作物的生長發(fā)育作物的生育期和生育時期第三課件

第一節(jié)作物的生長發(fā)育第二節(jié)作物的生育期和生育時期第三節(jié)作物各個器官的生長發(fā)育特征第四節(jié)作物生育與生態(tài)條件第四章作物的生長發(fā)育與環(huán)境7/1/20231農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系第一節(jié)作物的生長發(fā)育作物一生所經(jīng)歷的生命活動周期叫做個體發(fā)育。作物的個體發(fā)育是從卵細(xì)胞受精和結(jié)合子形成開始的，結(jié)合子細(xì)胞經(jīng)多次分裂而形成胚。形成胚的過程，實(shí)際是在母體上完成的。但在生產(chǎn)實(shí)踐中，人們常忽略這一階段，而把作物出苗到成熟收獲看作一個生命周期。另外，還有一些作物以營養(yǎng)器官為播種材料或收獲對象，如甘薯、馬鈴薯、甘蔗等，其生命周期和作物栽培上的生產(chǎn)周期是不一致的。7/1/20232農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系一、生長和發(fā)育的概念二、營養(yǎng)生長與生殖生長的關(guān)系及其調(diào)控第一節(jié)作物的生長發(fā)育7/1/20233農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系（一）生長和發(fā)育（二）營養(yǎng)生長和生殖生長一、生長和發(fā)育的概念7/1/20234農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系生長和發(fā)育是作物個體發(fā)育中的兩種現(xiàn)象。生長（growth）是作物體積或重量的量變過程，是通過細(xì)胞分裂和伸長完成的，既包括營養(yǎng)體的生長，也包括生殖體的生長。發(fā)育（development）是指作物一生中，其結(jié)構(gòu)、機(jī)能的質(zhì)變過程，它的表現(xiàn)是細(xì)胞、組織和器官的分化，最終導(dǎo)致植株根、莖、葉和花、果實(shí)、種子的形成。（一）生長和發(fā)育7/1/20235農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系在作物生活中，生長和發(fā)育是交織在一起進(jìn)行的。沒有生長便沒有發(fā)育，沒有發(fā)育也不會有進(jìn)一步的生長。兩者交替推進(jìn)。生長是發(fā)育的基礎(chǔ)種子的萌發(fā)、葉片的長大、莖稈的伸長增粗、根的伸展，以及分化更多的葉片、支側(cè)根、分枝分蘗等，為生殖器官提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。（一）生長和發(fā)育7/1/20236農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系（二）營養(yǎng)生長和生殖生長作物營養(yǎng)器官根、莖、葉的生長稱營養(yǎng)生長（Vegetativegrowth）。生殖器官花、果實(shí)、種子的生長稱生殖生長（Reproductivegrowth）。通常以花芽開始分化（穗開始分化）為界限，把生長過程大致上分為兩段：花芽開始分化（穗開始分化）之前屬營養(yǎng)生長期，花芽開始分化（穗開始分化）之后屬生殖生長期。7/1/20237農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系嚴(yán)格說來，麥類作物的穗分化在莖拔節(jié)以前，黍類作物的穗分化則多在莖拔節(jié)伸長以后。禾谷類作物拔節(jié)后，莖、葉一般繼續(xù)生長，穗也邊分化邊長大，營養(yǎng)生長和生殖生長平行并進(jìn)。早稻的穗分化常在拔節(jié)的稍前或同時，而晚稻則在拔節(jié)之后。棉花、大豆、油菜等作物早在現(xiàn)蕾前即已開始花芽分化?，F(xiàn)蕾后，莖（枝）、葉仍在分化、伸長，花、果連續(xù)出現(xiàn)。（二）營養(yǎng)生長和生殖生長7/1/20238農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系（一）營養(yǎng)生長與生殖生長的關(guān)系（二）營養(yǎng)生長和生殖生長的調(diào)控二、營養(yǎng)生長與生殖生長的關(guān)系及其調(diào)控7/1/20239農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系（一）營養(yǎng)生長與生殖生長的關(guān)系營養(yǎng)生長是作物轉(zhuǎn)向生殖生長的必要準(zhǔn)備。一般地說，只有根深葉茂，才能穗大粒滿。在營養(yǎng)生長期間，若植株生長健壯，地下有強(qiáng)大的根系吸收，地上有大量綠色葉片制造光合產(chǎn)物，就能促進(jìn)生殖器官的發(fā)育。相反，若營養(yǎng)生長弱，也會影響生殖生長，使產(chǎn)量降低。7/1/202310農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系（一）營養(yǎng)生長與生殖生長的關(guān)系由于兩種生長在相當(dāng)長的時間內(nèi)交錯在一起，在同一個時間，不同器官各處于生育進(jìn)程的不同時期，彼此之間不可避免地會發(fā)生影響。最明顯的表現(xiàn)是，不同時期和用量的肥水，由于對不同作物兩種生長的影響不同，會有不同的產(chǎn)量結(jié)果。7/1/202311農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系（一）營養(yǎng)生長與生殖生長的關(guān)系另一種表現(xiàn)是，在兩種生長并進(jìn)期間，葉片制造的和根系吸收的營養(yǎng)物質(zhì)，既要流向營養(yǎng)尖端和幼嫩部位，也要供應(yīng)正在生長的生殖器官。兩種器官對營養(yǎng)物質(zhì)有明顯的競爭。比如，當(dāng)大豆結(jié)莢后，莖葉和根系生長都變慢，根瘤菌活性下降。為獲得高產(chǎn)，此時有必要追氮，以彌補(bǔ)根瘤菌固氮之不足。7/1/202312農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系（二）營養(yǎng)生長和生殖生長的調(diào)控作物的收獲對象多種多樣，有的是生殖器官，有的是營養(yǎng)器官。谷類、豆類、棉花、油菜等收果實(shí)或種子甘薯收塊根馬鈴薯收塊莖甜菜收根甘蔗收莖（用以榨糖）、麻類收莖（從莖上剝麻）煙草收葉啤酒花收花等。7/1/202313農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系（二）營養(yǎng)生長和生殖生長的調(diào)控由于各種作物的收獲部位不同，在促控植株的生長發(fā)育、調(diào)節(jié)營養(yǎng)生長與生殖生長的關(guān)系上也要因作物而異：1.對以果實(shí)或種子為收獲物的作物，開花前要培育壯苗，為花果發(fā)育準(zhǔn)備物質(zhì)基礎(chǔ)，還要防止生長過旺，以免進(jìn)入生殖生長階段時不能建立花果生長的優(yōu)勢。若莖葉徒長，會造成“好禾無好谷”的現(xiàn)象。同時，應(yīng)盡量使莖葉的生命活動時間延長，避免早衰，否則也將導(dǎo)致減產(chǎn)。7/1/202314農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系2.以營養(yǎng)器官為收獲對象的甘薯，薯苗栽插后30天內(nèi)發(fā)根還苗，后來莖葉生長加速，塊根開始形成。但直到收獲前60天左右，仍以莖葉生長為主。馬鈴薯在盛花期前一直以莖葉生長為主，雖然塊莖也在膨大，但總重不高。甘薯自收獲前60天，馬鈴薯自盛花期開始，莖葉生長逐漸減慢，下部也逐漸衰老黃枯，光合產(chǎn)物主要以碳水化合物形式轉(zhuǎn)運(yùn)到地下貯藏器官之中，塊根、塊莖體積增大，干重增加。（二）營養(yǎng)生長和生殖生長的調(diào)控7/1/202315農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系3.收獲莖的作物如甘蔗和麻類的莖都很高，莖的伸長決定著產(chǎn)量的高低。對這些作物，在營養(yǎng)生長期間要盡量利用肥水促進(jìn)莖的伸長。甘蔗和苧麻的早生分蘗具有經(jīng)濟(jì)價值，在栽培上要促進(jìn)多生早期分蘗，并通過密度控制晚生分蘗。（二）營養(yǎng)生長和生殖生長的調(diào)控7/1/202316農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系黃麻、紅麻、大麻、苘麻、亞麻的地上部腋芽雖能發(fā)生分枝，但分枝細(xì)而短，其韌皮纖維沒有經(jīng)濟(jì)價值。因此：若以采種為目的，可以適當(dāng)稀植，利用分枝增花增果，提高種子產(chǎn)量。一般采麻栽培則應(yīng)通過高密度抑制分枝，使主莖得到更好的營養(yǎng)條件，以提高纖維產(chǎn)量。（二）營養(yǎng)生長和生殖生長的調(diào)控7/1/202317農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系4.種植煙草以采葉為目的。煙草育苗移栽后有一段緩苗發(fā)根期，以后進(jìn)入莖葉生長盛期。現(xiàn)蕾后轉(zhuǎn)入以生殖生長為主的時期，葉內(nèi)貯藏物質(zhì)逐漸分解，部分可溶性物質(zhì)流向嫩葉和花蕾，營養(yǎng)生長與生殖生長的矛盾日趨突出。因此，栽培上要打尖和去掉腋芽，促進(jìn)葉片生長。（二）營養(yǎng)生長和生殖生長的調(diào)控7/1/202318農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系5.飼料和綠肥作物以全株（全草）為收獲物。在保證品質(zhì)的前提下，收獲前可任其發(fā)育。全草入藥的藥用植物，也采取這種調(diào)控措施。（二）營養(yǎng)生長和生殖生長的調(diào)控7/1/202319農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系作物的生育期和生育時期是兩個不同的概念，不可混淆。一、作物的生育期二、作物的生育時期三、作物的物侯期第二節(jié)作物的生育期和生育時期7/1/202320農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系一、作物的生育期作物從出苗到成熟之間的總天數(shù)，即作物一生的持續(xù)天數(shù)，稱為作物的生育期（growingperiod），有時叫全生育期。7/1/202321農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系一、作物的生育期以籽實(shí)為播種材料又以新的籽實(shí)為收獲對象的作物，其全生育期是指籽實(shí)出苗到新籽實(shí)成熟所持續(xù)的總天數(shù)。對于以營養(yǎng)體為收獲對象的作物（如麻類、薯類、牧草、綠肥、甘薯、甜菜等），則是指播種材料出苗到主產(chǎn)品收獲適期的總天數(shù)。7/1/202322農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系需要育苗（秧）移栽的作物（如水稻、甘薯、煙草等），通常還將生育期分為秧田（苗床）生育期和本田（田間）生育期。秧田（苗床）生育期是從出苗到移栽的天數(shù)。本田（田間）生育期是指移栽到成熟的天數(shù)。生育期的長短由作物的遺傳性和所處的環(huán)境條件決定。一、作物的生育期7/1/202323農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系同一作物的生育期長短因品種而異，有早、中、晚熟之分。早熟品種生育快，主莖節(jié)數(shù)少，葉片少，成熟早，生育期較短，一般單株生產(chǎn)力較低，種植密度應(yīng)大一些。晚熟品種生育緩慢，主莖節(jié)數(shù)多，葉片多，成熟晚，生育期較長，一般單株生產(chǎn)力較高，密度應(yīng)小一些。中熟品種的性狀介于早晚熟品種之間。一、作物的生育期7/1/202324農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系在相同的環(huán)境條件下，各個品種生育期長短相當(dāng)穩(wěn)定。仔細(xì)分析，早晚熟品種的生育期長短，主要是在營養(yǎng)生長階段長短的差別，而自穗分化到籽粒成熟的生殖生長階段長短的差別不大。一、作物的生育期7/1/202325農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系在影響生育期長短的環(huán)境條件中，光照和溫度的作用最大。作物在不同地區(qū)栽培，由于溫光條件不同，生育期也發(fā)生變化。例如，水稻是喜溫的短日照作物，對溫度和日長反應(yīng)敏感。從南向北引種時，由于白天長，溫度轉(zhuǎn)低，生育期延長；反之由北向南引種，生育期則縮短。一、作物的生育期7/1/202326農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系相同的品種在不同海拔種植，生育期也發(fā)生變化。在北方，短日照作物推遲播種，也可以縮短生育期。一、作物的生育期7/1/202327農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系栽培措施對生育期也有很大的影響。作物生長在肥沃的土地上，或施氮較多，由于土壤碳氮比低，水分適宜，莖葉常生長過旺，成熟延遲，生育期變長。土壤若缺少氮素，碳氮比高，則生育期縮短。一、作物的生育期7/1/202328農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系二、作物的生育時期在作物的一生中，其外部形態(tài)特征總是呈現(xiàn)若干次顯著的變化，根據(jù)這些變化就可以把全生育期分為若干個生育時期（growthstage）。目前，各種作物的生育時期劃分尚不統(tǒng)一。7/1/202329農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系禾谷類：出苗期、分蘗期、拔節(jié)期、孕穗期、抽穗期、開花期、成熟期豆類：出苗期、開花期、結(jié)莢期、成熟期棉花：出苗期、真葉期、現(xiàn)蕾期、開花期、吐絮期油菜：出苗期、現(xiàn)蕾期、抽薹期、開花期、成熟期黃麻、紅麻：出苗期、真葉期、現(xiàn)蕾期、開花期、工藝成熟期、種子成熟期主要作物的生育時期劃分：7/1/202330農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系甘薯：出苗期、采苗期、栽插期、還苗期、分枝期、封壟期、落黃期、收獲期馬鈴薯：出苗期、現(xiàn)蕾期、開花期、結(jié)薯期、薯塊發(fā)育最速期、成熟期、收獲期甘蔗：發(fā)芽期、分蘗期、蔗莖伸長期、工藝成熟期主要作物的生育時期劃分：7/1/202331農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系對于不利用分蘗的作物如玉米、高粱等，可不必列出分蘗期。為了更詳細(xì)的記載，還可以將個別生育時期劃分更細(xì)一些。比如，開花期可細(xì)分作始花、盛花、終花三期，禾谷類作物的成熟期又可再分作乳熟、蠟熟、完熟三期，等等。二、作物的生育時期7/1/202332農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系值得說明的是，當(dāng)前對生育時期的含義有兩種不同的解釋：一種解釋是把各個生育時期看做作物全田出現(xiàn)形態(tài)變化的植株達(dá)到規(guī)定百分率的日期；另一種是把各個生育時期看成形態(tài)出現(xiàn)變化后持續(xù)的一般時期，并以該時期開始到下一生育時期開始的天數(shù)計(jì)。二、作物的生育時期7/1/202333農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系例如，分蘗期：按前一種解釋是指全田50%以上植株出現(xiàn)分蘗的那一天，某月某日；按后一種解釋則是指從分蘗始期起至拔節(jié)始期止之間的天數(shù)。在實(shí)際記載時，常常采用前一種方法。關(guān)于達(dá)到各個生育時期的“%”標(biāo)準(zhǔn)，一般均以10%為始期，以50%以上為盛期，即記載某時期的標(biāo)準(zhǔn)。二、作物的生育時期7/1/202334農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系作物生產(chǎn)中還有一些時期只與氣候節(jié)令或生產(chǎn)活動有關(guān)。這些時期稱為“物候期”。例如：冬小麥的越冬期、返青期、起身期；各種作物的播種期、收獲期；甘薯的封壟期實(shí)際也是物候期。有時生育時期和物候期很難分清，因此可以混用。所以，在英國英語里有一個專用名詞phenostage（實(shí)際是phenologicalstage的合成詞），來說明所有的生育時期或物候期。三、作物的物候期7/1/202335農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系一、種子和種子萌發(fā)二、根的生長三、莖的生長四、葉的生長五、生殖器官的分化發(fā)育第三節(jié)

作物各個器官的生長發(fā)育特征7/1/202336農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系（一）種子的概念（二）種子發(fā)芽的條件（三）種子的壽命和種子休眠（四）種子休眠的原因及其克服辦法（五）種子的萌發(fā)特點(diǎn)一、種子和種子萌發(fā)7/1/202337農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系與植物學(xué)上的“種子”概念不盡相同，作物生產(chǎn)上的種子泛指用于播種和繁殖下一代的播種材料，它包括植物學(xué)上的三類器官。1由胚珠發(fā)育而成的種子，這與植物學(xué)上的種子概念相同。如豆類、麻類、棉花、油菜的種子。2由子房發(fā)育而成的果實(shí)。如禾谷類作物的穎果，向日葵的瘦果等。其中，水稻、大麥（皮）、皮燕麥、谷子甚至還包括果實(shí)以外的內(nèi)外稃。3進(jìn)行無性繁殖的根、莖等。如甘薯的塊根、馬鈴薯的塊莖、甘蔗的莖節(jié)等。（一）種子的概念7/1/202338農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系隨著生物技術(shù)和作物生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，種子的概念也在擴(kuò)大。例如用莖節(jié)段中極少的組織材料“膠囊化”所做成的“種子”，包含了出苗后相當(dāng)長時間所需的養(yǎng)分，是十分理想的播種材料。（一）種子的概念7/1/202339農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系雖然播種材料種類很多，大多數(shù)作物仍是靠種子（或果實(shí)）繁殖的。種子是由種皮（有時包括果皮及附著物）、胚和胚乳（有時退化）等主要部分組成的。（一）種子的概念7/1/202340農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系胚乳是種子養(yǎng)分的貯藏部位。有胚乳的種子，一般內(nèi)胚乳比較發(fā)達(dá)，如禾谷類作物及蕎麥、蓖麻、黃麻、苘麻、煙草等。無胚乳的養(yǎng)分貯藏在胚內(nèi)，特別是子葉內(nèi)。如棉花、油菜、芝麻、甜菜、大麻及豆科作物。種子貯藏養(yǎng)分多少關(guān)系到發(fā)芽和初期生長的壯弱，因此應(yīng)選用粒大、飽滿和整齊一致的種子。（一）種子的概念7/1/202341農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系（二）種子的發(fā)芽條件種子發(fā)芽是指整個萌發(fā)過程，包括從吸水膨脹到胚根、胚芽出現(xiàn)的復(fù)雜的生理生化變化。種子發(fā)芽要求水分、溫度和空氣的適度配合。這些因素為種子萌發(fā)提供物理和化學(xué)條件，促進(jìn)貯藏物質(zhì)的分解和再合成。7/1/202342農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系（二）種子的發(fā)芽條件1水分播種后，種子吸收水分直至達(dá)到飽和含水量。不同的種子每單位干物質(zhì)的飽和含水量不同：含淀粉的種子較低，如小麥?zhǔn)?50%~160%，玉米是137%；含蛋白質(zhì)、脂肪多的種子較高，如大豆為220%。7/1/202343農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系2溫度種子發(fā)芽的最低、最適、最高溫度因作物種類、生態(tài)型、品種或品系的不同而不同，有的作物如煙草還需要在變溫下發(fā)芽。3空氣種子發(fā)育時，胚的生長需要氧氣，種皮和胚以外的組織也消耗氧氣，一般提高氧分壓，可促進(jìn)發(fā)芽。水稻的種子雖然在無氧條件下能發(fā)芽，但發(fā)芽后不能正常生長。（二）種子的發(fā)芽條件7/1/202344農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系只有水分、溫度和空氣這3個條件都具備時，種子才能發(fā)芽。另外，個別種子發(fā)芽還需要光照，如煙草在間歇照光時萌發(fā)率較高。（二）種子的發(fā)芽條件7/1/202345農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系（三）種子的壽命和種子休眠在一般貯存條件下，多數(shù)種子的壽命為1~3年。也有少數(shù)壽命較長的，如蠶豆、綠豆為6~11年。在特殊貯存條件下壽命可以延長，但作為種子總是以新鮮的為好。目前鑒別種子生死的方法是用紅四氮唑（2，3，5—氯化三苯基四氮唑）染色法測定生活力來間接測定。7/1/202346農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系（三）種子的壽命和種子休眠在生產(chǎn)上，有的小麥品種若收獲不及時，遇雨會在穗上發(fā)芽。其它作物也有類似情況。這是因?yàn)?，這些種子在成熟時已具備了發(fā)芽能力。相反，有的作物新種子雖然具有生活力，在適宜的環(huán)境下卻不能發(fā)芽。這種現(xiàn)象稱為休眠。多種作物的種子及馬鈴薯的塊莖有休眠特性，不同作物、不同品種的休眠機(jī)理、時期和表現(xiàn)也有差別。7/1/202347農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系（四）種子休眠的原因及其克服辦法1胚的后熟2硬實(shí)（種子透性不良）3發(fā)芽的抑制物質(zhì)7/1/202348農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系種子成熟過程中，胚與其周圍組織成熟的程度不同。即使種子已經(jīng)脫落，有的胚還沒有成熟。這類種子只能在胚發(fā)育完成后才發(fā)芽。也有的胚在形態(tài)上完善了，生理上卻未成熟。對有待生理后熟的種子，通過低溫和水分處理，可以促進(jìn)后熟，使之發(fā)芽。1胚的后熟7/1/202349農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系豆類特別是小粒豆類如綠豆、紫云英、苜蓿等，在種子成熟時易變成不透水、不透氣的硬實(shí)。大粒豆類作物如大豆在干燥、高溫、多氮環(huán)境下，也常產(chǎn)生硬實(shí)。硬實(shí)的臍部產(chǎn)生硬實(shí)結(jié)構(gòu)，阻礙水分吸收，因而不能發(fā)芽。用機(jī)械磨傷種皮或用酒精、濃硫酸、碳酸鈉、鹽酸、苛性鈉等處理，可以促進(jìn)種皮溶解，促進(jìn)吸水萌發(fā)。2硬實(shí)（種子透性不良）7/1/202350農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系發(fā)芽的抑制物質(zhì)也是使種子不發(fā)芽的原因。水稻的抑制物質(zhì)在谷殼中，小麥的在種皮里。據(jù)分析，抑制小麥發(fā)芽的主要成分之一，是三羥基黃烷酮和五羥基黃烷。用層積埋藏法、種子高溫處理、浸水清洗及乙烯、赤霉素、激動素等處理，可以促使種子發(fā)芽。3發(fā)芽的抑制物質(zhì)7/1/202351農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系（五）種子的萌發(fā)特點(diǎn)1種子的萌發(fā)過程2胚軸伸長與子葉出土特性3地中莖長度與播種深度的關(guān)系7/1/202352農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系種子萌發(fā)分為吸脹、萌動和發(fā)芽3個階段。首先，種子吸收水分膨脹達(dá)飽和，貯藏物質(zhì)淀粉、蛋白質(zhì)和脂肪通過酶的活動分解為簡單物質(zhì)，再運(yùn)到胚促進(jìn)其生長。生長最早的是胚根，到一定程度時突破種皮，露出白嫩的根尖，即完成萌動階段。之后，胚根繼續(xù)生長，當(dāng)胚根與種子等長，胚芽達(dá)到種子長度一半（禾谷類等長粒種子）或一倍（圓粒種子），即達(dá)到了發(fā)芽階段。這是發(fā)芽試驗(yàn)的記載標(biāo)準(zhǔn)。1種子的萌發(fā)過程7/1/202353農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系555555555主胚根次生胚根第一真葉1種子的萌發(fā)過程7/1/202354農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系吸脹是種子的親水膠體吸水的物理過程，即使是無生活力的死種子也能吸脹。而萌動和發(fā)芽則是以生理生化過程為主，只有有生活力的種子才能萌動和發(fā)芽。在田間，胚根長成種子根或主根，胚芽則發(fā)育成莖、葉等。1種子的萌發(fā)過程7/1/202355農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系1種子的萌發(fā)過程禾谷類作物發(fā)芽時，首先鉆出地面的是錐狀的胚芽鞘。胚芽鞘見光后即停止生長，包在里面的真葉突破芽鞘的孔口伸出來。7/1/202356農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系555555555主胚根次生胚根第一真葉1種子的萌發(fā)過程7/1/202357農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系種子在萌發(fā)時因下胚軸伸長與否，可以分為子葉出土和子葉不出土2類。子葉出土作物如棉花、大豆等，發(fā)芽時下胚軸伸長快且長，將子葉帶出地面，隨后展開變綠，下胚軸變?yōu)橛浊o。2胚軸伸長與子葉出土特性7/1/202358農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系子葉不出土（留土）作物如蠶豆、豌豆等，種子發(fā)芽時下胚軸不伸長，只有上胚軸伸長，將胚芽帶出地面，子葉留在土中，直至養(yǎng)分耗盡，其幼莖由上胚軸轉(zhuǎn)成?；ㄉN子萌發(fā)時，上胚軸和胚芽生長較快，同時下胚軸也相應(yīng)生長。如播種較深則子葉不出土，較淺時則出土。這稱為子葉半出土幼苗。2胚軸伸長與子葉出土特性7/1/202359農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系禾谷類作物的地中莖（根莖）伸長對環(huán)境較敏感，是調(diào)節(jié)分蘗節(jié)深淺的重要器官。生產(chǎn)上確定播種深度時，應(yīng)考慮子葉是否出土及根莖長短等因素。一般子葉出土或根莖短的作物播種要淺一些，子葉不出土或根莖長的作物可播深一些。3地中莖長度與播種深度的關(guān)系7/1/202360農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系地中莖SC7/1/202361農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系二、根的生長作物的根系有2種類型：須根系和直根系。（一）單子葉作物的根系（二）雙子葉作物的根系（三）影響根系生長的因素7/1/202362農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系1單子葉作物的根系禾谷類作物的須根系由種子根（或胚根）和節(jié)根（次生根）組成。種子萌發(fā)時，先長出初生胚根，接著從下胚軸上又長出數(shù)條次生胚根，這些根統(tǒng)稱為種子根或胚根。黍類作物的種子根在初期只有1條，麥類作物則可以有3~7條。種子根在幼苗期到生育中期，甚至到成熟時，都起著重要的吸收作用。7/1/202363農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系1單子葉作物的根系節(jié)根（次生根）是根系的主要構(gòu)成部分。它們是從基部莖節(jié)上長出的不定根。次生根出生的順序是自胚芽鞘節(jié)開始由下位節(jié)移向上位節(jié)。玉米、高粱、谷子在近地面莖節(jié)上常發(fā)生一至數(shù)層較粗的節(jié)根，也叫支持根、氣生根等。這種根入土后，對抗倒伏和吸收都有作用，且具有合成氨基酸的能力。7/1/202364農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系近成熟期的小麥根系7/1/202365農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系（二）雙子葉作物的根系雙子葉作物的直根系由1條發(fā)達(dá)的主根和數(shù)級側(cè)根組成。在生長前期，主根生長較快，下扎也較深。根系大小和重量的增長以前期較慢，中期較快，后期減慢。根系達(dá)到最大重量的時間早于地上部分。7/1/202366農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系（三）影響根系生長的因素根系有向水性，其入土深淺與土壤水分有關(guān)。水田中的根系較淺，旱地作物根系較深。為了作物后期生長健壯，苗期控水蹲苗，可促進(jìn)根系向縱深發(fā)展。根系有趨肥性，肥料多的土層中根系密集。施氮常有利于莖葉生長，施磷促進(jìn)根系生長。根系還有向氧性，土壤通氣良好，是根系生長的必要條件。7/1/202367農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系三、莖的生長（一）單子葉（禾谷類）作物的莖及分蘗（二）雙子葉作物的莖枝7/1/202368農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系形狀：圓柱形，中空或?qū)嵭?。組成：節(jié)和節(jié)間節(jié)附近有居間分生組織，節(jié)間賴以伸長使莖長高。地上節(jié)間伸長，近地表的基部節(jié)間極短，密集于近地表處，稱為分蘗節(jié)。（一）單子葉（禾谷類）作物的莖及分蘗7/1/202369農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系（一）單子葉（禾谷類）作物的莖及分蘗7/1/202370農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系分蘗節(jié)是數(shù)個節(jié)構(gòu)成的節(jié)群。上面著生腋芽，在適宜條件下長成分蘗。稻麥的分蘗力強(qiáng)，冬麥比春麥強(qiáng)。玉米等作物分蘗力弱，一般不利用。（一）單子葉（禾谷類）作物的莖及分蘗7/1/202371農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系4~5葉期的小麥分蘗狀況數(shù)字表示葉序，n表示心葉，S是種子根，Ci是次生根，羅馬字表示蘗位CiSSCiⅠⅠⅡ地中莖及胚芽鞘地中莖及胚芽鞘7/1/202372農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系兩種生長方式：單軸生長和合軸生長。分枝習(xí)性在不同作物間有明顯差異。（二）雙子葉作物的莖枝7/1/202373農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系四、葉的生長（一）葉的形態(tài)（二）影響葉生長的因素（三）與葉片有關(guān)的幾個生理指標(biāo)7/1/202374農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系（一）葉的形態(tài)禾谷類作物：葉片葉鞘葉舌葉耳。形狀因作物而異。圖2-11小麥真葉的形態(tài)和組成7/1/202375農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系（一）葉的形態(tài)雙子葉作物：葉片、葉柄、托葉三部分俱全的叫完全葉，缺少某一部分的叫不完全葉。雙子葉作物的葉可分為單葉和復(fù)葉。復(fù)葉又可分為：羽狀復(fù)葉：豌豆、花生、紫云英等掌狀復(fù)葉：大麻等三出復(fù)葉：大豆、綠豆、豇豆等7/1/202376農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系（二）影響葉生長的因素溫度高溫有利于葉片長度和面積增大，低溫利于葉片寬度和厚度的增加。光照強(qiáng)光利于葉片寬度和厚度的增加，弱光對葉片伸長有利。礦質(zhì)營養(yǎng)氮促進(jìn)葉片長度和面積增大，過多時造成徒長，對產(chǎn)量不利磷在前期增加葉面積，后期因促進(jìn)成熟而加速葉的老化鉀促進(jìn)葉面積增大，也延緩葉片衰老水分水的作用與氮的作用類似7/1/202377農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系（三）與葉片有關(guān)的幾個生理指標(biāo)1葉面積指數(shù)（leafareaindex，LAI）2

凈同化率（netassimilationrate，NAR）3

光合勢（即葉日積，leafareaduration，LAD）7/1/202378農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系1葉面積指數(shù)（leafareaindex，LAI）葉面積指數(shù)是指作物群體的總綠色葉面積與該群體所占據(jù)的土地面積的比值。葉面積指數(shù)是葉面積總蓋度的無量綱的度量值。葉面積指數(shù)隨生育進(jìn)程而變化（圖1-2）。當(dāng)多數(shù)葉片處于光飽和點(diǎn)的光強(qiáng)，最底層葉片又能獲得2倍于光補(bǔ)償點(diǎn)的光強(qiáng)時，群體的物質(zhì)生產(chǎn)可望達(dá)到最大值。此時的葉面積指數(shù)叫最適葉面積指數(shù)，其大小因生產(chǎn)水平、作物種類和品種而異。禾谷類作物為6左右，雙子葉作物為4左右。7/1/202379農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系圖1-2LAI和LAD的示意圖出苗后天數(shù)LAILAILAD7/1/202380農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系凈同化率是在群體條件下測定作物葉片生產(chǎn)效率的指標(biāo)，是單位葉面積在單位時間內(nèi)所積累的干物質(zhì)的數(shù)量。凈同化率與產(chǎn)量沒有確切的聯(lián)系，表明了產(chǎn)量形成問題的復(fù)雜性。2凈同化率（netassimilationrate，NAR）7/1/202381農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系光合勢是指在某一生育階段或整個生育期內(nèi)作物群體綠葉面積的積數(shù)，即每日綠葉面積的積加。如圖示光合勢標(biāo)志著，在作物生育期間，單位土地面積上共有多大葉面積進(jìn)行了多少天的光合作用。在群體生長正常的條件下，光合勢與干物質(zhì)積累量呈正相關(guān)。3光合勢（即葉日積，

leafareaduration，LAD）7/1/202382農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系五、生殖器官的分化發(fā)育特點(diǎn)以生殖器官為收獲對象的作物，其花器的分化和發(fā)育與產(chǎn)量的關(guān)系極大。各種作物的花器形成各有特點(diǎn)。僅作簡單概括。7/1/202383農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系（一）禾谷類作物穗的分化和發(fā)育（二）雙子葉作物花芽的分化和發(fā)育（三）開花和傳粉五、生殖器官的分化發(fā)育特點(diǎn)7/1/202384農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系（一）禾谷類作物穗的分化和發(fā)育在禾谷類作物中，小麥、大麥、黑麥為穗狀花序；燕麥、稻、高粱、黍稷及玉米的雄花序?yàn)閳A錐花序；谷子穗也屬圓錐花序，由于小穗軸縮短，其外形象穗狀花序；玉米雌花序?yàn)槿馑牖ㄐ?。麥類作物穗分化于拔?jié)以前或與拔節(jié)同時開始，黍類作物在莖拔節(jié)伸長以后開始。穗分化完成都在挑旗孕穗以后。7/1/202385農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系（一）禾谷類作物穗的分化和發(fā)育穗由穗軸、枝梗（黍類作物）和小穗組成，小穗由小穗軸、穎片2個、和一（水稻、大麥）或多個小花組成，小花由外稃、內(nèi)稃、雌蕊各1個、雄蕊數(shù)個（3的倍數(shù)）、漿片（鱗片）2個組成。其分化過程大致按穗軸、小穗原基——小穗[穎片、小花原基（外稃、內(nèi)稃、雄蕊、雌蕊）]的順序進(jìn)行。7/1/202386農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系棉花的花為單生；豆類、花生、油菜為總狀花序；煙草為圓錐或總狀花序；甜菜是復(fù)穗狀花序。這些作物的花均由（由外向內(nèi)）花梗、花托、花萼（棉花和花生還有副萼即苞片）、花冠、雄蕊和雌蕊組成。其分化發(fā)育過程也是由外向內(nèi)進(jìn)行的。（二）雙子葉作物花芽的分化和發(fā)育7/1/202387農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系按授粉方式分為：自花授粉作物：稻、小麥、大麥、大豆、豌豆、花生。異花授粉作物：玉米、白菜型油菜。常異花授粉作物：棉花、蠶豆、高粱、甘藍(lán)型和芥菜型油菜。其異交率在5%以上。（三）開花和傳粉7/1/202388農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系第四節(jié)作物生育與生態(tài)條件一、作物與光二、作物與溫度三、作物與水四、作物與空氣五、作物與土壤條件7/1/202389農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系影響作物生育的光照因素有以下方面：（一）光照強(qiáng)度（二）日照長度（三）光譜成分光譜成分對作物生育也有一定的影響一、作物與光7/1/202390農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系（一）光照強(qiáng)度作物都是喜光的，沒有真正的“耐陰作物”。種植過密，光照不足時，植株會過度長高，并影響分枝和花果的發(fā)育。作物對光照強(qiáng)度的定量指標(biāo)有光合作用的“光補(bǔ)償點(diǎn)”和“光飽和點(diǎn)”。在作物生產(chǎn)中要根據(jù)作物對光照強(qiáng)度的反應(yīng)特點(diǎn)，采取適當(dāng)措施，提高產(chǎn)量和品質(zhì)。如：麻類作物密植則株高，分枝少，高產(chǎn)而優(yōu)質(zhì)；棉花則需較低密度，使周圍棉鈴見光。7/1/202391農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系（二）日照長度作物生育受晝夜長度控制的現(xiàn)象稱為光周期（photoperiod）反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)證明，誘導(dǎo)花原基發(fā)育的實(shí)際是暗期長度，而不是日照長度。前已述及，按對光周期的反應(yīng)，大田作物可以分為長日照作物、短日照作物、中間型作物和定日照作物。7/1/202392農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系（二）日照長度1980’s以來，對水稻、小麥、大豆的光溫生態(tài)生理研究發(fā)現(xiàn)，有些作物品種已不能簡單歸入以上幾類中，不同的光溫組合也能誘導(dǎo)開花。在理解作物對日長的反應(yīng)時應(yīng)注意：一是作物在達(dá)到一定生理年齡時才能接受光誘導(dǎo)，二是對長日照作物并非越長越好，對短日照作物也不是越短越好。7/1/202393農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系（二）日照長度作物的光周期理論可以用于作物引種光周期育種播種期調(diào)整7/1/202394農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系二、作物與溫度（一）溫度的節(jié)奏性變化與作物生產(chǎn)（二）耐寒作物與喜溫作物（三）作物的“播性”與春化處理（四）作物的基本溫度（五）地溫與根系生長（六）積溫與作物生產(chǎn)（七）極端溫度對作物的危害及其防御7/1/202395農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系一年有四季之分，一日有日夜交替。溫度有季節(jié)變化和晝夜變化。“凡農(nóng)之道，候之為寶”（《呂氏春秋》審時篇）作物生育與溫度變化的同步現(xiàn)象稱為溫周期。在作物生產(chǎn)中應(yīng)注意變溫對作物的影響。日夜變溫對作物萌發(fā)和干物質(zhì)積累的影響（一）溫度的節(jié)奏性變化與作物生產(chǎn)7/1/202396農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系前述不同作物的播種期不同耐寒作物在暮秋、初冬或早春播種喜溫作物一般在暮春或夏初播種，早播須采取保溫措施（二）耐寒作物與喜溫作物7/1/202397農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系（三）作物的“播性”與春化處理小麥、油菜等作物有春播和秋播類型。春小麥秋播不能越冬，冬小麥春播不能抽穗開花。但是，如果冬小麥種子在春播前接受一段低溫處理，就能正常生育。這種現(xiàn)象稱為春化現(xiàn)象。在大田作物中，冬性禾谷類作物和油菜等，在一生中要求有一定時期的低溫，喜溫作物則沒有這一要求。7/1/202398農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系作物維持生命的溫度范圍較寬，生育的溫度范圍窄些，發(fā)育的溫度范圍則更窄（圖1-3）。作物生長對溫度的要求有最低點(diǎn)、最適點(diǎn)和最高點(diǎn)之分，稱為溫度三基點(diǎn)。當(dāng)溫度處于最低或最高點(diǎn)時，作物尚能忍受，但生活力降低。再高或再低則受到傷害甚至死亡。作物不同生育時期所要求的三基點(diǎn)溫度也不相同?？偟膩碚f，種子萌發(fā)的三基點(diǎn)低于營養(yǎng)生長期的，營養(yǎng)生長期又低于生殖器官發(fā)育期的。開花期對溫度最為敏感。（四）作物的基本溫度7/1/202399農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系圖1-3作物對溫度的適應(yīng)范圍（Ф.Дрё，1976）（四）作物的基本溫度7/1/2023100農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系（五）地溫與根系生長根的生長決定于地溫。地下部生長適溫比地上部低，因此，在冷涼的春秋季，根系生長活躍，夏天生長量則較小。在低溫下，根呈白色，多汁，粗大，分枝減少，皮層也生存較長時間；在高溫下呈褐色，汁液少，細(xì)小而分枝多，木栓化程度高，皮層破壞較早。與地上部相比，根系對高溫的抵抗能力較弱。7/1/2023101農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系積溫對作物生產(chǎn)有2個含義：它是一種表示熱量資源的方法，指某地高于某一界限溫度的溫度總和。它又是作物對熱量要求的一個指標(biāo)，表示作物某一生育時期或全生育期要求的溫度總和。事先了解了某地的有效積溫和作物所需的積溫，可以為某地確定合適的作物或?yàn)樽魑锎_定合適的地區(qū)。（六）積溫與作物生產(chǎn)7/1/2023102農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系低溫對作物的危害有冷害和霜凍。冷害是0℃以上的低溫對作物的傷害。霜凍是指春秋季節(jié)氣溫下降到0℃以下使葉面結(jié)霜造成的傷害。高溫使呼吸加強(qiáng)，蒸騰加速，水分平衡和物質(zhì)供需平衡被破壞，植株萎蔫。在生產(chǎn)中，要選用抗極端溫度的品種，并采用相應(yīng)的預(yù)防措施。（七）極端溫度對作物的危害及其防御7/1/2023103農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系三、作物與水（一）作物對水的反應(yīng)（二）作物的需水量和需水臨界期（三）旱、澇對作物的危害及其防御7/1/2023104農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系（一）作物對水的反應(yīng)水對作物產(chǎn)量，特別是產(chǎn)品品質(zhì)有很大影響。不同作物對水分的反應(yīng)大不相同。但總的看來，在大田作物中，除了水稻屬于濕生性作物外，多數(shù)都為中生性的。7/1/2023105農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系（一）作物對水的反應(yīng)中生性作物根系和輸導(dǎo)系統(tǒng)比濕生性作物發(fā)達(dá)，以滿足植株對水分的需要。中生性作物沒有完整的通氣組織，不能在積水條件下生長。7/1/2023106農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系（二）作物的需水量和需水臨界期作物的需水量通常用蒸騰系數(shù)表示，指的是作物每形成1克干物質(zhì)所消耗的水分的克數(shù)。根據(jù)國內(nèi)外研究概括的作物的蒸騰系數(shù)約為200~900（表）。氣象因素和土壤因素等都影響作物的需水量，因此蒸騰系數(shù)也不是固定不變的。作物一生對水分的需要量，大體上是前期和后期較少，中期因生長旺，需水較多。7/1/2023107農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系表1-3各種作物的蒸騰系數(shù)7/1/2023108農(nóng)學(xué)院作物栽培與耕作系（二）作物的需水量和需水臨界期作物一生中對水分最敏感的時期，叫需水臨界期。在臨界期內(nèi)若水分不足，對作物