1、玉 米 栽 培 学(Maize, Corn, Zea mays)第一章 概 论一、玉米生产的重要性一、玉米生产的重要性1. 玉米是重要的粮食作物玉米是重要的粮食作物 玉米是世界上三大粮食作物之一,其种植面积和产量玉米是世界上三大粮食作物之一,其种植面积和产量仅次于小麦和水稻而位居世界第三位,中国仅次于水稻居仅次于小麦和水稻而位居世界第三位,中国仅次于水稻居第二位,总产和单产均居粮食作物之首。第二位,总产和单产均居粮食作物之首。 2.2.玉米是高产作物(高产作物之王)玉米是高产作物(高产作物之王) 高产记录:高产记录:春玉米(美国,春玉米(美国,2002年)年)1849.5公斤公斤/亩亩 夏玉米
2、(山东莱州,夏玉米(山东莱州,1992,1096公斤公斤/亩)亩) 河南浚县河南浚县2005年夏玉米年夏玉米 15亩连片平均亩产亩连片平均亩产 达达1006公斤公斤/亩。亩。2007年年15亩连片平均亩产亩连片平均亩产 1064公斤公斤/亩亩 玉米高产的原因玉米高产的原因 玉米是玉米是C4植物,光合效率高;植物,光合效率高; 杂优利用最早、最好的作物;杂优利用最早、最好的作物; 株型合理,有利于光合产物的制造和运输株型合理,有利于光合产物的制造和运输 3. 玉米是重要的饲料作物玉米是重要的饲料作物 玉米是公认的饲料之王,玉米是公认的饲料之王,籽粒和茎叶籽粒和茎叶都是优质饲都是优质饲 料,其饲用
3、价值远高于小麦、大麦、燕麦和高粱,料,其饲用价值远高于小麦、大麦、燕麦和高粱, 公斤玉米1.3公斤大麦1.35公斤燕麦1.5公斤稻谷。在畜禽饲料中占有极其重要的地位。玉米作为发展畜在畜禽饲料中占有极其重要的地位。玉米作为发展畜牧业的优质饲料来源,有着广阔的应用前景。牧业的优质饲料来源,有着广阔的应用前景。|玉米与肉、奶、蛋的关系非同一般,在配合饲料中玉米占60%,有人说菜蓝子里有一半是玉米。|对玉米的态度一般分三部曲:|生活水平低时重视玉米做口粮;|生活水平提高丢掉玉米吃细粮;|生活再提高又重视玉米做饲料。4. 玉米是重要的工业原料作物玉米是重要的工业原料作物 玉米是重要的工业原料,是人类加工
4、利用最多的谷玉米是重要的工业原料,是人类加工利用最多的谷类作物,其深加工产品已超过类作物,其深加工产品已超过3000种。玉米籽粒、秸秆、种。玉米籽粒、秸秆、穗轴、苞叶等都是重要的工业原料。穗轴、苞叶等都是重要的工业原料。 三大玉米产品:淀粉,糖三大玉米产品:淀粉,糖(成本低成本低),油,油(保健油保健油) 由玉米可生产降解地膜,可降解塑料,液体燃料等由玉米可生产降解地膜,可降解塑料,液体燃料等 二、玉米生产概况和发展趋势二、玉米生产概况和发展趋势(一)世界玉米生产概况(一)世界玉米生产概况 玉米除南极洲外,世界各地都有种植,分布在南纬玉米除南极洲外,世界各地都有种植,分布在南纬40度和北纬度和
5、北纬50度之间。主要集中在北半球度之间。主要集中在北半球7月等温线在月等温线在20-27,无霜期,无霜期140-180天的温暖地区。天的温暖地区。 世界上最适宜种植玉米四大区域为:世界上最适宜种植玉米四大区域为: 美国中北部玉米带;美国中北部玉米带; 中国东北和华北平原中国东北和华北平原 欧洲的多瑙河流域欧洲的多瑙河流域 中南美洲的墨西哥、秘鲁等地区。中南美洲的墨西哥、秘鲁等地区。国家国家1 12 23 34 45 5种植面积种植面积(khmkhm2 2) )美国美国中国中国巴西巴西墨西哥墨西哥印度印度2904129041238622386211808118088235823564006400
6、总产量(总产量(ktkt) )美国美国中国中国巴西巴西墨西哥墨西哥阿根廷阿根廷245999245999117057117057341583415818219182191559615596高产纪录高产纪录 27742.5kg/hm27742.5kg/hm2 2( 1849.5kg/( 1849.5kg/亩,美国,材欧德,亩,美国,材欧德,20022002年)年)世界玉米主产国种植面积、总产、高产纪录(世界玉米主产国种植面积、总产、高产纪录(1997-2001) (二)中国玉米生产概况(二)中国玉米生产概况 玉米在我国已有玉米在我国已有400400多年的种植历史,与其它作物相多年的种植历史,与其它
7、作物相比栽培历史最短,发展速度最快。我国的玉米种植面积和比栽培历史最短,发展速度最快。我国的玉米种植面积和总产量均仅次于美国而居世界第二位。玉米单产水平为总产量均仅次于美国而居世界第二位。玉米单产水平为4703kg/hm4703kg/hm2 2,超过世界平均水平(,超过世界平均水平(4296kg/hm4296kg/hm2 2 )。)。 玉米已经成为仅次于水稻的第玉米已经成为仅次于水稻的第二二大作物,是我国重大作物,是我国重要的粮食作物、饲料作物和工业原料作物,在国民经济中要的粮食作物、饲料作物和工业原料作物,在国民经济中占有相当重要的地位。占有相当重要的地位。 近近2020年,由于管理水平的提
8、高和科技的进步,我国年,由于管理水平的提高和科技的进步,我国玉米生产发展迅速,种植面积增加了玉米生产发展迅速,种植面积增加了18.5%18.5%,单产水平提,单产水平提高了高了33.5%33.5%,总产量增加,总产量增加58.3%58.3%。我国玉米主产省区种植面积、总产、单产(据90年代统计资料)省区省区1 12 23 34 45 5种植面积种植面积山东山东黑龙江黑龙江吉林吉林河北河北河南河南(khmkhm2 2) ) 2574257423062306229422942280228020462046总产量总产量吉林吉林山东山东黑龙江黑龙江河北河北河南河南(ktkt) )15398153981
9、3792137921165111651102361023693749374单产单产 (kg/hmkg/hm2 2)吉林吉林辽宁辽宁新疆新疆内蒙内蒙江苏江苏6711.06711.05785.45785.45683.05683.05556.45556.45425.75425.7我国玉米种植产区划分分区依据: 当地农业自然资源特点(热量、光照、水分等);当地农业自然资源特点(热量、光照、水分等); 所处的地理位置及其形成和发展的历史;所处的地理位置及其形成和发展的历史; 各地玉米间、套、复种等种植制度的特点;各地玉米间、套、复种等种植制度的特点; 玉米在粮食作物中所占的地位、比重及发展前景。玉米在粮
10、食作物中所占的地位、比重及发展前景。6个产区: 北方春播玉米区北方春播玉米区 黄淮海夏播玉米区黄淮海夏播玉米区 西南山地玉米区西南山地玉米区 南方丘陵玉米区南方丘陵玉米区 西北灌溉玉米区西北灌溉玉米区 青藏高原玉米区青藏高原玉米区(三)通辽市玉米生产概况(三)通辽市玉米生产概况 玉米在通辽市已有玉米在通辽市已有100100多年的种植历史,通辽市处在多年的种植历史,通辽市处在北纬北纬4040-45-45之间,气候和自然条件都适于玉米的生产,之间,气候和自然条件都适于玉米的生产,是我国玉米种植的最适区域之一(玉米黄金带,通辽市两是我国玉米种植的最适区域之一(玉米黄金带,通辽市两黄产业)。建国以来,
11、玉米生产得到了迅速的发展,种植黄产业)。建国以来,玉米生产得到了迅速的发展,种植面积、单产和总产都有了显著的提高。面积、单产和总产都有了显著的提高。年份年份种植面积(万种植面积(万hm2)单产(单产(kg/ hm2)总产量(万总产量(万t)19143.26495.01.645194992.9716.067196095.3977.0921970112.91928.0217.51980168.03172.0533.01990217.74410.0960.52000220.14883.01075.02004230.5三、我国玉米栽培科学的发展三、我国玉米栽培科学的发展 建国以来,我国玉米栽培科研的发
12、展经历了建国以来,我国玉米栽培科研的发展经历了4个阶段:个阶段: 1. 以总结农民丰产经验、推广实用技术为主的阶段;以总结农民丰产经验、推广实用技术为主的阶段; 2. 开展玉米栽培理论研究,探索玉米高产规律及农业开展玉米栽培理论研究,探索玉米高产规律及农业措施对玉米生长发育的影响,提出新理论、新方法和新观措施对玉米生长发育的影响,提出新理论、新方法和新观点的阶段(点的阶段(80年代);年代); 3. 结合农业区域综合治理,进行玉米高产开发和综合结合农业区域综合治理,进行玉米高产开发和综合栽培技术的研究阶段(栽培技术的研究阶段(90年代);年代); 4. 围绕玉米高产光合机理、源库关系、籽粒建成
13、围绕玉米高产光合机理、源库关系、籽粒建成 以及以及集成栽培技术措施进行研究,对传统的群体结构观念和理集成栽培技术措施进行研究,对传统的群体结构观念和理论有所突破,并提出高产、优质、高效及绿色无公害栽培,论有所突破,并提出高产、优质、高效及绿色无公害栽培,形成较为完善的栽培技术体系的阶段(现阶段)。形成较为完善的栽培技术体系的阶段(现阶段)。(一)玉米栽培科学研究进展(一)玉米栽培科学研究进展 研究对象:研究对象:已经从单一作物的研究扩展到两作多作已经从单一作物的研究扩展到两作多作复合群体,乃至有关连作、轮作等有关栽培技术;复合群体,乃至有关连作、轮作等有关栽培技术; 研究目标:研究目标:已经从
14、单纯的追求产量发展到着眼于已经从单纯的追求产量发展到着眼于高高产、优质、高效、安全、生态产、优质、高效、安全、生态; 研究领域研究领域: 已经从单纯的研究农田的自然性、生物已经从单纯的研究农田的自然性、生物性、生产性性、生产性, ,延伸到产前、产中、产后等整个产业系统。延伸到产前、产中、产后等整个产业系统。(二)我国玉米生产的主要增产措施(二)我国玉米生产的主要增产措施 选育和推广大批高产抗病杂交种;选育和推广大批高产抗病杂交种; 合理增加种植密度,提高光能利用率;合理增加种植密度,提高光能利用率; 增加肥料投入,优化施肥技术;增加肥料投入,优化施肥技术; 发展灌溉,提高水分利用效率;发展灌溉
15、,提高水分利用效率; 建立病虫草害综合防治体系;建立病虫草害综合防治体系; 推广地膜覆盖、育苗移栽等栽培技术。推广地膜覆盖、育苗移栽等栽培技术。(三)我国玉米生产发展前景(三)我国玉米生产发展前景 根据今后对玉米的需求和现在的生产规模和水平,根据今后对玉米的需求和现在的生产规模和水平,专家预测:专家预测: 20102010年:玉米种植面积将达到年:玉米种植面积将达到28002800万公顷,万公顷, 单产单产55005500千克千克/ /公顷,总产公顷,总产1.541.54亿吨;亿吨; 20202020年:玉米种植面积将达到年:玉米种植面积将达到29002900万公顷,万公顷, 单产单产6000
16、6000千克千克/ /公顷,总产量公顷,总产量1.741.74亿吨;亿吨; 20302030年:玉米种植面积达到年:玉米种植面积达到30003000万公顷,万公顷, 单产达单产达70007000千克千克/ /公顷,总产达公顷,总产达2.12.1亿吨。亿吨。(四)我国玉米生产的发展策略和措施(四)我国玉米生产的发展策略和措施策略:策略: 1. 1. 把玉米逐步转变为粮食、饲料和经济作物,确立把玉米逐步转变为粮食、饲料和经济作物,确立玉米在饲料中的主导地位;玉米在饲料中的主导地位; 2. 2. 由单纯的产量型生产转变为质量型生产;由单纯的产量型生产转变为质量型生产; 3. 3. 由单纯的原料型生产
17、转变为种、养、加综合型生由单纯的原料型生产转变为种、养、加综合型生产;产; 4. 4. 重视玉米的深层次开发利用,开拓国内外市场,重视玉米的深层次开发利用,开拓国内外市场,把玉米生产优势转化为经济优势。把玉米生产优势转化为经济优势。措施:措施: 1. 1. 加速优质高效的玉米生产基地建设,分区建立优加速优质高效的玉米生产基地建设,分区建立优质高效的玉米生产基地;质高效的玉米生产基地; 2. 2. 依靠科技进步降低玉米生产成本,保证玉米高产依靠科技进步降低玉米生产成本,保证玉米高产稳产,拓宽国内外市场;稳产,拓宽国内外市场; 3. 3. 统筹玉米生产的发展,合理规划玉米产区布局,统筹玉米生产的发
18、展,合理规划玉米产区布局,因地制宜制定发展规划;因地制宜制定发展规划; 4. 4. 重视现代科学技术和传统精细农艺相结合,达到重视现代科学技术和传统精细农艺相结合,达到良种、良田、良法配套,实现玉米生产的高产量、高品良种、良田、良法配套,实现玉米生产的高产量、高品质和高效益;质和高效益; 5. 5. 因地制宜,大力发展专用玉米生产,提高玉米因地制宜,大力发展专用玉米生产,提高玉米的经济价值、营养价值和加工价值;的经济价值、营养价值和加工价值; 6. 6. 大力发展饲料工业,促进玉米转化增值;大力发展饲料工业,促进玉米转化增值; 7. 7. 建立玉米工业体系,促进玉米的初加工和深加建立玉米工业体
19、系,促进玉米的初加工和深加 工,实现加工增值。工,实现加工增值。第二章 玉米栽培的生物学基础 第一节第一节 玉米的起源、传播和分类玉米的起源、传播和分类一、一、 起源起源 关于玉米的起源有着多种学说:关于玉米的起源有着多种学说:1. 蒙哥马利共同祖先学说:认为玉米、大刍草、摩擦禾来蒙哥马利共同祖先学说:认为玉米、大刍草、摩擦禾来自共同的祖先,以后在不同的条件下发育成不同的种族;自共同的祖先,以后在不同的条件下发育成不同的种族;2. 圣希莱尔有稃种学说:认为玉米起源于有稃玉米;圣希莱尔有稃种学说:认为玉米起源于有稃玉米;3. 阿谢森大刍草学说:认为玉米起源于大刍草;阿谢森大刍草学说:认为玉米起源
20、于大刍草;4. 曼格斯多夫三重学说:栽培玉米起源于有稃玉米,大刍草曼格斯多夫三重学说:栽培玉米起源于有稃玉米,大刍草不是玉米的祖先,而是玉米的后代,大多数现代玉米都具不是玉米的祖先,而是玉米的后代,大多数现代玉米都具有大刍草或摩擦禾的遗传种质。有大刍草或摩擦禾的遗传种质。第一节第一节 玉米的起源、传播和分类玉米的起源、传播和分类大刍草植株细小,茎秆瘦弱,丛生,植株顶端有一个很小的穗状花序,籽粒在一个脆弱的花轴上排成对生的单行,易脱落,种子上却着生一层极硬的、发亮的、象甲虫似的外壳,保护种子免受鸟兽的危害。大刍草还有一种十分特殊的功能,就是它的根部生长着极为强大的、密集的侧枝,尤如今天栽培玉米强
21、大的气生根一样。 第一节第一节 玉米的起源、传播和分类玉米的起源、传播和分类人类最早把玉米作为栽培作物种植的时人类最早把玉米作为栽培作物种植的时候,可能是无意识地就开始对玉米果穗候,可能是无意识地就开始对玉米果穗进行人工选择了。进行人工选择了。玉米有一个坚硬的、不易腐烂的木质穗玉米有一个坚硬的、不易腐烂的木质穗轴。不同时期的玉米穗轴化石,可以看轴。不同时期的玉米穗轴化石,可以看到一部完整的进化史。到一部完整的进化史。野生玉米野生玉米 穗轴长穗轴长2.4cm,人工栽培后人工栽培后 穗轴增至穗轴增至5.5cm;16世纪初世纪初 穗轴增至穗轴增至13cm。 现在现在 穗轴增至穗轴增至22cm自然驯化
22、和人工选择的威力是巨大的!自然驯化和人工选择的威力是巨大的!人工栽培穗轴的进化 玉米起源于美洲大陆玉米起源于美洲大陆,关于起源中心仍有不同的观点:,关于起源中心仍有不同的观点:1. 瓦维洛夫等认为玉米起源地在瓦维洛夫等认为玉米起源地在中美洲中美洲的墨西哥、危地马的墨西哥、危地马拉和洪都拉斯;拉和洪都拉斯;2. 达尔文等认为玉米起源地在达尔文等认为玉米起源地在南美洲南美洲的秘鲁和智利沿岸的的秘鲁和智利沿岸的半荒漠地带;半荒漠地带;3. 曼格斯多夫等认为玉米有两个起源地,曼格斯多夫等认为玉米有两个起源地,初生起源中心初生起源中心在在南美洲的亚马孙河流域,包括巴西、玻利维亚、阿根廷南美洲的亚马孙河流
23、域,包括巴西、玻利维亚、阿根廷等地,中美洲的墨西哥和秘鲁则是等地,中美洲的墨西哥和秘鲁则是第二起源中心第二起源中心;4. 叶卡索夫等认为玉米有多个起源中心,软质型玉米起叶卡索夫等认为玉米有多个起源中心,软质型玉米起源中心在哥伦比亚,硬粒种玉米起源中心在秘鲁,马齿源中心在哥伦比亚,硬粒种玉米起源中心在秘鲁,马齿型和爆裂型玉米起源中心在墨西哥,甜质种和有稃种玉型和爆裂型玉米起源中心在墨西哥,甜质种和有稃种玉米起源中心在巴拉圭;米起源中心在巴拉圭;5. 近年来的研究表明,我国的云南、广西一带也可能是玉近年来的研究表明,我国的云南、广西一带也可能是玉米的起源地之一。米的起源地之一。玉米的起源和分布区域
24、玉米的起源和分布区域玉米的起源玉米的起源在墨西哥、秘鲁以及智利、哥伦比亚等地古墓中出土的文物,以及古代众多的建筑物上,都发现有古代印第安人遗留下来的玉米印迹,昂第安人崇敬地把玉米植株和果穗的图象绘画在庙宇上,塑造在神象上,绘织在衣物上,镶嵌在陶器上。墨西哥传说中的特拉洛克神(Tlaloce),就是印第安人崇敬的玉米神,广义上说,就是肥沃之神,雨水之神,丰收之神。许多印第安部落以玉米命名,称之为“玉米族”、“青玉米族”。 二、二、 传播传播 1 6世纪之后,玉米沿着世纪之后,玉米沿着3条路线传播到世界各地:条路线传播到世界各地: 第一条路线:第一条路线:由美洲大陆首先传到西班牙,然后沿地由美洲大
25、陆首先传到西班牙,然后沿地中海航线传播到意大利、希腊和土耳其,经此由比利牛斯中海航线传播到意大利、希腊和土耳其,经此由比利牛斯山传入法国和德国,山传入法国和德国,1562年玉米传入英国,其后由土耳其年玉米传入英国,其后由土耳其再传入罗马尼亚、波兰等一些东欧国家,大约再传入罗马尼亚、波兰等一些东欧国家,大约17世纪末传世纪末传入俄国;入俄国; 第二条路线:第二条路线:16世纪初,伴随着各国的商业往来,玉世纪初,伴随着各国的商业往来,玉米从突尼斯传入埃及、埃塞俄比亚、苏丹等国家,其后沿米从突尼斯传入埃及、埃塞俄比亚、苏丹等国家,其后沿着贩卖黑奴的路线,传入南非许多国家;着贩卖黑奴的路线,传入南非许
26、多国家; 第三条路线:第三条路线:大约大约16世纪世纪30年代,玉米一路通过陆路年代,玉米一路通过陆路从土耳其、伊朗、阿富汗传入东亚,另一路通过东方航线从土耳其、伊朗、阿富汗传入东亚,另一路通过东方航线传播至印度和东南亚各国。传播至印度和东南亚各国。玉米的起源地、传播路线和分布区域玉米的起源地、传播路线和分布区域 关于玉米传入我国的年代和路径,目前还没有定论,关于玉米传入我国的年代和路径,目前还没有定论,目前比较公认的玉米传入我国的时间大约是目前比较公认的玉米传入我国的时间大约是16世纪初期,世纪初期,农史学术界认为,玉米可能沿着农史学术界认为,玉米可能沿着3条路线传播到我国:条路线传播到我国
27、: 第一条路线:第一条路线:由西班牙传到麦加,再由麦加经过中亚由西班牙传到麦加,再由麦加经过中亚细亚传到我国的西北地区,从西北再传到内陆各省份;细亚传到我国的西北地区,从西北再传到内陆各省份; 第二条路线:第二条路线:先从北欧传到印度、缅甸等地,再由印先从北欧传到印度、缅甸等地,再由印度或缅甸引种到我国西南地区的云南、贵州、四川等地,度或缅甸引种到我国西南地区的云南、贵州、四川等地,尔后向北传到陕西、甘肃、山西等地,向东传播到广西、尔后向北传到陕西、甘肃、山西等地,向东传播到广西、湖南、湖北、浙江等地;湖南、湖北、浙江等地; 第三条路线:第三条路线:先从欧洲传到菲律宾,再经海路传入我先从欧洲传
28、到菲律宾,再经海路传入我国东南沿海各省。国东南沿海各省。 从现有的资料看,玉米最早从东南沿海传入我国的可从现有的资料看,玉米最早从东南沿海传入我国的可能性不大,从西北陆路传入的证据也不足,玉米从西南陆能性不大,从西北陆路传入的证据也不足,玉米从西南陆路传入我国的可能性最大。路传入我国的可能性最大。三、三、 分类分类 玉米(玉米(Zea maysZea mays L. L.) )在植物学分类上属于禾本科玉米在植物学分类上属于禾本科玉米属,学名玉蜀黍属,学名玉蜀黍, ,也称作苞谷、苞米、玉茭等。也称作苞谷、苞米、玉茭等。(一)按生育期分类:(一)按生育期分类:1. 早熟种:早熟种: 生育期春播生育
29、期春播85-100天,夏播天,夏播70-85天,积温天,积温2000-2200,植株较矮,叶数较少,一般,植株较矮,叶数较少,一般14-18叶,叶,籽粒较小,千粒重约籽粒较小,千粒重约150-250克,如烟单克,如烟单15号等;号等;2. 中熟种中熟种 :生育期春播:生育期春播100-120天,夏播天,夏播85-95天,积温天,积温2300-2500,植株高度一般处于早熟种和晚熟种之间,植株高度一般处于早熟种和晚熟种之间,一般一般16-20叶,果穗大小中等,产量较高,千粒重约叶,果穗大小中等,产量较高,千粒重约250-300克,适应地区较广,如豫玉克,适应地区较广,如豫玉1、2号等;号等;3.
30、 晚熟种:生育期春播晚熟种:生育期春播120-150天,夏播天,夏播96天以上,积温天以上,积温大于大于2500,植株高大,叶数较多,一般,植株高大,叶数较多,一般21-25叶,籽叶,籽粒大,千粒重约粒大,千粒重约300克,如掖单克,如掖单13号等。号等。(二)按植株形态分类:(二)按植株形态分类:1. 紧凑型:株形紧凑,叶片上举,穗位上茎叶夹角小紧凑型:株形紧凑,叶片上举,穗位上茎叶夹角小于于15 ,受光姿势好,适应密植,如郑单,受光姿势好,适应密植,如郑单958等;等;2. 平展型:株形松散,穗位上茎叶夹角大于平展型:株形松散,穗位上茎叶夹角大于30,不,不耐密植,如沈单耐密植,如沈单7号
31、等;号等; 3. 半紧凑型:处于上面二者之间,如农大半紧凑型:处于上面二者之间,如农大108等。等。(三)(三) 按籽粒结构及形态分类:按籽粒结构及形态分类:1. 硬粒型硬粒型 2. 马齿型马齿型 3. 半马齿型半马齿型 4. 甜质型甜质型 5. 糯质型糯质型 6. 爆裂型爆裂型 7. 蜡质型蜡质型 8. 有稃种有稃种 9. 粉质型粉质型马齿型玉米马齿型玉米半马齿型玉米半马齿型玉米不同籽粒类型玉米果穗形态比较不同籽粒类型玉米果穗形态比较第二节第二节 玉米的生长和发育玉米的生长和发育玉米生活史玉米生活史玉米的生育时期玉米的生育时期 玉米的生育时期是指某种新器官出现,使植株形态发玉米的生育时期是指
32、某种新器官出现,使植株形态发生特征性变化的日期。常用的生育时期有:生特征性变化的日期。常用的生育时期有: 播种期:播种的日期播种期:播种的日期 出苗期:苗高出苗期:苗高2-32-3厘米,第一片真叶展开的时期厘米,第一片真叶展开的时期 拔节期:茎基部节间开始伸长的日期拔节期:茎基部节间开始伸长的日期 抽雄期:雄穗主轴从顶叶露出抽雄期:雄穗主轴从顶叶露出3-53-5厘米的日期厘米的日期 开花期:雄穗主轴小穗开始开花的日期开花期:雄穗主轴小穗开始开花的日期 吐丝期:雌穗花丝从苞叶伸出吐丝期:雌穗花丝从苞叶伸出2-32-3厘米的日期厘米的日期 成熟期:果穗中下部籽粒乳线消失,胚位下方尖冠处成熟期:果穗
33、中下部籽粒乳线消失,胚位下方尖冠处出现黑色层的日期出现黑色层的日期乳线乳线拔节期拔节期小喇叭口期小喇叭口期大喇叭口期大喇叭口期抽雄期抽雄期吐丝期吐丝期成熟期成熟期玉米的生育阶段玉米的生育阶段 玉米营养和生殖器官的分化发育在全生育过程中表现有玉米营养和生殖器官的分化发育在全生育过程中表现有明显的主次关系,按其形态特征和生长性质,可将其生育期明显的主次关系,按其形态特征和生长性质,可将其生育期划分为不同的生育阶段:划分为不同的生育阶段: 1. 苗期苗期 从播种期至拔节期从播种期至拔节期,包括种子发芽、出苗及幼,包括种子发芽、出苗及幼苗生长等过程,此期玉米主要进行根茎叶的分化和生长,是苗生长等过程,
34、此期玉米主要进行根茎叶的分化和生长,是营养生长阶段;营养生长阶段; 2. 穗期穗期 从拔节期至雄穗开花期从拔节期至雄穗开花期,此期是玉米营养器官,此期是玉米营养器官生长与生殖器官发育并进的阶段,玉米根茎叶等营养器官旺生长与生殖器官发育并进的阶段,玉米根茎叶等营养器官旺盛生长并基本建成并完成雄穗和雌穗的分化发育;盛生长并基本建成并完成雄穗和雌穗的分化发育; 3. 花粒期花粒期 从雄穗开花期到籽粒成熟期从雄穗开花期到籽粒成熟期,此期是玉米的生,此期是玉米的生殖生长阶段,玉米完成开花、吐丝、受精、结实的过程直至殖生长阶段,玉米完成开花、吐丝、受精、结实的过程直至成熟。成熟。玉米的生育阶段玉米的生育阶
35、段一、玉米的营养器官一、玉米的营养器官(一)根(一)根 玉米根系具有吸收养分、水分,固定支持及合成多种活玉米根系具有吸收养分、水分,固定支持及合成多种活性物质的功能。玉米根属须根系,由胚根和节根组成。性物质的功能。玉米根属须根系,由胚根和节根组成。 初生胚根 (1条)胚根 次生胚根 (37条)种子根(1.)胚根又叫种子根,植物学上称初生根系,种子胚胎发育时由胚植物学上称初生根系,种子胚胎发育时由胚柄分化发育而成,是苗期吸收肥水的主要根系,且柄分化发育而成,是苗期吸收肥水的主要根系,且全生育全生育期都有生理功能期都有生理功能。初生胚根种子萌发时,首先突破胚根鞘伸出的幼根,垂直向下生长,长20-4
36、0cm。次生胚根在中胚轴的基部长出3-7条幼根,实际是第一层节根。胚根的功能:供应幼苗出土后2-3周内所需的水分和养分。(2.) 节根节根不定根,着生于节间,居间分生组织基部,植物植物学上称次生根学上称次生根。玉米的主要根系。地下节根(次生根地下节根(次生根)发生在靠近胚芽鞘节上,随着茎的生长,按照向顶的次序生长,一般有4-7层,每层4-6条根,在节上呈轮生轮生状态。地上节根又叫气生根、支持根约2-3层,依据肥水而定,每层的条数约10-20条。玉米的总根数约为50-120条,一般玉米的根长可达1-2km。生长方向:自下而上生长方向:自下而上玉米根长逐层减少,根粗逐层增加,但最上层又减少。根层间
37、距逐渐加长。2.根的生长根的生长根的生长表现为重量重量和长度长度的增加,根重对维持地上部生长和功能比根条数更为重要。出苗时,根重占一生最大根重0.33%拔节,根重占一生最大根重10%抽雄散粉期达到最大。 散粉后,根重降低,根系衰老。3.根的分布根的分布玉米根的分布一般在深1m左右,分布范围直径1m左右,主要集中于茎杆周围15-20cm内。 0-20cm0-20cm,根重占总根重的,根重占总根重的60%60%左右;左右; 0-30cm0-30cm,根重占总根重的,根重占总根重的80%80%左右;左右; 0-50cm0-50cm,根重占总根重的,根重占总根重的90%90%左右;左右;4.根的功能根
38、的功能吸收功能吸收功能 (absorption) 很多根毛,且根汁液渗透压高,吸收水分和养分,一般较高层次的根吸收能力更强,从上至下,各层根的吸收能力呈递减趋势。0-20cm水平范围内是吸收的活跃区。固定支持功能固定支持功能(fixation) 合成功能合成功能(synthesis) 根是合成氨基酸和生理活性物质的重要器官,尤其是气生根合成功能更强。5.影响根系生长的因素影响根系生长的因素(1)品种)品种 一般生育期较长的根层数也多;(2)温度)温度 根系最适地温24-25 ,过低根系停止生长,40 则抑制生长。(3)水分)水分 水分适宜,根系生长迅速,过多不利于根系生长,尤其苗期(芽涝)。(
39、4)养分)养分 土壤肥沃,根系发达,土壤贫瘠,根系生长不良。根具有“向肥性”。(5)氧气)氧气 玉米称为“中耕作物”,需氧多,中耕可以促进根系生长。(二)茎(二)茎 玉米的茎具有输导、支持和贮存功能,由节和节间组成,玉米的茎具有输导、支持和贮存功能,由节和节间组成,结构上由表皮、基本组织和维管束系统构成。结构上由表皮、基本组织和维管束系统构成。(二)茎(二)茎1.茎的形态茎的形态粗壮、高大,中部有髓,中实,根据茎的高低可将玉米分为: 矮杆型:株高低于2m 中杆型:株高2-2.7m 高杆型:株高大于2.7m玉米茎杆有: 节节 16-24个节 1-4节不伸长,1-6节密集地下 节间节间 节与节之间
40、下部茎节上的腋芽长成的侧枝叫分蘖,应早除掉。2.功能功能(1)支持作用支持作用 支持叶片,均匀分布(2)输导作用输导作用 茎中的维管束是根与花、叶、 果穗之间的运输通道。(3)贮藏作用贮藏作用 可以贮藏糖分。3.茎的生长茎的生长胚轴 茎杆 种子成熟种子成熟 拔节前拔节前 拔节后拔节后茎节原始体 未伸长的茎节 茎节伸长 散粉后散粉后加粗 茎节停止生长每个节间从开始伸长到定长大约需要6-14天,伸长同时也不断增粗。4.4.影响茎杆生长的因素影响茎杆生长的因素(1 1)温度)温度 最适温度最适温度24-28 24-28 ,10-12 30 30 随温度升高,生长速度降低。随温度升高,生长速度降低。(
41、2 2)养分)养分 需要需要NPKNPK充足且比例合适,充足且比例合适,NPNP丰富丰富缺缺K K时,节间易碎和倒伏,严重缺时,节间易碎和倒伏,严重缺P P植株矮缩。植株矮缩。(3 3)光照)光照 短日照作物,光周期和光照强度都短日照作物,光周期和光照强度都有影响,增加日照时数,可延长营养生长,茎节有影响,增加日照时数,可延长营养生长,茎节增多。增多。 (4 4)水分)水分 水分不足对地上部生长影响大于地水分不足对地上部生长影响大于地下部,拔节到抽雄期缺水,易出现下部,拔节到抽雄期缺水,易出现“卡脖旱卡脖旱”。(三)叶(三)叶 叶是玉米进行光合作用和蒸腾作用的重要器官,还具有叶是玉米进行光合作
42、用和蒸腾作用的重要器官,还具有一定的吸收功能。一定的吸收功能。 (三)叶(三)叶1.形态结构形态结构 叶片 完全叶 着生茎杆上 叶鞘 叶舌 不完全叶 胚芽鞘、苞叶、盾片 (1)叶片结构 表皮 上表皮 大型运动细胞 支持叶面平展和 下表皮 降低蒸腾 叶肉 叶肉维管束有特别发达的维管束鞘,维 维管束 管束鞘细胞内含有许多特殊化的叶绿。“棒三叶棒三叶” ” 穗位叶及穗位叶及上、下两叶上、下两叶“胚叶胚叶” ” 玉米最玉米最初的初的5-65-6片叶,叶面光滑。片叶,叶面光滑。判断叶位判断叶位棒三叶胚叶(2)叶鞘 叶鞘肥厚、坚韧,紧包节间,有加固保护茎秆和贮存养分的作用。 (3)叶舌 着生于叶片和叶鞘的
43、交接处,无色薄膜 ,有防止雨水、病虫侵染的作用。叶环:叶片与叶鞘交接外侧。苞叶叶鞘叶环叶舌叶片2.叶的生长叶的生长(1)叶片生长最初3片叶 靠种子贮藏的营养,出现较快;4-6片叶则出现较慢,7-12片也出现加快,之后叶片出现速度变慢。玉米叶片展开时间玉米叶片展开时间:不同叶位有明显差别,一般中部叶面积较大的展开时间长,上、下部叶片较下的展开时间短。叶面积计算: 用系数法,公式:单叶面积(cm2)=叶片中脉长度(cm) 叶片最 大宽度(cm) 0.75 单株叶面积=单叶面积(2)叶片组分类)叶片组分类根据叶面积大小叶面积大小和生长速度生长速度,一株叶片可分为4组:第第1叶组叶组(1-6叶)面积最
44、小,生长速度慢,功能期短, 30天左右,供长中心是根根,又叫根叶根叶组组第2叶组(7-11叶)面积较大,生长速度快,功能期长, 30-60天,供长中心是茎杆和雄穗茎杆和雄穗,又叫茎叶茎叶组组第第3叶组叶组(12-16)面积最大,生长速度快而稳,功能期最长, 60-63天,供长中心是雌穗雌穗,又叫穗叶穗叶组组第第4叶组叶组(17-顶叶)顶叶)面积较小,生长速度下降,功能期短, 40-45天,供长中心是子粒子粒,又叫粒叶粒叶组组3.叶片的功能叶片的功能(1)光合作用)光合作用 C4作物,光合效率高,棒三叶光合能力最强,对子粒贡献最大。(2)蒸腾作用)蒸腾作用 叶表皮气孔对外交换,蒸散水分,降低叶温
45、(3)吸收作用)吸收作用 叶表面气孔和表皮细胞能吸收液态矿质元素,“根外追肥”“叶面喷施” 4.影响叶片生长的因素影响叶片生长的因素(1)光照)光照 光周期和光照度对叶片数量和大小都有影响(2)温度)温度 影响叶片数、出生和生长速度及大小,31-32 生长最快。(3)施肥)施肥 是促控叶片生长的重要手段,施肥显著增加叶 面积和叶的功能期。(4)水分)水分 水分的多少直接影响叶片的寿命、功能和生长。二、玉米的生殖器官二、玉米的生殖器官(一)花与花序(一)花与花序 玉米雌雄同株,两种单性花序异位着生,是典型的异花玉米雌雄同株,两种单性花序异位着生,是典型的异花授粉作物。授粉作物。雄花序雄花序 玉米
46、的雄花序又称雄穗,属圆锥花序,着生于茎秆顶玉米的雄花序又称雄穗,属圆锥花序,着生于茎秆顶部,由主轴和侧枝组成部,由主轴和侧枝组成 雄穗上着生成对排列的小雄穗上着生成对排列的小穗,小穗由护颖包着两朵雄花。穗,小穗由护颖包着两朵雄花。每朵雄花由每朵雄花由1个内颖、个内颖、1片护颖和片护颖和3个雄蕊组成,雄蕊的花丝顶端个雄蕊组成,雄蕊的花丝顶端着生花药,每花药约有着生花药,每花药约有2500粒粒花粉。花粉。 玉米抽穗后玉米抽穗后2-5天开始开花,天开始开花,开花顺序是从主轴中上部开始,开花顺序是从主轴中上部开始,然后向上向下同时进行,分支的然后向上向下同时进行,分支的小花开放顺序和主轴相同。一般小花
47、开放顺序和主轴相同。一般始花后始花后2-5天为盛花期,以上午天为盛花期,以上午7-11时开花最盛。时开花最盛。雌花序雌花序 玉米的雌花序又称雌穗,属肉穗花序,由叶腋的腋芽发育而成。玉米的雌花序又称雌穗,属肉穗花序,由叶腋的腋芽发育而成。雌穗是一个变态的侧枝,果穗生于侧枝的顶雌穗是一个变态的侧枝,果穗生于侧枝的顶端端,侧枝是由短缩的节和节间组成的,通常称穗柄。枝上每一节着生一变态叶,即苞叶。枝上每一节着生一变态叶,即苞叶。 苞叶穗柄穗轴 穗轴节很细密,每节着生成对排列成行的两个小穗,每穗轴节很细密,每节着生成对排列成行的两个小穗,每一小穗基部两侧各着生一个护颖,每一小穗内有两朵雌花,一小穗基部两
48、侧各着生一个护颖,每一小穗内有两朵雌花,上位花发育结实,下位花退化。其中结实的小花由上位花发育结实,下位花退化。其中结实的小花由1个内颖、个内颖、1片外颖和一个雌蕊和退化的雌蕊组成,雌蕊由子房、花柱片外颖和一个雌蕊和退化的雌蕊组成,雌蕊由子房、花柱和柱头组成。另一个退化的小花仅有膜质的内、外颖和退化和柱头组成。另一个退化的小花仅有膜质的内、外颖和退化的雌、雄蕊痕迹。的雌、雄蕊痕迹。 (二)玉米雌雄穗的分化和发育(二)玉米雌雄穗的分化和发育 1. 1. 雄穗的分化和发育雄穗的分化和发育(1 1)生长锥未伸长期:生长锥突起,长宽差别较小,此时茎)生长锥未伸长期:生长锥突起,长宽差别较小,此时茎尚未
49、开始拔节,是雄穗分化的原始阶段;尚未开始拔节,是雄穗分化的原始阶段;(2 2)生长锥伸长期:茎顶生长锥开始显著伸长,长大于宽;)生长锥伸长期:茎顶生长锥开始显著伸长,长大于宽;(3 3)小穗分化期:生长锥中部出现小穗原基,基部出现分支)小穗分化期:生长锥中部出现小穗原基,基部出现分支原基,是进入小穗分行期的标志;原基,是进入小穗分行期的标志;(4 4)小花分化期:生长锥中部小穗原基分化出两个大小不等)小花分化期:生长锥中部小穗原基分化出两个大小不等的小花原基,标志着进入小花分化期;的小花原基,标志着进入小花分化期;(5 5)性器官形成期:雄蕊原始体迅速伸长,花粉囊中的花粉)性器官形成期:雄蕊原
50、始体迅速伸长,花粉囊中的花粉母细胞形成四分体,标志着雄穗分化进入性器官发育形母细胞形成四分体,标志着雄穗分化进入性器官发育形成期,这时雄穗体积迅速增大,不久即进入抽雄期。成期,这时雄穗体积迅速增大,不久即进入抽雄期。2. 2. 雌穗的分化和发育雌穗的分化和发育(1)生长锥未伸长期:生长锥尚未伸长,长宽差别较)生长锥未伸长期:生长锥尚未伸长,长宽差别较小;小;(2)生长锥伸长期:生长锥显著伸长,长大于宽;)生长锥伸长期:生长锥显著伸长,长大于宽;(3)小穗分化期:生长锥进一步伸长,出现小穗原基;)小穗分化期:生长锥进一步伸长,出现小穗原基;(4)小花分化期:雌穗中下部的小穗开始分化出两个)小花分
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