作物的生长与发育

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二章 作物的生长与发育,第一节 作物的生命周期,一、作物生命周期概念,由播种出苗到新种子成熟这一过程称为作物生命周期（作物一生）,播种出苗,新种子成熟,完成这一过程要经历营养生长、营养生长和生殖生长并进以及生殖生长三个阶段，作物完成一个生命周期需要1年、2年、多年或越年。,1、生育期与作物生产的关系,生育期是指作物由出苗到成熟所需要的天数。是一定生态条件下作物对生态环境适应的一个重要性状，它与作物分布、产量和品质密切有关。一般在一定条件下晚熟的品种产量高，但也有例外，,如黑龙江省小麦生产，晚熟与早熟对产量的影响。,品种自身遗传特性,生育期,外界环境条件,决定,影响,*地膜覆盖与应用作物品种生育期的关系。,*例如黑龙江省玉米地膜覆盖生产上存在的问题？,*选择适合当地生长的作物和与之相适应的生育期，保证作物安全成熟，是提高作物产量和保证作物品质的重要保证。,*作物引种与生育期,2、生育时期与作物生产的关系,*,生育时期与生育期是两个完全不同的概念,，,它是指作物在生长发育过程中，在形态特征上表现出若干个明显变化的过程，可将作物一生划分几个不同阶段，称为作物的生育时期。,*,禾谷类作物和豆类作物生育期,*,生育时期与作物生长发育的关系,3、无霜期与作物生产的关系,无霜期指由终霜冻日的第二天开始到初霜冻日的前一天之间的一段时期，是作物安全生产的时期。,*无霜期与作物生产的关系,*一般大田作物要求在初霜来临的前一周能够达到生理成熟，保证作物正常脱水，使作物获得较高的产量和保证作物的品质,第二节 种子萌发,一、种子活力及影响种子活力的因素,种子活力与种子发芽速率和整齐度以及幼苗健壮、生长密切有关，可以作为种子发发芽、生长、生产性能和产量内在潜力。,活力高的种子，发芽速度快，而且整齐，田间出苗率高且苗齐，否则苗不壮，受不良环境影响大。,*影响因素：1、种子成熟度；2、种子大小和含水量；3、贮藏条件；4、种子加工及种子萌发过程外界环境条件,1、种子成熟度:乳熟期、蜡熟期和完熟期,2、种子大小和含水量,3、贮藏条件,4、种子加工及种子萌发过程外界环境条件,小麦不同成熟度种子的活力（陈文彤 倪安丽，1986）,品 种,成熟期,千粒重（,%,）,发芽率（,%,）,发芽势（,%,）,活力,指数,简化活力指数,1983,扬麦3号,乳熟期,蜡熟期,完熟期,13.3,35.1,36.3,97.7,97.7,97.3,97.3,96.7,96.3,164.1,374.3,388.7,361.5,810.9,807.6,宁麦3号,乳熟期,蜡熟期,完熟期,14.0,29.9,31.8,92.3,93.3,93.0,87.3,91.3,91.7,148.5,294.8,236.4,350.7,634.4,585.8,1984,扬麦3号,乳熟期,蜡熟期,完熟期,16.1,35.5,35.1,99.3,100.0,99.8,98.0,100.0,99.8,187.6,376.1,352.7,406.7,770.0,735.0,宁麦3号,乳熟期,蜡熟期,完熟期,16.1,36.5,37.2,99.5,99.8,99.8,98.3,99.5,98.5,198.4,362.1,317.8,444.6,735.6,661.7,高梁大、中、小粒种子百粒重与苗重的关系,（徐本美，顾增辉，1984）,20,百粒重,苗重,大粒 中粒 小粒,3,30,2,1,10,百,粒,重,(g),苗,重,（mg）,二、种子萌发,1、种子萌发的概念,种子的萌发一般是指胚根或胚芽突破种皮，也称为“破胸”或“露白”。,作物发芽的标准定为胚根与种子等长或胚芽为种子的1/2（禾谷类作物）。,2、种子萌发过程,种子萌发即发芽过程是从种子吸水膨胀开始的。,A、种子的吸水,B、水合作用和酶的活化,C、合成作用和胚的伸长,种子在正常条件下发芽过程的吸水特点,(Bewley,&Black,1985),时 间,吸水,鲜重增长,阶段1 阶段2 阶段3,3、影响种子萌发和出苗的田间环境条件,水分、温度和氧气等都是影响种子萌发的田间环境条件,1、土壤水分,A、土壤液态水 B、土壤与种子密接程度 C、土壤类型,D、土壤水分过多或过少,*适时早播与土壤水分,10 20 30 40,100,90,80,70,60,50,40,30,20,10,0,出苗率,%,土壤水分（干重的,%,）,土壤含水量和土壤类型对出苗的影响,(Longdon,1972),壤,土,沙土,泥碳,土,2、土壤温度,*作物发芽三基点温度,作物种类,最低温度,最适温度,耐寒作物,05,C,2830,C,喜温作物,1014,C,3035,C,*适时早播与土壤温度和种子萌发,作 物,发 芽 温 度（,C）,最 低,最 适,最 高,小 麦,玉 米,高 粱,水 稻,荞 麦,大 豆,油 菜,棉 花,烟 草,甜 菜,向日葵,蚕 豆,豌 豆,亚 麻,甘薯（薯块）,马铃薯（种薯）,12,610,69,1012,35,68,34,1012,710,45,57,34,12,13,16,57,1520,2535,2030,2832,2531,1820,1620,2532,2528,25,3031,25,2530,1525,2935,1218,3540,4045,4445,3638,3545,3336,2830,40,3540,2830,3740,30,3537,3540,3540,36,主要作物发芽的最低、最高和最适温度范围,3、土壤氧气,种子发芽时需要氧气,4、播种深度,严格控制播种深度,不同作物的播种深度范围（Martin et ai.,1976）,正常播深,（cm）,一般能出苗的最大播深（cm）,代 表 作 物,0.11.25,2.55.0,梯牧草属、烟草、杂三叶草，、白三叶草,1.252.0,5.07.5,苜蓿、绛三叶草、粟（谷子）、胡枝子属、红三叶草、草木樨,2.04.0,7.510.0,帚用高粱、亚麻、苏丹草、糖甜菜、向日葵,4.05.0,7.512.5,大麦、荞麦、大麻、绿豆、燕麦、花生、水稻、黑麦、高粱、大豆、巢菜属、小麦,5.07.5,10.020.0,玉米、棉花、豌豆,马铃薯、菊芋、甘蔗,10.012.5,三、作物的生长发育与器官形成,（一）生长与发育,1、生长与发育的概念,作物的生长是一个体积或重量不可逆的增加过程，它是通过细胞分裂增殖和伸长扩大来完成的,。,1、生长与发育的概念,作物的发育是指作物一生中，其结构机能发生,生理质变,的过程，它的表现是细胞、组织和器官的分化。长根、长叶、长茎，最后导致开花、结实，形成种子、果实。,常与性质不同的新生器官的分化有关，尤其是自营养体转向生殖体的阶段性转变,。,注意哟,！,2、生长和发育的关系,生长是发育的基础,生长的方式又受发育质变的影响,作物的生长和发育是在作物整个生活周期中是交织在一起的,生长和发育对环境的要求也不尽相同,为作物人工调控提供了余地,3、作物的营养生长与生殖生长,作物营养体根、茎、叶的生长为营养生长。,生殖器官花、果实、种子的生长为生殖生长。,营养生长,花芽分化,生殖生长,（二）生长发育与器官形成的关系,作物的器官,营养器官,生殖器官,1、营养器官间的生长关系,1）主茎和分蘖的同伸关系,如水稻的主茎叶龄为n，与叶腋产生的分蘖的关系为n-3。,2）叶片、叶鞘、节间伸长的关系,作物的叶片、叶鞘、节间伸长有一定对应关系。按照小麦这些器官在伸长过程中呈“S”形曲线，大体可分为待伸长、伸长初、伸长中、伸长末和定形5个伸长期,。,A、,同名异位,器官间，在同一时间，由下往上顺延一个伸长期。,B、,同位异名,器官间，依叶片、叶鞘、节间的顺序相继伸长，在同一时期内按叶片、叶鞘、节间顺延一个伸长期。,3）地上器官与地下器官生长的关系,根 层,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,主茎叶数,根 数,4.0,3.6,6.3,3.8,8.2,4.0,10.5,5.2,13.0,6.8,14.1,8.8,15.6,13.0,18.2,17.0,21.0,14.2,23.0,15.2,主茎叶数,根 数,4.0,2.4,6.0,3.3,8.0,4.2,10.0,5.8,11.0,7.3,13.0,10.1,16.0,12.0,18.0,13.8,21.0,12.0,23.0,9.6,双子叶作物器官间的生长相关,蚕豆：主茎叶节和分枝的出生大体符合n-3的规律。（俞世蓉等）,花生：认为主茎展开叶数可作为化器分化的外在指标。（王瑞舫等）,2、繁殖器官与外部形态的关系,禾谷类作物穗分化与植株外部形态有密切关系，禾谷类作物穗分化过程是作物产量形成的主攻目标。,五、影响生长发育的主要外界条件,作物生产是在一定外界环境条件下进行的。只有充分了解影响作物生长发育的外界环境条件，才能很好地为作物生长创造条件，使作物生产达到高产高效。,（一）作物与温度,1、作物的温度三基点,温度下限,温度上限,温 度,最低,最高,死亡带,生活力降低,生活力降低,死亡带,最适范围,作物名称,基 本 温 度（,C,）,最低,最适,最高,大 麦,34.5,20,2830,玉 米,810,3235,4044,水 稻,1012,3032,3638,牧 草,34,26,30,烟 草,1314,28,35,甜 菜,45,28,2830,小 麦,34.5,25,3032,豌 豆,12,30,35,几种作物开花期的温度三基点,作 物,最低温度,最适温度,最高温度,油 菜,5,14-18,30,小 麦,10,20,32,大 豆,13,25-28,29,水 稻,13-15,25-30,40-45,玉 米,18,25-28,38,花 生,16,25-28,40-41,2、,耐寒作物和喜温作物,耐寒程度,作物名称,对作物有害的温度（低于0,C,的度数）,发 芽 期,开 花 期,结 实 期,最 耐 寒,春小麦,910,12,24,大 麦,78,12,24,耐 寒,亚 麻,57,23,24,甜 菜,67,23,中度耐寒,大 豆,34,23,23,低度耐寒,玉 米,23,12,23,马铃薯,23,12,不 耐 寒,水 稻,0.51,0.51,0.51,烟 草,01,01,01,3、,春化现象,李森科把作物在某一期间需要一定温度才能进入下一阶段的现象叫做春化阶段。而把温度对于春化阶段的作用叫做春化作用。,以小麦为例，不同地区小麦长期适应不同温度，形成了对温度高低和所需时间长短不同的春化特性，一般分为春性、冬性和介于二者之间的中间类型。,停止茎叶原基分化，转向穗的分化形成是通过这一阶段的标志。,4、变温与作物生产,（,1）季节变温与作物的生长发育,（2）昼夜变温与温周期,（3）变温对作物的影响,A、变温与种子萌发,B、变温与生长,C、变温与产量,D、变温与作物品质,变温对产量的影响,作物,白天温度（,C,）,夜间温度（,C,）,碳水化合物,（kg,/,日）,呼吸消耗（kg）,净积累（kg）,增产,燕麦,20,20,300,175,125,30%,20,10,300,132,168,小麦,25,20,350,180,170,41%,25,10,350,120,230,5、积温与作物生产,对于作物生产来说，积温有两个方面的意义。,（1）积温是表示热量资源的指标，指某地高于某一界限温度的温度总和。根据一个地区的积温，可以合理安排作物布局，确定种植制度。,（2）积温又是对热量要求的指标，它表示作物某一生育时期或全生育期所要求的积温总和。,了解作物所需要的积温，可以为农业生产服务,。,合理安排作物布局,确定种植制度,确定安全播种期,估计作物的生长速度,对产量进行预测,6、地温与作物生长,（1）种子发芽与土温,了解土温变化和作物种子萌发的温度需求是确定合理播期的基础。生产中采用人工催芽、温床育苗、地膜覆盖等措施就可以为发芽和幼苗生长创造良好的环境条件,。,（2）根系的生长与土温,根系的生长与土温密切相关。