第五讲 花生的生物学特性与特征

同学们好!作物田间技术与生物学观察(一)韩守良第五讲花生的生物学特性与特征第一节生产概况第二节花生（peanut或earthpea）的生物学特性与特征第一节生产概况花生为豆科落花生属一年生草本植物。原产于南美洲热带、亚热带地区。1492年哥伦布发现新大陆后传到世界各地。我国栽培花生约有500年历史。一.世界:印度花生的面积和总产量均居世界第一，我国居第二，其它种植面积较大的国家是苏丹，塞内加尔和美国。美国种植面积居第五位，但总产量居第三位。二.中国:在我国四大油料作物中（大豆、油菜、花生和芝麻），花生面积和总产量均居第三位。常年种植面积3600多万亩。种植面积较大的省份有山东、广东、河南、河北、广西、辽宁、安徽等。三.山东:种植面积1000多万亩，约占全国的1/4左右。种植面积较大的地市有临沂、烟台、青岛、威海。其中,烟台市240多万亩,约占全省的1/5左右。第二节花生（peanut或earthpea）的生物学特性与特征一.生育期：二.生育时期：三.生育阶段:四.种子萌发与出苗:五.花生的营养器官：六.花生的生殖器官：七.花生的分类：我国栽培的花生，主要有四个类型：普通型、珍珠豆型、多粒型和龙生型，以普通型与珍珠豆型为主。一.生育期：一般为110—180天，其中：早熟品种＜130天；中熟品种130—160天；晚熟品种＞160天。二.生育时期：1.播种期：实际播种的日期；2.出苗期：种皮破裂，子叶张开，当第一真叶露出地表并展开时，称为出苗。当田间50%的幼苗出苗时，称为出苗期；3.团棵期：主茎第5、6真叶展开时，第二对侧枝出现，与第一对侧枝略呈“十字型”时,称为团棵期；团棵期以前分化的花芽，结果率高；4.始花期：开花株率达10%的日期；5.开花期：开花株率达50%的日期；6.终花期：90%植株断花的日期；7.结荚期：50%植株出现鸡头状幼果的日期；8.饱果期：50%植株出现饱果的日期；9.成熟期：茎叶停长转黄，中下部叶片脱落，感夜运动减弱；多数荚果果壳硬化、网纹清晰、内果皮收缩破裂并出现黑褐色光泽；种仁呈现本品种固有形状和颜色；三.生育阶段：花生的一生可分为前期，中期和后期三个生长发育阶段。（一）前期：从播种期到开花期,为前期,历时30～40天；其中，从播种期到出苗期，称为出苗阶段（又称出苗期），历时12～15天；从出苗期到开花期，称为幼苗阶段（又称幼苗期，也有称为苗期的），历时20～30天；主茎第5、6真叶展开时，第二对侧枝出现，即进入团棵期。（二）中期：从开花期到饱果期，称为中期，历时60～70天；其中，从开花期到结荚期，称为花针阶段（也称花针期），历时20天左右；从结荚期到饱果期，称为结荚阶段（也称为结荚期），历时40～50天；（三）后期：从饱果期到成熟期，称为后期(又称饱果成熟阶段或饱果成熟期），历时30～40天。四.种子萌发与出苗:（一）种子构造：由种皮和胚组成。1.种皮：很薄，含有单宁，主要起保护作用。2.胚：包括四部分。(1)胚根：位于种胚下端。(2)胚芽:位于两片子叶之间，由主芽和两个侧芽组成，主芽发育成主茎，两个侧芽发育成第一对侧枝。(3)子叶：两片肥大子叶，占种子重量的90%以上，贮藏大量养分。(4)胚轴：胚芽与胚根之间为胚轴，花生栽培上有时特指下胚轴。在植物学中，一般将双子叶植物的胚轴分为上胚轴和下胚轴两部分：①上胚轴：子叶节与胚芽之间的部分；②下胚轴：子叶节与胚根之间的部分；③中胚轴；两子叶之间的部分，实际上并不存在。花生种子构造1.种皮2.胚:①子叶②胚芽③胚轴④胚根（二）萌发与出苗过程：1.发芽：通过休眠的种子,在适宜的条件下，种子吸水膨胀，胚根首先突破种皮向下生长，当露出白尖3mm时，称为发芽。2.顶土：随着胚轴向上伸长，将子叶和胚芽推到表土，称为顶土。3.出苗：种皮破裂，子叶张开，当第一真叶露出地表并展开时，称为出苗。当田间50%的幼苗出苗时，称为出苗期。当子叶顶土时,地面出现裂缝，胚轴见光不再伸长，因此，花生的两片子叶是不出土的，或半出土的。花生种子萌发出苗过程（三）环境条件：1.温度：珍珠豆型花生发芽最低温度12℃，最适23℃；普通型花生发芽最低温度15℃,最适26～30℃。2.水分：最适土壤水分为最大持水量的60—70%;3.氧气：播种过深，土壤水分过多，土壤板结，幼苗生长弱，甚至烂种，缺苗。五．花生的营养器官：(一)根：1.根的组成：花生根为圆锥根系，由四种根组成。（1）主根：由胚根向地下生长而成；（2）侧根：主根上产生成4列侧根，呈“十”字形；（3）次生细根：侧根上长出许多次生细根；（4）不定根:胚轴及侧枝上在湿润土壤中可长出不定根。2.根的分布：大部分根系在50厘米土层中，最深可达1米以上。花生的根系花生根系与荚果在土壤中的分布花生根系与荚果在土壤中的分布A.耕作层A1.结果层B.心土层C.底土层3.根瘤：花生根瘤菌在土壤中营腐生生活，不能固氮；种子萌发后,根瘤菌侵入花生幼根，形成根瘤,根瘤内的根瘤菌方有固氮能力。在一般栽培条件下，花生根瘤的固氮量约占花生需氮量的4/5。其中，2/3左右供花生吸收利用，其余1/3左右残留在土壤中，可提高土壤的含氮水平。根瘤菌固氮能力的变化规律，是花生施肥的重要依据。(二)茎：包括主茎和分枝。1.主茎：由主芽发育而成。苗期生长较慢，开花后转快，盛花期后生长又转慢并逐渐停止生长。主茎一般有15—20个节间。中晚熟品种在饱果期主茎高度以40—50厘米为宜，超过60厘米为旺长，低于30厘米为生长不良。2．分枝：（1）分枝的种类：由主茎上长出的分枝，称为第一次分枝；由第一次分枝上长出的分枝，称为第二次分枝；余者依次类推。（2）不同分枝的作用：①第一对侧枝：由子叶节上长出的第一、第二条侧枝，为对生，称为第一对侧枝。第一对侧枝的结果数约占全株的60%左右。②第二对侧枝：由主茎第一真叶节长出的第三条侧枝，和由主茎第二真叶节长出的第四条侧枝，因节间很短，二者实互生，似对生，称为第二对侧枝。第二对侧枝的结果数约占全株的20—30%。③其它侧枝：均为互生，结果数约占全株的10%左右。由此可见，花生结果主要依靠第一、第二对侧枝及其二次分枝，后期分枝意义不大。一般要求单株分枝9条左右,每亩总分枝13～16万条.(三)叶：有完全叶与不完全叶之分。1.不完全叶：（1）子叶:两片。（2）鳞叶:每条分枝基部都生有鱼鳞状的变态叶。2.完全叶:又称真叶,为羽状复叶，由四部分组成。(1)托叶：两片，位于叶柄基部。(2)叶柄：细长。(3)叶片：一般由4片小叶组成，着生于叶柄上端的小叶柄上，小叶柄极短。个别真叶可能多于或少于4片小叶，为畸形叶。(4)叶枕：叶柄基部和小叶柄基部的膨大部分。3.叶枕的作用：控制叶片的感夜运动。花生的4片小叶在日落后或阴天自行闭合，日出后重新张开的现象，称为感夜运动，也称睡眠运动。六.花生的生殖器官：(一)花序：为总状花序。1.花序的类型：（1）按花序长短分为两种：①长花序：花序轴较长，可着生4-5朵花；②短花序：花序轴较短，可着生1-3朵花。（2）按花序着生方式分为两种：①连续开花型：主茎上直接着生花序，侧枝的每个节均可着生花序；②交替开花型：主茎上只长分枝，不直接着生花序；侧枝基部1-2节或1-3节只长分枝不长花序，其后数节着生花序不长分枝，再后的数节着生分枝不着生花序。如此交替进行。花生花序类型A.长花序B.短花序1.花序轴2.二叉苞3.花萼4.外苞叶花生开花型模式1.连续开花型2.交替开花型花生开花型模式1.连续开花型2.交替开花型2.花的构造：为两性完全花,由苞叶,花萼,花冠，雄蕊和雌蕊组成。(1)苞叶：呈绿色，共2片，分内苞叶(二叉状苞叶)和外苞叶(长桃形苞叶)，位于花萼管基部之外侧；(2)花萼：呈绿色，上部有萼片5枚，其中4枚联合，1枚分离，下部联合成一个细长的花萼管。(3)花冠：橙黄色，蝶形，从外向内由1片旗瓣，2片翼瓣，2片龙骨瓣组成；(4)雄蕊：10枚，常有2枚退化，8枚发育正常。其中，4个花药较大，散粉较早，4个花药较小，散粉较晚；每个发育正常的雄蕊包括花药和花丝两部分，各花丝下部联成一个雄蕊管，位于花萼管之内；(5)雌蕊：由柱头，花柱和子房构成。子房位于雄蕊管基部，细长的花柱从雄蕊管中伸出，柱头位于花柱顶端，稍弯曲。3.开花、授粉与受精：（1）开花：开花前一天傍晚，萼片微裂，花冠微露，次日5-7时，花冠开放，称为开花。（2）授粉：在花冠开放之前，花药开裂，花粉落到雌蕊柱头上，称为授粉。花生的花器构造1.旗瓣2.翼瓣3.柱头4.花药5.萼片6.龙骨瓣7.花柱8.花萼管9.二叉状苞片10.子房11.外苞叶花生花器构造1.花冠2.旗瓣3.翼瓣4.龙骨瓣5.雌雄蕊6.花的纵剖面①柱头②花柱③发育完全的雄蕊④发育不完全的雄蕊⑤退化的雄蕊⑥雄蕊管⑦花萼⑧花萼管⑨苞片⑩子房（3）受精：授粉后，花粉粒形成花粉管，花粉管经过花柱、珠孔进入胚囊，放出两个精子。一个精子与卵细胞结合形成胚，另一个精子与两个极核结合形成初生胚乳细胞。该过程称为受精。受精过程约需10—18小时。受精后当天下午，花冠萎蔫，花萼管逐渐干枯。埋在土中的花，花冠不开放就进行授粉与受精，这种花称为地下花，一般会结成单粒荚果。（4）花期：珍珠豆型花生50～70天，普通型花生60～120天。有的品种在收获时还有零星开花的现象。单株开花最多的一段时间，称为盛花期。连续开花型在始花后10～20天进入盛花期，交替开花型在始花后20～30天进入盛花期。（5）花量：每株花生一般有40～200朵花，晚熟品种多于早熟品种，交替开花型多于连续开花型。(二)果针：1.果针：受精后，子房基部分生组织的细胞迅速分裂并伸长，形成子房柄，子房柄和先端的子房合称果针。2.下针：果针伸长入土的过程，称为下针。果针入土后，子房柄停止伸长，其前端的子房在土壤中横卧形成荚果。3.果针入土时间：开花后3—6天，肉眼可见果针。植株基部的果针出现后5天左右即可入土；高节位的果针伸长到10cm之后生长变慢，往往不能入土，即使入土也不结果。花生果针的伸长花生果针的伸长与入土1.花序2.果针花生荚果发育过程4.果针入土深度：珍珠豆型花生入土较浅，约3～5cm；普通型花生入土较深，约5～7cm；基部果针入土较深，高节位果针入土较浅。5.影响果针形成和入土的因素：（1）温度：25～28℃利于开花受精，间接促进了果针的形成与入土。（2）空气温度：空气相对湿度越大，果针生长越快。下针期适宜的空气相对湿度为70—80%，低于50%时下针速度明显受到影响。下针速度对花生生产的影响：由于花生开花期很长，如果在下针初期空气相对湿度偏大，下针过快，就会造成不断开花、不断下针的局面，花生荚果很不整齐；下针过快，易形成伏前果，在雨季容易烂果。因此，要求在下针初期，采取措施降低茎基部空气的相对湿度，控制早期果针的生长速度，延迟其入土时间，减少烂果；在下针盛期，采取措施增加茎基部空气的相对湿度，促进果针生长，使大量果针在较短时间内入土结实，促进结果整齐一致。控制花生茎基部空气相对湿度的措施，主要有：①疏松土壤，散去表墒，特别是雨后浇水后，要及时松土散墒；②清棵、起垅，合理密植，增加空气流通；③控制浇水，保持地表干燥。（3）果针位置：植株基部果针,离地面近,入土能力强，易形成荚果；植株高节位果针，离地面远，入土能力弱，不易形成荚果。（4）土壤湿润、疏松，有利于果针入土结实。（三）荚果：花生的果实为荚果，大花生品种一般500—700个/kg,小花生品种一般700—1000个/kg。1.荚果的构造：由果壳与种子组成。(1)果壳:坚厚，有网纹，前端突出的部分称为果嘴。果壳内壁幼嫩时为白色，成熟时为褐色。有“金碗盛油，银碗盛水。”之说(2)种子:果壳一般两室以上，内有种子数粒，多为二粒。2.荚果的种类：（1）幼果:子房已经膨大，但未形成有经济价值的种子，这样的嫩果称为幼果。（2）秕果:成熟时，各种仁均不饱满；或前室种仁不饱满,后室种仁饱满的双仁果，称为秕果。（3）饱果:成熟时，各种仁均饱满；或者一室种仁饱满，其它室种仁未发育的荚果，称为饱果。3.荚果发育过程：包括两