玉米生长与发育第二节.ppt

1,玉米生长与发育 （第二节）,,赵洪春,2,第二节 玉米营养器官的生长,玉米根、茎、叶等营养器官的主要生理功能是为植株生长发育提供有机及无机营养，营养器官的生长状况对生殖器官分化发育、产量高低影响极大各种营养器官有自身的形态特征、生理功能和生长规律 一、根 玉米根系属于须根系，具有分支旺盛、根多、根粗和生根有序、一轮轮环状着生等特点 （一）根的种类 玉米根按发生部位分为胚根和节根两种也有其它分类法3,第二节 玉米营养器官的生长,1、胚根：胚根又叫初生根、种子根，种子萌发时从胚根鞘中伸出1条幼根，也称为主胚根或初生胚根，垂直向下生长，一般入土深度约为20~40cm，根粗约0.3cm主胚根伸出2~3天后，从中胚轴基部、盾片（内子叶）节上侧长出3~7条幼根，称为次生胚根，次生胚根实际是玉米第一层节根，又称节胚根，因其作用与初生胚根相同，故把二者合称为胚根系，植物学上称为初生根系 玉米初生根是苗期吸收肥水的主要根系，其吸收量随着节根的增多而逐渐降低，但全生育期一直具有生理功能4,第二节 玉米营养器官的生长,2、节根：节根从茎节部位产生，故称节根从地表以下茎节上长出的节根称为地下节根；从地上节间长出来的节根称为地上节根，又称气生根或支持根。

玉米节根条数多，分枝密，是玉米根群的主体节根在植物学上称为次生根系 幼苗2~3片叶时，从着生第一片完全叶片的节间基部长出第一层节根，一般有4条，由于它靠近胚芽鞘节，故又称为胚芽鞘根胚芽鞘节与盾片节之间的节间为中胚轴，在栽培学上叫根茎或地中茎随着茎的分化与生长，节根层数增加，节根一般有6~9层，其中地下节根4~7层，地上节根2~3层5,第二节 玉米营养器官的生长,,,,6,第二节 玉米营养器官的生长,玉 米 根 的 种 类,7,第二节 玉米营养器官的生长,,,玉米的根系,气生根,次生根,根茎,侧培根,主胚根,8,第二节 玉米营养器官的生长,9,第二节 玉米营养器官的生长,,10,第二节 玉米营养器官的生长,11,第二节 玉米营养器官的生长,（二）根的生长及其在土壤中的分布 玉米根系的生长，表现为根层、根条数的增多和根长、根重的增加根系从发芽出苗到抽雄开花期，自下而上陆续形成胚根从发芽出苗到三叶期间产生；单株节根；平均7.7层，1~4层节根在苗期长出，4层以上在穗期形成穗期是根系生长扩大的主要阶段花粒期节根量不再增加，整个根系逐渐衰老 在抽穗开花后相当长的一段时间里，老根死亡量与新根增加量基本持平，根重呈稳定状态，稳定时间约为14~20d。

玉米根系主要分布在植株垂直线周围、0~20cm为半径、深30~40cm的土柱中根系的这种分布特点是确定玉米生产措施如土壤耕作、施肥位置及种植密度的重要依据12,第二节 玉米营养器官的生长,（三）根的生理功能 1.吸收作用 根系除从土壤中吸收水分和矿质营养外，也吸收有机营养物质 ，如氨基酸、酰胺、葡萄糖和蔗糖等另外还吸收自由的二氧化碳，输送到地上器官参与代谢过程 2.合成作用 根系是合成氨基酸、有机磷化合物和多种生理活性物质的场所这些物质参与植株代谢过程，对玉米生长发育有重要作用 3.固定支持作用 玉米植株比较高大，主要靠庞大根系将其固定在土壤中，抵挡风雨袭击，防止倒伏13,第二节 玉米营养器官的生长,玉米的结构及其在土壤中的分布状态，有利于发挥其固定支持作用各种根系尤其5层以上节根的细胞壁加厚，木质化程度提高；地下节根及其侧根由茎基部往上按一定方向一轮轮向外向下生长，互相交织；地上节根坚韧粗壮，厚壁组织发达，入土角度较陡，形似一轮轮一根根的支柱这些特点大大增强了固定植株的作用 玉米生育中后期，起固定支持作用的，主要是近地表面的2、3层地下节根和已经扎入土壤的地上节根14,第二节 玉米营养器官的生长,（四）根在地上器官建成中的作用 玉米根系生长与地上器官建成关系密切，它吸收的水分、矿质营养及合成的有机物质，是地上器官生长发育的物质基础。

玉米胚根系在种子发芽出苗期间形成，主要作用于基部叶的生长地下1~4层节根的作用已超过胚根5、6层地下节根和地上节根在穗期阶段建成，主要作用于中上部茎、叶的生长及雄穗、雌穗分化发育，到抽雄期，这几层节根已成为整个根系的主要组成部分，主要影响长穗结实15,第二节 玉米营养器官的生长,玉米根系是一个有机整体，其形成过程、作用交替都是个连续的渐变过程，无明显界限，尤其在品种、环境条件和栽培措施不同的情况下，各组根层数、着生节位也会有比较明显的变化16,第二节 玉米营养器官的生长,二、茎 茎秆是玉米植株的中轴，既贯通连结各器官，又使叶片较均匀地分布在空间，因此，其生长状况对其他器官的建成和功能都有重要影响 （一）茎的组成及成长 茎秆由节和节间组成，一般种胚已分化出5、6个茎节种子萌发后，顶端分生组织继续分化新叶，扩大茎轴，形成明显的节和节间 每个节的上方着生1片叶，故玉米节间数与叶数相同一般玉米有15~24个节间，最少的有8个，最多的达48个，当前利用的杂交种一般有19~22个节间其中1~4节间极短节密集于地下，从第五节间开始伸长节间的长度一般由下而上逐渐增加，而节间的粗度由下而上逐渐变细遇到特殊环境也会改变。

果穗一般长在由上而下的第5-7节位，相当于总叶片1/3的节位,17,第二节 玉米营养器官的生长,茎秆高矮因品种、土壤、气候和栽培条件不同而有很大差别通常把株高小于2m的叫矮秆型，2~2.7米的为中秆型，大于2.7m的为高秆型 近地面以上第二、三节间，其粗细、长短及内部组织结构状况和根系生长与植株抗倒能力关系密切这几个节间短粗，结构紧密，机械组织发达，维管束数量多，则根系较发达，抗拔、抗倒能力也较强；反之，则根系生长差，不利于抵御风雨袭击18,第二节 玉米营养器官的生长,玉米在拔节时，全部的节和节间都已分化形成，节间的伸长生长和加粗，是在穗期由各节间基部居间分生组织完成的每个节间是一个生长单位茎秆的节间生长依由下而上顺序进行每个节间的生长都经过慢—快—慢的过程每个节间从开始伸长到基本停止生长，一般需要6~10天，其中生长速度最快的时间约2~4天节间生长有一定重叠性，即同一时间内有2~3个节间在伸长，但其伸长速度不同，通常是新展开叶着生的节间生长最快19,第二节 玉米营养器官的生长,玉米茎秆的生长速度随生育期而变化一般拨节期到小喇叭口期（叶龄指数47%），茎生长较慢，日增长1-2cm;小喇叭口期到大喇叭口期（雄穗四分体期），茎秆伸长速度显著加快，日增长4-6cm；大喇叭口至抽雄期，是茎秆生长最快的阶段，日增长7-8cm，最大可达14-15cm；之后生长又转慢，一般小于5-7cm；到雄穗开花期，茎秆生长基本结束。

20,第二节 玉米营养器官的生长,（二）茎的结构及功能 1.茎的结构 玉米茎秆由表皮、基本组织和维管束系统构成茎秆外部坚硬，髓部充实松软，富含水分和营养物质最外层为表皮表皮细胞的外壁增厚有角质层，硅质化程度较高，坚硬不透水，表皮上有气孔表皮内为机械组织，由1~3层纤维细胞组成，胞壁厚，硅质化，排列紧密，具有保护和支持作用茎秆表皮以内大部分为基本组织，由大型薄壁细胞组成细胞排列疏松，有细胞间隙，外层薄壁细胞含叶绿体21,第二节 玉米营养器官的生长,jingde,茎的横切面,表皮,机械组织,维管束,髓部,22,第二节 玉米营养器官的生长,2.茎的功能 （1）输导作用：茎髓内的维管束是由一些木质化的空管子和粗纤维组成，它能穿过每个节间同叶片、根系及花果联系在一起茎具有同时向上向下运输水分、无机及有机养分的作用当穗位以下部分受伤，将影响产量 （2）支持作用：茎是玉米植株的中轴，承受着地上各器官的全部重量，同时还抵抗风雨的压力 茎秆支持力和基部节间粗度、长粗比值、茎粗系数、穗高系数等形态指标以及机械组织厚度、木质化程度、维管束密度等解剖结构指标有密切关系23,第二节 玉米营养器官的生长,（3）贮藏作用：玉米茎秆粗大，是有机养分的临时贮藏库。

抽穗开花以前，光合产物除满足生长发育需要外，还有剩余暂贮于茎中，到花粒期，待籽粒发育时，再向籽粒中转移不同部位节间对籽粒贡献大小的顺序是；下部节间＞中不节间＞上部节间＞基部节间24,第二节 玉米营养器官的生长,三、叶 （一）叶的形态及结构 玉米的完全叶由叶片、叶鞘和叶舌组成 叶舌呈薄膜状，紧贴茎秆，有防止灰尘、生物侵入茎秆的作用叶鞘较坚硬、发达，紧紧包住茎秆，有保护茎秆和增强抗折断的作用叶片是叶的主要部分，平行分布着多条叶脉，中间的一条叶脉较粗大，叫主脉，叶脉是运输物质的渠道多数叶片正面有茸毛，一般1-5叶光滑无茸毛（五光六毛）25,第二节 玉米营养器官的生长,叶着生在茎节上，呈互生排列玉米一生中主茎上出现的叶片数目因品种而不同，多数在13-25片之间，早熟品种14-16片，中熟品种17-19片，晚熟品种20-24片 玉米一生主茎各节位叶面积的大小因品种而异但所有品种各叶面积在植株上分布都是以中部叶片为最大尤其是棒三叶（果穗着生叶及上下叶）叶片最长、最宽、叶面积最大，单叶干重最高26,第二节 玉米营养器官的生长,玉 米 的 叶 子,27,第二节 玉米营养器官的生,,叶片的横切面,下表皮,气孔,叶肉细胞,上表皮,维管束,运动细胞,表皮毛,28,第二节 玉米营养器官的生,叶片表面的气孔,29,第二节 玉米营养器官的生长,（二）叶的分组 玉米全株叶片可根据着生节位、特征和生理功能划分为4组 ⑴基部叶组：基部叶组一般着生非伸长茎节上，叶面积、增长速度、干物重和光合势均小，功能期短，多无茸毛。

本组叶片是从出苗至拔节期逐渐伸展形成的，其制造的光合产物主要供给根系生长，有称为根叶组 ⑵下部叶组：下部叶组着生在地面以上的数个伸长茎节上，叶面积、增长速度、干物质、光合势均迅速增长，功能期长，叶片上有茸毛本组叶片是拔节期至大喇叭口期（雌穗小花分化期）伸长形成的，制造的光合产物主要供给茎秆，其次是满足雄穗生长发育的需要，又称为茎叶组30,第二节 玉米营养器官的生长,⑶中部叶组：着生在果穗节及其上下几个茎节上，叶面积、增长速度、干物重、光合势均表现为大而稳，功能期长本组叶片是从大喇叭口期至孕穗期伸展形成的，制造的光合产物主要供给雌穗生长发育，故又称穗叶组 ⑷上部叶组：上部叶组着生在雄穗以下的几个茎节上，叶面积、增长速度、干物质、光合势逐渐下降，功能期缩短本组叶片是从孕穗至开花期伸展形成的，制造的光合产物主要供给籽粒生长发育，故又称为粒叶期31,第二节 玉米营养器官的生长,（三）叶的功能 叶主要进行光合作用和蒸腾作用，也有一定的吸收作用 （1）光合作用是叶片的叶绿体在光照下，把二氧化碳和水合成碳水化合物并放出氧气的过程 叶片内的叶绿体，就像是车间里的机器，它用太阳光做动力，以二氧化碳和水为原料，制造出葡萄糖，再进一步转化为淀粉、蛋白质、油脂和各类植物纤维。

吸收二氧化碳同时还可以净化空气 （2）蒸腾作用是叶肉细胞里的水分蒸发成水蒸气并通过气孔进入空气的过程一株玉米一生大约消耗200公斤水，盛夏，每株每天最多消耗4公斤蒸腾可以降低体温，防止叶片因受暴晒过热而影响工作32,第二节 玉米营养器官的生长,叶脉内的维管束同根茎的维管束是相连的，里面都充满水，当叶片蒸腾失水后，导管里的水就上升补充，因而形成一股由下向上的液流，根系吸收的氮磷钾等养分得以随水上升到地上部各器官 叶片气孔的开放需要有光照和水分两个条件，只有白天供水充足时气孔才能开放，光合作用所需的二氧化碳才能进入叶片玉米受旱时不长，就是光合作用受阻造成的 同光合作用相对立的过程，叫呼吸作用呼吸作用消耗光合产物，一般植物昼夜都在呼吸，而玉米在白天光照情况下，几乎不呼吸，节省养料的消耗，这也是玉米成为高产作物的重要生理特点33,第二节 玉米营养器官的生长,（四）叶在各器官建成中的作用 玉米叶对不同器官建成的作用，主要决定于叶合成的有。