作物栽培学：第2章 作物的生长发育课件

第二章作物的生长发育第一节作物生长与发育的特点第二节作物的器官建成第三节作物的温、光反应特性第四节作物的相关性第二章作物的生长发育第一节作物生长与发育的特点11、作物生长与发育的概念生长：指作物个体、器官、组织和细胞在体积、重量和数量上的增加，是一个不可逆的量变过程。外部部状态上的变化：植物个体、器官的长大（株高伸长、茎杆加粗、叶片的扩展、叶面积增加），器官的增加（叶片数量、分蘖、根分支）。内部状态上的变化：细胞数目的增多和细胞体积的增加,它是通过细胞分裂和伸长完成的。种子吸水后，体积增加是……？第一节作物生长与发育的特点1、作物生长与发育的概念第一节作物生长与发育的特点2发育：指作物细胞、组织和器官的分化形成过程。也就是作物发生形态、结构和功能上质的变化，有时这种过程是可逆的，如幼穗分化、花芽分化、维管束发育、分蘖芽的产生、气孔发育等。发育：指作物细胞、组织和器官的分化形成过程。32、作物生长的一般进程为s形生长过程快速增长期减速增长期缓慢下降期种子内细胞处于分裂时期和原生质积累时期，生长比较缓慢。细胞体积随时间而呈对数增大，因为细胞合成的物质可以再合成更多的物质，细胞越多，生长越快生长继续以恒定速率(通常是最高速率)增加生长速率下降，因为细胞成熟并开始衰老缓慢增长期2、作物生长的一般进程为s形生长过程快速增长期减速增长期缓慢4S形生长进程的应用作为检验作物生长发育进程是否正常的依据之一。在作物生育过程中应密切注视苗情，使之达到该期应有的长势长相，向高产方向发展

僵苗→2次生长决定调控时间。作物的生长发育是不可逆的，各种促进或抑制作物生长的措施，都应该在作物生长发育最快速度到来之前应用控制株高、稻粒的生长作为调节各器官平衡生长的参照。同一作物的不同器官，通过S形生长周期的步伐不同，生育速度各异，在控制某一器官生育的同时，应注意这项措施对其他器官的影响。

棉花：促苗←→现蕾S形生长进程的应用作为检验作物生长发育进程是否正常的依据之53、作物的生育期概念：作物从播种到收获的整个生长发育所需时间为作物的大田生育期，以天数表示。其准确计算方法是从籽实出苗到作物成熟或收获的天数。作物生育期长短主要是由作物的遗传性和所处的环境条件决定的。早熟品种单株生产力低，晚熟品种单株生产力高3、作物的生育期概念：作物从播种到收获的整个生长发育所需时6水稻、小麦：从籽实出苗—新籽实成熟

中稻粳稻品种130~140天半冬性小麦品种210~220天棉花：从种子出苗—棉铃开始吐絮

中熟陆地棉品种120~140天马铃薯：从种块出苗—新块茎收获

春薯60~70天水稻、小麦：从籽实出苗—新籽实成熟74、作物的生育时期作物的一生中，受遗传因素和环境因素影响，在外部形态特征和内部生理特性上都会发生一系列变化，根据这些变化，特别是形态特征上的显著变化，可将作物的整个生育期划分为若干个生育时期。稻、麦类：出苗期、分蘖期、拔节期、孕穗期、抽穗期、开花期、成熟期玉米：出苗期、拔节期、大喇叭口期、抽穗期、吐丝期、成熟期豆类：出苗期、分枝期、开花期、结荚期、鼓粒期、成熟期4、作物的生育时期作物的一生中，受遗传因素和环境因素影响，在8作物栽培学：第2章作物的生长发育课件9作物栽培学：第2章作物的生长发育课件105、作物的物候期物候：生物的周期性现象，如植物发芽、开花等物候期：生物周期性现象变化的时间点出苗期：50%以上种子出苗的起始日期；拔节期：禾谷类作物全田＞50%茎基部节间开始伸长的日期；开花期：全田50%以上植株开始开花的日期。始期：全田10%盛期：全田80%5、作物的物候期物候：生物的周期性现象，如植物发芽、开花等11水稻

出苗：不完全叶突破芽鞘，叶色转绿。

分蘖：第一个分蘖露出叶鞘lcm。

拔节：植株基部第一节间伸长，早稻达lcm，晚稻达2cm。

孕穗：剑叶叶枕全部露出下一叶叶枕。

抽穗：稻穗穗顶露出剑叶叶鞘lcm。

乳熟：稻穗中部籽粒内容物充满颖壳，呈乳浆状，手压开始有硬物感觉。

蜡熟：稻穗中部籽粒内容物浓黏，手压有坚硬感，无乳状物出现。

成熟：谷粒变黄，米粒变硬。水稻12棉花出苗：子叶展开。现蕾：第一个花蕾的苞叶达3cm。开花：第一果枝第一蕾开花。吐絮：有一铃露絮。大豆出苗：子叶出土。分枝：第一个分枝出现。开花：第一朵花开放。结荚：幼荚长度2cm以上。鼓粒：豆荚放扁，籽粒较明显凸起。成熟：豆荚呈固有颜色，用手压有裂荚，或摇动植株有响声。棉花13第二节作物的器官建成一、种子萌发1、作物的种子植物学概念：指由胚珠受精后发育而成的有性繁殖器官。作物生产概念：泛指用于播种繁殖下一代的播种材料，它包括植物学上的3种器官。①由胚珠受精后发育而成的种子。如豆类、麻类、棉花、油菜、烟草等作物的种子②由子房发育而成的果实。如稻、麦、玉米、高粱、谷子等的颖果，荞麦和向日葵的瘦果，甜菜的聚合果等③无性繁殖用的根或茎。如甘薯的块根，马铃薯的块茎，甘蔗的茎节等第二节作物的器官建成一、种子萌发142、种子萌发过程种子的萌发分为以下3个阶段吸水：种子吸收水分膨胀达饱和，贮藏物质通过酶的活动，水解为可溶性糖、氨基酸、甘油和脂肪酸等。萌动：这些物质运运输到胚的各个部分，转化合成胚的结构物质，从而促使胚的生长。生长最早的部位是胚根。当胚根生长到一定程度时，突破种皮，露出白嫩的根尖，即完成萌动阶段。发芽：萌动之后，胚继续生长，禾谷类作物当胚根长至与种子等长，胚芽长达到种子长度一半时，即达到发芽阶段。2、种子萌发过程种子的萌发分为以下3个阶段153、种子发芽的条件水分：不同作物种子吸水量不同，含淀粉多的种子吸水量较少，如小麦为种子的150％～160％，玉米为137％；含蛋白质、脂肪较多的种子则吸水量较多，如大豆为220％一240％。温度：种子发芽是在一系列酶的参与下进行的，而酶的催化与温度有密切关系。不同作物种子发芽所需最低、最适、最高温度不同，即使同一种作物，也因生态型、品种或品系不同而有差异。小麦2～4℃,15～22℃,30～35℃；玉米10～12℃,22～26℃，32～35℃。氧气：种子发芽过程中，旺盛的物质代谢和物质运输等需要强烈的有氧呼吸作用来保证，因此氧气对种子发芽极为重要。各种作物种子萌发需氧程度不同，花生、大豆、棉花等种子含油较多，萌发时较其他种子要求更多的氧。3、种子发芽的条件水分：不同作物种子吸水量不同，含淀粉多的16种子的寿命

指种子从采收到失去发芽力的时间。多数种子的寿命较短，一般为1—3年，例如花生种子的寿命仅有1年，小麦、水稻、玉米、大豆等种子为2年。也有少数作物种子寿命较长，如蚕豆、绿豆能达6～11年。种子寿命长短与贮存条件有密切关系。种子的休眠

在适宜萌发的条件下，作物种子和供繁殖的营养器官暂时停止萌发的现象。休眠是作物对不良环境的一种适应，在野生植物中比较普遍，在栽培作物上表现较差。种子的寿命

指种子从采收到失去发芽力的时间。174、种子休眠的原因及处理办法胚的后熟：是种子休眠的主要原因，胚组织在生理上尚未成熟，因而不具备发芽能力。这类种子可通过低温和水分处理，促进后熟，使之发芽。硬实：硬实种皮不透水，不透气，故不能发芽，如豆类作物在干燥、高温、氮肥多的环境下种植常易产生硬实。一般采用机械磨伤种皮或用酒精、浓硫酸等化学物质处理使种皮溶解，增强其透性。抑制发芽的物质：如因脱落酸、酚类化合物、有机酸等。在这种情况下，可通过改变光、温、水、气等条件，或采用植物激素如赤霉素、细胞分裂素、乙烯和过氧化氢、硝酸盐等化学物质予以处理，使休眠解除。4、种子休眠的原因及处理办法胚的后熟：是种子休眠的主要原因，18二、根的生长

单子叶作物

属于须根系。由种子根(或胚根)和茎节上发生的次生根组成。种子萌发时先长出1条初生根，然后有的长出3—7条侧根；随着幼苗的生长，基部茎节上长出次生的不定根，数量不等。1、作物根的形态二、根的生长单子叶作物1、作物根的形态19

双子叶作物

属直根系。由1条发达的主根和各级侧根构成。主根由胚根不断伸长形成，并逐步分化长出侧根、支根和细根等，主根较发达，侧根、支根等逐级变细，形成直根系。双子叶作物20三、茎的生长1、作物茎的形态单子叶作物的茎

多数为圆形，大多中空，也有些禾谷类作物的茎为髓所充满而成实心。茎秆由许多节和节间组成，节上着生叶片。禾谷类作物基部茎节的节间极短，密集于土内靠近地表处，称为分蘖节。分蘖节上着生的腋芽在适宜的条件下能长成为新茎，即分蘖。有效分蘖与无效分蘖

有效分蘖：能成穗的分蘖一般在低位节无效分蘖：不能成穗的分蘖一般在高位节三、茎的生长1、作物茎的形态21作物栽培学：第2章作物的生长发育课件22双子叶作物的茎一般接近圆形，实心，由节和节间组成。其主茎每一个叶腋有一个腋芽，可长成分枝。从主茎上长成的分枝为第一级分枝，从第一级分枝上长出的分枝为第二级分枝，依此类推。棉花主茎每一个真叶叶腋内有两枚芽，正中的为正芽，旁边的为副芽，正芽长成叶枝，为单轴枝，副芽长成果枝，为多轴枝。棉花主茎下部几个节长出的枝一般为叶枝，主茎中上部节长出的枝一般为果枝。双子叶作物的茎23多轴(合轴)单轴多轴单轴242、作物茎的生长茎的增高进程表现为Ｓ形禾谷类作物：主要靠每个节间基部的居间分生组织的细胞进行分裂和伸长，使每个节间伸长而逐渐长高，其节间伸长的方式为居间生长。双子叶作物：主要靠茎尖顶端分生组织的细胞分裂和伸长，使节数增加，节间伸长，植株逐渐长高，其节间伸长的方式。2、作物茎的生长茎的增高进程表现为Ｓ形253、影响茎、枝(分蘖)生长的因素种植密度：苗稀，单株营养面积大，光照充足，植株分枝(或分蘖)力强；反之，苗密，则分枝力(或分蘖力)弱。施肥：施足基肥、苗肥，增加土壤中的氮素营养，可以促进主茎和分枝(分蘖)的生长。如氮磷钾施用比例得当，则更有利于主茎和分枝(分蘖)的生长。品种：选用分蘖力强、矮秆和茎杆机械组织发达的品种。3、影响茎、枝(分蘖)生长的因素种植密度：苗稀，单株营养面26四、叶的生长1、作物叶的形态作物的叶可分为子叶和真叶。子叶是胚的组成部分，着生在胚轴上。真叶简称叶，着生在主茎和分枝(分蘖)的各节上。四、叶的生长1、作物叶的形态27单子叶禾本科的叶由叶片和叶鞘组成。叶片和叶鞘连接着生叶耳、叶舌。单子叶禾本科的叶28作物栽培学：第2章作物的生长发育课件29作物栽培学：第2章作物的生长发育课件30双子叶作物子叶和真叶真叶：①完全叶多数由叶片、叶柄和托叶3部分组成，称为，如棉花、大豆、花生等；②不完全叶但有些双子叶作物缺少托叶（甘薯、油菜等），有些缺少叶柄（烟草等）。双子叶作物312、作物叶的生长叶的功能期：叶从开始输出光合产物到失去输出能力所持续时间的长短。功能期的简易判断：禾谷类作物一般为叶片定长——叶片1/2变黄所持续的天数；双子叶作物则为叶平展——叶片1/2变黄所持续的天数。叶的分化、出现和伸展受温、光、水、矿质营养等多种因素的影响。2、作物叶的生长叶的功能期：叶从开始输出光合产物到失去输出能32五、花的发育禾谷类作物的幼穗禾谷类作物的花序通称为穗。小麦、大麦、黑麦为穗状花序；稻、高粱、玉米、粟的雄花序为圆锥花序。由于小穗轴短缩，看上去其外形像穗状花序。五、花的发育禾谷类作物的幼穗33穗状花序肉穗花序圆锥花序穗状花序肉穗花序圆锥花序34——生长锥伸长期（苞分化期）穗的分化发育水稻（圆锥花序）穗分化发育进程：禾谷类在拔节前后穗开始分化。——枝梗分化期——胚乳母细胞、花粉母细胞形成期——胚乳、花粉形成期——小穗分化期——生长锥伸长期穗的分化发育水稻（圆锥花序）穗分化发育进程：35水稻

分化阶段特点1．第一苞原基分化期生长锥基部产生环状突起。第一苞分化处即穗颈节2．第一次枝梗原基分期第一次枝梗原基在生长锥基部出现，并由下而上依次产生3．第二次枝梗原基和小穗原基分化期第二次枝梗原基在顶端一次枝梗基部产生，顶端小穗出现颖片及稃原基4．雌雄蕊形成期顶小穗内外稃出现雌雄蕊原基5．花粉母细胞形成期花粉母细胞形成6．花粉母细胞减数分裂期花粉母细胞经减数分裂和有丝分裂形成四分体7．花粉内容物充实期形成单孢花粉8．花粉完成期形成二孢和三孢花粉水稻分化阶段特点1．第一苞原基分化期生长锥基部产生环状突起36双子叶作物的花芽棉花的花为单生，豆类、花生、油菜属总状花序。这些作物的花均由花梗、花托、花萼、花冠、雄蕊和雌蕊组成。双子叶作物的花芽37——花原基伸长期双子叶作物的花芽分化发育棉花花芽分化发育：——花冠原基分化期——包叶原基分化期——花萼原基分化期——雄雌蕊原基分化期——花粉、胚乳母细胞形成期——花原基伸长期双子叶作物的花芽分化发育棉花花芽分化发育：—38棉花

分化阶段特点1.花原基伸长期花原基伸长2.苞片分化期在花原基中上部分化出3片苞叶原基3.花萼分化期剥开苞片可见四周出现环状突起,为花萼原基4.花瓣分化期在花萼内侧分化出5个花瓣原基5.雄蕊分化期花原基顶端形成5个突起,后为雄蕊管，其上为雄蕊原基6.雌蕊分化期在花原基中央分化出3～5枚心皮原基棉花分化阶段特点1.花原基伸长期花原基伸长2.苞片分化期在39开花、授粉和受精开花：开花是指花朵张开，已成熟的雄蕊和雌蕊(或两者之一)暴露出来的现象。授粉：成熟的花粉粒借助外力的作用从雄蕊花药传到雌蕊柱头上的过程，称为授粉。受精：授粉后，雌雄性细胞即卵细胞和精子相互融合的过程，称为受精。影响花器官分化、开花授粉受精的外界条件

营养条件

温度

水分

天气（风、雨、温度、光照等）开花、授粉和受精开花：开花是指花朵张开，已成熟的雄蕊和雌蕊40禾谷类作物的结实过程水稻籽粒发育历经3个时期，约需40天左右。籽粒形成期（花后15天内），积累干物质比例15%，含水率70%。乳熟期（花后15~30天），积累干物质比例70%，含水率40%。蜡熟期（花后30~40天），积累干物质比例13%，含水率20%。禾谷类作物的结实过程水稻籽粒发育历经3个时期，约需40天左右41双子叶作物的果实生长，以棉花为例开花~吐絮（铃期）约需50~60天。棉铃体积增大（花后3~30天）过程。棉铃、种子体积和纤维长度达最大值；种胚花后20天左右具发芽率；积累干物质呈溶胶状。种子、纤维充实（花后40~50天内）过程。干物质积累达最达值；纤维素累积完成，一天一层。脱水开裂（花后50~60天）过程。历时3~5天，纤维产生扭曲。双子叶作物的果实生长，以棉花为例开花~吐絮（铃期）约需50~42——禾本科作物颖花退化率15~25%——油菜的花退化率80%——棉花蕾铃的脱落率60~70%——花生不孕花率30%，饱果率仅占10~15%花器官的退化与脱落退化与脱落的规律——花器官发育的时间、空间优劣势差异，优存劣汰。退化与脱落是生理调节的结果退化、脱落比率——禾本科作物颖花退化率15~25%花器官的退化与43花器退化、脱落的原因营养、生理有机养分亏缺N营养平衡缺素（大量元素硼、铜、锌等）外界条件温度

水分

天气（风、雨、温度、光照等）病虫害损伤机械损伤花器退化、脱落的原因营养、生理有机养分亏缺外界条件温度

水分44第三节作物的温、光反应特性作物的温、光反应特性作物必须经历一定的温度和光周期诱导后，才能从营养生长转为生殖生长，进行花芽分化或幼穗分化，进而才能开花结实。作物对温度、光周期诱导反应的特性，称为作物的温、光反应特性。温：低温诱导、积温光：光周期的长短第三节作物的温、光反应特性作物的温、光反应特性45基本营养生长性作物的生殖生长是在营养生长的基础上进行的，即使作物处在适于发育的温度和光周期条什下，也必须有最低限度的营养生长，才能进行幼穗(花芽)分化。这种在作物进入生殖生长前，不受温度和光周期诱导影响而缩短的营养生长期，称为基本营养生长期。如不同水稻品种基本营养生长期的变化幅度为15～60天。不同春播甘蓝型油菜品种基本营养生长期的变化幅度为24～27天。基本营养生长性46作物生育期长短的原因分析作物生育期长短的原因分析47作物温光反应特性的应用在引种上的应用不同地区的温光生态条件不同，在相互引种时必须考虑品种的温光反应特性。在栽培上的应用品种选用播种期密度施肥作物温光反应特性的应用在引种上的应用48在育种上的应用在制定作物育种目标时，要根据当地自然气候条件，提出明确的温光反应特性。在杂交育种(或制种)时，为了使两亲本花期相遇，可根据亲本的温光反应特性调节播种期。为了缩短育种进程或加速种子繁殖，可根据育种材料的温光反应特性决定其是否进行冬繁或夏繁。此外，在我国春小麦和春油菜区若需以冬性小麦和冬性冬油菜为杂交亲本时，则首先应对冬性亲本进行春化处理，使其在春小麦和春油莱区能正常开花，进行杂交。在育种上的应用49理解并灵活运用这一节对于作物栽培十分重要第四节作物的相关性理解并灵活运用这一节第四节作物的相关性50营养生长营养与生殖并进生殖生长营养生长是生殖生长的基础适时转入生殖生长营养生长和生殖生长并进阶段两者矛盾大，要促使其协调发展在生殖生长期，作物营养生长还在进行，要把握好营养生长，协调两者的关系一、营养生长与生殖生长的关系营养生长营养与生殖并进生殖生长营养生长是生殖生长的基础营养生51①生殖生长是营养生长的基础种子是生殖生长的最终形式，同时又是新的营养体的原始体。种子萌发标志营养生长开始。种子的大小、成熟度、充实度等…直接影响种子的发芽、幼苗生长、抗逆性…1、营养生长和生殖生长间相互依赖①生殖生长是营养生长的基础种子是生殖生长的最终形式，同52作物生长前期，必须保持具备一定数量和质量的营养生长，才开始生殖器官的分化、发育和生长。水稻拔节前后、开始幼穗分化小麦第4叶出生时、开始穗分化棉花第3叶展平时、开始果枝花芽的分化茄子2-3叶展开时、开始花芽分化②营养生长是生殖生长的基础作物生长前期，必须保持具备一定数量和质量的营养生长，才开始生53生产上为了高产，要求：早发、丰产架子营养生长不良，会抑制延缓花芽分化——壮苗早发足够的营养生长是高产的基础，即搭丰产架子——整枝、疏花生产上为了高产，要求：早发、丰产架子54①作物生长前期：营养生长过旺会使花芽分化缓慢、花芽数减少、花器官转化为营养器官；如棉花果枝着生节位、水稻穗的大小生殖生长过旺会抑制营养生长植株矮小，难以高产

如番茄第一果枝着果数，西瓜、甜瓜着果节位2、营养生长和生殖生长相互制约①作物生长前期：2、营养生长和生殖生长相互制约55②营养生长与生殖生长并进期营养生长过旺水稻小麦：叶片肥大株高增加，容易引起后期倒伏；影响幼穗分化，造成穗多、粒少、空壳多，减产。棉花大豆：枝繁叶茂，蕾铃（花荚）大量脱落，导致减产营养生长不良生殖生长受到抑制，作物花器或果实数量减少、质量下降，导致减产。②营养生长与生殖生长并进期56③生殖生长期虽然营养生长的量少，但是营养器官的生理过程还在进行，营养生长过旺贪青晚熟，影响种子和果实的形成。营养生长不足

早衰，同样影响种子和果实的形成。③生殖生长期57二、地上部生长与地下部生长的关系水矿质养分分裂素赤霉素脱落酸碳水化合物氧维生素生长素1、相互促进与依存关系二、地上部生长与地下部生长的关系水矿质养58地上部与地下部物质的相互交换根对叶的作用

“根深才能叶茂”、“壮苗必先壮根”根系生长不好，会影响地上部的生长作物生长后期，根系早衰会导致整个植株早衰，干物质生产能力下降，产量降低叶对根的作用叶的光合能力强，可以为提供根系生长发育提供充足碳水化合物，促进根系的生长；叶片早衰（特别是下部叶片），则向根提供的碳水化合物减少，导致根系早衰。地上部与地下部物质的相互交换592、根冠比根冠比：根系重／冠部重在各自的生长过程中，由于生理的协同与竞争，对同化产物的需要与积累，在重量上表现出一定的比例。可作为控制和协调根系与冠部生长的一种参数。由于器官生长发育的规律、作物种类的不同，根冠比表现为：一般作物的根冠比，前期大、后期小；块根块茎作物的根冠比，前期小、后期大；如甘薯前期0.5、中期0.67、收获期2-2.52、根冠比根冠比：根系重／冠部重603、环境条件和栽培技术措施对地上部和地下

部生长的影响不一致一般而言，土壤三相、水、气、热、肥协调、充分：对地上部茎叶生长有利；反之：则可促进根系生长；在极端情况下：对地上部和地下部生长都有不利影响。3、环境条件和栽培技术措施对地上部和地下

部生长61干长根、湿长苗水份过多抑制呼吸根系不发达水份较少通气性好根系发达、向纵深发展冷长根、热长苗影响同化产物的分配比例方向低温根部增加、高温地上部增加磷长根、氮长苗氮充足茎叶生长旺盛C向根分配减少

氮不足茎叶生长抑制C向根分配增加磷丰富根系发达、根/冠比大钾可促进块根块茎的生长光照对地上部分的间接影响干长根、湿长苗62三、作物器官的同伸关系植株各个器官的建成，呈一定的对应关系。同伸关系：在同一时间内不同器官之间，呈有规律的生长或伸长，同伸器官：同时生长(或伸长)的器官。同伸关系的应用①判断作物的生育进程，如水稻的幼穗分化②合理调控作物：同时促（控），选择性促控，如水稻的穗分化与基部节间伸长三、作物器官的同伸关系植株各个器官的建成，呈一定的对应关系631、叶与侧芽间的相关性禾谷类作物，如稻、麦幼苗第N叶出生时，N－3叶叶腋内出生分蘖。

规律性强，有很强的实用性1、叶与侧芽间的相关性禾谷类作物，如稻、麦64双子叶作物，如棉花初蕾期第N叶展平时，N－2叶叶腋出生果枝盛蕾期第N叶展平时，N－1叶叶腋出生果枝；初花期第N叶展平时，N＋1叶叶腋出生果枝。

规律性不强，实用性不强双子叶作物，如棉花65N叶出叶期≈（N－2）～（N－3）节间伸长≈（N－3）节发根2、禾谷类：叶——节间——根N叶出叶期≈（N－2）～（N－3）节间伸长2、禾谷类：叶—6674463374463367作物栽培学：第2章作物的生长发育课件683、幼穗与叶利用同伸关系

推定幼穗发育进程叶龄法：直接以叶片数为指标。大多数麦类作物在幼穗分化开始后，基本上是每出1叶，幼穗分化推进1期。3、幼穗与叶利用同伸关系推定幼穗发育进程69叶龄余数法：作物某一品种一生的总叶数减去已抽出的叶数，即为叶龄余数。如将水稻幼穗发育过程简化为：苞分化，枝梗分化，颖花分化，花粉母细胞形成和减数分裂，花粉粒充实。幼穗发育与叶片生长的同伸关系为：从倒4叶抽出的后半期开始，每出1叶或每经历1个出叶周期，穗分化进程就推进1期。叶龄余数法：作物某一品种一生的总叶数减去已抽出的叶数，即为叶70作物栽培学：第2章作物的生长发育课件71叶龄指数法作物某一时期已抽出(或已展开)叶数占总叶数的百分数，即为叶龄指数。主茎展开叶片数叶龄指数＝—————————×100主茎总叶片数叶龄指数法作物某一时期已抽出(或已展开)叶数占总叶72作物栽培学：第2章作物的生长发育课件73四、个体与群体的关系个体集合——群体单独个体≠群体个体个体产量→群体产量≠个体产量的简单累加不同时期——个体间关系不同反馈个体生长→群体结构变化→田间环境变化→个体生长反馈作用→自动调节1、作物个体和群体之间互相联系又互相制约四、个体与群体的关系个体集合——群体1、作物个体和群体之74密度：个体数量/面积，密度＝株距×行距密度影响个体生长密度(过)小→个体大→群体小→产量低密度(过)大→个体小→群体大→产量？密度影响群体光合效率密度→光、CO2环境密度→病虫害、倒伏合理密度→提高群体产量2、合理的种植密度有利于个体与群体的协调发展密度：个体数量/面积，密度＝株距×行距2、合理的种植密度75农业八字宪法与我国主要作物种植密度的演变栽培条件、水平→密度品种→密度生育期→密度调控措施→密度3、个体与群体的关系在栽培上的应用农业八字宪法与我国主要作物种植密度的演变3、个体与群体的关系76第二章作物的生长发育第一节作物生长与发育的特点第二节作物的器官建成第三节作物的温、光反应特性第四节作物的相关性第二章作物的生长发育第一节作物生长与发育的特点771、作物生长与发育的概念生长：指作物个体、器官、组织和细胞在体积、重量和数量上的增加，是一个不可逆的量变过程。外部部状态上的变化：植物个体、器官的长大（株高伸长、茎杆加粗、叶片的扩展、叶面积增加），器官的增加（叶片数量、分蘖、根分支）。内部状态上的变化：细胞数目的增多和细胞体积的增加,它是通过细胞分裂和伸长完成的。种子吸水后，体积增加是……？第一节作物生长与发育的特点1、作物生长与发育的概念第一节作物生长与发育的特点78发育：指作物细胞、组织和器官的分化形成过程。也就是作物发生形态、结构和功能上质的变化，有时这种过程是可逆的，如幼穗分化、花芽分化、维管束发育、分蘖芽的产生、气孔发育等。发育：指作物细胞、组织和器官的分化形成过程。792、作物生长的一般进程为s形生长过程快速增长期减速增长期缓慢下降期种子内细胞处于分裂时期和原生质积累时期，生长比较缓慢。细胞体积随时间而呈对数增大，因为细胞合成的物质可以再合成更多的物质，细胞越多，生长越快生长继续以恒定速率(通常是最高速率)增加生长速率下降，因为细胞成熟并开始衰老缓慢增长期2、作物生长的一般进程为s形生长过程快速增长期减速增长期缓慢80S形生长进程的应用作为检验作物生长发育进程是否正常的依据之一。在作物生育过程中应密切注视苗情，使之达到该期应有的长势长相，向高产方向发展

僵苗→2次生长决定调控时间。作物的生长发育是不可逆的，各种促进或抑制作物生长的措施，都应该在作物生长发育最快速度到来之前应用控制株高、稻粒的生长作为调节各器官平衡生长的参照。同一作物的不同器官，通过S形生长周期的步伐不同，生育速度各异，在控制某一器官生育的同时，应注意这项措施对其他器官的影响。

棉花：促苗←→现蕾S形生长进程的应用作为检验作物生长发育进程是否正常的依据之813、作物的生育期概念：作物从播种到收获的整个生长发育所需时间为作物的大田生育期，以天数表示。其准确计算方法是从籽实出苗到作物成熟或收获的天数。作物生育期长短主要是由作物的遗传性和所处的环境条件决定的。早熟品种单株生产力低，晚熟品种单株生产力高3、作物的生育期概念：作物从播种到收获的整个生长发育所需时82水稻、小麦：从籽实出苗—新籽实成熟

中稻粳稻品种130~140天半冬性小麦品种210~220天棉花：从种子出苗—棉铃开始吐絮

中熟陆地棉品种120~140天马铃薯：从种块出苗—新块茎收获

春薯60~70天水稻、小麦：从籽实出苗—新籽实成熟834、作物的生育时期作物的一生中，受遗传因素和环境因素影响，在外部形态特征和内部生理特性上都会发生一系列变化，根据这些变化，特别是形态特征上的显著变化，可将作物的整个生育期划分为若干个生育时期。稻、麦类：出苗期、分蘖期、拔节期、孕穗期、抽穗期、开花期、成熟期玉米：出苗期、拔节期、大喇叭口期、抽穗期、吐丝期、成熟期豆类：出苗期、分枝期、开花期、结荚期、鼓粒期、成熟期4、作物的生育时期作物的一生中，受遗传因素和环境因素影响，在84作物栽培学：第2章作物的生长发育课件85作物栽培学：第2章作物的生长发育课件865、作物的物候期物候：生物的周期性现象，如植物发芽、开花等物候期：生物周期性现象变化的时间点出苗期：50%以上种子出苗的起始日期；拔节期：禾谷类作物全田＞50%茎基部节间开始伸长的日期；开花期：全田50%以上植株开始开花的日期。始期：全田10%盛期：全田80%5、作物的物候期物候：生物的周期性现象，如植物发芽、开花等87水稻

出苗：不完全叶突破芽鞘，叶色转绿。

分蘖：第一个分蘖露出叶鞘lcm。

拔节：植株基部第一节间伸长，早稻达lcm，晚稻达2cm。

孕穗：剑叶叶枕全部露出下一叶叶枕。

抽穗：稻穗穗顶露出剑叶叶鞘lcm。

乳熟：稻穗中部籽粒内容物充满颖壳，呈乳浆状，手压开始有硬物感觉。

蜡熟：稻穗中部籽粒内容物浓黏，手压有坚硬感，无乳状物出现。

成熟：谷粒变黄，米粒变硬。水稻88棉花出苗：子叶展开。现蕾：第一个花蕾的苞叶达3cm。开花：第一果枝第一蕾开花。吐絮：有一铃露絮。大豆出苗：子叶出土。分枝：第一个分枝出现。开花：第一朵花开放。结荚：幼荚长度2cm以上。鼓粒：豆荚放扁，籽粒较明显凸起。成熟：豆荚呈固有颜色，用手压有裂荚，或摇动植株有响声。棉花89第二节作物的器官建成一、种子萌发1、作物的种子植物学概念：指由胚珠受精后发育而成的有性繁殖器官。作物生产概念：泛指用于播种繁殖下一代的播种材料，它包括植物学上的3种器官。①由胚珠受精后发育而成的种子。如豆类、麻类、棉花、油菜、烟草等作物的种子②由子房发育而成的果实。如稻、麦、玉米、高粱、谷子等的颖果，荞麦和向日葵的瘦果，甜菜的聚合果等③无性繁殖用的根或茎。如甘薯的块根，马铃薯的块茎，甘蔗的茎节等第二节作物的器官建成一、种子萌发902、种子萌发过程种子的萌发分为以下3个阶段吸水：种子吸收水分膨胀达饱和，贮藏物质通过酶的活动，水解为可溶性糖、氨基酸、甘油和脂肪酸等。萌动：这些物质运运输到胚的各个部分，转化合成胚的结构物质，从而促使胚的生长。生长最早的部位是胚根。当胚根生长到一定程度时，突破种皮，露出白嫩的根尖，即完成萌动阶段。发芽：萌动之后，胚继续生长，禾谷类作物当胚根长至与种子等长，胚芽长达到种子长度一半时，即达到发芽阶段。2、种子萌发过程种子的萌发分为以下3个阶段913、种子发芽的条件水分：不同作物种子吸水量不同，含淀粉多的种子吸水量较少，如小麦为种子的150％～160％，玉米为137％；含蛋白质、脂肪较多的种子则吸水量较多，如大豆为220％一240％。温度：种子发芽是在一系列酶的参与下进行的，而酶的催化与温度有密切关系。不同作物种子发芽所需最低、最适、最高温度不同，即使同一种作物，也因生态型、品种或品系不同而有差异。小麦2～4℃,15～22℃,30～35℃；玉米10～12℃,22～26℃，32～35℃。氧气：种子发芽过程中，旺盛的物质代谢和物质运输等需要强烈的有氧呼吸作用来保证，因此氧气对种子发芽极为重要。各种作物种子萌发需氧程度不同，花生、大豆、棉花等种子含油较多，萌发时较其他种子要求更多的氧。3、种子发芽的条件水分：不同作物种子吸水量不同，含淀粉多的92种子的寿命

指种子从采收到失去发芽力的时间。多数种子的寿命较短，一般为1—3年，例如花生种子的寿命仅有1年，小麦、水稻、玉米、大豆等种子为2年。也有少数作物种子寿命较长，如蚕豆、绿豆能达6～11年。种子寿命长短与贮存条件有密切关系。种子的休眠

在适宜萌发的条件下，作物种子和供繁殖的营养器官暂时停止萌发的现象。休眠是作物对不良环境的一种适应，在野生植物中比较普遍，在栽培作物上表现较差。种子的寿命

指种子从采收到失去发芽力的时间。934、种子休眠的原因及处理办法胚的后熟：是种子休眠的主要原因，胚组织在生理上尚未成熟，因而不具备发芽能力。这类种子可通过低温和水分处理，促进后熟，使之发芽。硬实：硬实种皮不透水，不透气，故不能发芽，如豆类作物在干燥、高温、氮肥多的环境下种植常易产生硬实。一般采用机械磨伤种皮或用酒精、浓硫酸等化学物质处理使种皮溶解，增强其透性。抑制发芽的物质：如因脱落酸、酚类化合物、有机酸等。在这种情况下，可通过改变光、温、水、气等条件，或采用植物激素如赤霉素、细胞分裂素、乙烯和过氧化氢、硝酸盐等化学物质予以处理，使休眠解除。4、种子休眠的原因及处理办法胚的后熟：是种子休眠的主要原因，94二、根的生长

单子叶作物

属于须根系。由种子根(或胚根)和茎节上发生的次生根组成。种子萌发时先长出1条初生根，然后有的长出3—7条侧根；随着幼苗的生长，基部茎节上长出次生的不定根，数量不等。1、作物根的形态二、根的生长单子叶作物1、作物根的形态95

双子叶作物

属直根系。由1条发达的主根和各级侧根构成。主根由胚根不断伸长形成，并逐步分化长出侧根、支根和细根等，主根较发达，侧根、支根等逐级变细，形成直根系。双子叶作物96三、茎的生长1、作物茎的形态单子叶作物的茎

多数为圆形，大多中空，也有些禾谷类作物的茎为髓所充满而成实心。茎秆由许多节和节间组成，节上着生叶片。禾谷类作物基部茎节的节间极短，密集于土内靠近地表处，称为分蘖节。分蘖节上着生的腋芽在适宜的条件下能长成为新茎，即分蘖。有效分蘖与无效分蘖

有效分蘖：能成穗的分蘖一般在低位节无效分蘖：不能成穗的分蘖一般在高位节三、茎的生长1、作物茎的形态97作物栽培学：第2章作物的生长发育课件98双子叶作物的茎一般接近圆形，实心，由节和节间组成。其主茎每一个叶腋有一个腋芽，可长成分枝。从主茎上长成的分枝为第一级分枝，从第一级分枝上长出的分枝为第二级分枝，依此类推。棉花主茎每一个真叶叶腋内有两枚芽，正中的为正芽，旁边的为副芽，正芽长成叶枝，为单轴枝，副芽长成果枝，为多轴枝。棉花主茎下部几个节长出的枝一般为叶枝，主茎中上部节长出的枝一般为果枝。双子叶作物的茎99多轴(合轴)单轴多轴单轴1002、作物茎的生长茎的增高进程表现为Ｓ形禾谷类作物：主要靠每个节间基部的居间分生组织的细胞进行分裂和伸长，使每个节间伸长而逐渐长高，其节间伸长的方式为居间生长。双子叶作物：主要靠茎尖顶端分生组织的细胞分裂和伸长，使节数增加，节间伸长，植株逐渐长高，其节间伸长的方式。2、作物茎的生长茎的增高进程表现为Ｓ形1013、影响茎、枝(分蘖)生长的因素种植密度：苗稀，单株营养面积大，光照充足，植株分枝(或分蘖)力强；反之，苗密，则分枝力(或分蘖力)弱。施肥：施足基肥、苗肥，增加土壤中的氮素营养，可以促进主茎和分枝(分蘖)的生长。如氮磷钾施用比例得当，则更有利于主茎和分枝(分蘖)的生长。品种：选用分蘖力强、矮秆和茎杆机械组织发达的品种。3、影响茎、枝(分蘖)生长的因素种植密度：苗稀，单株营养面102四、叶的生长1、作物叶的形态作物的叶可分为子叶和真叶。子叶是胚的组成部分，着生在胚轴上。真叶简称叶，着生在主茎和分枝(分蘖)的各节上。四、叶的生长1、作物叶的形态103单子叶禾本科的叶由叶片和叶鞘组成。叶片和叶鞘连接着生叶耳、叶舌。单子叶禾本科的叶104作物栽培学：第2章作物的生长发育课件105作物栽培学：第2章作物的生长发育课件106双子叶作物子叶和真叶真叶：①完全叶多数由叶片、叶柄和托叶3部分组成，称为，如棉花、大豆、花生等；②不完全叶但有些双子叶作物缺少托叶（甘薯、油菜等），有些缺少叶柄（烟草等）。双子叶作物1072、作物叶的生长叶的功能期：叶从开始输出光合产物到失去输出能力所持续时间的长短。功能期的简易判断：禾谷类作物一般为叶片定长——叶片1/2变黄所持续的天数；双子叶作物则为叶平展——叶片1/2变黄所持续的天数。叶的分化、出现和伸展受温、光、水、矿质营养等多种因素的影响。2、作物叶的生长叶的功能期：叶从开始输出光合产物到失去输出能108五、花的发育禾谷类作物的幼穗禾谷类作物的花序通称为穗。小麦、大麦、黑麦为穗状花序；稻、高粱、玉米、粟的雄花序为圆锥花序。由于小穗轴短缩，看上去其外形像穗状花序。五、花的发育禾谷类作物的幼穗109穗状花序肉穗花序圆锥花序穗状花序肉穗花序圆锥花序110——生长锥伸长期（苞分化期）穗的分化发育水稻（圆锥花序）穗分化发育进程：禾谷类在拔节前后穗开始分化。——枝梗分化期——胚乳母细胞、花粉母细胞形成期——胚乳、花粉形成期——小穗分化期——生长锥伸长期穗的分化发育水稻（圆锥花序）穗分化发育进程：111水稻

分化阶段特点1．第一苞原基分化期生长锥基部产生环状突起。第一苞分化处即穗颈节2．第一次枝梗原基分期第一次枝梗原基在生长锥基部出现，并由下而上依次产生3．第二次枝梗原基和小穗原基分化期第二次枝梗原基在顶端一次枝梗基部产生，顶端小穗出现颖片及稃原基4．雌雄蕊形成期顶小穗内外稃出现雌雄蕊原基5．花粉母细胞形成期花粉母细胞形成6．花粉母细胞减数分裂期花粉母细胞经减数分裂和有丝分裂形成四分体7．花粉内容物充实期形成单孢花粉8．花粉完成期形成二孢和三孢花粉水稻分化阶段特点1．第一苞原基分化期生长锥基部产生环状突起112双子叶作物的花芽棉花的花为单生，豆类、花生、油菜属总状花序。这些作物的花均由花梗、花托、花萼、花冠、雄蕊和雌蕊组成。双子叶作物的花芽113——花原基伸长期双子叶作物的花芽分化发育棉花花芽分化发育：——花冠原基分化期——包叶原基分化期——花萼原基分化期——雄雌蕊原基分化期——花粉、胚乳母细胞形成期——花原基伸长期双子叶作物的花芽分化发育棉花花芽分化发育：—114棉花

分化阶段特点1.花原基伸长期花原基伸长2.苞片分化期在花原基中上部分化出3片苞叶原基3.花萼分化期剥开苞片可见四周出现环状突起,为花萼原基4.花瓣分化期在花萼内侧分化出5个花瓣原基5.雄蕊分化期花原基顶端形成5个突起,后为雄蕊管，其上为雄蕊原基6.雌蕊分化期在花原基中央分化出3～5枚心皮原基棉花分化阶段特点1.花原基伸长期花原基伸长2.苞片分化期在115开花、授粉和受精开花：开花是指花朵张开，已成熟的雄蕊和雌蕊(或两者之一)暴露出来的现象。授粉：成熟的花粉粒借助外力的作用从雄蕊花药传到雌蕊柱头上的过程，称为授粉。受精：授粉后，雌雄性细胞即卵细胞和精子相互融合的过程，称为受精。影响花器官分化、开花授粉受精的外界条件

营养条件

温度

水分

天气（风、雨、温度、光照等）开花、授粉和受精开花：开花是指花朵张开，已成熟的雄蕊和雌蕊116禾谷类作物的结实过程水稻籽粒发育历经3个时期，约需40天左右。籽粒形成期（花后15天内），积累干物质比例15%，含水率70%。乳熟期（花后15~30天），积累干物质比例70%，含水率40%。蜡熟期（花后30~40天），积累干物质比例13%，含水率20%。禾谷类作物的结实过程水稻籽粒发育历经3个时期，约需40天左右117双子叶作物的果实生长，以棉花为例开花~吐絮（铃期）约需50~60天。棉铃体积增大（花后3~30天）过程。棉铃、种子体积和纤维长度达最大值；种胚花后20天左右具发芽率；积累干物质呈溶胶状。种子、纤维充实（花后40~50天内）过程。干物质积累达最达值；纤维素累积完成，一天一层。脱水开裂（花后50~60天）过程。历时3~5天，纤维产生扭曲。双子叶作物的果实生长，以棉花为例开花~吐絮（铃期）约需50~118——禾本科作物颖花退化率15~25%——油菜的花退化率80%——棉花蕾铃的脱落率60~70%——花生不孕花率30%，饱果率仅占10~15%花器官的退化与脱落退化与脱落的规律——花器官发育的时间、空间优劣势差异，优存劣汰。退化与脱落是生理调节的结果退化、脱落比率——禾本科作物颖花退化率15~25%花器官的退化与119花器退化、脱落的原因营养、生理有机养分亏缺N营养平衡缺素（大量元素硼、铜、锌等）外界条件温度

水分

天气（风、雨、温度、光照等）病虫害损伤机械损伤花器退化、脱落的原因营养、生理有机养分亏缺外界条件温度

水分120第三节作物的温、光反应特性作物的温、光反应特性作物必须经历一定的温度和光周期诱导后，才能从营养生长转为生殖生长，进行花芽分化或幼穗分化，进而才能开花结实。作物对温度、光周期诱导反应的特性，称为作物的温、光反应特性。温：低温诱导、积温光：光周期的长短第三节作物的温、光反应特性作物的温、光反应特性121基本营养生长性作物的生殖生长是在营养生长的基础上进行的，即使作物处在适于发育的温度和光周期条什下，也必须有最低限度的营养生长，才能进行幼穗(花芽)分化。这种在作物进入生殖生长前，不受温度和光周期诱导影响而缩短的营养生长期，称为基本营养生长期。如不同水稻品种基本营养生长期的变化幅度为15～60天。不同春播甘蓝型油菜品种基本营养生长期的变化幅度为24～27天。基本营养生长性122作物生育期长短的原因分析作物生育期长短的原因分析123作物温光反应特性的应用在引种上的应用不同地区的温光生态条件不同，在相互引种时必须考虑品种的温光反应特性。在栽培上的应用品种选用播种期密度施肥作物温光反应特性的应用在引种上的应用124在育种上的应用在制定作物育种目标时，要根据当地自然气候条件，提出明确的温光反应特性。在杂交育种(或制种)时，为了使两亲本花期相遇，可根据亲本的温光反应特性调节播种期。为了缩短育种进程或加速种子繁殖，可根据育种材料的温光反应特性决定其是否进行冬繁或夏繁。此外，在我国春小麦和春油菜区若需以冬性小麦和冬性冬油菜为杂交亲本时，则首先应对冬性亲本进行春化处理，使其在春小麦和春油莱区能正常开花，进行杂交。在育种上的应用125理解并灵活运用这一节对于作物栽培十分重要第四节作物的相关性理解并灵活运用这一节第四节作物的相关性126营养生长营养与生殖并进生殖生长营养生长是生殖生长的基础适时转入生殖生长营养生长和生殖生长并进阶段两者矛盾大，要促使其协调发展在生殖生长期，作物营养生长还在进行，要把握好营养生长，协调两者的关系一、营养生长与生殖生长的关系营养生长营养与生殖并进生殖生长营养生长是生殖生长的基础营养生127①生殖生长是营养生长的基础种子是生殖生长的最终形式，同时又是新的营养体的原始体。种子萌发标志营养生长开始。种子的大小、成熟度、充实度等…直接影响种子的发芽、幼苗生长、抗逆性…1、营养生长和生殖生长间相互依赖①生殖生长是营养生长的基础种子是生殖生长的最终形式，同128作物生长前期，必须保持具备一定数量和质量的营养生长，才开始生殖器官的分化、发育和生长。水稻拔节前后、开始幼穗分化小麦第4叶出生时、开始穗分化棉花第3叶展平时、开始果枝花芽的分化茄子2-3叶展开时、开始花芽分化②营养生长是生殖生长的基础作物生长前期，必须保持具备一定数量和质量的营养生长，才开始生129生产上为了高产，要求：早发、丰产架子营养生长不良，会抑制延缓花芽分化——壮苗早发足够的营养生长是高产的基础，即搭丰产架子——整枝、疏花生产上为了高产，要求：早发、丰产架子130①作物生长前期：营养生长过旺会使花芽分化缓慢、花芽数减少、花器官转化为营养器官；如棉花果枝着生节位、水稻穗的大小生殖生长过旺会抑制营养生长植株矮小，难以高产

如番茄第一果枝着果数，西瓜、甜瓜着果节位2、营养生长和生殖生长相互制约①作物生长前期：2、营养生长和生殖生长相互制约131②营养生长与生殖生长并进期营养生长过旺水稻小麦：叶片肥大株高增加，容易引起后期倒伏；影响幼穗分化，造成穗多、粒少、空壳多，减产。棉花大豆：枝繁叶茂，蕾铃（花荚）大量脱落，导致减产营养生长不良生殖生长受到抑制，作物花器或果实数量减少、质量下降，导致减产。②营养生长与生殖生长并进期132③生殖生长期虽然营养生长的量少，但是营养器官的生理过程还在进行，营养生长过旺贪青晚熟，影响种子和果实的形成。营养生长不足

早衰，同样影响种子和果实的形成。③生殖生长期133二、地上部生长与地下部生长的关系水矿质养分分裂素赤霉素脱落酸碳水化合物氧维生素生长素1、相互促进与依存关系二、地上部生长与地下部生长的关系水矿质养134地上部与地下部物质的相互交换根对叶的作用

“根深才能叶茂”、“壮苗必先壮根”根系生长不好，会影响地上部的生长作物生长后期，根系早衰会导致整个植株早衰，干物质生产能力下降，产量降低叶对根的作用叶的光合能力强，可以为提供根系生长发育提供充足碳水化合物，促进根系的生长；叶片早衰（特别是下部叶片），则向根提供的碳水化合物减少，导致根系早衰。地上部与地下部物质的相互交换1352、根冠比根冠比：根系重／冠部重在各自的生长过程中，由于生理的协同与竞争，对同