第四章 生殖器官的建成

1第一頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期五第四章作物生長發(fā)育與產(chǎn)量形成第一節(jié)作物的發(fā)育特性與生育期第二節(jié)作物器官的建成

第三節(jié)作物的群體特征第四節(jié)作物產(chǎn)量的形成第五節(jié)作物品質(zhì)的形成2第二頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期五第二節(jié)作物器官的建成一、種子形態(tài)和萌發(fā)二、營養(yǎng)器官的建成三、生殖器官的建成四、器官生長的相關(guān)性3第三頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期五三、生殖器官的建成第四頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期五三、生殖器官的建成5第五頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期五1

、開花（flowering）和授粉（pollination）（1）開花習(xí)性具有分枝習(xí)性的作物，一般是主莖先開花，然后依次為第一次分枝（蘗），二次分枝（蘗）……。在同一分枝上，多數(shù)作物是接近主莖的先開花，由內(nèi)向外依次開放。在同一花序上的花，有三種開花順序：①下部花先開，然后向上，如棉花、油菜、花生、豆類等；②中部先開，然后向上向下，如小麥、大麥、玉米等；③上部先開，然后向下，如水稻、高梁等。6第六頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期五（1）開花習(xí)性開花時間，一般是從早晨到下午5時左右，但也有少數(shù)作物全日開花或間斷開花。如高粱是從半夜到凌晨。全株花期的長短，各類作物差異很大，禾谷類作物小于10天，豆類作物15～70天，油菜25（甘藍(lán)型）～50（白菜型）天，棉花50～60天，花生50～120天。1、開花（flowering）和授粉（pollination）7第七頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期五（2）授粉方式稻、麥、大豆、豌豆、花生是自花授粉作物；玉米、油菜為異花授粉作物；棉花、高梁、蠶豆異交率都在5％以上，甚至高達(dá)40％，屬常異花授粉作物。1、開花（flowering）和授粉（pollination）8第八頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期五2、受精（fertilization）和結(jié)實(shí)（seedset）開花當(dāng)時或開花前（閉花授粉）后花藥裂開，花粉散出落于雌蕊柱頭上，然后花粉管萌發(fā)，通過花柱伸入子房到胚囊，花粉中的二個精細(xì)胞分別與胚囊內(nèi)的卵細(xì)胞和極核相結(jié)合形成合子（受精卵）和初生胚乳胚核。這個雙受精過程，多數(shù)作物在授粉后24小時內(nèi)完成。此后，初生胚乳核細(xì)胞增殖發(fā)育為胚乳，合子細(xì)胞分裂形成幼胚。結(jié)實(shí)和種子形成過程，隨作物類型而異。9第九頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期五（1）禾谷類作物的結(jié)實(shí)過程禾谷類作物的籽粒（穎果）發(fā)育分為三個時期①籽粒形成期：開花后10～15天左右，幼胚的各部已發(fā)育形成，具有萌發(fā)能力。此后胚乳細(xì)胞迅速增殖，加速有機(jī)物的充實(shí)積累，進(jìn)入灌漿期。②乳熟期：籽粒呈綠色，其中充滿乳白色液體。這時以淀粉為主的有機(jī)物在籽粒中迅速積累。此期之末，籽粒體積達(dá)最大，含水量約為50％。③臘熟期：到一定時候，籽粒中乳液隨灌漿物質(zhì)增加，水分減少，籽粒變硬，成蠟狀。10第十頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期五棉花

棉花受精后子房膨大成蒴果（棉鈴），在其發(fā)育成熟的50～60天鈴期內(nèi)，經(jīng)歷體積增大——內(nèi)部充實(shí)——脫水開裂等三個階段。（2）雙子葉作物的結(jié)實(shí)過程在棉鈴內(nèi)部充實(shí)階段，種子及其上的纖維迅速發(fā)育。棉纖維先是伸長，然后細(xì)胞壁加厚并積累大量纖維素。在棉鈴脫水開裂階段，棉纖維也脫水發(fā)生扭曲，拉力增強(qiáng)、成熟、開裂吐絮，這時即為收獲適期。11第十一頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期五油菜

受精后子房膨大形成角果，角果內(nèi)的種子需經(jīng)一個月左右方可成熟。成熟時，角果由開始的綠色變?yōu)辄S白色，種子含水量約20%～30％，種皮的顏色因品種而異，種子的干重和脂肪含量達(dá)最大值。（2）雙子葉作物的結(jié)實(shí)過程12第十二頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期五花生

受精后2～5天，從子房基部形成子房柄（果針）伸長并向下彎曲入土，稱為“下針”。入土4～5天后子房開始膨大形成莢果，20天后莢果大小基本定型。先積累糖分，然后積累脂肪、蛋白質(zhì)和淀粉，到入土25～48天，種子油分含量和干重都達(dá)到最大，即達(dá)成熟期。（2）雙子葉作物的結(jié)實(shí)過程13第十三頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期五正在生長著的作物，其每一器官的生長發(fā)育，在某種程度上都受到另一器官的生理過程的影響。這種相互影響還存在于組織甚至細(xì)胞之間。作物器官、組織、細(xì)胞之間在生長發(fā)育上的相互影響，稱為生長的相關(guān)性。四、器官生長的相關(guān)性14第十四頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期五（1）根系與地上部器官之間的生長關(guān)系

地上部器官和根系之間的關(guān)系主要是通過莖節(jié)相互聯(lián)系，其通道是維管束，而中心則是節(jié)。維管束可分為木質(zhì)部和韌皮部。木質(zhì)部主要將根系吸收的水及礦質(zhì)營養(yǎng)向上輸送，而韌皮部主要將地上部的光合產(chǎn)物向下輸送供根系生長等用。1、地下部和地上部的相互關(guān)系15第十五頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期五經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，稻、麥發(fā)根節(jié)位與節(jié)間伸長和出葉之間存在下列規(guī)律：N葉的出葉期≈（N-2）－（N-3）節(jié)間伸長≈（N-3）節(jié)發(fā)根上式表明，任何一個葉片出葉的時期，就是這個葉片向下數(shù)的第二葉節(jié)與第三葉節(jié)之間的節(jié)間伸長期，同時也是這個節(jié)間下端節(jié)發(fā)根的時期。因此，發(fā)根節(jié)位與出葉節(jié)位，大致上有三個節(jié)位的間隔。1、地下部和地上部的相互關(guān)系16第十六頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期五（2）根系重量與地上部重量的相互關(guān)系根系重與莖葉（冠部）重之比例稱為根冠比。1、地下部和地上部的相互關(guān)系根冠比在作物生產(chǎn)上可作為控制和協(xié)調(diào)根部與冠部生長的一種參數(shù)。不同作物、不同品種的根冠比是不同的。同一作物、同一品種不同生育時期的根冠比也不一致。另外，還需注意根冠比是一相對的數(shù)值，如根冠比值大，有時并不一定是由于根系的絕對重量大，而可能是地上部的生長太弱所致。17第十七頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期五（2）根系重量與地上部重量的相互關(guān)系根冠比對于塊根、塊莖作物來說，意義更為明顯。這類作物，在生育前期，冠部充分生長發(fā)育，形成繁茂的冠層，根冠比小，如甘薯一般掌握在0.2、甜菜0.14左右；而到生長后期，要求根冠比大，如甘薯在接近收獲時，根冠比應(yīng)在2左右、甜菜應(yīng)在1.76左右。1、地下部和地上部的相互關(guān)系18第十八頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期五環(huán)境條件和栽培措施對根部和冠部的影響往往不一致。1、地下部和地上部的相互關(guān)系如氮素充足時，莖葉生長旺盛，根系所得光合產(chǎn)物相對較少，根冠比??；氮素缺乏時，莖葉生長受到抑制，根冠比增大。磷素有利于根系生長，供應(yīng)充分可加大根冠比。水分過多，土壤中空氣少，則根系呼吸作用受抑制，影響根系的正常生長，會降低根冠比。19第十九頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期五2、營養(yǎng)生長和生殖生長的相互關(guān)系營養(yǎng)生長（vegetativegrowth）是生殖生長（reproductivegrowth）的基礎(chǔ)，生殖生長所需要的有機(jī)養(yǎng)料大部分是由營養(yǎng)器官供給的。盡管生殖器官幼嫩時也能自己制造一部分，但所占比例不大，所以要想獲得生殖器官的高產(chǎn)量，必須了解二者在形態(tài)發(fā)生以及養(yǎng)分運(yùn)輸之間的關(guān)系，使得促控措施有的放矢，以期獲得高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗的目的。20第二十頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期五2、營養(yǎng)生長和生殖生長的相互關(guān)系（1）營養(yǎng)器官和生殖器官形態(tài)發(fā)生的相互關(guān)系生殖器官的發(fā)生要在一定的營養(yǎng)體生長的基礎(chǔ)上開始。就是說從作物的器官形態(tài)發(fā)生上講，作物種子萌發(fā)后先發(fā)生營養(yǎng)器官，然后才發(fā)生生殖器官。如南京地區(qū)春性小麥，一般要在第三葉片展開，第四葉露尖時，開始幼穗分化；棉花在2～3片幼葉平展時，開始花芽分化;水稻在拔節(jié)前后開始幼穗分化。21第二十一頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期五2、營養(yǎng)生長和生殖生長的相互關(guān)系生殖器官的發(fā)生以及整個幼穗或花芽分化過程與其營養(yǎng)器官特別是展出葉存在一定的相關(guān)性。如水稻不論是何種品種都是：主莖倒3葉出生時，稻穗處于枝梗分化期；主莖倒2葉出生時，稻穗處于穎花分化期；主莖倒1葉（劍葉）出生時，稻穗處于花粉母細(xì)胞形成及減數(shù)分裂期。雙子葉作物棉花等主莖平展葉數(shù)與內(nèi)部分化果枝、果節(jié)數(shù)亦存在同步序列關(guān)系。如表：22第二十二頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期五葉齡 果枝果節(jié)

可見數(shù)(臺)分化數(shù)（臺）總數(shù)（臺）可見數(shù)(個)分化數(shù)（個）總數(shù)（個）1 0 0 0 0 0 02 0 0 0 0 0 03 0 2 2 0 2 24 0 4 4 0 5－6 5－65 0 6 6 0 10 106 0 7 7 0 13－14 13－147 1 7 8 1 19 208 2 7 9 2 22 249 3 7 10 3 25 2810 4 7 11 5 28 3311 5 7 12 7 31 3812 6 7 13 9 34 4313 7 8 15 12 38 5014 8 8 16 15 41 5615 9 8 17 18 44 6216 10 8 18 22 47 6917 11 8 19 26 50 76

表棉花主莖葉與果枝、果節(jié)分化的同伸關(guān)系*果枝始節(jié)為7計(jì)算第二十三頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期五2、營養(yǎng)生長和生殖生長的相互關(guān)系（2）營養(yǎng)生長和生殖生長養(yǎng)分運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)系要想獲得生殖器官的高產(chǎn)量，必須促進(jìn)營養(yǎng)器官的發(fā)展，在生產(chǎn)上叫“搭豐產(chǎn)架子”。營養(yǎng)器官與生殖器官之間也存在著矛盾，主要是彼此間養(yǎng)料的競爭。例如禾谷類作物在生殖生長過程中，棉花等多次結(jié)實(shí)作物，收獲營養(yǎng)器官的作物24第二十四頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期五2、營養(yǎng)生長和生殖生長的相互關(guān)系如屬一次結(jié)實(shí)作物，抽穗開花、籽粒成熟后營養(yǎng)器官隨之死亡，這與營養(yǎng)物質(zhì)的競爭存在一定相關(guān)性。多次結(jié)實(shí)作物如棉花等，雖然生殖器官的生長并未立即造成整株的衰亡，但是對營養(yǎng)器官卻有著深刻的影響。凡是結(jié)有伏前桃的植株，伏季長勢穩(wěn)??；沒有伏前桃的植株，雨季一到，在高溫多濕、供肥充足的條件下，往往造成徒長。生殖器官生長同樣也會對營養(yǎng)器官生長產(chǎn)生影響。25第二十五頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期五2、營養(yǎng)生長和生殖生長的相互關(guān)系以果實(shí)種子為收獲對象的作物，在開花前，要重點(diǎn)培養(yǎng)壯苗。禾谷類作物在臨近抽穗開花之前，要適當(dāng)控制肥水，使葉色適當(dāng)落黃（褪淡）。多次結(jié)實(shí)作物，一般在大量結(jié)實(shí)前，肥水應(yīng)用上要穩(wěn)，在培養(yǎng)壯苗的同時避免徒長；并應(yīng)注意勿使?fàn)I養(yǎng)生長過分削弱，避免后期早衰。棉花生產(chǎn)中提出的“輕施苗肥、穩(wěn)施蕾肥、重施花鈴肥、補(bǔ)施蓋頂肥”的方法。適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)營養(yǎng)生長和生殖生長關(guān)系26第二十六頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期五2、營養(yǎng)器官間的相互關(guān)系（1）葉與芽之間的生長相關(guān)性如禾谷類作物稻、麥，一般在幼苗生長第4片葉時分蘗也開始發(fā)生，即當(dāng)主莖n葉出生時，在n-3葉的葉腋內(nèi)出現(xiàn)分蘗，并且所有的分蘗與主莖上葉的出生都同步。如圖：27第二十七頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期五2、營養(yǎng)器官間的相互關(guān)系1圖2-14小麥分蘗與主莖葉片的同伸關(guān)系示意1/C2/C1/Ⅰ2/Ⅰ3/C1/Ⅱ1/Cp2/Cp1/C13/Ⅰ2/Ⅱ1/Ⅲ1/Ⅰp4/C5/C2/C13/Cp1/C21/Cp-p4/Ⅰ2/Ⅰp1/Ⅰ13/Ⅱ1/Ⅱp2/Ⅲ1/Ⅳ28第二十八頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期五2、營養(yǎng)器官