认识玉米的生长发育

任务一认识玉米的生长发育任务目标知识：1.了解玉米生育时期、生育阶段的划分。2.掌握玉米产量构成因素。技能：学会玉米的外部形态识别。一、玉米的一生从玉米播种至新的种子成熟所经历的过程，称为玉米的一生。玉米的一生可划分为不同的生育时期和生育阶段。(一)生育期与生育时期1.生育期玉米从播种至子粒成熟所经历的天数，成为玉米的生育期。玉米生育期的长短受品种、播种期、温度、光照等环境条件的影响。FAO通用标准•超早熟类型：8～11片叶，生育期70～80天•早熟类型：12～14片叶，生育期81～90天•中早熟类型：15～16片叶，生育期91～100天•中熟类型：17～18片叶，生育期101～110天•中晚熟类型：19～20片叶，生育期111～120天•晚熟类型：21～22片叶，生育期121～130天•超晚熟类型：＞23片叶，生育期131～140天（出苗～成熟天数）2.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ΧΧ期叶龄指数=展开叶片数/叶片总数×100%根据外部形态特征呈现的显著变化，玉米从播种到收获，可以分为9个生育时期。播种期出苗期三叶期拔节期小喇叭口期大喇叭口期抽雄期吐丝期灌浆期（1）播种期播种的日期（2）出苗期幼苗高度达到2～3厘米（3）三叶期·第三片叶露出心叶2～3cm（4）拔节期·茎节总长达到2～3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%·7～8展叶（20片叶品种）·植株生长由根系转向茎、叶（5）小喇叭口期（6）大喇叭口期•心叶丛生，上平，侧面形状如高音喇叭•11～12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(7)抽雄期•雄穗自顶叶抽出•叶片全部展开•叶龄指数100%（8）吐丝期雌穗花丝自苞叶抽出,花丝露出苞叶2cm的日期。（9）灌浆期从受精后子粒开始发育并积累同化产物至成熟，统称为灌浆期。整个过程又分为以下几个阶段：子粒形成期乳熟期蜡熟期成熟期（二）玉米的生育阶段及特点玉米从播种到成熟，按照其形态特征、生育特点和生理特性，可分为以下3个生育阶段：1.苗期阶段又称：前期时间：从播种到拔节生长中心：以根系和茎、叶生长为主是营养生长阶段需要时间：25～40d2.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：30～35d3.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：45～50d二、玉米的产量形成玉米的经济产量由单位面积有效穗数、穗粒数、千粒重3个因素构成，三者相互影响。（一）穗数单株穗数是决定玉米产量的关键因素。决定穗数的要素有两个：一是合理密植；二是在苗期管理上，实现苗全、苗齐、苗壮。（二）穗粒数穗粒数的形成在穗期，其多少受雌穗分化形成期、授粉期及灌浆期的植株营养状况、气候条件等影响。穗粒数是随着密度的增加而降低的，肥水条件可以缓和减少的幅度，但不能改变减少的趋势。最高产量出现在穗粒数适中的群体。（三）粒重花粒期是争取粒重的主要时期，粒重的形成与灌浆时的气候条件及植株体的营养状况和群体密度有直接关系。三、玉米形态识别（一）根1.根的类型玉米的根属于须根系由初生根和次生根构成主胚根（种子根）1条初生长根次生胚根（侧胚根）4～6条玉米根系地下节根4～7层次生根（节根）地上节根（气生根、支持根）2～4层6～10层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：1～1.5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：0～20Cm根量占60%0～30Cm占80%0～50Cm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1．形态•由节和节间组成，一般14～25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2～3米•节上叶腋生有腋芽•顶部4～6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.叶面积动态玉米不同生育时期叶面积和叶片干物质积累(河北农业大学1998年)日期生育时期单株叶面积（cm2）叶片干物重（克/株）8/74展叶1180.6719/7拔节期11237.0529/7大喇叭口379624.2218/8吐丝期801445.42/9灌浆期643048.2617/9乳熟期612743.054/10成熟期426840.56品种：掖单19号，亩产563公斤四）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4～11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7～9天•阴凉天气可达12～13天•开花后第3～4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28.6～30℃、相对湿度65%～81%）离体花粉活力仅维持2～3小时•温度超过32～35℃，花粉很快丧失活力•低温条件有利于维持花粉活力607080901001234567散粉后天数（天）Daysafterpollenshedding(d)Percentageofseed-set(%)授粉结实率（%）图6-6不同日龄花粉授粉结平均实率Fig.6-6Averageseed-setabilityofpollengrains2.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2～4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01020304050607080901001234567891011121314151617181920吐丝后天数(天)Daysaftersilking(d)Seed-sitepercentage(%)结实率（%）第1天花粉第2天花粉第3天花粉第4天花粉第5天花粉第6天花粉第7天花粉图6-8花粉活力与花丝活力交互作用对结实率的影响Fig.6-8Interactioneffectsilkandpollenactivitiesonseed-setability（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051015202530358910111213141516178月份日期（日）DaysofAugust(d)Percentage(%)PollensheddingSilking051015202530351314151617181920218月份日期（日）DaysofAugust(d)Percentage(%)PollensheddingSilking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