玉米生物学基础

玉米生物学基础玉米生物学基础一、生一、生长发育育（一）基本概念 1.生长玉米植株体或器官在“量”上的变化由小到大、由轻到重的过程主要是通过细胞体积的扩大来实现的生长受温度、光照、水分、施肥、病虫害等因素的影响2.发育玉米器官和机能在“质”上的变化由无到有的过程主要通过细胞的分裂来实现的发育主要受温度和光周期的影响（二）生育期玉米从播种到成熟所经历的时间一般用天数来表示FAO通用标准超早熟类型：811片叶，生育期7080天早熟类型：1214片叶，生育期8190天中早熟类型：1516片叶，生育期91100天中熟类型：1718片叶，生育期101110天中晚熟类型：1920片叶，生育期111120天晚熟类型：2122片叶，生育期121130天超晚熟类型：23片叶，生育期131140天（出苗成熟天数）（三）生育时期玉米植株在一生当中外部形态特征发生明显变化的时期全田有50%的植株达到标准时定为期叶龄指数=展开叶片数/叶片总数100%1.出苗期幼苗高度达到2厘米2.拔节期茎节总长达到23厘米靠近地面能够用手摸到节雄穗生长锥开始伸长叶龄指数35%40%78展叶（20片叶品种）植株生长由根系转向茎、叶3.大喇叭口期心叶丛生，上平，侧面形状如高音喇叭1112展叶叶龄指数60%左右雌穗小花分化是玉米一生最重要的管理时期4.抽雄期雄穗自顶叶抽出叶片全部展开叶龄指数100%5.吐丝期雌穗花丝自苞叶抽出6.灌浆期籽粒开始积累同化产物吐丝后1215天7.乳熟期籽粒开始快速积累同化产物吐丝后2530天8.蜡熟期籽粒开始变硬吐丝后3540天9.完熟期籽粒达到生理成熟呈现出本品种固有的色泽、质地吐丝后4550天（四）生育阶段根据玉米植株一生形态特征的变化而划分的几个生育时段（播种出苗阶段）时间：从播种到出苗生长中心：种子萌发、出苗需要时间：615天1.苗期阶段又称：前期时间：从出苗到拔节生长中心：以根系和茎、叶生长为主需要时间：2.穗期阶段又称：中期时间：从拔节至抽雄生长中心：茎、叶生长旺盛，开始进行穗分化是营养生长与生殖生长并进阶段需要时间：3.花粒期阶段又称：后期时间：从抽雄至成熟生长中心：营养生长停止，以籽粒发育为中心需要时间：三、玉米器官的建成三、玉米器官的建成一）根系(RootSystem)1.根的类型玉米的根属于须根系由初生根和次生根构成2根的作用时期初生根：主要功能期在出苗至拔节前，但其作用可维持到大喇叭口期。次生根：主要功能期在拔节至吐丝期。气生根：主要功能期在吐丝至籽粒灌浆期。3根系的分布垂直分布：11.5米，最深可达2米。水平分布：一般为半径50cm，但主要在半径20cm范围内。重量分布：020Cm根量占60%030Cm占80%050Cm占90%4.根系的生长苗期生长缓慢拔节前后生长最快抽雄后生长变缓慢并开始逐渐衰亡二）茎(Stem)1形态由节和节间组成，一般1425节，晚熟品种多于早熟品种株高最矮仅0.5米，高的可达9米。生产上一般品种为23米节上叶腋生有腋芽顶部46节无腋芽（或腋芽不发育）以下各节均生一腋芽下部腋芽形成早但穗分化开始晚上部腋芽形成晚但穗分化开始早上部腋芽具有顶端优势（发育为正常果穗）普通玉米的分蘖发生较少，且不能形成产量，一般在出苗至拔节期拔除饲用玉米则可利用其分蘖特性生产较多的同化产物2茎秆的生长出苗至拔节生长非常缓慢拔节后开始迅速生长散粉后基本停止生长节间长度：自基部逐渐增长，穗位节达到最大，穗位以上又逐渐缩短各节间长度的增长自下向上具有重叠性节间粗度：由基部到顶部逐渐变细3.环境条件对茎秆生长发育的影响温度：茎秆生长发育随温度升高而加快光照：弱光促使茎秆伸长（对光的竞争）水分：充足水分促进茎秆伸长，干旱抑制茎秆伸长肥料：氮肥促进茎秆伸长，磷、钾肥促进茎秆机械组织发育，利于抗倒三）叶(Leaf)1形态叶的构成:叶片、叶鞘、叶舌互生、平行叶脉叶片数与成熟期有关，早熟品种14-17片，中熟品种18-20片，晚熟品种21-25片。生产上一般品种18-23片。第一片真叶顶端圆形，5光、7毛、6过渡叶片长度：自基部开始逐渐增长，穗位叶最长，向上又逐渐缩短。叶片宽度：自基部开始逐渐增大，穗位叶最大，向上又逐渐变窄。叶面积：自基部开始逐渐增大，穗位叶最大，向上又逐渐减小。2功能叶鞘：保护幼嫩的茎秆，光合作用较弱叶片：光合作用、蒸腾作用、气体交换、吸收作用（可进行叶面施肥）叶舌：具保护作用，可防止某些病虫浸染。是禾谷类幼苗鉴定的重要依据。基部叶片“根叶组”：主要供应根系发育中部叶片“茎叶组”：主要供应茎秆发育上部叶片“粒叶组”：主要供应穗粒发育“棒三叶”（穗位叶及其上、下各一片叶）籽粒积累量的同化产物有50%来自“棒三叶”，其中穗位叶占30%“就近供应”原则3.叶片功能分组4.叶面积动态四）花序（Spike）玉米为雌雄同株、异位异花授粉自然异交率95%以上1.雄花序（Tassel）又称雄穗、天穗植株顶芽发育而成圆锥花序由主轴和侧枝组成侧枝411个2.雌花序（Ear）又称果穗、雌穗由植株中上部腋芽发育而成肉穗状花序由穗柄、穗轴、苞叶和雌雄穗花组成2.雌花序（Ear）又称果穗、雌穗由植株中上部腋芽发育而成肉穗状花序由穗柄、穗轴、苞叶和雌小穗花组成连接果穗与茎秆上有密集的节节上生苞叶为茎秆的短侧枝（相当于分枝）（1）穗柄（earstem）2）苞叶（husk）着生于穗柄节，包被果穗为不完全叶，仅有叶鞘，没有叶片起保护作用，防止病虫侵害苞叶过短则使果穗顶部外露，容易遭受病虫危害光合作用很弱（3）穗轴（cob）肉质化充满髓质多维管束组织穗轴节很密上着生雌小化（4）雌小穗花（floret）着生于穗轴节每个小穗有两朵小花上位花结实下位花退化五）授粉、受精玉米为雌雄同株、异位异花授粉自然异交率95%以上1散粉（pollenshedding）雄穗从开始开花至终花一般持续79天阴凉天气可达1213天开花后第34天开花量最多，占45%花粉活力花粉散出时间越晚活力越低花粉活力与外界环境条件有关大田条件下（温度28.630、相对湿度65%81%）离体花粉活力仅维持23小时温度超过3235，花粉很快丧失活力低温条件有利于维持花粉活力2.吐丝花柱和柱头合在一起细长、侧遍上面长有茸毛，顶端茸毛最多，利于接受花粉横切面为哑铃型花丝任何部位都可接受花粉子房受精后花丝颜色变为淡红色，后逐渐枯萎未授粉的花丝可持续生长15天左右（1）花丝形态（2）吐丝过程果穗中下部小花开始分化最早、抽出苞叶的时间也最早基部花丝伸长也比较早，但距果穗顶端远，抽出也比较晚顶部小花分化时间最晚，生长速度慢，抽出时间最晚，常常因为没有授粉而形成秃尖（3）花丝活力吐丝后24天之内活力最强一周之后开始下降15天以后花丝活力基本丧失花丝活力与花粉活力之间的交互作用花丝活力与花粉活力之间的交互作用（4）花期协调雄穗散粉时间短、花粉活力极易丧失花丝活力维持时间长延迟散粉对授粉结实影响相对较小延迟吐丝则对授粉结实影响较大生产当中应当特别注意雌雄协调问题吐丝与散粉的同步协调能力吐丝与散粉的同步协调能力掖单12花粉和花丝同步协调能力掖单19花粉和花丝同步协调能力Synchronizationofpollenandsilk(YD12)Synchronizationofpollenandsilk(YD19)2.籽粒灌浆过程籽粒形成期：以胚的形成和胚乳细胞分裂为主。灌浆期：籽粒当中开始积累同化产物乳熟期：籽粒当中快速积累同化产物蜡熟期：籽粒同化产物积累趋于停止，籽粒快速脱水完熟期：籽粒同化产物积累停止，籽粒成熟TheEnd