘,突破皮层——露嘴
  • 胚根鞘长约1mm,主胚根伸出胚根鞘
  • 胚芽鞘突破皮层
  • 胚轴两侧出生第一、第二对侧胚根
  • 芽长达种子长度一半时——发芽
  • 胚芽鞘顶出地面,见光后停止伸长
  • 第一片真叶,从胚芽鞘顶端伸出
  • 第一片真叶露出胚芽鞘2~3cm时—出苗
  • 15%麦苗出苗时——始苗期
  • 50%麦苗出苗时——出苗期
  • 85%麦苗出苗时——齐苗期1.胚芽鞘2.主胚根3.胚根4.根鞘

第12页:小麦种子萌发过程示意图

小麦种子萌发过程示意图图2-6主胚根次生胚根第一真叶

第13页:三叶期与小麦离乳期

三叶期的小麦植株小麦离乳期的特点及其生产意义

  • 充足氮、磷底肥或种肥——培育壮苗

第14页:影响萌发出苗的种子质量

(三)影响萌发出苗的条件1、种子质量

  • 饱满、生命力强,发芽率高
  • 第1、2叶大,输导组织发达,根多苗壮
  • 发芽势:强,出苗快、整齐
  • 收获时期:蜡熟末期,发芽势、发芽率均高(成熟度)
  • 贮藏质量:热、潮、霉变或虫蛀,发芽率低
  • 种子颜色:白皮比红皮发芽率高
  • 种子病虫情况

第15页:播种前的种子处理

播种前的种子处理

  • 选种泥水、硫酸铵选种:去除小、瘪、病粒
  • 晒种促进后熟作用,皮层产生缝隙,增加透性,含水率下降,吸水力提高
  • 药剂拌种

第16页:温度对萌发出苗的影响

2、温度

  • 最适:15~18℃
  • 最低:0~1℃
  • 最高:30~35℃
  • ≤10℃、≥24℃,发芽缓慢,整齐度和出苗率下降
  • 适宜范围内,愈高,出苗天数愈少
  • 一般适播期内,播后6~7天出苗适期播种,对争早苗、齐苗和全苗有重要意义

第17页:播种到出苗的积温

正常,播种到出苗为120℃

  • 种子完全吸胀约50~60℃
  • 幼芽透过1cm深土层需10~12℃积温
  • 计算公式为:
  • ∑t℃=50+10n+20
  • ∑t℃——播种到出苗所需昼夜平均积温
  • 50——种子吸水膨胀到萌发所需昼夜平均积温
  • 10——幼芽在土壤中长高1cm所需昼夜平均积温
  • n——种子覆土深度,以cm表示
  • 20——幼芽鞘出土到第一片叶露出芽鞘2cm时所需平均积温
  • 覆土深度为5cm,所需积温:
  • ∑t℃=50+10×5+20=120℃
  • 据多年气象资料,可估算播种到出苗所需日数

第18页:水分对萌发出苗的影响

3、水分

  • 适宜田间持水量(相对含水量):75%—80%(土壤绝对含水量:沙土14—16%,壤土16—18%,粘土20—24%)
  • ≤40%:不能出苗
  • ≤60%:可萌动,若继续不足,回芽充足时,重新生长或死亡,出苗不整齐
  • ≥80%:湿耕湿种,土中空气不足,发芽率下降
  • 播前土壤适宜水分——全苗、齐苗、壮苗,高产关键稻茬麦:水稻生育后期不宜断水过早旱地麦:注意保水保墒

第19页:土壤空气对出苗的影响

4、土壤空气

  • 呼吸作用——活跃物质转化及能量供应
  • 有氧呼吸、无氧呼吸
  • 适宜空隙度:50~60%
  • 耕作层土壤、水气比例:1:(0.9~1.0)
  • 田间积水,排水不良——排水防渍
  • 土壤湿度过大,或地表板结缺氧〉〉烂种、烂芽(南方麦区)???

第20页:播种深度对出苗的影响

5、播种深度

  • 出苗早、迟——苗壮、弱
  • 过深——胚芽鞘过度伸长
  • 芽鞘、根茎伸长养分出苗延迟出苗率下降苗弱、苗瘦叶片狭长分蘖少发根差分蘖节地中茎

第21页:播种过浅的弊端

过浅表层土壤易干燥,不利出苗易受冻害

  • 土壤水分适宜,适当浅播,出苗快、整齐、苗壮、分蘖早、发根数多

第22页:适宜播种深度

分蘖节2.地中茎深浅适宜播种过深播种过浅土壤质地、水分等综合考虑淮北麦区:4~5cm(易遭干旱,保墒困难,冬季气温低)淮南麦区:2~3cm

第23页:

第24页:根的生长

二、根的生长

  • 代谢,与地上部联系密切
  • 根深叶茂,壮苗要先壮根
  • 须根系
  • 初生根(种子根)次生根(节根或不定根)

第25页:初生根的形成

(一)根系类型及其形成1、初生根

  • 一条主胚根
  • 第一对、第二对侧胚根
  • 侧胚根,先横向生长(与垂直线60°)5-30cm,向下生长
  • 绿叶出现后,基本停止发生
  • 10-15cm,发生一级分枝根
  • 一级分枝根,发生二级分枝根
  • 依次类推,多时有四级

第26页:初生根的数量与入土深度

数量:3-7条(一般奇数)

  • 形态:细长,坚韧,上下直径较一致,垂直向下生长
  • 入土深度:开始分蘖:30-40cm越冬期:50-60cm越冬阶段,地上部生长??种子根???拔节前,伸长速度超过地上部拔节后,慢抽穗期停止,1.5m以上
  • 根活力可持缓到成熟期

第27页:初生根与次生根示意图

根深叶茂壮苗要先壮根初生根次生根次生根初生根分蘖越冬

第28页:次生根的概念与形态

2、次生根(1)概念

  • 形成分蘖节与始分蘖时,适宜条件下茎节上长出的根
  • 节根、次生不定根(2)形态稍粗,开始不分枝,被有根毛除近顶端外,根毛消失,直径由粗变细,发生多级分枝根。粗壮,多根毛(3)分布下伸角度大,集中于40cm土层,20cm以上最多

第29页:节根的发生规律

(4)节根的发生

  • 分化、发生顺序与叶片发生的同步关系
  • n叶抽出≈(n-3)叶节节根发生(重点介绍)播种A1/02/03/04/05/06/07/08/09/010/011/0
  • 一般延续到剑叶抽出期低密度、高N量,甚至抽穗终止
  • 同一茎蘖随节位提高,发根数增多芽鞘、1、2叶节每节1-2条3-4节每节2-3条,5、6、7叶节每节2-4条

第30页:分蘖节根发生的n-3规律

分蘖的节根发生——n-3规律

  • 分蘖鞘节一般1条,极少2条
  • 1-5节位每节2-4条
  • 单株次生根:一般20-30条
  • 品种分蘖力、土壤环境等——100多条
  • 较种子根入土浅越冬30-60cm,最终40-80cm春后发生的入土较浅

第31页:次生根发生的最上节位

次生根发生的最上节位????基部第一伸长节间的下位节(倒二叶发生)

  • N—主茎总叶片数,n—伸长节间数:
  • 拔节叶龄=(N-n+2),即倒数(n-1)叶龄
  • 发生最高节位=N-(n-1)=N-n+1=第一抱茎叶节=拔节叶龄的前1个叶节
  • 次生根发生节位数=N-n+2(再加1个芽鞘节)
  • 主茎11叶,自芽鞘节向上共8个发根节位13叶10个
  • 5个伸长节间,4个叶节不发根成穗的第1、2分蘖,自分蘖鞘节向上有4-5个发根节

第32页:根系发生的两个高峰期

3、根系发生:两个高峰期

  • 冬前分蘖期:较多从主茎分蘖上长出
  • 春季拔节期:一生中发根力最旺盛时期成倍增加,分蘖次生根增加率高根系总干物质的40-50%
  • 拔节后,增加率显著下降
  • 一般持续至抽穗,功能延续到成熟期

第33页:根系分布

4、根系分布

  • 主要0-40cm土层
  • 0-20cm:70-80%
  • 20-40cm:10-15%
  • 40cm以下:10-15%
  • 根量的垂直分布???产量水平,土壤条件浅耕0-15cm,不能利用根层的下肥力产量越高,中下层根量比例越高(耕作层中绝对根量高于低产田)

第34页:根的吸收功能

(二)根的功能

  • 吸收功能
  • 吸收大量水和无机盐靠根压和蒸腾拉力根压:主动吸水力——早晨吐水现象分蘖前,种子根,分蘖后次生根作用逐渐变大种子根功能延续到成熟期
  • 种子根吸收P能力较强,次生根N利用率较高全株,种子根吸收量小于次生根,如抽穗期,吸P占全株8%左右
  • 根系吸收营养物质主要输向地上部生长中心

第35页:根的支持功能

支持功能

  • 水平生长,垂直生长
  • 支撑力和拉力,直立不倒

第36页:根的代谢功能

3、代谢功能

  • 磷酸、铵盐等大部分到地上部,合成氨基酸、蛋白质等,建成新器官少量铵盐在根部,和光合产物合成氨基酸和蛋白质,送至地上部或留根部
  • 根尖:合成细胞激动素主要场所
  • 影响叶片蛋白质含量
  • 茎生叶生长、延长叶功能期
  • 发育不良或受损,叶片蛋白质含量减少,降低光合强度

第37页:根的功能分组

(三)根的功能分组(了解)

  • 种子萌芽发根到孕穗期发根结束,不同时期发生的根,生理年龄差异,功能不同
  • n叶抽出期发生的节根,到n+3叶出生时进入该节根的吸收功能盛期
  • 南京农业大学、江苏农学院(1985-1987)
  • 种子根、上层根、下层根

第38页:种子根的功能期

种子根

  • 一生中有吸收功能,冬前分蘖期最强,孕穗期次之,抽穗后下降,至乳熟期仍有一定功能
  • 主要功能期:出苗——拔节
  • 入土深,吸收深层水分和养分(旱地小麦)
  • 促进分蘖发生
  • 生长较稳定,稳产性

第39页:下层根的功能期

下层根:拔节前出生的次生根(南方本分:下层根,胚芽鞘和1、2节上发生根为下层根,拔节前出现的为中层根)

  • 11叶品种,A、1、2、3、4叶节的根,即3/0~7/0叶期发生A 1 2 3 45 67 8 9 10 11
  • 6/0~11/0进入功能盛期,孕穗期最高,抽穗后下降
  • 作用:促进冬后分蘖、小花分化,减少小花退化;决定基部节间长短,对穗数起决定作用拔节发根节位发根叶龄期功能期

第40页:上层根的功能期

上层根:拔节后发生的三台根

  • 11叶品种,5、6、7叶节根,即8/0~10/0叶期发生
  • A 1 2 3 456 789 1011
  • 主要分布表土层,活力高,吸收能力强
  • 11/0,进入功能盛期,开花和籽粒形成期达最大,至乳熟期仍保持最高
  • 吸P能力大于下层根
  • 作用:巩固穗数、增加穗粒数和粒重,影响产量50%左右
  • 发生数量与质量——重要诊断指标
  • 提高产量的重要条件拔节功能盛期

第41页:上层根与生物学拔节期

上层根在8/0叶期始发生——生物学拔节期

  • 生物学拔节期——上层根发生始期
  • 拔节孕穗肥,促进上层根发生,提高产量A 1 2 3 456 789 10 11最高发根节位拔节倒1节间倒1节间倒1节间倒1节间倒1节间

第42页:高产根系的形成

高产,必须形成发达根系————数量扩大根吸收面积————数量提高根吸收能力————质量延长根功能期————质量根深、叶茂、蘖多、杆壮、穗大、粒饱

第43页:温度对根系生长的影响

(三)影响根系生长的因素1、温度

  • 适宜:16-20℃
  • 低于2℃,停止
  • 超过30℃,生长受抑

第44页:水分对根系生长的影响

2、水分

  • 适宜土壤含水量:60~70%
  • ≤40%:土壤干旱,生长停止
  • >85%:缺氧,不能正常发根;生长受阻,甚至死亡,造成湿害黄苗应预先开沟,避免烂根,南方多雨地区尤为重要
  • 灌水次数多,水量小,根生长浅。
  • 控制前期灌水次数,灌足水量,有利根系随水下扎和后期抗旱。

第45页:养分对根系生长的影响

3、养分

  • 氮、磷、钾配合使用,可促进发根
  • 氮肥:
  • 过量,叶片、分蘖?糖分消耗?根生长?根冠比?倒伏?
  • 磷肥
  • 促进根生长点细胞分生和生长
  • 缺磷,出生?生长?
  • 短而粗,不伸展,即使增加氮肥,仍瘦弱
  • 钾
  • 缺钾:根少,皮层组织过早分解,输导组织退化

第46页:根系的趋肥性

趋肥性强

  • 深施肥、分层施肥原理根系进入施肥层后,大量产生分枝形成根团,施肥层根干重明显大于不施肥处
  • 肥料深施,利于根系下扎
  • 施肥,调控根系生长的重要手段
  • 氮、磷肥合理配合,显著促进根系和分蘖生长

第47页:光照对根系生长的影响

4、光照

  • 光照强度,愈弱,根系生长愈差
  • 分蘖~拔节期,遮光,不良影响
  • 播种过密营养面积?光照?光合作用?向根部运输糖?单株根量?一定范围内,群体根系总量呈增加趋势
  • 合理密植,改善通风透光条件,调节根系生长的重要措施。
  • 少免耕小麦前期发根优势,拔节后上层根少,根群质量下降,易早衰

第48页:耕层质量与盐碱地对根系的影响

5、耕层质量

  • 土壤物理结构
  • 盐碱下湿地:含盐量高,根细胞分裂、生长变态,短粗、弯曲呈鸡爪根含盐量>0.2%,影响生长>0.5%,严重影响,根量相当正常40%左右
  • 灌溉麦田:耕层养分充足、结构较好,生长繁茂超出耕作层???
  • 低湿地土壤:质地粘、上层水分过多、通气性差、生长弱,上层根量少

第49页:土壤容重与耕作对根系的影响

土壤容重为1.1~1.14适宜。

  • 土壤垂直结构:根系生长不均匀
  • 良好耕作技术——利于根系发育
  • 深耕与整地:“深耕一寸,顶上一遍粪”
  • “耕得深又早,庄稼百样好”
  • 齐、平、松、碎、净、墒
  • 长期浅耕或同一深度,形成坚硬犁底层
  • 根系横向生长,后期不抗旱易青干
  • 深浅耕、深耕深松土相结合,创造深厚耕层

第50页:种子根和次生根差异

种子根和次生根差异

小麦种子根与次生根的差异
项目次生根种子根
发生部位由分蘖节中柱鞘细胞发育而成种子中形成,胚根发育而成
发生时间主茎第3叶抽出——抽穗开花期种子萌发至第一片真叶露出
发生数量一般20-30条,最多达100条一般3-5条,多达7条
形态较粗,开始不分枝,被有根毛,随后发生多级分枝根细长坚韧,上下直径较一致,垂直向下生长

第51页:培育良好根系的措施

播种时,必须做到清细整地,沟渠配套,防止烂耕种增施有机肥,氮、磷、钾配合适期早播合理密植创造良好土壤条件

第52页:叶的生长

三、叶的生长光合、呼吸、蒸腾作用环境条件反应最敏感的部分叶色、叶姿、长势、长相、数量、大小和代谢

第53页:小麦叶的种类

(一)叶的形态小麦叶的种类盾片——退化颖壳——变态叶,保护花及籽粒胚芽鞘——不完全叶,保护绿叶出土分蘖鞘——不完全叶,保护分蘖叶片绿叶——叶片、叶鞘、叶耳、叶舌

第54页:叶片各部分的形态与功能

叶片

  • 主体部分,主要光合器官
  • 叶鞘
  • 加强茎秆强度,增强支持作用,光合作用,拔节前碳水化合物贮藏器官
  • 叶舌
  • 防雨水、灰尘、害虫侵入叶鞘
  • 叶耳
  • 爪状有茸毛,颜色为鉴定品种标志
  • 第一片真叶
  • 叶尖端较钝(叶序鉴定)
  • 同一主茎叶片,自下而上渐次增长、增宽,一般倒三叶最长,旗叶最宽

第55页:叶片的分化形成过程

(二)叶的生长

  • 分化、伸长、定型、衰老
  • 1、分化形成过程:叶原基分化期、细胞分裂期、伸长期a.叶原基分化期
  • 生长锥基部分生细胞分化
  • 种子胚芽中已分化2-3片胚叶
  • 出苗至分蘖期,茎生长锥分生组织分化叶原基,幼穗小穗分化时结束
  • 春性小麦分化叶原基数少
  • 播期
  • 肥水条件

第56页:细胞分裂期与细胞伸长期

b.细胞分裂期

  • 叶原基进行细胞分裂增生
  • 叶片长度7-8mm,细胞分裂结束分化叶鞘
  • 叶尖基部
  • 决定细胞数目——控制或促进叶面积c.细胞伸长期
  • 顶端细胞先开始伸长,逐渐向基部
  • 同一张叶片,处于不同的时期
  • 只影响细胞伸长,对叶长有作用,对叶宽作用甚小
  • n叶叶片伸长≈n-1叶叶鞘伸长≈n-2叶片定长≈n-3叶鞘定长

第57页:叶片的寿命

2、叶片的寿命(1)伸展期露出叶尖叶片定长(2)功能期定型衰老枯黄(枯黄1/3)(3)枯衰期开始枯黄(枯黄1/3)枯死3、伸展期、功能期长短伸展期:主要温度,气温越低,伸长期越长功能期:品种、叶位、生态条件等

第58页:主茎叶数与品种特性

(三)叶数、叶组与功能1、叶数

  • 主茎叶数,直接决定单株总叶数
  • 主茎叶数:品种温光反应、遗传特性、外界环境、栽培条件
  • 春性强品种:主茎叶数少,环境影响小,一般6~8,最少至5~6
  • 春性品种:9-11叶(江苏淮南11叶)
  • 冬性品种:主茎叶数多,受环境影响变幅大;半冬性12-13叶冬性13-15叶(江苏淮北13叶)
  • 温度不适宜,叶数差异大
  • 一般早播叶片多,晚播少(积温65~75℃/张)

第59页:小麦叶片功能的分组

小麦叶片功能的分组图2-17小麦主茎结构图2.叶组与功能按着生位置:两个功能叶组按其光合产物对器官贡献:三个功能叶组着生位置作用功能

第60页:近根叶的功能

(1)近根叶(基生叶、蘖生叶)

  • 基部节和分蘖节
  • 作用:拔节前定型
  • 光合产物主要供
  • 新生叶
  • 根系
  • 分蘖
  • 幼穗早期分化(11-3.5)
  • 基部节间
  • 部分贮存于分蘖节、叶鞘,供越冬期消耗,对壮苗、安全越冬起重要作用
  • 主茎11叶:1-7叶
  • 主茎13叶:1-9叶小麦叶片功能的分组11叶:1-712叶:1-813叶:1-9

第61页:中层叶的功能

小麦叶片功能的分组(2)中层叶(中部茎生叶、穗叶组)

  • 茎基部第1、2、3节间的抱茎叶
  • 春小麦:第3~5片叶11叶:7、8、912叶:8、9、1013叶:9、10、11
  • 作用
  • 定型、功能盛期:拔节至挑旗孕穗期
  • 上部叶片生长——大小
  • 促进穗花发育——分化小花、小穗数
  • 减少小花退化——小花结实率
  • 提高分蘖成穗率——穗数
  • 第1、2节间伸长、长粗、充实——茎秆强弱
  • 叶面积在孕穗期后达高峰(穗叶组)

第62页:上层叶的功能

(3)上层叶(粒叶组)

  • 旗叶(剑叶)、倒2叶、倒3叶
  • 抽穗前定型,功能盛期延续灌浆期11叶:9、10、1112叶:10、11、1213叶:11、12、13作用:
  • 提高结实率
  • 增加每穗粒数
  • 上部节间伸长、充实
  • 籽粒灌浆——粒重

第63页:上层叶与籽粒产量的关系

籽粒产量2/3~4/5来源于抽穗后植株光合产物

  • 后期,上层叶片、穗下茎旗叶光合产物约占全生育期50%(注意延长?)高产栽培叶片促控的主要原则:适当增大前期叶片控制中层叶片延长,防中期群体郁蔽保证后期叶片生长健壮,不早衰
  • 旗叶光合作用效能高的原因:
  • 特殊内部结构,即多环叶肉细胞。四环以上占77%(上位叶三环占88%),扩大叶肉细胞中叶绿粒数量和空间排列,扩大光合面积,利于气体交换

第64页:三个叶组的对比

三个叶组的对比

小麦三个叶组的对比
叶组叶位定型期功能盛期光合产物去向
上层叶旗叶、旗下叶、倒3叶抽穗前定型后—灌浆籽粒
中层叶茎基部第1、2、3节间的抱茎叶拔节—挑旗、孕穗拔节—挑旗茎秆顶部叶片、穗分化
近根叶基部节和分蘖节上的叶片拔节前拔节前分蘖、根系、地上茎叶

第65页:温度对叶片功能的影响

(四)影响叶片功能的因素

  • 叶片光合作用CO2+H2O——糖+水+氧气
  • 净光合生产率=光合效率×光合面积×光合时间-呼吸消耗1、温度
  • 适宜25-28℃
  • 高——酶活性?代谢?呼吸作用?生长速度?叶绿素含量?光合效率?叶片寿命?
  • “午睡现象”

第66页:光照强度对叶片的影响

2、光强

  • 一定范围内,叶片功能与光强成正比
  • 单叶光饱和点20000~50000lx,补偿点800~1000lx
  • 温度等的影响
  • 生产中,群体光饱和点高许多,确定密度??

第67页:二氧化碳浓度对叶片的影响

3、CO2浓度

  • 一定范围内,叶片功能与二氧化碳浓度成正比
  • 叶片补偿点0.005%左右(大气中0.03%左右)
  • 改善田间通风透光条件,增施有机肥,提高土壤与空气中的浓度

第68页:水分对叶片的影响

4、水分

  • 光合作用需水(1%以下)
  • 主要间接影响
  • 土壤干旱:影响细胞伸长,叶片短小,角质化高相反长而宽
  • 缺水:气孔关闭,淀粉水解加强,糖分积累少,光合产物输出缓慢

第69页:矿质营养对叶片的影响

5、矿质营养

  • 氮、铁、镁、锰等:叶绿素组成部分
  • 磷、钾:碳水化合物代谢(磷参与光合作用中间产物转变和能量传递)
  • 矿质营养调控,调整叶片大小和叶色的主要手段
  • 氮肥:LA大,功能期延长,叶绿素含量增加不足,窄瘦,叶色淡黄
  • 缺磷,叶片缩小,叶色常呈紫绿色或暗绿色

第70页:叶片与植株的适宜度

叶片与其它器官,构成统一整体,彼此间联系密切

  • 瘦小、叶色淡光合效率?植株生长势?穗型?粒数?产量?
  • 肥大,叶色浓绿光合效率?本身消耗有机养分?其它器官营养?生长?
  • 群体较大重叠、郁蔽,中、下层光弱,光强接近补偿点节间过度伸长,茎秆纤细,易倒伏
  • 叶片与叶色适宜——适宜“度”
  • “三耳朵”论

第71页:叶片的肥水效应

水分、氮肥是可控的,调控叶片大小,调控群体结构

  • 叶片的肥水效应
  • n叶抽出时,追肥灌水,促进最大是n+2叶其次n+3叶、n+1叶n+2

第72页:肥水效应的叶位示例

例如,

  • 9叶伸出时灌水施肥
  • 11叶叶面积增加最多即肥料效应最大
  • 12叶、10叶,次之

第73页:分蘖的发生与成穗规律

分蘖:小麦从主茎上长出的侧枝及侧枝上的分枝生物学特性之一,数量和质量反映生长强弱,影响群体发展和产量四、分蘖的发生与成穗规律成熟种子胚芽鞘原基腋部已分化出一个腋芽,即蘖芽原基拔节和穗分化开始前,分化出大量蘖芽原基

第74页:分蘖的作用

(1)分蘖穗和主茎穗都是构成产量主要组成部分分蘖穗,一般大田30%高产田50%—80%(2)麦苗生长健壮的标志(3)分蘖数量直接调节LA、群体大小可成倍增加光合作用、吸收矿物质和水分能力(4)分蘖可提高麦苗抗御自然灾害能力1、分蘖的作用(一)分蘖及分蘖节的作用

第75页:分蘖节的构造与作用

分蘖节:由麦苗基部若干密集在一起的节组成在地表下,一般不伸长(1)着生分蘖、次生根和叶(2)营养物质运输与分配枢纽:交织着大量以分支相联会的微管束群,联络着根系和地上部(3)贮藏养分器官:越冬期贮藏大量糖份,细胞液浓度?冰点?抗寒力?提供越冬期、早春生长所需的部分养分

  • 冬、春低温冻害,地上部分冻死,分蘖节未死,分蘖芽长出分蘖,恢复生长,抽穗成熟。促进分蘖节糖分贮存,保护分蘖节不受冻害,保苗安全越冬关键2、分蘖节的作用

第76页:小麦分蘖节横切面示意

小麦分蘖节横切面示意

第77页:分蘖的名称与蘖位

(二)分蘖的发生1、分蘖的名称

  • 顺序性、层次性、成比性
  • 在空间、时间上有蘖位高低和蘖级先后差异
  • O代表主茎,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ……代表由下至上着生于主茎的一级分蘖蘖位,胚芽鞘分蘖用A表示
  • 着生于一级分蘖上的二级分蘖,用Ⅰa、Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅰ3……等表示
  • 着生于二级分蘖上的三级分蘖,用Ⅰ1-a、Ⅰ1-1、Ⅰ1-2、Ⅰ1-3……等表示
  • 每个分蘖第一片叶为不完全叶,呈薄膜鞘状,称蘖鞘,常用P代表

第78页:分蘖发生的同伸关系

2、发生规律及过程

  • 各级分蘖发生时间与主茎叶片出现存在对应关系——“同伸关系”——N-3
  • 一次分蘖:主茎上发生的分蘖
  • 二次分蘖:一次分蘖上发生的分蘖
  • 分蘖的出叶与二次分蘖发生:存在N-3同伸关系
  • 生产实践中,叶蘖同伸关系,作为苗情诊断指标和措施运用依据

第79页:各级分蘖的发生时期

芽鞘分蘖(A):主茎第3叶(3/0),胚芽鞘中伸出,主茎上最先发生的分蘖此蘖发生与否,取决于品种特性和栽培条件

  • 第一分蘖Ⅰ:主茎伸出第4片叶时,在第1叶叶鞘内生出
  • 第二分蘖Ⅱ:主茎伸出第5片叶时,在第2叶叶鞘内长出
  • 。。。。。。。。。。。
  • 主茎生出第6片叶时,主茎第3叶叶鞘内长出第三分蘖ⅢⅠ蘖达3叶龄(3/Ⅰ),同时蘖鞘伸出第一个二级分蘖(Ⅰa)

第80页:3叶期小麦分蘖状况

地中茎图2-153叶期的小麦分蘖状况数字表示叶序n表示心叶S是种子根C是胚芽鞘蘖SC芽鞘分蘖发生率大面积5%高产田10%(<20%)成穗率:5-10%若各10%计(成穗率为苗数的1%),10万基本苗成穗1000个,与总穗数(30万左右)比,比例极小,对产量影响小一般将芽鞘分蘖忽略不计

第81页:5叶期小麦分蘖状况

—5叶期的小麦分蘖状况数字表示叶序,n表示心叶,S是种子根,Ci是次生根,罗马字表示蘖位CiSSCiⅠⅠⅡ地中茎及胚芽鞘地中茎及胚芽鞘

第82页:6叶期小麦分蘖状况

叶期分蘖状况数字表示叶序,n表示心叶,S是种子根,Ci是次生根,罗马字表示蘖位CiS胚芽鞘ⅡⅠⅢⅠp

第83页:7叶期小麦分蘖状况

数字表示叶序,n表示心叶,S是种子根,Ci是次生根,罗马字表示蘖位CiS胚芽鞘ⅡⅠⅢⅠ1ⅣⅡ1Ⅰ27叶期分蘖状况7叶期分蘖状况Ⅰ

第84页:

第85页:分蘖数量的菲波拉奇数列

3、数量规律不计算芽鞘分蘖及其二级分蘖主茎出叶数与单株茎蘖数符合菲波拉奇(Fibonacci)数列:n叶期茎蘖数=(n-1)叶期茎蘖数+ (n-2)叶期茎蘖数三-1四-2五-3六-5七-8

第86页:分蘖的预测

(三)分蘖的预测根据叶节蘖同伸关系、已知主茎叶龄,可推算出分蘖数的理论值叶、蘖的同伸关系,在出生日期上并非绝对吻合,一般早期分蘖比对应叶龄提早1~3d,高节位分蘖滞后3~7d环境因素不利于分蘖发生,出现“缺位”或“空节”一般芽鞘节分蘖发生率只有10%~20%

第87页:冬前茎蘖数的预测公式

冬前茎蘖数的预测:

  • 经验公式:Xp=a+bhXp:某叶龄时理论茎蘖数a:叶龄整数部分所对应的理论茎蘖数b:叶龄的小数部分h:(叶龄整数部分-1)后所对应的理论茎蘖数
  • 举例:如主茎叶龄平均为6.7,此时理论茎蘖数为:a=六5b=0.7h=(6-1)五3Xp=a+bh=5+0.7*3=7.1

第88页:分蘖的消长规律

消长适期播种,一般出苗后10-20天开始分蘖,随着叶龄进展,分蘖数量不断增加(四)分蘖的消长与成穗规律

第89页:判断分蘖成穗的标准

判断分蘖成穗的标准:a、有无足够的发育时间:分蘖与主茎分化间的差异小,发育均衡,分蘖赶主茎。b、有无自身独立的根系:形成自身的独立次生根系。c、有无植株营养供给。主茎穗分蘖穗(有效分蘖)总穗数高峰苗有、无效分蘖分界点冬前60-70%冬后30-40%

第90页:分蘖成穗规律

成穗规律分蘖能否成穗与分蘖有无足够生长发育时间植株营养供给方向转移形成独立根系

第91页:幼穗发育程度与成穗

(1)幼穗的发育程度

  • 拔节期,主茎穗开始雌雄蕊分化
  • 穗分化时期赶上主茎的分蘖可以成穗

第92页:营养供给方向的转移

(2)植株营养供给方向转移生长中心的转移造成了营养中心转移拔节前主茎和分蘖量较少,营养物质自给有余,输向小蘖和新生蘖,分蘖生长有赶主茎和大蘖的趋势(生长中心)

第93页:拔节后的营养中心转移

拔节后:

  • 幼穗进入小花分化,节间伸长,自身需养分量增加,
  • 营养中心转向主茎和大蘖、幼穗分化及茎叶生长为主
  • 生长环境分析:田间群体增大后发生小分蘖处于中下部,仅2-3片叶光照不足、缺少独立根系,营养缺乏,逐渐死亡

第94页:四片以上叶分蘖的成穗率

拔节,具有一定叶片数和独立根系主茎倒4叶出生时,拔节期四张以上叶片的分蘖:有二台以上分蘖根(分蘖鞘节和第一叶节)具有一定的自身根系在适宜群体条件下,成穗可能性较大(50%左右)

第95页:三片叶分蘖的成穗率

三张叶片的分蘖:只有一台根(分蘖鞘节只发生一条根),成穗可能性较小

  • 一般群体条件下:10-20%成穗——动摇分蘖
  • 小群体条件下:成穗率高
  • 主茎受损条件下:成穗率高
  • 大群体条件下:一般不能成穗
  • 该分蘖发生叶龄期——有效分蘖临界叶龄期(N-n)

第96页:分蘖死亡的过程

分蘖死亡:

  • 首先,生长点或幼穗死亡
  • 其次,心叶,形成“喇叭口”
  • 再次,下部叶片枯黄,最后整个分蘖死亡
  • “喇叭口”:诊断分蘖数开始下降的重要指标
  • 分蘖发生越迟,节位越高,死亡越早
  • 拔节始,延续到抽穗开花,单位面积穗数最终确定空心蘖:心叶迟迟不出,呈喇叭口状缩心蘖:心叶长出,但很快枯萎心叶先黄,由下而上

第97页:成穗分蘖所需叶片数

主茎总叶片数多、分蘖力强品种,成穗分蘖要求叶片数多

  • 主茎总叶片数少的品种,成穗分蘖要求叶片数少
  • 9、10叶品种:3片以上
  • 11、12叶品种:4片以上
  • 13、14叶品种:5片以上
  • 15、16叶品种:6片以上
  • 分蘖能否成穗,不同群体条件下不同
  • 群体大(基本苗多),具有较多叶片数,分蘖多。成穗分蘖要求更严格

第98页:有效分蘖临界叶龄期

有效分蘖发生可靠叶龄开始期:4叶期

  • 有效分蘖临界叶龄期:N-n有效分蘖发生可靠叶龄终止期:N-n-Sn+3N:主茎总叶片数n:伸长节间数Sn:拔节时成穗分蘖应具有的叶片数Sn值:高产群体,9-11叶——3叶;11-12叶——4叶;13叶品种——5叶
  • 大面积生产:要求成穗分蘖叶片数更多

第99页:小麦分蘖成穗率

小麦分蘖成穗率

  • 分蘖发生早迟、品种、栽培条件等
  • 冬前形成的低位大分蘖,成穗率高春后形成的高位小分蘖,一般不成穗或很少
  • 冬性、半冬性品种,分蘖力较强,成穗率低;春性品种,分蘖力较弱,成穗率高
  • 同一品种,随密度增加,下降
  • 密度相同,肥水条件好,分蘖成穗率高

第100页:不同单株成穗数的可能蘖位

不同单株成穗数的可能蘖位

单株成穗数与可能的成穗蘖位
每株成穗数可能的成穗蘖位
1穗0
2穗0、Ⅰ
3穗0、Ⅰ、Ⅱ
4穗0、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ(或Ⅰp)
5穗0、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅰp

0代表主茎,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ代表由下至上着生于主茎的一级分蘖。

第101页:影响分蘖的因素

生产上对小麦分蘖不是越多越好,应根据品种分蘖特性、生态、栽培条件、产量水平等因素,把分蘖利用的可能性和生产条件统一起来,要求植株有一定数量的分蘖数,保持单位面积足够穗数

  • 单株发生分蘖多少的能力,称为分蘖力。(五)影响分蘖因素

第102页:品种发育特性与种子质量

品种发育特性和种子质量冬性品种分蘖力大于春性品种

  • 冬性品种,春化时间较长,主茎叶片数和分蘖原基多2-19中等种子饱满种子小粒种子

第103页:温度对分蘖的影响

温度

  • 最低温度:3-4℃
  • 适宜温度:13-18℃

第104页:水分对分蘖的影响

水分

  • 最适土壤水分:70%~80%
  • 不足:分蘖力显著下降,≤40%,甚至不发生
  • 土壤水分过多:>85%,氧气供应不足,僵苗不发,苗小、弱,分蘖缺位多2-212-22

第105页:养分对分蘖的影响

养分

  • N:促进分蘖
  • N、P、K配合施用效果更显著
  • N、P亏缺:分蘖发生迟,缺位多缺氮造成的弱苗示意图缺磷造成的弱苗示意图

第106页:播种质量和密度对分蘖的影响

播种质量和密度

  • 播种过深,分蘖减少深浅适宜播种过深播种过浅图2-20播种深度对分蘖的影响1.分蘖节2.地中茎
  • 播种过浅,适宜条件,分蘖增加;干旱,分蘖少;
  • 播种过密,单株营养面积小,分蘖少

第107页:茎的形态

(一)茎的形态由节(node)和节间(internode)组成1、形状成熟茎,直立圆柱体(少数椭圆柱体)表面光滑有浅沟,支持植株地上部

  • 节处为实心,有一横隔;节间中空
  • 节上长叶,节处直径狭窄
  • 节间大部分被叶鞘所包围2、颜色幼时绿色,成熟浅黄色,少数品种紫色五、茎的生长

第108页:茎的节间与株高

3、节间

  • 地下部:一般不伸长,缩集在一起,组成分蘖节
  • 地上部:伸长节间一般5个,少数4个或6个
  • 品种、播期、肥水条件等
  • 分蘖节下,胚芽鞘节到第一真叶节节间伸长,形成地中茎或叫根茎。与品种及播深有关,利于分蘖节处在合适深度
  • 茎秆高度:主要节间长短差异,节数变化很小
  • 节间长度:自基部往上逐渐增长,最上一个节间(穗下节间)最长茎粗度:中部节间直径〉基部节间直径〉上部节间。穗下节间最细。
  • 主茎总节数(胚芽鞘节到穗茎节):主茎叶片数+2,即N+2,如主茎11叶品种有13个节
  • 缩集的节数??(总节数减去伸长节间数)

第109页:生物学拔节与农艺学拔节

伸长节间的活动,一般称拔节

  • 基部第一节间开始伸长,称生物学拔节穗分化的二棱期(起身期)
  • 一般意义上指基部节间露出地面约2cm——拔节(农艺学拔节)
  • 全田50%基部节露出地面约2cm——拔节期农艺学拔节期(二)茎的生长

第110页:基部第一节间伸长叶龄期

基部第一节间伸长叶龄期——(N-n+2)——生物学拔节采用倒数叶龄计——(n-1)叶龄期

  • 11叶、5个伸长节间,基部第一节间伸长叶龄期
  • 11-5+2 = 8(倒4叶)
  • 12叶、5个伸长节间,基部第一节间伸长叶龄期
  • 12-5+2 = 9(倒4叶)

第111页:节间伸长的过程

开始伸长至定长,一般持续3个叶龄期

  • 缓慢逐渐加快转慢
  • 顺序性、重叠性,
  • 开花期茎节停止生长

第112页:节间伸长的同伸关系

节间伸长与叶片、叶鞘出生,同伸关系

  • 同一节位伸长顺序:叶片→叶鞘→节间
  • 同一时间伸长器官必不在一个节位上
  • n叶叶片伸长≈(n-1)叶叶鞘伸长≈(n-1)-(n-2)叶间的节间伸长
  • 以抽出n叶为准
  • n叶抽出≈n叶叶鞘伸长≈n-(n-1)间的节间伸长9/0叶片伸长≈8/0叶叶鞘伸长≈8/0-7/0叶间的节间伸长8/0叶片抽出≈8/0叶叶鞘伸长≈8/0-7/0叶间的节间伸长(11叶品种为基部第一节间)

第113页:节间配置与株高

长穗的节间——穗颈节

  • 高产小麦要求的节间配置:1:2:3:(4-5):(9-10)穗下节间占株高45-50%总体要求,基部第一、二节间粗短,穗下节间较长为佳拔节期的小麦植株

第114页:茎的功能

支持植株:抗倒性抗倒伏指数=穗部重量/株高高秆品种?矮秆品种?

  • 输导养分
  • 制造与贮藏营养物质
  • 功能大小,与品种特性、栽培条件和茎杆粗壮程度有关(三)茎的功能

第115页:温度对茎生长的影响

(四)影响茎生长的环境条件1.温度

  • 10℃以上,始伸长
  • 25℃左右:伸长最快
  • 12-16℃,利于壮杆形成(基部节间的生长)
  • >20℃,茎杆软,易倒伏

第116页:光照对茎生长的影响

光照

  • 光照不足茎杆徒长
  • 强光,抑制细胞伸长,利于茎杆发育充实

第117页:养分对茎生长的影响

养分

  • N:不足,茎杆?过多,茎杆充实?
  • 叶片内游离氮增多,光合作用强度降低,同化产物减少,糖类物质过多消耗于合成叶片自身蛋白质,向茎秆输送减少,影响茎秆充实。群体郁蔽,基部节间分生组织分生能力强,细胞壁变薄,茎秆软弱,易倒伏,病虫危害
  • P:加速茎发育,提高抗折断能力,增强机械组织
  • K:促进糖运转,增强原生质粘滞度、水化度、弹性,利于纤维素形成,使茎杆粗壮,增强机械组织

第118页:水分对茎生长的影响

4、水分(直接作用、间接作用。与氮素类似)

  • 过多
  • 次生根发育?地上部/地下部?茎叶?茎壁组织水质化和纤维化?壮杆?抗倒性?
  • 过小
  • 次生根形成?壮秆?

第119页:本章未完

本章未完!

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