玉米喷施尿素抽穗底叶发黄追施尿素还能有效果吗?

>> 给玉米施穗肥一亩用多少尿素?
给玉米施穗肥一亩用多少尿素?
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&&& 玉米的穗肥是非常重要的,穗肥施加的好,可以让玉米长势更加地好,那么一亩地需要多少肥料呢,施加的话应该需要多少?&&& 这个量就要去细细地考究了,施肥量多少如果不合适,会造成肥料的浪费,也有可能会造成危害。追施穗肥不但可以提高光合作用效率,促进穗位叶片及其上下几片叶的生长,而且能使叶片延长寿命,促进籽粒饱满。穗肥施用时间与玉米品种及地力情况有关。一般来说,早熟品种在可见叶15-16片或展开叶8-10片时;中晚熟品种在可见叶15-17片或展开叶11-12片时施用为宜,基肥充足、生长旺盛的地块,可适当迟施穗肥,以全田有少量植株开始抽雄时为宜;基肥不足的瘦地生长势差,穗肥则宜早施。穗肥应选用速效性氮肥,一般每亩穴施或条施碳铵25-35公斤,若选用尿素,每亩施7.5-10公斤就可以了。
回答者:晓平
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相关百科问答:涝店镇史东村村民雨后及时对玉米追施尿素
涝店镇史东村村民雨后及时对玉米追施尿素
19:43:00&&&编辑:吴芳侠&&&来源:涝店镇史东村&&
&&&&摘要:<span style="font-family: 楷体_gb日午夜突然下起大雨,及时缓解了地里旱情,有利玉米茁壮成长。涝店镇史东村村民抓紧雨天有利时机,对玉米追施尿素,这将对玉米增产增收起积极地促进作用。
&&& 8月13日午夜突然下起大雨,及时缓解了地里旱情,有利玉米茁壮成长。涝店镇史东村村民抓紧雨天有利时机,对玉米追施尿素,这将对玉米增产增收起积极地促进作用。
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玉米追肥的时间及方法
nbsp 玉米追肥应用速效氮肥、配合少量速效磷、钾肥。一般追肥3-4次进行。
nbsp 第一次苗肥:在玉米长出5-7片叶时进行,以氮肥为主,每亩施氮素15公斤,也可用腐熟厩肥等在距植株7-10厘米开沟条施或穴施。
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3秒自动关闭窗口宁夏施用新型SODm尿素玉米增产近10%
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原标题:宁夏施用新型SODm尿素玉米增产近10%
   “这边玉米施用了新型SODm尿素,现在叶还绿着,还有旺盛的生长能力,玉米穗长,秃尖少;那边的玉米,施用了普通尿素,现在叶已经黄了,已进入衰败期,穗短,秃尖比较多。”9月16日,在宁夏平罗县分水闸村一处玉米SODm增效剂及SODm尿素应用示范田里,宁夏回族自治区土肥站王明国向科技日报记者介绍。金秋九月,丰收在即,“塞上江南”宁夏正在感受着新型SODm尿素给大田作物带来的增产丰收的喜悦。
  由7人专家组对平罗县分水闸村玉米地进行现场测产,分别在对比田里随机抽取三块30平方米地里的玉米进行穗重测量,结果显示,施用SODm尿素的玉米平均穗重62.49公斤,施用普通尿素的玉米平均穗重56.93公斤,增产9.77%。
  2015年,全国农技推广中心首次将增值类大氮肥引入高海拔地区,对SODm尿素及SODm增效剂在西藏开展为期三年的示范与评价,根据8月底日喀则地区青稞示范田理论测产数据显示:SODm尿素增产8.2%。今年,该中心还在内蒙古布置了SODm尿素节肥效果试验、在湖南布置了SODm增效剂抑制水稻吸收重金属试验。目前,试验正在进行中。
  据介绍,SODm尿素是中国石油天然气股份有限公司与北京华美天意科技开发有限公司合作研发的,具有自主知识产权的尿素战略升级换代新产品。目前,该公司与东北农业大学联合成立的黑龙江省酶与模拟酶工程技术研究中心,运用计算化学、大数据RNA表达等先进手段,对其机理进行深度剖析。截至目前,SODm尿素已累计生产近700万吨,累计使用面积超过2.3亿亩,农民增收115亿元。(记者李丽云)
(责编:郝孟佳、熊旭)
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玉米科普书
培玉米又名玉蜀黍,俗名很多,如苞米、苞谷、玉茭、玉麦、棒子及珍珠米等;学名:Zea mays L.;英名maize、corn;俄文名:кукуруза;日文名:トウモロコシ。第一节
一、玉米生产的基本情况。1. 玉米的起源玉米栽培历史已经有4000多年了。玉米也叫苞米,是世界上第三大粮食作物,种植面积20多亿亩,仅次于小麦和水稻,主产国有:美国、中国、巴西、墨西哥、印度、俄罗斯等国。1492年哥伦布发现美洲大陆时,发现了玉米,并将其带回西班牙,并由此传播到世界各地。近几十年来,随着科学技术的不断进步,世界玉米生产得到了迅速发展。2.促进玉米生产发展的主要因素主要有以下几个方面:用现代的遗传学理论改良玉米改进栽培技术现代化的经营与管理3.玉米生产的现状(1)世界玉米生产概况玉米是世界上分布较广的作物之一,从北纬58°通过热带到达南纬35°―40°的地区,均有大量栽培。20世纪八十年代以来,随着高产杂交种的培育、新技术的应用和花肥用量的增加,世界玉米发展迅速。据联合国粮农组织报道,1980年至1995年,世界玉米种植面积稳定在20亿亩左右,单位面积产量从每亩206kg增加到287kg,提高39.3%;总产量从3940.5亿kg增加到5708.7亿kg,增加44.9%。美国玉米种植面积基本上保持在4.2―4.4亿亩,单产从381kg增至579kg,提高52.0%。据1994年农业统计资料显示(表4―1):玉米总产量最高的前5个国家依次为:美国2542.7亿kg(占世界玉米总产量的44.5%),中国1043.5亿kg (占世界玉米总产量的18.3%),巴西321.4亿kg(占世界玉米总产量的5.6%),墨西哥166.0亿kg(占世界玉米总产量的2.7%),法国129.0亿kg(占世界玉米总产量的2.3%)。1
玉米单位面积产量最高(种植面积在1500万亩以上)的前5个国家依次是:意大利581 kg,美国579 kg,加拿大442 kg,中国329 kg。世界玉米高产记录―春玉米亩产1548 kg(美国,1985年),夏玉米亩产1096 kg(中国,1986年)。表4―1
世界主要玉米生产国玉米面积和产量
资料来源:联合国粮农组织生产年鉴,有关年份。
(2)我国玉米生产的现状与分布年,中国玉米单产的增长超过整个有史记载的产量水平,即从亩产90 kg增至205 kg,增加1.27倍;而年,玉米单产又超过了过去30年增产的总和,即从亩产205 kg增至328 kg,增长60%。1995年玉米生产再上新台阶。全国玉米种植面积3.4亿亩,总产1119.9亿kg,单产328 kg,还出现大面积玉米平均亩产500 kg的地区(市),超600 kg的县(市),超800 kg的乡和亩产超吨粮的高产记录。年5年间玉米面积增加2062万亩,增加6.4%,但主要分布在玉米产区。从绝对数字上看,山东省增加434万亩(增加12%),河北省增加75万亩(增加21.3%),黑龙江省增加364万亩(增加11.1%),内蒙古自治区增加328万亩(增加28.3%),辽宁省增加28万亩(增加11.1%),吉林省增加188万亩(增加5.6%)。(3)黑龙江省的玉米生产黑龙江省是我国玉米主要产区之一,每年玉米播种面积200万公顷左右。
八十年代前,由于品种和栽培技术落后等原因,产量一直很低,平均单产只有200公斤左右,进入八十年代初期,玉米以追求产量为主要生产目的,吉林省农科院四平所先后培育出了四单系列和吉单系列等高产玉米新品种,便大量引入黑龙江,一时间,黑龙江省玉米品种几乎被它们所占领,产量水平剧然提高达一倍以上,为黑龙江省粮食总产突破150亿公斤大关做出了突出贡献。进入九十年代中期,玉米公斤价格达到了1.20元以上,玉米生产达到了高峰,南方各省纷纷大量北调玉米,发展畜牧养殖及加工业。到九十年代末期,由于自然灾害频繁D水玉米‖问题十分突出,玉米产品质量严重下降,国外玉米大量出口中国,质量好,价格低,成为南方各省进口大量玉米的主要渠道,造成北方玉米卖粮难的问题十分突出,价格跌到最低谷,市场公斤价格只有0.40元左右。目前我国已正式加了WTO,玉米受国际市场冲击非常大,黑龙江省积极引导农民进行种植业结构调整,降低普通玉米的种植面积,在玉米作物品种方面向优质品种、向饲料玉米方面调整,玉米面积下降至150万公顷左右。尽管我省玉米生产遇到了加入WTO的严重冲击,但从畜牧业发展,产品综合加工利用玉米的多用途及耕地面积等方面看,玉米生产还有一定空间。二.玉米在国民经济重点地位(一)玉米是高产作物(二)玉米是主要的粮食在作物之一(三)玉米的综合利用价值高1. 淀粉工业原料2. 制糖工业原料3. 榨油工业原料4. 酿造工业原料(四)玉米是重要的饲料作物三.玉米的分布与区划我国幅员辽阔,玉米的分布极广。东自台湾和沿海各省,西至新疆及西藏高原,南自北纬18o的海南岛,北至北纬53o黑龙江省的黑河以北地区都有栽培。但主要集中分布在东北、华北和西南山区,大致形成一个从东北向西南的斜长形地带。在这一地带内包括黑龙江、吉林、辽宁、河北、山东、河南、山西、陕西、四川、贵州、广西壮族自治区和云南12个省(区),其播种面积占全国玉米总面积的80%以上。在这个斜长形地带以外,新疆内陆灌溉区和东南沿海江苏、浙江等省的丘陵壮山区玉米分布也比较集中。我国产区根据各地的自然条件、栽培制度等,全国可以划分为以下六个玉米区:1.北方春玉米区
本区大部分位于北纬40o以北,包括黑龙江、吉林、 3
辽宁全省,内蒙古、宁夏全区,河北、陕西两省的北部,山西省大部分和甘肃省的一部分地区。这是我国玉米主要产区之一,约占全国玉米播种面积的27%。本区属寒温带湿润或半湿润气候。无霜期短,冬季温度低,夏季平均气温在20oC以上.全年平均降水量在500mm以上,且降水量的60%集中在夏季,可以满足玉米抽雄灌浆期对水分的要求,但春季蒸发量大,容易形成春旱。本区由于玉米生育期间雨水充沛,温度适宜,日光充足,就构成了玉米高产的自然因素。本区玉米栽培制度基本上为春播一年一熟制,以玉米单种、玉米大豆间混作为主要栽培方式,但南部地区有向一年两熟制发展的趋势。2.黄淮平原春、夏播玉米区
本区位于淮河秦岭以北,包括河南、山东全省,河北省的中南部,陕西省中部、山西省南部,江苏、安徽省北部,是我国最大的玉米产区,约占全国玉米播种面积的40%。本区属温带半湿润气候。除个别高山地区外,每年4―10月的日平均气温都在15℃以上。全年降水量500―600mm。日照多数地区在2000小时以上。本区由于温度较高,无霜期较长,日照、降水量均较充足等,适于玉米栽培。本区玉米栽培制度,主要有两种栽培方式。一是一年两熟制(冬小麦―夏玉米),在山东、河南、河北省南部和陕西省中部地区多采用之;二是两年三熟制(春玉米―冬小麦―夏玉米),在北京、保定附近,由于气温较低,冬小麦播种期早,多采用之。3.西南山地丘陵玉米区
本区东界从湖北的襄阳向西南到宜昌,入湖南省常德南下至邵阳,经贵州到云南,北以甘肃省的白龙江向东至秦岭与黄淮平原春、夏播玉米区相接,西与青藏高原玉米区为界。本区包括四川、云南、贵州全省,湖北、湖南省的西部,陕西省的南部,甘肃省的小部分。本区亦为我国主要的玉米产区之一,约占全国玉米总播种面积到5%。本区属亚热带、温带的湿润和半湿润气候,各地因受地形地势的影响,气候变化较为复杂。除个别高山外,4―10月的日平均气温均在15℃以上。玉米生长的有效期一般都在205天以上,南部及低谷地带多在300天左右,即在高山地带玉米生育期也超过100天以上。全年降水量在1000mm左右,多集中在4―10月份,雨量分布比较均匀,有利于多季玉米栽培。唯阴天过多(一般在200天左右),日照不足,是本区玉米栽培的主要不利因素。本区栽培制度因受地理环境的影响,主要有以下三种栽培方式:一、是高山地区以一熟春玉米为主。二、是丘陵地区,以两年五熟的春玉米或一年两熟的夏玉米为主。三、是平原地区,以一年三熟的秋玉米为主。其中,两年五熟制、一年两熟制是本区的主要栽培方式。4.南方丘陵玉米区
本区界限,北与黄淮平原春、夏播玉米区相连,西 4
接西南山地丘陵玉米区,东南界东海、南海,包括广东、广西、浙江、福建、台湾、江西等省,江苏、安徽两省的南部,湖北、湖南两省的东部。本区为我国水稻主要产区,玉米栽培面积不大,约占全国玉米总播种面积的5%左右。本区属亚热带、热带的湿润气候。其气候特点是:气温高,霜雪少,生长期长。一般3―10月的平均气温在20℃左右,适于玉米生长的有效温度日数在250天以上。年降雨量多,一般均在1000 mm以上,有的地方达到1700mm左右。这些气侯条件有利于多季玉米的发展。本区玉米栽培制度,过去以一年二熟制为主,改制后在部分地区推广秋玉米,此外广西等地种植双季玉米;广东湛江一带种冬玉米。今后随着栽培制度的改革,扩大玉米面积是有可能的。5.西北内陆玉米区
本区东以乌鞘岭为界,包括甘肃省河西走廊和新疆维吾尔自冶区全部。玉米播种面积约占全国玉米总播种面积的3%。本区属大陆性气候。气候干燥,全年降水量在200mm以下,甚至有的地方全年无雨。温度在北疆及甘肃河西走廊较低,但4―10月的平均气温均超过15 ℃;南疆和吐鲁番盆地温度较高,4―10月的平均气温多在20℃以上。日照充足,生长期短。本区栽培制度,以一年一熟春玉米为主。6.青藏高原玉米区
包括青海省和西藏自治区,以畜牧业为主,玉米栽培历史短,播种面积小。根据近年来生产情况,玉米表现高产,今后颇有发展前途。本区因海拔高,地势复杂,气候差别很大。一般高山寒冷,低地温和雨量分布不匀,南部在1000mm以上,北部不足500mm。生长期约在120―140天。玉米栽培制度除海拔较低地区有部分二年三熟制外,主要是一年一熟制。玉米多分布在青海东部农业区的民和、循化、贵德、乐都、西宁等地,西藏只局限在海拔较低,气候温暖的亚东、土布、拉萨等地。
玉米的生长和发育一、玉米的一生从播种到新种子成熟为止,称为玉米的一生。在玉米的一生中,按形态特征、生育特点和生理特性,可分为3个不同的生育阶段,每个阶段有包括不同的生育时期。这些不同的阶段与时期既有各自的特点,又有密切的联系。(一)苗期阶段(出苗一拨节)玉米苗期是指播种至拔节的一段时间,是生根、分化茎叶为主的营养生长阶段。本阶段的生育特点是:根系发育比较快,至拔节期已基本上形成了强大的根系,但地上部茎叶生长比较缓慢。为此,田间管理的中心任务,就是 5
促进根系发育,培育壮苗,达到苗早、苗足、苗齐、苗壮的“四苗”要求,为玉米丰产打好基础。(二)穗期阶段(拔节一抽雄)玉米从拔节至抽雄的一段时间,称为穗期阶段。这个阶段的生育特点是营养生长和生殖生长同时并进,就是叶片增大、茎节伸长等营养器官旺盛生长和雌雄穗等生殖器官强烈分化与形成。这时期是玉米一生中生长发育最旺盛的阶段,也是田间管理最关键的时期。为此,这一阶段田间管理的中心任务,就是促叶壮秆、穗多、穗大。其体地说,就是促进中上部叶片增大,茎秆粗壮墩实,以达到穗多、穗大的丰产长相。(三)花粒期阶(抽雄一成熟)玉米从抽雄至成熟这一段时间,称为花粒期阶段。这一阶段的主要生育特点,就是基本上停止营养体的增长,而进入以生殖生长为中心的时期,也就是经过开花、受精进入籽粒产量形成为中心的阶段。为此,这一阶段田间管理的中心任务,就是保护叶片不损伤、不早衰,争取粒多、粒重,达到丰产。二 、玉米的生育期和生育时期
(一)生育期玉米从播种至成熟的天数,称为生育期。玉米生育期的长短与品种、播种期和温度等有关。早熟品种生育期短,晚熟品种生育期较长;播种期早的生育期长,播种期迟的生育期短;温度高的生育期短,温度低的生育期就长。(二)生育时期在玉米一生中,由于自身量变和质变的结果及环境变化的影响,不论外部形态特征还是内部生理特性,均发生不同的阶段性变化,这些阶段性变化,称为生育时期,如出苗、拔节、抽雄、开花、吐丝和成熟等。各生育时期及鉴别标准如下。为了便于观察和记载,将玉米的一生划分为以下六个生育时期:(1)出苗期: 幼苗出土高约2cm的日期。(2)三叶期: 植株第三片叶露出叶心3cm。(3)拔节期: 植株雄穗伸长,茎节总长度达2~3cm,叶龄指数30左右。(4)小喇叭口期: 雌穗进入伸长期,雄穗进入小花分化期,叶龄指数46左右。(5)大喇叭口期 :雌穗进入小花分化期、雄穗进入四分体期,叶龄指数60左右,雄穗主轴中上部小穗长度达0.8cm左右,棒三叶甩开呈喇叭口状。(6)抽雄期: 植株雄穗尖端露出顶叶3~5cm。(7)开花期: 植株雄穗开始散粉。6
(8)抽丝期: 植株雌穗的花丝从苞叶中伸出2cm左右。(9)子粒形成期: 植株果穗中部子粒体积基本建成,胚乳呈清浆状,亦称灌浆期。(10)乳熟期: 植株果穗中部子粒干重迅速增加并基本建成,胚乳呈乳状后至糊状。(11)蜡熟期: 植株果穗中部子粒干重接近最大值,胚乳呈蜡状,用指甲可以划破。(12)完熟期: 植株子粒干硬,子粒基部出现黑色层,乳线消失,并呈现出品种固有的颜色和光泽。
一般大田或试验田,以全田 50%以上植株进入该生育时期为标志。
三、玉米生长发育对温度、光照的需求(一)温
度玉米原产于中南美洲热带高山地区,在系统发育的过程中形成了喜温的特性,整个生育期间都要求较高的温度。玉米在各个生育时期,对温度的要求有所不同。玉米种子一般在6―7℃时,可开始发芽,但发芽极为缓慢, 容易受到土壤中有害微生物的侵染而霉烂。到10―12 ℃时发芽较为适宜,25―35℃时发芽最快。为了做到既要早播又不误农时,又要避免因过早播种引起烂种缺苗,土壤表层5―10cm 温度稳定在10一12℃时,作为春玉米播种的适宜时期。
玉米出苗的快慢,在适宜的土壤水分和通气良好的情况下,主要受温度的影响较大。据研究,一般在10―12 ℃时,播种后18―20天出苗;在15―18 ℃,8―10天出苗;在20 ℃时5―6天就可以出苗。
玉米苗期遇到2―3 ℃的霜冻,幼苗就会受到伤害,但如及时加强管理,植株在短期内恢复生长,对产量不致有显著的影响。
春玉米出苗后,幼苗随着温度上升而逐渐生长。当日平均温度达到18 ℃以上时,植株开始拔节,并以较快的速度生长。在一定范围内,温度愈高生长愈快。日本学者佐藤(1984)认为:玉米幼穗形成前每出生一片叶需65℃积温,幼穗形成后每出生一片叶需要90℃积温。
玉米抽雄、开花期要求日平均温度达26―27 ℃左右,此时是玉米一生中 7
要求温度较高的时期,在温度高于32―35 ℃、空气相对湿度接近30%的高温干燥气候条件下,花粉(含60%的水分)常因迅速失水而干枯,同时花丝也容易枯萎,因而常造成受精不完全,产生缺粒现象。及时灌水,进行人工辅助授粉,可以减轻这种损失。玉米籽粒形成和灌浆期间,仍然要求有较高的温度,以促进同化作用。在籽粒乳熟以后,要求温度逐渐降低,有利于营养物质向籽粒运转和积累。在籽粒灌浆、成熟这段时期,要求日平均温度保持在20―24 ℃,如温度低于16℃ 或超过25 ℃,会影响淀粉酶的活动,使养分的运转和积累不能正常进行,造成结实不饱满。玉米有时还发生“高温迫熟”现象,就是当玉米进入灌浆期后,遭受高温影响,营养物质运转和积累受到阻碍,籽粒迅速失水,未进入完熟期就被迫停止成熟,以致籽粒皱缩不饱满。千粒重降低,严重影响产量。玉米易受秋霜危害,大多数品种遇到3 ℃的低温,即完全停止生长,影响成熟和产量。如遇到C3 ℃的低温,果穗未充分成熟而含水又高的籽粒会丧失发芽力。这种籽粒不宜留作种用,贮存时也容易变坏。因此,在生长季节短的高寒山区栽培玉米时,应注意这一问题。(二)光
照玉米虽属短日照作物,但不典型,在长日照(18小时)的情况下仍能开花结实。玉米是高光效的高产作物,要达到高产,就需要较多的光合产物,既要求光合强度高、光合面积大和光合时间长。生产实践证明,如果玉米种植密度过大,或阴天较多,即使玉米种在土壤肥沃和水分充足的土地上,由于株间荫蔽,阳光不足,体内有机养分缺乏,会使植株软弱,空秆率增加,严重地降低产量。据报道,国外有在田间设置阳光反射器,扩大光合面积,增强光合生产率,可以显著地提高产量。为此,在栽培技术上,解决通风透光获取较充足的光照,是保证玉米丰产的必要条件。此外,玉米对光的质量也有不同的反应。在专门的光谱试验室内测定的结果表明:玉米雌穗在蓝色光和白色光中发育最快;在红色光中发育相当迟缓;而雄穗在红色光中发育并不慢。在绿色光中,玉米整个生长发育都极度缓慢。可见光谱成分对玉米生长发育的影响是很大的。其他土壤、养分、水分各部分详见第六、七、八节。8
玉米器官形态特征与生理功能玉米根、茎、叶、穗等器官着生部位是有一定关系的(图4―2),各个器官的形态特征、生育特性及其相互之间的关系,又有其自身特点和一定现律,了解这些,对于玉米栽培十分重要。
一、根(一)根的种类玉米根系和其他禾谷类作物一样,是须根系,由胚根和节根组成。1.胚根
胚根(初生胚根、种子根)是在种子胚胎发育时形成的,大约在受精10天后由胚柄分化而成。胚根只有一条,在种子萌动发芽时,首先突破胚根鞘而伸出。胚根伸出后,迅速生长,垂直深入土壤深处,可长达20―40cm 。2.节根 着生在茎的节间居间分生组织基部。生在地下茎节上的称为地下节根(次生根);生在地上茎节上的称为地上节根(气生根、支持根、支柱根)。节根在植物学上称为不定根。在胚根伸出1―3天后,在中胚轴基部、盾片(内子叶)节的上面长出3―7条幼根 (次生胚根),这层根实际上为玉米的第一层节根。但是由于这层根生理功能与胚根相似,故在栽培学上将这层根与胚根一起合称为出生根,而不把它计算为第一层节根。 初生根陆续生出许多侧根和根毛,因而共同形成密集的初生根系。初生根系的作用,主要是在幼苗刚出土的最初二、三个周内,负担吸收与供应幼苗所必需的养分和水分。当节根系形成以后,初生根系的生理活动能力就逐渐减弱,这时幼苗生长所需要的养分和水分,就主要依靠节根系吸收供应。用示踪原子法研究表明,玉米开花期节根吸收P32的能力比初生根多三倍,但也证明,初生根系的生命活动一直保持到植株生命的后期。当玉米幼苗长出2―3片叶时,在着生第一片完全叶的节间基部开始发生第一层(按其顺序为第二层)节根。这一层根,由于发生在靠近胚芽鞘节上,又有人称它为胚芽鞘根。在胚芽鞘节与盾片节之间的节间为中胚轴,在栽培上称为根茎或地中茎。在种子发芽时,中胚轴伸长,推动幼芽出土;当它伸到地表下一定距离时停止伸长。播种浅时,中胚轴变短;播种深时,中胚轴变长,这种自动调节作用,可使节根位置处于较适宜的土层中。第一层节根的数目,大多数是4条,也有5―6条的,一直向下延伸。以后,随着茎节的形成及加粗,节根即不断发生。节根的出现是按照向顶的次序进行的,即在下部的根形成之后,上层才能依次产生新根,它们在茎节上 9
呈现一层一层轮生的节根根系。节根层数依品种及水、肥、密等条件而异,一般为6―9层,多者可达10层以上。地下节根约4―7层,地上节根约2―3层或更多些(亦有没有的)。节根条数,地面以下的自下而上逐层增加,地面以上的又有逐层减少的趋势,其总根数约在50―120条。根的长度是自下而上逐层减少,根的粗度是自下而上逐层增加的,最上层又有逐层减少的趋势。根层间距离自下而上逐渐加长。入土情况,地上节根开始在空气中生长而后入土,它入土浅,入土角度陡,形如支柱,故有气生根和支柱根之称。地下节根入土深,最初呈水平分布,向四周伸长,而后垂直向下。地上节根比地下节根粗壮坚韧地,具有色素,表皮角质化,后壁组织特别发达,入土前在根尖端常分泌粘液,入土后才产生分枝和根毛,起到吸收根的作用。节根是玉米的主体根系,分枝多,根毛密。一株玉米根的总长度可达1―2公里,这就使植株在耕作层中构成了一个强大而密集的节根根系。(二)根的生理功能和特点
玉米根系具有吸收营养、水分、支持植株和合成的作用。
吸收矿质营养和水分是通过根毛来进行的。据测定,着生在根尖部分的玉米根毛,每平方厘米 有42500条。由于根毛发达,玉米根的吸收面积增加了5.5倍左右。
被玉米根系吸收的无机盐,一部分通过导管输送到植株各部分,另一部分就在根部合成复杂的有机物质。这一过程是光合作用产生的糖转移到根系后与从土壤中吸收的P2O5和CO2起作用形成各种有机酸。有机酸与进入根部的NH4+、NO3? 结合形成氨基酸。这些氨基酸随水分运输到植株的各部分。据研究,在玉米抽雄期,地下节根和支持根中氨基酸的含量大大超过同时期叶中的含量10―15倍,而且氨基酸的种类也多。根中富有组氨酸、天门冬酰胺、天门冬氨酸、丝氨酸、甘氨酸、谷氨酸、苏氨酸、丙氨酸、脯氨酸、亮氨酸。而支持根(气生根)中则除了含有以上10种氨基酸外,还有许多未知名的氨基酸,而且象天门冬酰胺、谷氨酸、苏氨酸、脯氨酸等数量特别多,比普通根中多20―25倍。玉米根系的特点不仅在于节根发达,支持根作用显著,而且能产生较高的渗透压力。据测定,玉米的根毛细胞汁液渗透压为l6―27个大气压,黑麦、小麦、燕麦为5―8个大气压,大麦则为7―16个大气压。这也是玉米吸收水分及矿物营养的能力超过其他禾谷类作物的原因。(三)根的生长与其他器官的关系玉米根系的生长和地上部分的生长是相适应的关系。根系生长较好,能保 10
证地上部各器官也相应地繁茂茁壮;地上部生长良好又能为根系发育获得充分的有机养分,根系也相应比较发达。因此,地下部分与地上部生长的相互关系是玉米有机体内平衡协调的关系。据统计,玉米根干重与产量呈正相关,相关系数r=0.993。据胡昌浩(1980)研究(表4―3),单株节根条数与单株穗数、粒数、粒重呈正相关,单株节根条数增加7.5~13.25,单株穗数增加1~2个,粒数增加82.1~111.4%,粒重增加78.7~124.3%。值得指出的是,地上节根(气生根)增多,更有利于产量性状的提高。表4―3 玉米单株节根数量与产量性状的关系
玉米不同根系对各器官生长发育和经济产量的影响是不同的。从山东昌潍农专用剪根法试验结果(表4―4)看出,剪去胚根和地下节根的玉米,植株矮,穗位叶短,支持根层少,果穗秃尖加长,剪去第五、六层节根和剪去支持根的植株倒伏率分别达96%和91%。
剪根对玉米生长发育的影响
品种:鲁三9号。播期:6月20日7月13日剪胚根,第一、二层节根;8月3日剪第五、六层节根;8月20日剪去支持根。玉米在不同生育时期其根的干物重的增长以及与地上部的比例关系是不同的。据河北农业大学对春播三个不同品种的测定,三叶期单株根干物重为0.03―0.06克,三叶期至拔节期前的苗期阶段,根干物重为0.16―0.93克,拔节时期为1.55―2.02克,孕穗期为6.38―19.5克,抽雄开花期为10.60―34.60克,开花至子粒形成为10.90―28.56。可以看出玉米根的干物重的绝对量是由小到大逐渐增加的,到抽雄开花期达到了最高峰。再从地下部/地上部的增长
比值来看,三叶期为0.43―0.71,三叶期至拔节期前为0.34―0.88,拔节时期为0.59―0.79,孕穗期为0.18―0.25,抽雄开花期为0.13―0.34,开花至子粒形成期为0.18―0.27。由上可以看出,三个品种地下部与地上部的增长比值,均以苗期及拔节时期表现最大。如从地上部与地下部生长强度来看,自三叶期至拔节期地下部比地上部增长速度快10―50%。由此可以充分说明,拔节前是以根系形成为中心,而后逐步转移和过渡到以茎叶生长为主的时期,拔节期成为二者生长的分界线与转折点。因此,在田间管理上拔节前的苗期阶段应该是积极促进地下部而适当控制地上部,达到根多、株壮而不徒长的苗期长相。在生育中后期,应促使茎叶与根系的稳健生长,达到均衡发展。玉米根系的重量占全株总重量,一般密度为22.6%,密植的为17.2%。 玉米根系在土壤中的分布范围与条件关系密切。0―20cm 土层中的玉米根量约占总根量的60%左右,0―30cm 土层中约占总根量的80%左右,0―50cm 的土层中约占总根量的90%左右。入土深度最深可达2米以上,一般约1米左右,分布范围,最大直径可达2米以上,一般约在1米左右,但其主要根群集中在离茎秆周围的15―20cm 范围内。一般来说,旱地玉米根系分布浅,停止生长早;水浇地玉米根系分布深,停止发育晚。据开鲁日林观察,旱地玉米根系深入土中仅达50―60cm ,在抽雄穗后即停止生长,水浇地根系深入土中可达90―100cm 以上,抽雄穗前根的生长量约占根量的50―60%,抽雄到蜡熟前约占总根量的40%左右。所以,后期浇水能延长根系活动时期,有利于正常成熟防止早衰。
二、茎(一)茎的形态与生理功能玉米茎的高矮,因品种、土壤、气候和栽培条件不同而有很大差别。矮生类型的,株高只有0.5―0.8米;高大类型的,株高可达3―4米;巨大类型的,株高可达7―9米。一般来说,矮秆的生育期短,单株产量低,高秆的生育期长,单株产量高;土壤、气候和栽培条件等适宜的,茎秆生长比较高大,单株的产量也较高,我国栽培的玉米品种,植株最矮的只有1米(桐城伏脚),生育期约60―80天;植株最高的(秋傻子)可达4米左右,生育期约140―150天。当前生产上通常将株高在2米以下者称为矮秆型,2―2.5米为中秆型,2.5米或3米以上者为高秆型。株高与栽培关系密切,当前有降低株高提高种植密度创高产的趋势。玉米茎杆上有许多节,每节生长一片叶子,茎节数目与叶片数目相应地变化在8―40范围内。位于地面以下的茎节数目一般3―7个,多者可达8―9节,而地面以上的茎节数6―30个以上。我国北方主要栽培的玉米,品种茎 12
秆总节数多变化在18―25节范围内。一般来说,晚熟高秆类型,节间数目多,早熟矮秆类型,节间数目少。节与节之间称节间。节间的粗度自茎基部向顶端逐渐减小,而节间的长度从基部到顶端呈现有规律的变化:一种是在我国北方生长的及早熟、早熟品种及杂交种,或在南方生长的中熟品种及杂交种,每一个节间都完成了生长,表现上部每一个节间比下部所有节间长,最上面的一个节间最长,即节间生长的生物学曲线接近矢量(45o)曲线。另一种是在我国北方生长的中晚熟品种及杂交种,或在南方生长的极晚熟品种及杂交种,上部节间生长没有正常完成,表现上部节间比中部节间短,因此,节间生长生物学曲线常常不是呈矢量的,而是呈单峰曲线。据山东农学院在泰安观察,用中熟品种“烟三6号”,无论春播(生育期100天左右)或夏播(生育期90天左右),上部节间均没有正常完成,节间生长的生物学曲线均呈单峰曲线,假如在玉米生长期间,遇到特别不利的条件,玉米节间生长的生物学曲线,也可能表现为多峰曲线,这种曲线反映了玉米个别节间或一组节间的缓慢生长期。因此,测量节间的长度,可以作为判断玉米植株形成条件的方法之一。实践表明,靠近地面的节间粗短,根系发育良好,抗风力强,不易倒伏。反之,节间细长,根系发育差,抗风力弱,容易倒伏。因此,基部节间长短粗细,是鉴定植株根系发育和栽培技术的标志。我国农民经验,在玉米茎杆显著伸长以前,适当控制水肥,使营养器官与生殖器官生长得均衡协调,可以防止倒伏并获得高产。玉米茎秆多汁,髓部充实而疏松,富有水分和营养物质。玉米的维管束没有形成层,不能进行次生增粗生长,但它可以借助初步增粗分生组织进行初生增粗生长,使茎加粗。通常这种初生增粗生长,可以在几个节间同时进行。茎的功能功能很多,其茎中的维管束是植株根与叶、花、果穗之间的运输管道,它除担负水分和养分的运输外,还有支持茎秆的作用。茎能支撑叶片,使之在空中均匀分布,便于吸收阳光和二氧化碳更好地进行光合作用。茎杆还是贮藏养料器官,后期可将部分养分转运到子粒中去,这对产量的形成具有一定的意义。根据山东农业大学(1982)研究,茎秆转入籽粒的干物量约占粒重的6.9%。其中各节组对籽粒重贡献的大小顺序是:下部&中部&上部&基部。茎秆还具有向光性和负向地性,当植株倒伏时,又能够弯曲向上生长,使植株重立起来,减少损失。茎又是果穗发生和产品的支持器官,茎秆生长好 13
坏与产量关系密切。玉米茎秆的坚固性机器抗倒伏能力,取决于内在结构和外部压力,当植株上部的重量和所受的外力超过茎秆所能承受的压力时,便发生倒伏。实践证明,玉米倒伏虽受多种一素的影响,但品种是否具有抗倒性乃起主导作用。据山东农业大学(1987)试验,在玉米乳熟期遇到9级大风,三个供试品种茎倒伏率分别为:小粒红(91%)&掖单2号(62%)&掖单4号(6%)。评定玉米茎秆质量的指标在形态方面有植株基部节间的粗度、长与粗的比值、茎粗系数[(茎粗/株高)3100]和株高系数[(穗位高/株高)3100]等。在解剖方面有机械组织木质化程度、维管束密度、机械组织厚度等。 在茎部物理性状方面有茎切段压力、穿刺力、比重(干物质比鲜体积)、干重、衰老程度等。这些性状之间,有些是相互关联的,在育种和栽培实践中,可以综合地、或有些选择地运用这些指标。(二)茎的生长与其他器官的关系玉米茎中各种组织的形成,除早期由茎的生长锥形成外,后期则主要是由居间分生组织活动的结果。居间分生组织并非永久保留,待生长到一定时期以后,变为老熟,节间即不再伸长。各节间伸长的顺序是从下向上逐渐进行。最上面的一个节间最后伸出,并从最上部的叶鞘中顶出雄穗,这时即为抽雄穗期。雄穗开花期,茎的高度一般不再增加。但是如果不利的外界条件延迟了果穗的发育,使果穗的形成落后于雄穗的形成时,茎可能在雄穗开始开花以后还继续生长,这时茎的增高是依靠着生果穗的那些节间中居间分生组织的生长而增加。可见,茎的生长和结实器官的形成之间有着紧密的依存关系。玉米茎杆增长的速度,同当时的温度和土壤水分、养分有关,温度高,水分、养分充足,则伸长迅速。春玉米生长的前期气温较低,茎秆伸长较慢,等到温度上升到20℃以上时,茎秆才开始迅速伸长。夏玉米在生长的初期即处在高温条件下,所以茎秆迅速伸长的时期较早,外界环境条件不利于茎秆伸长时,节间就达不到应有的长度。因此,植株高度与坏境条件之间也有密切的关系。玉米不同生育期茎秆与叶片的生长速度不同,干物重差异很大。河北农业大学在1960年测定结果证明,拔节期以前,全叶干物重比全茎大13.09―24.13倍,表明苗期地上部是以叶子生长为主的时期,拔节以后,茎叶相差则逐渐减少,表明这一时期地上部生长中心器官即由叶子逐渐转向了茎秆,到了抽雄穗期以后,茎的干物重反比叶部增大。玉米由茎基部节上的腋芽长成的侧枝称为分蘖(分枝)。分蘖多少与品种类型、土壤肥力及种植密度有关。甜质型和硬粒型玉米比马齿型玉米分蘖多,土壤肥沃、水肥充足、种植密度小时,分孽多,反之则少。在当前大量种植 14
的品种和杂交种玉米中,在一般栽培条件下,分蘖多不结果穗,或穗小、粒少,成熟很晚,经济意义不大。因此,一般在中耕除草时去蘖,或用培土办法抑制分蘖,避免消耗水分和养料。但对分蘖类型的玉米,对作饲料栽培的玉米或在杂交制种区内的父本,为了增加雄花散粉时间和花粉数,可以不必去蘖。
三、叶(一)叶的形态特征玉米叶着生在茎的节上,呈互生排列。全叶可分为叶鞘、叶片、叶舌三部分。叶鞘紧包着节间,其长度,在植株的下部比节间长,而上部的比节间短;叶鞘肥厚坚硬,有保护茎秆和贮藏养分的作用。叶片着生于叶鞘顶部的叶环之上,是光合作用的重要器官;叶片中央纵贯一条主脉(中脉、中肋),主脉两侧平行分布着许多侧脉;叶片边缘常有波状皱纹,这是因为在叶子的边缘上薄壁组织生长快所造成的,这种波状皱褶可增加对光的吸收面,有避免风害折断叶部的作用;玉米多数叶片的正面有茸毛,只有基部第1―5片叶(早熟品种少,晚熟品种多)是光滑无毛的,这一特性可作为判断玉米叶位的参考。玉米叶舌(亦有无叶舌的品种)着生于叶鞘与叶片交接处,紧贴茎秆,有防止雨水、病菌、害虫侵入叶鞘内侧的作用。玉米叶片向上斜挺,并象漏斗一样包住茎秆,可以很好地利用雨水,促进气生根的发育,并可湿润植株周围的土壤,对穴施肥料有利。玉米叶片的横切面可分为表皮、叶肉及维管束。叶子的上下表皮都布满许多气孔。据研究,每一平方厘米叶面积上平均约有气孔17000个,一株中等大小的玉米,气孔多达1亿个以上。下表皮比上表皮气孔分布多20%。大量的气孔可以保证植株能很好地进行气体交换。气孔有自动调节开闭的能力,干旱时,气孔闭合,防止水分过多的蒸腾。上表皮有一些特殊的大型细胞,称运动细胞。这些细胞壁薄,液胞很大,有控制叶面水分蒸腾的作用。天气正常水分充足时,运动细胞吸水膨大,使叶面保持平展状态;反之,气候干旱,水分不足时,运动细胞失水,体积缩小,使叶片向上卷缩成筒状,减少蒸腾面积,阵低蒸腾强度。气孔及表皮细胞还能吸收以溶液状态的矿质元素养分进入叶片内部,这就是根外追肥的根据。在表皮内部为叶肉组织,由薄壁细胞组成。叶内维管束有特别发达的维管束鞘,维管束鞘细胞内含有许多特殊化的叶绿体,这是与稻麦作物显著不同的重要特点。因此,维管束鞘内有无叶绿体,是C4和C3植物的重要区别之一。玉米一生主茎出现的叶片数目因品种而不同,早熟品种叶片少,晚熟品种叶片多,变幅在8―40片,一般在13―25片之间。每一品种的叶片数是相对稳定的,在同一地区很少因栽培年份等条件的不同而发生很大的变化,这是 15
因为玉米叶片数是在雄穗生长锥开始伸长前逐渐分化形成的,从遗传性上来说是非常保守的,因此性状也相对稳定。但是,如果条件改变,则玉米叶片数也就表现减少或增加。如有的品种在春播时的叶片数就比夏播时期相对多一点。但如播种过早,叶数又有减少的趋势。玉米单株叶面积的发展过程,从出苗到孕穗是上升期,从孕穗到灌浆是稳定期,也是单株叶面积最大期,所以一般来说,单株形成最大叶面积的时间大致就在开花期前后。稳定期的特点是单株叶面积变化幅度不大。从灌浆到成熟下降期,这是由于下层叶片逐渐死亡的原故。生产上需要通过合理密植与肥、水措施,延长稳定期,延缓下降期或减缓下降速度,使植株保持较大的光合面积,以制造更多的有机物。玉米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的分布,都是单峰曲线形状,即中部叶最大。一般来说,果穗叶及其上下叶(棒三叶)叶片最长,叶片最宽,叶面积最大,单叶干重最重。这可能有利于果穗干物质的积累,符合有机养分“就近供应”的原则。生产上要注意通过合理肥水管理适当扩大“棒三叶”面积。关于叶面积的计算方法,我国通常采用的公式为:
叶面积(cm2)=叶片中脉长度(cm2)?叶片最大宽度?0.75单株叶面积(cm2)=全株各叶片中脉长度与最大宽度乘积之和(cm2)?0.75(二)叶的生长与功能玉米最初的5 片叶子(晚熟种6―7片叶)是在种子胚胎发育时形成的,故称胚叶。第一片叶子通常是圆的,而以后各叶片是尖的,每一叶片形成后其长度和宽度继续增加。据观察,一个主茎总叶数为20片的杂交种,大约在第十二片叶全展开时,所有叶片的面积大小已经形成,只是第十二片叶以上的叶片尚未展开而已。按此推断,也是全展开叶片占总叶片60%时,各叶面积已经定局,这个时期约在雌穗小花分化期前后,即在大喇叭口期左右,因此,要使玉米中上部叶片长得宽大一些,就必须在大喇叭口期以前拔节期以后加强管理,创造良好营养条件。玉米各叶片日增面积,各叶之间差异很大。据山东昌潍农专观察,夏播“鲁三9号”玉米(总叶片21个),第一至六叶生长速度慢,日增面积3―15.8 cm2;七至十一叶迅速上升,到十一叶,日增面积达72.9 cm2,第十二至十五叶生长速度高而稳,日增面积为86―90.6 cm2。另外,根据山东农业科学院生理室对春玉米“双跃3号”的观察,也获得同样的趋势。据此,按叶面积日增长速度可分为四组:第一至六叶为第一组,是缓慢生长组,相当于苗期;第七至十一叶为第二组,是迅速生长组,相当于拔节期;
第十二至十六叶为第三组,是稳定生长组,相当于孕穗期;16
第十七至二十叶(或顶叶)为第四组,是生长速度下降组,相当于孕穗期以后的子粒形成期。如从各叶片的面积大小功能期(从叶片伸出到枯黄的天数)长短和光合势的强弱来看,昌潍农专对“鲁三9号”研究指出:第一至五叶面积最小(6.1―78.8 cm2),功能期短(18―32天),光合势低(0.米2?日);第六至十二叶三数值剧增,范围分别为142.3―686.7 cm2,33一60天和0.米2?日;第十三至十六叶的面积、功能期、光合势都很高,范围分别为782.6―800.5 cm2,63―60天和6―4.5米2?日;第十七叶以上,三值剧降,第二十一叶的叶面积降为186.7 cm2 ,功能期45天,光合势0.796米2?日。从不同节位叶片的光合能力看,玉米每一叶片光合强度的强弱表明了该叶片光含效率的高低。玉米在营养生长时期,植株上部的叶片正在不断地形成,下部叶片不断地衰老和死亡,它们之间的光合强度存在明显差别。山东农业科学院研究(表4―5)表明,已经开始衰老的叶片和幼叶片光合能力较低,中年叶片光合能力最强。
研究结果,初步搞清以下几个方面的关系:1.不同节位叶片的相互关系
玉米在叶片形成过程中,植株上部叶片的形成是靠下部已建成叶为基础的。拔节期测定,植株每一叶片的光合产物除本身积累和消耗外,主要是供应较上部正在形成的幼嫩叶片,而相邻的两叶C14光合产物流通极少(有少量的叶鞘中积累)。大喇叭口期测定结果与拔节期基本相似,所不同的仅是随着玉米生育期的发展,叶的生长中心不断向上移动。2.不同节位叶片与根系形成的关系 玉米植株在拔节前,是以根系形成为中心,因而对根系生长起主导作用的只能是已经形成的植株基部五、六个叶片。用C14标记不同叶片追踪结果(表4一6)证明了这一点。17
不同节位叶片与根系形成的关系
※13叶为穗位叶玉米进入开花末期,根系干物质基本停止积累,这一时期植株基部叶片不断地衰老死亡,因此根系生长和它生命活动能量的供应,就要由较上节位叶片来代替。从8月l9日用C14的追踪结果来看,11叶以下是其主要负担者。由此可见,下部叶片发育的好坏,直接影响到根系的生长,而根系生长的好坏又直接影响到植株对水分和无机盐的吸收。因此在生产上促进下部叶片的良好发育,延长它的寿命,这样不但可以促进根系发达,而且可以减少较上节位叶片对根系的负担。生产实践证明,下部叶片早衰不能获得高产,其主要原因就在于此。3.不同节位叶片与茎秆形成的关系
不同节位叶片和在不同生育时期,对茎秆光合产物的供给是不相同的。据测定(表4―7):拔节期(7/20),茎节伸长缓慢,叶片供给茎秆的光合产物少,只占供给叶片同化产物的4.90―15.13%,从供应量上看,以第五叶为最多。但总的来说,基部一组叶片不是供应茎秆营养物质的主要负担者。玉米在大喇叭口期(8/4),是茎节伸长旺盛时期,叶片供给茎杆的光合产物显著增加,不同节位叶片同化的C14光合产物有13.54―57.47%积累于茎秆。并且愈靠近植株下部的叶片供应茎秆的百分比愈高。从表中明显看出,第七至十一叶是茎杆形成的主要负担者。玉米开花授粉末期和果穗子粒形成期,植株的下部叶片死亡而其余叶片光合产物积累于茎秆的比例呈现上下部位大、中部小的趋势,即是靠近果穗的中部叶片同化的C14光合产物,在茎杆积累少,而距离果穗愈远的叶片,在茎秆的积累愈多,其原因主要与靠近果穗叶片将其光和产物直接供应果穗有关。
表4―7 不同节位叶片同化C14在茎秆的分配
(占各叶片总脉冲%)
4.不同节位叶片与生殖器官形成的关系
不同节位叶片对生殖器官作用大小是不一样的(表4―8)。表4―8
不同节位叶片同化C14与生殖器官分化形成的关系(占各叶片总脉冲%)
的C14光合产物流向雄穗的占2.74―10.93%。其中以第九至十一叶片是养分供给的主要负担者。说明中部和中下部叶片对雄穗干重的增长起重要作用。(2)对雌穗养分的供给
从上表在大喇叭口期(8/4)测定结果来看,植株下部叶片(第九叶以下)对雌穗的分化起一定作用,而在8月中旬雌穗干重迅速增长后,C14光合产物运向雌穗的却很少,靠近雌穗的叶片(11叶)则较多。在开花末期(8/19)测定,在雌穗以上距离雌穗越远、流向雌穗的比例越少。这恰好与叶片干重的趋势是一致的。在乳熟期各叶片光合产物供给果穗的量进一步提高,其基本趋势和上一期一致。从表4―8中三期测定结果来
看,对雌穗营养物质的供给,其主要负担者为第十一至十五叶片。(3)对子粒养分的供给
从表4―8中看出,第十三至十七叶(顶叶)是子粒干物质积累的主要负担者。这就不难看出,上部叶片对子粒的充实作用是不可忽视的。上部叶片虽然运向果穗的比例较低,但运向子粒的比例却很高,正好与果穗下位叶相反。可见,果穗上节位叶片对子粒的充实起更大的作用。因而在生产上应该更好地促进上部叶片展,保护上部叶片,才有利于高产。综合上述玉米不同节位叶片的生理功能及光合产物在各器官的积累情况,可以看出,叶片与其他器官之间的关系是非常密切的。某些叶片的生长直接或间接地影响到其它器官的形成。因而,在它们的分工上也很难截然划分出一个严格的界限,应该看成为一个有机的整体。但另一方面,在玉米生育周期中按营养器官和生殖器官形成的特点,可分成营养生长、营养生长和生殖生长并进及生殖生长三个时期,在某一个生育时期形成某些叶片,为建成某些器官奠定了基础,这样也就自然地形成了不同节位叶片之间大体上的分工。某一生育时期,其主要生长器官,可称之为“生长中心”,为生长中心器官提供光合产物的主要叶片,可称之为“供长中心叶”。从研究资料中综合分析,将玉米供长中心叶按其供长中心器官的生理功能可大致划分为三组,每组叶片数约占全株叶片数的1/3左右,即全株第一个1/3的叶片数为根叶组,第二个1/3的叶片数为茎(雄)叶组;第三个1/3的叶片数为穗(粒)叶组。如已知不同品种单株主茎总叶片数,即可推算出不同叶组的叶片数。了解不同节位叶片和叶组的生理功能,在生产上是非常重要的。这样就可以通过观察叶片的伸展进程,判断玉米生育阶段,掌握生长中心,从生长中心着眼,从供长中心叶入手,采取促控措施,促控不同叶组叶片和生长中心器官,达到科学管理,获得高产。如要促根壮苗,就必须促进根叶组叶片的健壮生长和尽量延长其寿命。在措施上就要打好丰产基础,选用大粒饱满的种子,带足种肥,促叶壮根;在该组叶片展现过程中,要及时定苗,早中耕,深中耕,多中耕,促根壮苗。还要严禁早培土和深培土,避免过早过多的埋死基部叶片和通气不良,以叶养根,以根促苗,为整个丰产打好基础。在茎(雄)叶组的叶片一展现,即表明玉米生长中心,由根转为茎秆,再至雄穗。为了控制茎秆徒长,保证茎叶稳健生长和雄穗的良好发育,在该组叶片展现初期就要轻施一次拔节肥,适当浇水,达到叶茂秆壮,为雄穗生长和雌穗分化奠定一个良好基础。在生育后期,不要过早打去这一组的叶片(老叶)和防止脱肥。还有合理密植,防治病虫害,避免这一组叶片早死早衰,尽量延长该组叶片寿命,捉高光合生产率,充分承担起后期供给根系光合产物的重任,减少中上部叶组的压力,保证根系不早衰,夺高产。在穗叶组的叶片一展现,即已表明,玉米生长中心将由营养体开始转入以果穗分化为中心的生 20
殖生长时期。为了促进穗多穗大,就要在该组叶片展现初期,甚至在前一组叶片的展现末期(看情况决定)重施追肥,结合浇水,保证穗叶组叶的充分生育。在粒叶组的叶片展现过程中,标志营养体生长即将结束,开始进入争粒多粒重的时期。农业技术措施就是酌施粒肥,保障供水,促开花受粉良好,提高叶片光合生产率,并及时防治病虫害,保持最大的光合面积,促粒多、粒重,保证丰收。5.不同节位叶片与其叶绿素含量和三要素含有率的关系
叶片光合产量的大小,不仅与叶片功能期长短、叶面积大小有关,而且还与叶片中叶绿素的含量有密切的关系。在一定的叶绿素含量范围内,单位叶面积上(或单位重量内)叶绿素含量高,意味着光的吸收率高,光合效率也高。根据沈阳农学院的研究,8月8日灌浆初期的玉米果穗叶(由雄穗向下第六叶)及邻近果穗上下二叶中的叶绿素含量高于上下部叶,而果穗上部叶又高于下部叶(表4―9)。据石冢喜明等的研究,玉米各叶位的三要素含有率是不同的,含氮率(自下向上,下同),第一至四叶初期显著的高,随着生育而逐渐降低;含磷率,第一至四叶与含氮率相同,从第六至十五叶(顶叶),和下位叶一样都是随着生长而降低;含钾率,与氮、磷不同,各叶位含有率都高于氮、磷,随着生育而降低,在各叶位间的差异也不那么大。各叶的氮、磷、钾的含有率达最大值以后,随着时间的推移而减少,减少的原因就是转移到其他器官去了。生殖生长期的三要素转移率比营养生长期的转移率为高,其中以氮最为明显。如生殖生长期(代表叶为第十二叶)转移率,氮(N)为50%,磷(P2O5)为36%,钾(K2O)为31%;而营养生长期(代表叶为第四叶)氮、磷、钾转移率分别为30%、30%和24%。因此,可以认为生殖生长期叶对雄穗的发育以及对子粒的充实饱满具有很大意义。
玉米是雌雄同株异化作物,依靠风力传粉,天然杂交率一般为95%左右,故为异花授粉作物。(一)雄花序雄花序又称雄穗,属圆锥花序,着生于茎秆顶部。雄穗主轴与茎秆相连并向四周分出若干分枝,分枝数目因品种而不同,一般约有15―25个,多的达40个左右。雄穗主轴较粗,周围着生4―11行成对排列的小穗,分枝较细,通常仅生2行成对排列的小穗。每个雄小穗有2 朵小花。分枝愈多,小化愈多,散出的花粉也愈多,有利授粉;但是分枝过多,雄穗过大,在形成中消耗的养分过多,也是不利的。当前在育种中有培育“小雄穗”的趋势。每对雄小穗中,一为有柄小穗位于上方,一为无柄小穗位于下方。每个雄小穗基部两侧各着生一个颖片(护颖),两颖片间生长两朵雄性小花。每朵雄性小花,由一片内稃(内颖),一片外稃(外颖)及三个雄蕊组成(图4―4)。雄蕊的花丝顶端着生花药。雄蕊未成熟时花丝甚短,成熟时,外颖张开,花丝伸长,使花药露出颖片外面,散出花粉,即为开花。发育正常的雄穗可产生大量的花粉粒。据观察,每一个雄穗有朵小花,每朵小花有3个化药,每一花药大约产生2500粒花粉,一个雄穗花序能产生1500万―3000万个花粉粒。玉米能产生如此大量的花粉粒,是完全符合于异花授粉的生物学特性的。玉米雄穗抽出后2―5天,开始开花。亦有边抽穗边开花的。有的抽出后7天才开始开花。开花的顺序是从主轴中上部开始,然后向上向下同时进行。各分枝的小花开放顺序与主轴相同,按分枝顺序说,则上中部的分枝先开放,然后向上和向下部的分枝开放。雄穗开始开花后,一般第2―5天为盛花期,但也有第3―6天为盛花期的。根据陕西省农业综合试验站和山东农学院的观察,开花后第二至五天的开花数占总开花数的77.7―84.5%,且集中在第三―四天,约占开花总数的47.3%―52.1%,全穗开花完毕一般约需7―10天,长者需11―13天。玉米雄穗开花与温度、湿度关系密切。据观察,自开花始期至末期,以20―28℃开花最多,约占开花46―68%,温度低于18 ℃或高于38℃时,雄花不开放。开花最适宜的相对湿度为65―90%。玉米在温、湿度适宜的条件下,雄穗全昼夜内均有花朵开放,一般上午开花最多,午后开花显著减少,夜间更少。一般以上午7―11时开花最盛,其中尤以上午7―9时开花最多。(二)雌花序雌花序又称雌穗,为肉穗花序,受精结实后即为果穗。雌穗由叶腋中的腋 22
芽发育而成,着生于穗柄的顶端。玉米除上部4―6节外,全部叶腋中都形成腋芽。一般推广品种基部4―5节的腋芽不发育或形成分蘖,位置稍高的腋芽停留在分化的早期阶段,只有最上部1―2个腋芽正常发育形成果穗。玉米茎杆上腋芽这一分化规律表明,玉米形成多果穗的潜力是很大的。玉米高产栽培的任务,除选有多穗品种外,必须进步研究雌穗发育的规律,在栽培上创造良好的环境条件(营养、水分、光照等),促进更多的腋芽发育成为果穗,以发挥玉米的高产潜力。由上述可知,玉米的果穗即为变态的侧茎。果穗柄为短缩的茎秆,节数随品种而异。各节生一变态叶,叶片已退化,仅有叶鞘称为苞叶,包着果穗,起保护作用。苞叶数目因品种而不同,通常和穗柄节间数目相等。苞叶的长短因种性而不同,以长短适宜包严果穗为好。有些品种在苞叶上仍长出小的叶片,称为剑叶,对光合、防虫有一定作用,但对授粉颇有影响。在变形叶的叶腋中也和主茎一样,能形成腋芽,当条件有利时,腋芽形成第二级果穗。果穗在茎秆上着生位置的高低,因品种和栽培条件而不同,以高度适中者为宜,这样便于机械化收获。过高容易倒伏,过低容易引起霉烂和兽害。果穗的穗轴由侧茎顶芽形成。穗轴肥大,呈白色或红色。穗轴的粗细因品种而不同,以细轴者为好,一般其重量约占果穗总重量的20―25%。穗轴中部充满髓质,有很多维管束分布在边缘的厚膜组织中。穗轴节很密,每节着生两个无柄小穗,成对排列成行,每小穗内有两朵小花,上花结实,下花退化(亦有两朵小花皆能结实的,如甜玉米Country Gentleman 品种),故果穗上的子粒行数常呈偶数。但有时成对的小穗由于发育不良缺去一个或一个小穗内两朵小花都能发育结实,因而粒行不成偶数或粒行不整齐。每穗子粒行数一般为12―18行,亦有8―30行不等的。粒行数多的具有丰产的特性。粒行数的多少因品种而不同,但也与栽培条件有关。通常每个果穗有200―800粒或更多些,一个中等大小的果穗约有300―500个子粒。一般生长期较长的晚熟种,每穗粒数比生长期较短的早熟种多。栽培条件对每穗粒数也有很大的影响。果穗的每行子粒数由15―70粒不等,亦因品种和栽培条件而异。每一雌小穗的基部两侧各着生一个革质的短而稍宽的颖片(护颖),其中一个退化的小花,仅留有膜质的内、外稃(颖)和退化的雌、雄蕊痕迹,另一个结实小花,其中包括内外稃(颖)和一个雌蕊及退化的雄蕊。雌蕊由子房、花柱和柱头所组成(图4―5)。通常将花柱和柱头总称为“花丝”。雌穗一般比同株雄穗抽出稍晚,多者达5―6天。雌穗“花丝”开始抽出苞叶,为雌穗开花(吐丝),一般比同株雄穗开始开花晚2―3天,亦有雌雄穗同时开花的。这决定于品种特性和肥、水、密等条件。一般来说,穗柄短的品种比穗柄长的品种吐丝性好;苞叶短、苞尖松的品种比苞叶长、苞尖紧的品种吐丝性好;双果穗、多果穗的品种和自交系往往雌花早熟吐丝早。在干旱、缺肥或过密遮光的情况下,雌穗发育减慢,而雄穗的发育则较少受到 23
影响,容易出现雌雄开花不协调的现象。在一个果穗上,由于各个小穗花着生部位和花丝伸长速度的不同,因而花丝伸出苞叶的时间也就有先有后的差别。一般位于果穗基部往上三分之一处的小花先吐丝然后向上向下伸展,顶部小花的花丝最晚吐出苞叶。所以,有些品种,和自交系的果穗顶部花丝,吐出苞叶时,已是大田群体植株的散粉末期,容易出见粉源不足得不到授粉,造成“秃顶”现象。有些长果穗长苞叶的品种(如群单105),虽然基部的小花成熟较早,但由于它的花丝需要伸得很长才能露出苞叶,因而实际上往往是最晚吐丝的,而且花丝生活力因在苞叶内长期伸长而削弱,因而也常常由于授粉不良而造成果穗基部缺粒。这一切表明,玉米开花后期加强人工辅助授粉,是减少秃顶缺粒增加粒数的有效措施。一个果穗从第一条花丝露出苞叶到全部花丝吐出,一般约需5―7天。花丝长度一般为15―30cm 左右,如果长期得不到受精,可一直伸长到50cm 左右。花丝在受精以后停止伸长,2―3天变褐枯萎。(三)授粉与受精玉米开花时,胚珠中的胚囊和花药中的花粉粒都已成熟,雄穗花药破裂散出大量的花粉。微风时,花粉只能散落在植株周围1米多的范围内,风大时花粉可散落在500―1000米以外的地方。花粉借助风力传到花丝上的过程称为散粉。花粉发芽形成花粉管进入子房达到胚囊,放出两个精子,一个精子与卵细胞结合,形成合子,将来发育成种子的胚;与此同时,另一个精子与两个极核中的一个结合再与另一个极核融合成一个“胚乳细胞核”,将来发育成胚乳。据研究,给花丝授以大量花粉,还能促进花粉粒的萌发和花粉管的伸长。所以,实施人工辅助授粉和多量花粉授粉,是提高玉米结实率的有效措施之一。
子(一)种子的形态结构与化学成分玉米的种子实质上就是果实(颖果),但在生产上习惯称之为种子或子粒。它具有多样的形态、大小和色泽。有的种子近于圆形,顶部平滑,如硬粒型玉米;有的扁平,顶部凹陷,如马齿型玉米;有的表面皱缩,如甜质型玉米;也有粒型椭圆,顶尖,形似米粒,如爆裂型玉米等。种子大小有很大差别,一般千粒重为200―350克左右,最小的只有50多克,最大的可达400克以上。通常马齿型比硬粒型种子千粒重大。种子的颜色有黄、白、紫、红、花斑等色,我国栽培最常见的为黄色与白色两种。带色的种子含有较多的维生素,营养价值较高。每个干果穗的种子重占果穗重的百分比(子粒出产率)因品种而不同,一般是75―85%左右。每个刚收获的鲜果穗上的风干种子重 24
占鲜果穗的百分比,以成熟度而异,一般在50―7O%左右。
玉米的种子是由种皮、胚乳和胚三个主要部分组成。
种皮:系由子房壁发育而成的果皮和内珠被发育而成的种皮所构成。果皮与种皮紧密相连不易区分,习惯上均称为种皮。种皮主要由纤维素组成。表面光滑,一般无色,包围整个种子,具有保护内含物的作用,约占种子总重量的6―8%。
胚乳,位于种皮内,占种子总重量的80―85%。胚乳的最外层为单层细胞所构成,由于细胞充满着含多量蛋白质的糊粉粒,所以称糊粉层。糊粉层下面的胚乳,有粉质和角质的区别。粉质胚乳结构疏松,不透明,含淀粉量多而蛋白质少。角质胚乳因淀粉粒之间充满蛋白质和胶体状的碳水化合物,使胚乳组织紧密,呈半透明状,并且蛋白质含量较多。胚乳的结构和蛋白质的含量与分布,是玉米分类上的依据之一。如硬粒型玉米种子角质胚乳分布在四周,粉质胚乳在中央;马齿型玉米种子,角质胚乳分布在两侧,顶部和中央则分布着粉质胚乳。
胚:位于种子一侧(向果穗顶部一侧)的基部,较大,占种子总重量的10―15%。胚实质上就是尚未成长的幼小植株。胚由胚芽、胚轴、胚根、子叶(盾片)所组成。胚的上端为胚芽。胚芽的外面有一胚芽鞘,胚芽鞘为顶端有一小孔的空锥体,有保护幼芽出土的作用。胚芽鞘内包裹着几个普通的叶原基(一般为5片,多的有6―7片)和茎叶的顶端分生组织(生长锥),将来发育成茎叶。胚的下端为胚根,胚根外包着胚根鞘,胚根鞘在幼胚中连接着胚柄。胚芽与胚根之间由胚轴相连。在胚轴上,向胚乳的一面生有一片大子叶(内子叶。外子叶退化)紧贴胚乳,在种子萌发时有吸收胚乳养料的作用,这一片特殊的内子叶特称为盾片。胚轴在盾片节与胚芽鞘节之间的节间部分常称为中胚轴。
另外,在种子的下端有一“尖冠”,它使种子附着穗轴上,并且保护胚。尖冠与种皮接连,在植物学上是穗轴的一部分。在脱粒时,尖冠常常留在种子上。如果把它去掉,则胚的黑色覆盖物(黑层)即可出现。有人(Eastin J.D等)指出,玉米种子达到生理成熟和最高干物质重量时,显出一条暗色的细胞(黑层),观察这一现象可用于决定是否停止浇水。当然,干旱也可能形成暗层细胞,应当加以注意。玉米种子具有很高的吸湿性,特别是胚易于吸收水分,这样就保证了胚能很好地利用土壤中的液态水和气态水,可迅速的发芽。但这种特性也使种子 25
贮藏发生困难,易发热发霉,使种子发芽率降低。因此,作为种子用,无论整穗贮藏,或脱粒贮藏,种子含水量不能高于14%。播前选择种子,可根据胚的形态来判断种子的生命力。凡是失去发芽力的种子,胚部发暗,没有光泽,常常突出或皱缩;相反地,新鲜而发芽力强的种子,胚是凹形而有光泽。这些特征,用以选种时,对于提高种子质量具有重要意义。种子生活力的高低与种子的成熟度、种子贮藏期间的外界条件和种子寿命有密切关系。充分成熟的和贮藏保管得当的种子,在2―3年仍然可以保持较高的发芽能力。但在生产上还是采用前一年新收获的高质量的种子为宜。因为这样的种子贮藏年限短,内部的养分消耗少,能保证充分供应发芽时所需的养料。山东农业科学院以三个品种试验指出,贮存二年的种子,比一年的种子发芽率减少17.6―38.2%。玉米种子的化学成分,因品种和栽培条件而异。决定玉米经济价值的最主要的是蛋白质、脂肪、淀粉和各种糖。研究表明,玉米种子中的全部蛋白质,在胚乳中约占75―80%,在胚内约占15―22%,在种皮内约占2―3%,在尖冠内约1%。全部油分在胚乳中含有15%,在胚内为83.5%,种皮内为1%,尖冠内为0.5%。全部淀粉大约有98%在胚乳内,1.5%在胚内,其余的0.5%在种皮及尖冠内。全部灰分(矿物质)在胚乳内大约有l7%,在胚内有80%,在种皮内有2%,在尖冠有1%。全部糖大约有26.5%在胚乳内,72%在胚内,1%在种皮内,0.5%在尖冠内。 玉米种子中还含有各种不同的维生素。在黄玉米的子粒中富含维生素A,每100克风干物中约含有0.8―0.9毫克(在红色子粒中含的比较少,白玉米则没有)。另外,还含有一系列具有生物活性类胡萝卜素,还有多种多样的维生素B及维生素E(胚油中含量达0.23%)维生素K、D、C含量极少。(二)种子的形成过程雌穗受精后花丝凋萎,即转入以子粒形成为中心的时期。种子形成过程大致分四个时期:子粒形成期、乳熟期、蜡熟期和完熟期。各期所需天数因品种和环境条件而异。现以山东农学院观察的玉米(新单1号)为例及有关资料,简述于下:1.子粒形成期
约距吐丝后14―l7天,果穗和子粒体积增大,子粒呈胶囊状,胚乳呈清水状,胚进入分化形成期,子粒水分很多,干物质积累少。吐丝后10天,果穗长度已达正常大小,粗度已达成熟期的88%,胚和胚乳已能分开。吐丝后l4天,子粒体积达成熟期体积的74.1%,粒重只有5.5%左右。据测定,子粒水分变动在90―70%,处于水分增长阶段。2.乳熟期
自吐丝后15―18天起到34―37天止,为期20天,此期胚乳 26
开始为乳状,后变成浆糊状。进入此期末,果穗粗度,子粒和胚的体积都最大,子粒增重迅速,约达成熟期的60―70%以上,是子粒形成的重要阶段。子粒含水量变动在70―40%,处于水分平稳阶段。授粉后半个月左右,胚已具有发芽能力。授粉后35天乳熟末期的种子,发芽率可达95%,出苗率也较高,说明在必要时玉米种子适当早收是可以发芽的。3.蜡熟期
自吐丝后35―37天起到49天以上,为期10―15天,此期子粒处于缩水阶段,子粒水分由40%减到20%,果穗粗度和子粒体积略有减少,胚乳由糊状变为蜡状。子粒内干物质积累还继续增加,而速度减慢,但无明显终止期。4.完熟期
子粒变硬,指甲不易划破,具有光泽,呈现品种特征。
六、根、茎、叶、穗器官的同伸关系。玉米根、茎、叶、穗器官的同伸关系是很密切的。了解它们之间相互关系,有利于掌握其生育阶段和生长中心,便于采取相应措施,达到促控器官和高产的目的。根据山东农业大学研究资料,将各器官的同伸关系列于表4―10,供使用时参考。另据山东莱阳农校观察,玉米叶、茎的同伸关系,拔节前是n叶片和n?2叶鞘及n?3节间,拔节到大喇叭口期是n叶片和n?3叶鞘及n?4节间。上述关系仅供参考。27
玉米穗分化时期与营养器官同伸关系
主茎总叶片数18片左右;早―早熟品种,主茎总叶片数14片左右。2.开始伸长节间;指观察茎秆上部节间伸长达0.5cm左右的节位。3.基本定长节间:指观察茎秆中基本不再伸长的节间位次。4.可见叶数:指叶尖露出叶心达1cm以上的叶片总数。5.展开叶数:指叶片充分展开的叶片数(整数)加上展开叶上面第一个未展开叶的展开部分(小数)。
玉米雌雄穗的分化过程认识玉米雌雄穗分化形成过程,不仅是为了了解雌雄花序分化各期形态变化的一般特征,更重要的是了解雌雄花序内在的生长发育与外部器官相互关系的规律性,以此作为栽培技术的理论依据,增强田间管理的预见性,达到经济运用肥、水等,达到穗多、穗大、粒多、粒重而高产的目的。玉米雌、雄穗的分化与形成,是个连续发育变化的过程。根据变化过程中的形态发育特点,可分为生长锥未伸长期、生长锥伸长期、小穗分化期、小花分化期和性器官发育形成期等五个主要时期。一、雄穗分化过程(一)生长锥未伸长期其特点是茎顶生长锥是一个表面光滑的圆形突起,长和宽差别甚小。基部有叶原始体突起(图4―7Ⅰ),这是分化茎的节、节间和叶原始体。这是决定植株的节数和叶数的时期。(二)生长锥伸长期开始时生长锥稍微伸长,长度略大于宽度,基部原始节和节间形成,但生长锥上部仍是光滑的(图4―7Ⅱ)。随后,生长锥显著伸长,生长锥下部形成叶突起,中部开始分节,即以后形成为穗轴节片。此期称为分节期(图4―7Ⅲ)。分节期时间很短,一般不易观察到。此期延续时间,一般为3―5天。其具体过程与形态指标,请参阅表4―11和表4―12(下同)。(三)小穗分化期生长锥继续伸长,基部出现分枝突起,中部出现小穗原基(裂片)[图4―7Ⅳ(1)―1、2ⅤⅥ]。每一小穗原基又迅速地分化为成对的两个小穗突起,其中一个大的在上,将来发育为有柄小穗;一个小的在下,成为无柄小穗。此时小穗的基部可以看到颖片的形成。与此同时,生长锥基部的分枝突起也迅速地先发育为雄穗的分枝,然后再按上述方式分化出成对排列的小穗[图4―7Ⅳ(2)]。这一时期延续5―7天。(四)小花分化期每一个小穗突起进一步分化出两个大小不等的小花突起,称为小花开始分化期[图4―7V(l)]。在小花突起的基部形成三个雄蕊原始体,中央形成一个雌蕊原始体,称为雌雄蕊形成期[图4―7V(2)―l、V(2)―2]。雄蕊分化到这一时期表现为两性花。但继续发育时,雄蕊生长产生药隔,雌蕊原始体便逐渐退化[图4―7V(3)―(1)],两朵小花发育不均衡,位于上部的第一朵小花比位于下部的第二朵小花发育旺盛[图4―7V(3)―2],此时称为雄蕊生长雌蕊退化期,每朵花具有内、外稃(颖)和两个浆片,这一时期延续时间约7天。29
(五)性器官发育形成期
雄蕊原始体迅速生长,当雄穗主轴中上部小穗颖片长度达0.8厘米左右,花粉囊中的花粉母细胞进入“四分体”期(图4―7V),这时期雌蕊原始体己经退化。随后进入花粉粒形成及内物充实期,这时细胞核进行有丝分裂,穗轴节片迅速伸长,护颖和内外颖强烈生长(图4―7Ⅷ),整个雄穗体积迅速增大,其长度约可比小花分化期增长10倍左右,外形看去“孕穗”,不久即进入抽雄穗期。这一时期延续时间约10―11天。雄穗进入四分体期,对肥、水、温、光要求迫切,反应灵敏,这是决定花粉粒形成多少、生活力高低的关键时期;同时又是雌穗小花分化时期。这时及时追肥、灌水和充足的光照,是促进花粉粒发育,提高结实率,争取穗多、穗大、粒多、粒重的重要措施。
二、雌穗分化过程(一)生长锥未伸长期生长锥尚未伸长,呈基部宽广,表面光滑的圆锥体,体积很小(图4―8Ⅰ)。在这一时期生长锥基部分化节和缩短的节间,即将来形成为果穗柄。每节上有叶原始体,以后发育为果穗的苞叶。(二)生长锥伸长期生长锥显著伸长,长度大于宽度(图4―8Ⅱ)。随后在生长锥的基部出现分节和叶突起(图4―8Ⅲ),在这些叶突起的叶腋间将形成小穗原基(裂片),以后,叶突起退化消失。此期延续时间3―4天。(三)小穗分化期生长锥进一步伸长,出现小穗原基。每个小穗原基又迅速分裂为两个小穗突起,形成两个并列的小穗,并在它的基部出现褶皱状的突起,即是将来的颖片片[图4―8Ⅳ(l)、Ⅳ(2)―l、Ⅳ(2)―2]。小穗原基的分化是从雌穗的基部开始渐次向上进行,属于向顶式的分化。当生长锥的顶部还是光滑的原锥体,在条件适宜的情况下,可继续分化出小穗原基,并延续到以后几个分化时期。因此,在小穗分化期间给予充足的养分、水分和光照条件,可以分化出更多的小穗,从而就有可能获得长大的果穗。这一时期延续3―4天,亦有报导延续6―7天的。(四)小花分化期每个小穗突起进一步分化为大小不等的两个小花突起称为小花开始分化期[图4―8V(l)]。在小花突起的基部外围出现三角形排列的三个雄蕊突起,在中央则隆起形成一个雌蕊原始体,称为雌雄蕊形成期[图4―8V(2)]。在小花分化末期,雄蕊突起生长减慢最后消失,而雌蕊原始体却迅速增长,称为雌蕊生长雄蕊退化期(图4―8V(3)―1、(3)―2,(3)―3)。由此可见,玉米的雌花序和雄花序一样,在其分化过程中都是两性花,但到后来雄穗中的雌蕊和雌穗中的雄蕊分别退化成为单性花。平时在田间偶尔见到雄穗上有 30
雌花,或能结成子粒,亦有雌穗上出现雄花,这是“返祖象”。每一个小穗中的两朵花,大的位于上方,可继续发育为结实花,小的位于下方,以后退化为不孕花。因此,成对并列的小穗使果穗长成双数的粒行。粒行数多少及其整齐度,即决定于这个时期的环境条件。在良好的环境条件下,形成的粒行数多,行列整齐;反之,则部分小花不能继续发育,粒行数少,且长成畸形或粒行不整齐的果穗。此期延续时间一般为7天。(五)性器官发育形成期
雌蕊的花丝逐渐伸长,顶端出现分裂,花丝上出现绒毛,子房体增大(图4―8Ⅵ)。随后胚囊性细胞形成,整个果穗急剧增长,不久,花丝即抽出苞叶(吐丝期)。这一时期初期(花丝开始伸长期)正值雄穗花粉粒内容物充实期,(即孕穗期)。此期延续时间一般为7天左右。从表4―11观察资料表明,玉米雌雄穗各个分化时期的开始和结束的日期,品种之间差异很大。早熟品种开始早,结束也早;晚熟品种开始晚,结束也晚。如从播种或出苗日期向后推算进入各个穗分化期所需日数,品种之间也有明显的不同,早、晚熟品种之间相差10 天左右。但是如从雄穗伸长期算起至雄穗开花期结束,早、中、晚熟品种约需30―33天,品种之间差异不太大;如从雌穗伸长期算起至吐丝期结束,早、中、晚熟品种均为21天。 由此可见,品种间生育期长短的差异,主要是由于苗期和子粒形成期天数不同形成的,拔节孕穗期的天数基本上是相对稳定的。三、雌穗与雄穗分化时期的相关性近几年综合各地的研究资料,可以大致看出,雌雄穗分化时期的相关性是很密切的。其相关趋势大致是:雄穗进入生长锥伸长期,茎节上的腋芽尚未分化;当雄穗进入小穗分化期,雌穗处于生长锥未伸长期;雄穗进入小花开始分化期,雌穗进入生长锥伸长期;雄穗进入雌雄蕊突起形成期,雌穗处于分节期;雄穗进入雄蕊生长雌蕊退化期,雌穗进入小穗原基(裂片)或小穗形成期;雄穗进入四分体期,雌穗进入小花开始分化期;雄穗进入花粉粒形成期(外壳形成,萌发孔可见),雌穗处于雌雄蕊突起形成或雌蕊生长雄蕊退化期;雄穗进入花粉粒成熟期(内容物充实后期),雌穗进入性器官形成初期(花丝开始伸长期);雄穗进入抽雄期,雌穗处于果穗增长期(花丝伸长期);雄穗进入开花期,雌穗即进入吐丝期。了解上述雌雄穗分化时期的相关趋势,就可以依据某一品种雄穗或雌穗的分化时期,估计雌穗或雄穗的分化时期,以便采取相应的农业技术措施。
玉米穗分化进程与外部形态的关系
穗分化时期:指穗分化个期的始期。可见叶数:指叶尖露出叶心达1厘米以上的叶片总数。展开叶数:指叶片充分展开的叶片数(整数)加上展开叶上面第一个未展开叶的展开部分(小数)。
四、穗分化时期与叶龄指数的关系前已述及,玉米穗分化进程与丰产栽培关系是很密切的。但在生产上如何掌握这一进程,除借助解剖观察外,可以采用叶龄指数的方法,已判断幼穗分化的时期作为采取农业技术措施(如追肥、灌水和田间管理等)的科学依据。所谓叶龄,是用主茎上展开叶数来表示。其计算方法是,从玉米第一片真叶算起,按叶片发生次序称为第一叶、第二叶、第三叶??。当各叶达到展开叶标准(叶片充分展开)时。分别称为一龄、二龄、三龄??。为详细记载叶龄数而判断玉米幼穗分化时期,可将展开叶上面第一个未展开叶的叶片目测估计等分为十分。根据叶片展开部分的大小估计为小数,一同计入。例如,第七叶已展开,第八叶只展到叶片全展开的6/10,即叶龄为7.6龄(7.6展开叶);如展开8/10,即叶龄为7.8龄(7.8展开叶)。余类推。叶龄指数,就是用品种的总叶片数除幼穗分化到某时期叶龄乘100而得的数值。计算公式为:叶龄指数=主茎叶龄/主茎总叶片数3100研究表明,玉米主茎总叶片数相同,进入相同穗分化时期的主茎叶龄也非常近似。因此,在生产上只要知道栽培品种的主茎总叶片数,同时又知道这些品种在各穗分化时期的主茎叶龄,即可根据植株在田间生长主茎出现的叶龄数,随时判断出穗分化时期,而决定其管理措施。但是应该看到,当前生产上所用的品种(包括杂交种)是很多的,同时新品种还将不断出现,早、中、晚熟品种主茎总叶片数相差很大。因此,处于同一穗分化时期的主茎叶龄也相差很多。据黑龙江嫩江地区农科所观察,早熟的品种呼玛火球子主茎总叶片数为9―10片,进入雌穗小花分化期主茎叶龄为6,最晚熟的品种恩单2号,主茎总叶片数为25―26片,进入雌穗小花分化期主茎叶龄为13―14。二者相比较,主茎总叶片数相差7―8片。即使当前生产上应用最多的品种,主茎叶片数约在l7―18片至21―22片之间,但它们处于同一雌穗小花分化期,其主茎叶龄数,前者为9―10,后者为13―14,二者仍相差4。上述事实表明,当品种变了,用来判断某一穗分化时期的主茎叶龄也要随着起变化,品种成熟期差别越大,主茎总叶片数相差也就越明显。这在当前品种繁多,更换频繁的情况下,给用主茎叶龄数判断穗分化时期带来一定困难。近几年来部分研究资料表明,应用叶龄指数来判断玉米穗分化时期较好,它可以把不同品种,在不同条件下栽培处于同一个穗分化时期,用同一个叶龄指数表示出来,详见表4―12。如当玉米进入雄穗生长锥伸长期(拔节期),其叶龄指数均接近29.l?l.9;当进入雄穗四分体期和雌穗小花开始分化期(大喇叭口期),叶龄指数均接近6l.9?l.7;余者类推。其变异范围一般不超过一个展开叶片。依此即可大致推断出玉米生育阶段,决定采取管理措施。
均值,总计21个品种次;叶龄指数4为山东北镇农校1975年5个品种的平均值;叶龄指数5为山东昌潍农专1976年一个品种的资料;叶龄指数6为河南农学院1978年3个品种的平均值。采用叶龄指数判断玉米穗分化时期和生育进程,必须了解品种的总叶片数,掌握展开叶的标准和确定展开叶的叶序。确定展开叶序的方法有很多,可以综合使用。第一,标记叶序法;第二,数节根层数推断叶序法;第三,数光毛叶位法。一般晚熟品种6光7毛,中熟品种5光6毛,早熟品种4光5毛。第四,数叶脉法。在植株第2~9叶序内,数其主脉一侧的叶片的叶脉数(n)―2即等于该叶片的叶序。根据江苏农学院李淑秀()的研究,利用见展叶法(可见叶数―展开叶数)可大致推断出穗分化的进程:见展叶差为 2时,植株处于幼苗期,雄穗尚未分化;见展叶差为3 时,正值雄穗生长锥伸长至小穗分化期;见展叶差为4时,雌穗进入生长锥伸长气和小穗分化期;见展叶为5时,雌穗进入小花分化期,继而向性器官形成期过渡;见展叶差进入退差期,雌穗进入性器官形成期,同时雌穗的生长点停止生长。当见展叶差退到1或0时,雄穗已抽出,雌穗进入抽丝始期。玉米穗分化与根层的关系是,雄穗生长锥伸长期,节根出现的层数约占总
层数的40~50%,这表明苗期阶段是根系建成的重要时期;到雄穗小花分化期和雌穗生长锥伸长期,节根出现的层数约占总层数的60~70%;到了雄穗四分体期和雌穗小花分化期,节根出现的层数已达到总层数的80~90%,也就是说,地下节根(次生根)到此已经全部完成;到了抽雄穗前后,节根层数达到最大值。这表明,地也上节根(气生根)就是在大喇叭口期至开花期形成的。如能在这一时期的前半期适当培土,有利迎根下扎,促进地上接跟的生长。关于叶片与根层的同伸关系。各地研究表明,在玉米生育进程中,平均每增加1.7~2.3片展开叶,可增加一层节根;平均每增加2.25片可见叶,即增加一层节根。根次可以大致推断:节根层数(N)=可见叶数(n)30.44(1/2.25)。关于叶片与节间的同伸关系。从表4―12中可以大致看出如下趋势:开始伸长节间(a)与可见叶数(n)的关系式为:a=n-3(叶龄指数30~60期间适用)a=n―2(叶龄指数60~77期间适用)基本定长节间(b)与可见叶(n)的关系式为:b=n/2了解上述关系,即可通过观察植株可见叶数推断出正在伸长的节组(a―b),依此预测肥水等促控措施对茎秆的效应。
玉米的类型
一、根据籽粒形状和结构分类根据玉米籽粒的形状和结构分类是最普通的一种作物形态学商店分类。在玉米属种只有一个栽培种,学名为Zea mays L.。按照籽粒形状、胚乳性质与有无稃壳,可以将玉米分为以下9个类型或亚种。我国栽培最多的是马齿型或半马齿型,其次是硬粒型、糯质型、甜质型、爆裂型等只有零星栽培。1.马齿型(Zea maysL.indetata Sturt)植株高大,果穗呈圆柱型,籽粒长大扁平或长楔形,粉质淀粉分布于籽粒的顶部及中部,两侧为角质淀粉,成熟时粉质的顶部比角质的两侧干燥得快,因而凹陷成马齿状。籽粒有黄白等颜色,不透明,品质较差。马齿型品种产量较高,但需肥水较多,成熟较迟。尤其在高纬度地区种植,由于品种生育期较长,秋季环境降温快,导致玉米脱水速度慢,籽粒含水量高,不易贮存,使玉米籽粒品质下降。该类型品种在我国种植面积最大。2.半马齿型(Zea mays L.semindentata Kulesh)又名中间型,这是硬粒型和马齿型的杂交类型,植株、果穗的大小形态和胚乳的性质介于硬粒型和马齿型之间,籽粒黄、白色。最明显的特征是籽粒顶部凹陷,深度比马齿型的浅。35
3.硬粒型(Zea mays L.indurate
Sturt)也称燧石种或普通种。果穗多呈圆锥型,籽粒圆形,坚硬饱满,透明而有光泽。籽粒顶部及四周的胚乳皆为角质淀粉,籽粒有黄、白、红、紫等颜色,品质优良。适应性强,产量虽低但较稳定,需肥不多,成熟期较短。4.粉质型(Zea mays L. Amylacea
Sturt)又名软粒型,性状与硬粒种相似缺角质胚乳,完全由粉质胚乳组成,籽粒乳白色,内部松软不具光泽,是制淀粉和酿酒的优良原料。我国很少栽培。5.甜质型(Zea mays L. Seccharata
Sturt)也称甜玉米,植株矮小,分蘖力强,果穗小,籽粒几乎全为角质胚乳,胚较大,成熟时表面皱缩,半透明,含糖量较高,乳熟期籽粒含糖量为15~18%,多做蔬菜和罐头。我国栽培较少。6.糯质型又名蜡型(Zea mays L. Ceratina
Kulesh)果穗较小,籽粒中的胚乳多为枝链淀粉所组成,表面无光泽,呈蜡状,不透明,水解后形成糊精。原产于我国,故有中国蜡质种之称,俗称粘玉米。目前我国只有零星栽培。7.暴烈型又名麦玉米(Zea mays L. everta
Sturt)叶片挺拔,每株结穗较多,但果穗和籽粒都较小。籽粒坚硬而透明,顶端突起。籽粒几乎全为角质胚乳所构成,遇高热时有较大的爆裂性。爆裂后的子实比原来大2.5倍以上。依籽粒的形状又可分为两类:米粒型:籽粒小如稻米状,顶端带尖。珍珠形:籽粒顶部呈圆顶形如珍珠一样,在我国哟偶零星栽培。8.甜粉型(Zea mays L. Amyleo-saccharata
Sturt)籽粒上部为甜质型角质胚乳,含糖量较高,下部为粉质胚乳。我国很少栽培。9.有稃型(Zea mays L.tunicata
Sturt)籽粒包于长壳内(壳是护颖和内外颖的总称),有的具芒。并有高度的自花不孕性,雄花序发达,常有着生种子的现象,是原始类型。籽粒外皮坚硬,横断面角质胚乳环生外层,有各种性状和颜色,很少栽培,可作为饲料。
二、根据玉米生育期长短分类我国栽培的玉米品种生育期一般在70~150天左右,所需积温在℃范围内,一共可以分为以下三种类型。1.早熟品种
春播时生育期约为70~100天,要求积温℃;夏播生育期70~80天,积温约为℃。植株较矮,叶片较少,一般叶数为14~17片左右,籽粒较小,千粒重约为150~200克。2.中熟品种
春播时生育期约为100~120天,要求积温℃;夏播时生育期约为85~110天,要求积温℃。植株性状介于早熟和 36
晚熟品种之间,千粒重200~300克,适应地区较广,叶片为18~21片左右。生育期之长短,随环境条件之改变而有所不同,即使同一品种在同一地区,也因播种期之早晚而影响生育期之长短。3.晚熟品种
春播生育期120~150天,积温℃;夏播100天以上,要求积温2300℃以上。植株高大,叶片较多,一般约为21~25片叶,籽粒较大,千粒重在300克以上,产量较高。
三、按籽粒颜色和用途分类玉米籽粒的颜色可分为黄色、白色和杂色三类。黄玉米含有较多的甲种维生素和胡萝卜素,营养价值较高,而白色玉米则不含有甲种维生素。玉米按用途可以划分为食用、饲用和食饲兼用三类。食用玉米主要是指利用它的籽粒,供做粮食、竟饲料和食品工业原料,通常要求籽粒高产、优质。饲用玉米指用玉米的茎叶作为饲料,要求茎秆粗大,叶片宽而多汁。食饲兼用玉米则要求综合前两者的优点,既要求籽粒高产优质,又要求籽粒完熟时茎叶仍青嫩多汁。
玉米生长的土壤基础一、玉米丰产的土壤条件(一)土层深厚,结构良好玉米根层密,数量大,垂直深度可达一米以下,水平分布一米左右,在土壤中形成一个强大而密集的根系。玉米根数的多少、分布状况、活性大小与土层深厚有密切关系。土层深厚,指活土层要深,心土层和底土层要厚。活土层即熟化的耕作层,土壤疏松,大小孔隙比例适当,水、肥、气、热各因素相互协调,利于根系生长。活土层以下要有较厚而紧实的心土层和底土层,土壤渗水保水性能好,不仅抗自然灾害能力强,而且能满足玉米对水分养分的要求,达到早涝高产稳产。土层过薄,会限制根系的垂直生长,肥水供应失调,产量不高。一般说,整个土层厚度最少应保持在80厘米以上,利于玉米生长。(二)疏松通气土壤疏松通气,利于根系下扎。据研究认为,适于玉米生长的土壤紧实度,在壤质和肥力中等的土壤容重,约在1.0―1.2g/cm3。据报道,土壤容重与玉米产量呈负相关,相关系数r=C0.427―C0.796。土壤压实减产的主要原因,是由于根系生长不良。据研究,玉米对

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