经济作物器官建成

第二章经济作物器官建成一、种子结构与萌发出苗1.种子的结构种皮——包在外面的保护结构胚芽——生长点和幼叶组成种子胚胚轴——连接胚根和胚芽的短轴胚根——生长点和根冠组成子叶——一枚、两枚或多枚胚乳——种皮内的贮藏组织(禾植物胚芽外包有胚芽鞘，胚根外包有胚根鞘)种子的结构不同纤维种子的比较作物千粒重(g)颜色形状棉花100黑褐色倒梨形红麻25-30黑色三角菱形圆果黄麻长果黄麻3-3.8;1.8-2.5暗黑色墨绿、铁灰4~5面锥形苎麻0.05-0.11深褐色扁椭圆形亚麻3.5-5.0棕褐、金黄扁卵形不同油料种子的比较作物千粒重(g)颜色形状大豆20~400黄青褐黑花球,扁圆,长圆油菜2.5~3.5甘蓝黑褐红黄球形或近球形花生500~1000淡红~褐红椭圆,圆锥,三角芝麻2.5~3.5白黄褐灰黑扁平椭圆形大豆各种类型种子成熟种子的种皮上一般具有:种脐是种子成熟后与果实脱离时留下的痕迹。种孔是原来胚珠时期的珠孔，种子萌发时，胚根首先从种孔处突破种皮。种脊有的植物种子种脐另一端略为突起形成。网纹（1）种皮表皮细胞栅状细胞（占种皮1/2）色素层种皮的层次结构（2）胚乳双子叶作物一般为无胚乳种子。双子叶作物在种子生长发育过程中，胚乳的养料被胚吸收，转入子叶中贮存，种子成熟时胚乳只剩下1-2层细胞组成的胚乳遗迹。但烟草和蓖麻为有胚乳种子。胚是构成种子的最重要部分，是新一代植物体的幼体。双子叶作物种子内的胚由胚根、胚轴、胚芽和子叶四个部分组成。（3）胚成熟棉籽的纵切面大豆种子结构花生种子结构（二）种子的萌发与出苗1.萌发吸胀阶段萌动阶段发芽阶段2.出苗子叶平展：棉花、油菜、大豆第二片真叶展开：花生（1）出苗标准子叶出土：棉花、大豆、油菜、苎麻、芝麻子叶半出土：花生子叶不出土：上胚轴伸长：蚕豆、豌豆、小麦、中胚轴伸长：玉米（2）出苗类型（3）萌发与出苗条件水分：9%-14%—原生质呈凝胶状态温度：喜温与耐寒作物；三基点氧气：有氧呼吸，物质分解转化棉花、油菜、大豆、花生：土壤中空气含氧量10%1.棉花2.油菜3.花生（1）(2)(3)（1）种皮厚，透气差如豆科植物中的苜蓿、蚕豆、绿豆等（2）胚未发育完全如人参、银杏种子。（3）后熟作用未完成梨、桃、茶、黄瓜、棉、小麦等。（4）有抑制物质的存在番茄、黄瓜、西瓜等(果实汁液中)，桃、杏、李和苹果等(种子内)种子休眠的原因(1)机械摩擦、加温或强酸处理。适用厚种皮、透性差的种子。(2)层积、变温和植物激素处理。解除因胚发育不完全和后熟作用引起休眠，层积法主要用于林、果种子。农作物常采用晒种或化学药剂处理等方法。(3)水浸泡、冲洗、低温处理。适用因抑制物质的存在而引起休眠。解除休眠的方法二、根系的建成双子叶植物一般为直根系由胚根形成主根，在主根上分生侧根，侧根上长支根（二级侧根），支根上生许多小毛根（三级侧根），在各级侧根前端着生很多的根毛，组成一个倒圆锥形的根系网。（一）根的形态棉花、红麻、黄麻、油菜、花生等都是深根作物，若条件适宜主根入土可达2m左右，侧根横向扩展可达60-100cm，大部分侧根分布在10-30cm深土层内。育苗移栽棉花的根系，由于主根和侧根受损，主根长度短，并明显增粗，侧根增粗但数量少。移栽后，在内源生长素诱导下，主根伤断处发生一小群侧根，形成近似放射状的下层根群。在一级侧根伤断处发生许多支根和小支根，形成上层根群。一般在0-15cm。甘蓝型和白菜型油菜的主根柔嫩多汁，为肉质根，随植株发育长大根部木质化程度增高，至盛花期变为木质根。芥菜型根部木质化早，木质化程度高。白菜型中南方油白菜和甘蓝型油菜主根入土较浅，支细根数量多，密集在耕作层，故称密生根系；而芥菜型及北方小油菜的主根入土深，支根分布稀疏，称疏生根系。芝麻属浅根系作物，虽然主根入土深度可达100cm左右，但侧根呈水平状向四周扩散，水平范围40-50cm，90％左右的根分布于7～10cm深的表土层。芝麻也可分为细密状根系和疏散状根系两类。芝麻根系类型苎麻的根系由萝卜根和细根组成，有性繁殖的苎麻开始有主根，以后主根逐渐膨大，形成萝卜根。无性繁殖的苎麻没有主根，有些不定根形成萝卜根。萝卜根贮藏有大量淀粉粒，是苎麻贮藏养料的仓库。苎麻的根蔸（二）豆类作物根瘤的形成大豆主要根系分布在5～20cm的耕作层内，根瘤也主要着生在这一部分根上，30cm以下的根很少有根瘤。大豆根瘤固氮与温度有关。27℃是最适根瘤固氮的温度，低于最适温度5℃时，固氮量减少4.5％，高于最适温度4℃时，固氮量降低50％。水分不足也会降低固氮作用。在大豆生育初期和籽粒形成期改善大豆的氮营养，提高和恢复光合作用器官的活性，可保证植株有更高的固氮效率。但若土壤氮素水平超过30ppm，则根瘤发育显著削弱。微碱性土壤利于大豆根瘤菌繁殖。开花到结荚期是大豆、花生根瘤菌固氮最盛时期，提供氮素也最多。夏播大豆约在出苗后5、6天就有根瘤形成，以后逐渐增加。发芽后10天开始，根瘤菌有固氮作用，开花至青粒形成阶段固氮量约占总固氮量的80%。。花生根瘤多数生长在主根上部和接近主根的侧根上。直径约1-3cm，比大豆稍小。一般在主茎出现4-5片真叶时开始形成根瘤，开花以前根瘤数少，体积小，固氮能力弱，需要吸取植株中的氮素和碳水化合物维持自身生长和繁殖，开花以后根瘤菌与植株建立共生关系。花生的根系大豆的根系1.贮藏根功能是贮藏营养物质,常肉质化(1)肉质直根主要由主根发育而成。一棵植株上仅有一个肥大的直根，常包括下胚轴和节间极度缩短的茎。如胡萝卜、萝卜、甜菜和人参等。(2)块根主要由侧根和不定根发育形成，一株植物可形成许多块根。形状不规则，其膨大的原因多为异常生长所致，如甘薯。(三)根的变态2.气生根广义的气生根包括了所有生活在空气中的不定根。常见的有下列几种类型。（1）支柱根露兜树属，榕树(2)攀援根常春藤、凌霄花和络石（3）呼吸根水松和红松(沼泽,热海滩)（4）寄生根菟丝子(也称吸器)(三)根的变态双子叶作物根系建成一般经历：根系发展期根系生长盛期根系吸收高峰期根系活动机能衰退期（三）根系的建成苗期（旺盛期）蕾期（高峰期)花铃期(吸收高峰期）棉花的根系建成扎根期出苗至越冬期根系垂直生长快于水平方向。扩根期返青至盛花，根系生长加快，尤其是抽薹其生长最快。开花期是根重的最高期，单株根重达5.10g。衰老期盛花至成熟期，根系生长基本停止，活力逐渐下降。油菜根系建成幼苗期初花期盛花期芝麻的根系建成在生产上掌握不同作物各生育时期的发根特点，采取相应的促根、控根和保根措施，以利协调地上部与地下部均衡生长，对于培育早发不早衰的健壮植株十分重要。三、茎与分枝的生长（一）茎和分枝的形态1．茎的形态大多数经济作物的茎坚强直立高大。纤用亚麻的茎较细而矮。大豆有半直立、蔓生型品种。花生为丛生和蔓生型。主要纤维作物的茎作物株高cm节间数形状色泽棉花100-150陆20-25圆筒绿—红褐红麻300-400〉40圆柱；疏刺绿红-红紫苎麻150-20030-60圆筒绿—褐亚麻60-120圆柱绿—黄主要油料作物的茎作物株高cm节间数形状色泽大豆50-9014-26圆筒绿紫—灰黄褐油菜100-20030圆；棱绿微紫深紫花生15-7515-25圆棱角绿粉红芝麻50-15020-40圆,方绿—绿、紫棉花和红麻的一些品种茎色幼嫩时为绿色，经阳光照射后，花青素大量形成，茎色表现为下红上绿，老熟时变为红褐色。棉花茎色的变化可作为衡量棉株长势的标志。苎麻的茎随着生育进程推移由绿变褐，其褐（黑）杆占1/2~2/3时为工艺成熟标志。(1)缩茎段在主茎基部，节简短而密集，节上着生长柄叶。(2)伸长茎段在主茎中部，节间由下而上逐渐增长，棱形渐显著，节上着生短柄叶。(3)薹茎段在主茎的上部，节间自下而上逐渐缩短，棱形更为显著。节上着生无柄叶。甘蓝型油菜可以划分成三个茎段油菜出苗时胚茎伸长，通称幼茎，到第一片真叶展开时，幼茎才基本停止伸长，以后幼茎不断长粗。在栽培上常将子叶节以下的整个幼茎称为根颈，而植物学上把根和幼茎连接处的一小段幼茎称为根颈。根颈油菜始薹后，根据薹在生长过程中的高度(薹的顶端部分)与上部短柄叶的相对位置高低，可分为“缩头’、“平头”和“冒尖”三个阶段。缩头状抽薹初，薹的高度明显低于上部的短柄叶平头状薹继续伸长与上面几张短柄叶子齐，处于相平时薹的高度称为“平头高度”。冒尖薹再进一步伸长而突出于植株顶部短柄叶之上。（1）直立型植株矮小，节间短。（2）半直立型主茎较短，上部常缠绕。（3）蔓生型植株高大，分枝多，细弱，节间长。缠绕性极强。根据大豆主茎的直立程度可分为三类：苎麻除了地上茎外还有变态的地下茎。地下茎幼嫩时白色较细，年老时表皮逐渐木质化，颜色由白逐渐变黄变褐。地下茎与地上茎是同源器官，具有无数的节，多数节上有退化的鳞叶，叶腋内产生侧芽，它的顶芽和侧芽均可生根发芽，发育成为地上茎，因此它是苎麻重要的无性繁殖器官。根据地下茎年龄、形态、贮藏物质、形态和发芽能力等又将其分为跑马根、龙头根、扁担根。芝麻植株顶端常有一段不能正常发育成蒴果的蕾和花，或蒴果内种子为秕粒，农民称这一段为“黄梢尖”。播种晚，后期肥、水不足，则黄梢尖较长。终花时及时打顶摘去黄梢尖有利增加粒重。植株下部有一段茎秆不结蒴果，农民称为“脚”或“腿”。密度过大，间苗不及时，氮肥过多，则“腿”较高。双子叶作物叶腋里都有腋芽，在条件适宜时，均可长成分枝。大豆、油菜、花生的分枝可产生一次分枝、二次分枝、三次分枝等多次分枝。棉花的分枝是结实器官着生之处，有叶枝和果枝之分。2.分枝的形态韧皮纤维作物在疏植条件下可产生较多的分枝。为了提高麻纤维品质，减少屑麻，一般采用适当密植的方法以抑制分枝的发生。（1）棉花叶枝形态与主茎相似，着生在主茎下部，与主茎夹角较小，叶序是螺旋互生，蕾铃着生于二级果枝上。果枝着生在棉株中部，枝条近水平曲折的生长，叶序为对生，蕾铃与叶片相对而生，直接着生在果枝上。因品种不同，节数可分为多节，一节和零式三种。但有的品种为混合型。有限果枝果枝只有一个节，顶端丛生几个蕾铃。零式果枝蕾铃直接着生在叶腋内，或称无果枝类型。无限果枝果枝有数节。目前栽培品种大多属无限果枝类型。棉花果枝紧凑型果枝节间长度2~5cm较紧凑型5~10cm较松散型10-15cm松散型15cm以上无限果枝又可分为四种类型：株型按主茎和分枝，茎与叶柄之间开张角度大小，分为三种类型：开张型主茎与分枝间角度大，一般在45°以上，上下均松散。收敛型主茎与分枝间角度小，一般在15℃左右，上下均紧凑。中间型主茎与分枝间角度30°左右。（2）大豆主茎型主茎不分枝或有1—2个分枝，以主茎结荚为主，适宜密植分枝型分枝多在5个以上；有二次和三次分枝，分枝结荚往往多于主茎结荚数，在高水肥条件下，适宜稀植。中间型有3～4个分枝，主茎和分枝上的荚分布均匀，生产上应用较多。按大豆分枝数多少可分为三种：根据一次分枝的多少及在主茎上的分布不同，可分为三种分枝株型。(1)下生分枝型株型呈丛生状或筒状。(2)上生分枝型株型呈帚型。(3)中生分枝型介于上述两类型之间，株型呈纺锤型。大多数品种属此类型。（3）油菜1．主茎的生长（1）韧皮纤维作物韧皮纤维麻类作物其生育进程一般分为苗期、旺长期和工艺成熟期。（二）茎和分枝的生长韧皮纤维作物主茎的生长趋势为苗期慢，旺长期生长迅速。在适宜的生态条件下，红麻每天可长5~10cm，苎麻7~12cm，亚麻3~5cm。进入工艺成熟期后，红麻、亚麻、黄麻和苎麻的第三季麻亦同时进行生殖生长开花结果，主茎生长渐缓，韧皮纤维发育成熟。主茎的生长习性是苗期慢，现蕾后加速，盛蕾初花期生长最快，盛花期后棉株开始以生殖生长为主，茎的生长减慢并逐渐停止。长度基本固定的节间，外形上大多变成红色或紫红色，正在伸长的节间表现为绿色。（2）棉花苗期的生长稍缓慢，以主茎每日增加0.5-0.8cm为宜；现蕾后生长加快，到盛蕾初花期生长最快时以2-2.5cm为宜，最快的不超过3cm；盛花期仍保持一定的长势，日增长量宜在1-1.5cm之间；打顶前以降至0.5-1cm较为适宜。农业生产上，要求高产棉株达到：主茎到春季抽薹以后