第三讲 小麦的生长阶段与结实器官

同学们好!作物田间技术与生物学观察(一)韩守良第三讲小麦(wheat)的生长阶段与结实器官一.麦苗的基本形态二.小麦的生长阶段三.小麦的结实器官一.麦苗的基本形态一株麦苗，基本由以下几部分构成：1.初生根（种子根、胚根）：由种子的胚根发育而成，着生于地中茎下端；2.次生根（不定根、节根）：发生在地中茎上端的分蘖节上；3.盾片（内子叶）：可将胚乳中的养分吸收运输到胚,着生于地中茎下端,与胚芽鞘、偶位真叶同侧，在奇位真叶对侧；4.胚芽鞘：与盾片同侧，着生于地中茎下端；5.地中茎：由上胚轴伸长形成；6.叶片：一片完全叶,由叶片、叶鞘、叶耳、叶舌构成；7.分蘖：小麦分蘖节上长出的分枝，称为分蘖(tiller)；8.分蘖节：由地表之下若干节间不伸长的节紧缩在一起构成的节群,位于地中茎之上;小麦苗的形态种子着生于盾片上第一真叶第一真叶分蘖第三真叶第三真叶分蘖第二真叶第二真叶分蘖第四真叶第六真叶第五真叶次生根种子根地中茎胚芽鞘盾片小麦苗的形态主茎第一真叶主茎第二真叶主茎第三真叶主茎第四真叶主茎第五真叶主茎第六真叶（心叶）胚芽鞘分蘖主茎第一真叶分蘖主茎第二真叶分蘖主茎第三真叶分蘖种子根次生根地中茎分蘖节胚芽鞘胚芽鞘分蘖的分蘖鞘主茎第一真叶分蘖的分蘖鞘主茎第二真叶分蘖的分蘖鞘主茎第三真叶分蘖的分蘖鞘主茎第一真叶分蘖的分蘖鞘分蘖主茎第一真叶分蘖的分蘖鞘分蘖的分蘖鞘种子的胚轴通常有上、中、下胚轴之分，小麦等单子叶植物的种子，有如下划分方法：①上胚轴：胚芽鞘节与胚芽之间的部分；②中胚轴：胚芽鞘节与盾片节之间的部分；③下胚轴：盾片节与胚根之间的部分；胚芽鞘与盾片同侧，有保护第一真叶出土之功能，胚芽鞘着生节之上的节间习称上胚轴，在条件适合时可伸长形成地中茎。由此可以判定，胚芽鞘、盾片、种子、种子根等，均着生于地中茎下端；主茎的各真叶、分蘖节、次生根、分蘖节上出生的分蘖等，均着生于地中茎上端。本讲的学习，要求能正确地画出一株麦苗的示意图。二.小麦的生长阶段（一）生育期（二）生育时期：（三）生长阶段：二.小麦的生长阶段（一）生育期：冬小麦的生育期一般在230天以上，山东省一般在230～260天；春小麦的生育期一般在100天以下，东北春麦区一般为70～90天。（二）生育时期：冬小麦的一生一般划分为11个生育时期。1.出苗期：全田50％麦苗的第一真叶从胚芽鞘露出2cm左右的日期；2.分蘖期：全田50％麦苗的第一分蘖从叶鞘露出2cm左右的日期；3.越冬期：日平均气温下降到2～4℃，麦苗地上部基本停止生长的日期。山东省一般在11月底～12月上旬。4.返青期：翌春，全田50％麦苗心叶的新长部分（色鲜嫩）从叶鞘露出2cm左右的日期。山东省一般在2月底～3月上旬。5.起身期：①麦苗由匍匐状开始向上生长，表明节间开始伸长，真茎形成；②全田50％麦苗春生1叶的叶鞘显著拉长，与冬（春）叶的叶耳距达到2cm左右；③春生2叶接近定长；④幼穗分化处于二棱期。山东省一般在3月中旬～3月下旬。6.拔节期：全田50％麦株主茎的基部第一伸长节间露出地面2cm左右,该节间长度达3～5cm的日期。山东省一般在4月上旬～4月中旬。7.挑旗期（孕穗期）：全田50％麦株的旗叶展开，由旗叶叶鞘包着的幼穗明显膨大。山东省一般为4月下旬～5月初。旗叶：有效茎最上一叶，也是最后一叶。有效茎：能长出麦穗的的主茎和分蘖。8.抽穗期:全田50％有效茎的麦穗(不包括麦芒)从旗叶叶鞘露出达1/2的日期。山东省一般在4月底～5月上旬。9.开花期:全田50％麦穗的中部小穗开花的日期。山东省一般在5月上旬。10.灌浆期（乳熟期）:50％的籽粒达到多半仁，并开始沉积淀粉粒。山东省一般在开花后10天左右11.成熟期:①籽粒变黄、胚乳呈蜡状时,称为蜡熟期,此时收获稍早;②胚乳呈稠蜡状时，称为蜡熟末期，此时粒重最高，是收获适期，称为农艺成熟期；③籽粒变硬，指甲难以切断麦粒时，称为完熟期，此时收获已晚。由于麦从西熟,山东省一般在6月上旬～6月下旬收获。历时20多天。（三）生长阶段：小麦的一生可分为三个生长发育阶段。1.营养生长阶段：从出苗到起身，主要是生根、长叶、增蘖。2.营养生长与生殖生长并进阶段：从起身到开花，主要是长茎、长穗。3.生殖生长阶段：从开花到成熟，主要是授粉、受精、长粒。小麦一生梗概营养生长与生殖生长营养生长阶段并进阶段生殖生长阶段出分越返起拔挑抽开灌成苗蘖冬青身节旗穗花浆熟春化阶段光照阶段长根、长叶、长蘖长茎、长穗授粉受精长粒打好丰产基础搭好丰产骨架形成经济产量••三.小麦的结实器官（一）麦穗的构造：（二）幼穗分化过程：（三）籽粒发育过程：（一）麦穗的构造：麦穗属复穗状花序，由穗轴和小穗两部分构成。1.穗轴：由若干穗轴节片组成，每一节片之上着出一个小穗；2.小穗：每个小穗由一个小穗轴、两片护颖、数朵小花组成；（1）小穗轴：由若干小穗轴节片组成，节片之上着生2片护颖与数朵小花；（2）护颖：每个小穗基部两侧各有一片护颖；（3）小花：每枚小穗的两片护颖之内有数朵小花；每朵小花由内颖（内稃）1片、外颖（外稃）1片、雄蕊3枚、雌蕊1枚、鳞片（浆片）2个组成；①内颖和外颖：每朵小花基部两侧有内外颖各1片，具有保护作用，有芒品种外颖上着生麦芒；②雄蕊：由花丝和花药组成；③雌蕊：由子房和二歧羽毛状柱头组成；④鳞片：位于子房与外颖之间，对花有启闭作用。麦穗构造示意图小麦构造示意图小花构造示意图（二）幼穗分化过程：麦穗是由茎的顶端生长锥分化形成的。茎的生长锥呈半球形，底径大于高度，其作用是分化形成茎、叶、蘖等营养器官。茎生长锥开始伸长，即不再分化营养器官，而进入幼穗分化过程，此时即为幼穗。整个幼穗的分化过程，大致分为8个时期。幼穗：未长成的麦穗，是一个完整的麦穗；小穗：是一个麦穗上着生的许多二级穗之一，只是一个幼穗的一小部分；不能理解为一个小的麦穗。小花：小麦的每朵花，均为一朵小花，其子房受精后可形成一粒种子。1.生长锥伸长期：生长锥开始伸长，高度大于底径宽度，略呈锥状；生长锥伸长，标志着幼穗开始分化；一般出现在越冬期或返青期前。2.单棱期(穗轴分化期)：生长锥进一步伸长,基部出现环状的苞叶原基突起，两苞叶原基之间即穗轴原始节片。分化顺序由下而上进行。苞叶原基以后逐渐退化。苞叶原基出现，表明穗轴开始分化；一般出现在返青期前后。3.二棱期(小穗原基分化期)：幼穗中部苞叶原基腋内分化出新的突起，即为小穗原基；分化顺序是幼穗中部先出现小穗原基，然后向上向下不断分化出新的小穗原基。此期持续时间较长，本期末是起身期。4.护颖原基分化期：幼穗中部小穗原基的基部两侧分化出一对浅裂状的护颖原基突起。此期持续时间很短。小麦幼穗分化过程示意图1.幼穗的生长锥；2.苞叶原基；3.小穗原基；4.护颖原基；幼穗顶端苞叶原基小穗原基小穗原基苞叶原基小麦幼穗分化二棱期5.小花原基分化期：幼穗中部最先分化出的小穗，其护颖原基的内侧出现第一朵小花的外颖突起和小花生长点(有说先出外颖突起的)，标志着进入小花原基分化期。在一个小穗上,小花原基的分化自下而上进行；在整个幼穗上，中部小穗先分化出小花原基，而后上部和下部小穗才分化出小花原基。6.雌雄蕊原基分化期：在小花外颖内侧几乎同时分化出内颖突起、3个雄蕊突起和1个雌蕊突起。本期末是拔节期。7.药隔形成期：每个雄蕊增大，即为花药。花药由圆球状变成方柱状,中部出现纵向凹陷,表明药隔形成，花药分室，每个花药形成4个花粉囊。8.四分体形成期：花粉囊内分化出孢原组织和花粉母细胞，经过减数分裂形成二分体，再形成四分体，此时，称为四分体形成期。此后，四分体散开、发育成花粉粒。四分体形成期处于挑旗期稍后。麦穗1个小穗各花器的分化过程（一）小花分化期；（二）雌雄蕊分化期；（三）药隔分化期；（四）药隔分化期的雌雄蕊；（五）四分体期的雌雄蕊；2.苞原基；4.护颖原基；5.小花原基；6.外颖（外稃);7.雌雄蕊原基；8.药隔分化期的雌雄蕊；性细胞分化过程（三）籽粒发育过程：小麦抽穗开花后，经过授粉、受精，即进入籽粒发育过程；从开花到成熟一般需要30～35天，大致分为3个过程。1.籽粒形成过程：2.灌浆过程：(1)乳熟期：(2)面团期：3.成熟过程：(1)蜡熟期：(2)完熟期：1.籽粒形成过程：从坐脐到多半仁,为籽粒形成过程，历时9～11天，是形成胚和胚乳的时期。期间籽粒含水量急剧增长，干物质积累不多，含水率在70％以上；期末籽粒达到“多半仁”、粒色由灰白转为灰绿、胚乳由清水状变成清乳状，胚初步具备发芽能力。坐脐--受精后2天左右，子房迅速膨大，籽粒呈灰白色、无光泽的倒锥形，称为坐脐。多半仁--籽粒宽度、厚度增加不大，长度达到最大值的3/4，称为多半仁。2.灌浆过程：从多半仁到蜡熟期前，为籽粒灌浆过程，历时20天左右，籽粒含水量处于平稳阶段，是干物质积累的主要时期。包括2个时期：(1)乳熟期：(2)面团期：(1)乳熟期：从多半仁到面团期前，为乳熟期，历时15～18天，干物质急剧增加，是粒重增长的主要时期。当籽粒含水率由70％缓慢下降到48％时，粒色由灰绿逐渐变为绿黄；胚乳由清乳状逐渐变为炼乳状；先是籽粒长度达到最大，接着籽粒宽度、厚度也达到最大，称为“顶满仓”。当籽粒含水率由48％下降到44％时，胚乳由炼乳状变为面筋状，即进入面团期。从“顶满仓”到面团期前，为乳熟末期。顶满仓--籽粒体积达到最大值时,称为顶满仓。(2)面团期：从胚乳呈面筋状到蜡熟期前，为面团期，历时3天左右。期间籽粒含水率由44％逐渐下降到38％；籽粒干物质积累逐渐变慢;籽粒体积逐渐缩小；粒色由绿黄变成黄绿。当胚乳由面筋状变成蜡状时,即进入蜡熟期，灌浆过程结束。3.成熟过程：从胚乳呈蜡状到“硬仁”，为成熟过程，籽粒含水量处于缩减阶段。包括2个时期：(1)蜡熟期：(2)完熟期：(1)蜡熟期：从胚乳呈蜡状到完熟期前,为蜡熟期，历时3～7天。期间籽粒含水率由38％下降到接近20％左右，为软仁；粒色由黄绿色变为黄色;胚乳由蜡状变为稠蜡状；麦株落黄。当籽粒含水率下降到25％～30％，胚乳由蜡状变成稠蜡状时，称为蜡熟末期，此时粒重最高，是收获适期，又称为农艺成熟期。(2)完熟期：籽粒含水率下降到20％以下,籽粒干重不再增加,籽粒干缩而成为“硬仁”,表现出成熟种子的全部特征，植株全部干枯。此时收获，为时已晚。复习与思考1.了解本讲所涉的概念与知识点。2.熟习并能正确绘出麦苗形态示意图。3.小麦各生育时期有什么标准？如何判断小麦起身期？4.如何判断小麦适宜收获期？5.熟习麦穗的基本构造。6.了解小麦幼穗分化过程及各期主要特征。7.小麦籽粒发育分哪几个阶段？各有什么主要特征？•