第2章作物生长发育和群体发展

第2章 作物生长发育和群体发展
第1节 作物生长与发育的概念 第2节 作物的种子及其萌发 第3节 作物器官的生长发育 第4节 作物的群体结构 第5节 作物生长分析
本章思考题
1、何谓生长、发育？二者的区别何在？ 2、作物种子萌发过程分为哪3个阶段？ 3、种子寿命、种子休眠、种子后熟的概念？ 4、种子初生休眠与次生休眠的差别？ 5、须根系单子叶作物和直根系双子叶作物的根由哪些部分组
二、 作物种子的结构
种子一般包括种皮、胚和胚乳3部分。 种皮：种子外面的保护组织。 胚：由受精卵发育而成的幼小植物体，一般可分 为胚芽、胚轴、胚根和子叶4个部分。 胚乳：营养物质贮存的部分。有的种子有，如水 稻、小麦、荞麦；有的种子则没有，营养物质贮存在 子叶内，如棉花、油菜、大豆、花生。
小麦种子
细胞萤光法：用紫外线萤光灯照射纵切的种子，有生 活力种子能发出蓝色、蓝紫色等萤光，而无生活力种子为 黄色、褐色或无色。
♦ 种子休眠的破除方法 促进后熟法：一般作物的种子收获后，其胚在生理上
还未成熟不能萌发，称为后熟。这类种子可以采用低温和 水分处理，促进后熟，使之萌发。
化学药剂处理法：有些种子含某种抑制发芽物质，可 采取赤霉素、细胞激动素、乙烯等化学药剂处理。
同作物不同，小麦分别为3-5、15-31、30-43℃，水稻分别 为10-12、30-37、40-42℃ 。 ♦ 光照
大多数大田作物种子的萌发不受光照的影响，但有部 分作物受光影响。烟草和莴苣种子需光，番茄、茄子、瓜 类、苋菜种子需暗。红光可破除休眠，而蓝光尤其是远红 外光却抑制种子萌发 。
五、种子的寿命和休眠
群体动态的内涵？ 16、叶基角、叶开张角、叶倾角、弯曲度、披垂度的含义？
17、作物生长率、叶面积指数 、净同化率、比叶面积、比叶 重、叶日积的概念？
18、群体生物量的积累S形曲线划分为哪三个阶段？
第1节 作物生长与发育的概念
一、 作物的生育过程
二、 作物生长与发育 作物生命周期分生长和发育两种基本现象。
成？ 6、作物的茎由哪些部分组成？ 7、水稻、小麦的分蘖和棉花的营养枝、果枝是由什么发育而
成的？
8、单子叶作物和双子叶作物的叶至少由哪几部分组成？ 9、何谓分叶间隔、出叶间隔和叶的功能期？ 10、禾本科作物和双子叶作物花的基本结构？ 11、何谓开花、授粉和受精？ 12、何谓碳氮比（C/N）和根冠比（根/冠）？ 13、何谓叶龄、叶龄余数和叶龄指数？ 14、个体、群体、单作群体、复合群体、群体结构的概念？ 15、群体大小、群体水平分布、群体垂直层次、群体长相和
♦ 直根系 双子叶作物（棉花、油菜、大豆等）为直根系，由粗
大的主根（胚根）和一些细小的分枝侧根组成。
水稻的根系
大豆的根系 1.主根 2.侧根 3.细根 4.根瘤
水稻种子
三、 作物种子萌发过程
种子的萌发(germination)分为吸胀、萌动和发芽 三个阶段。
吸胀：种子内有机亲水胶体吸收水分的物理过程。 萌动：种子内一系列代谢活动恢复的生理生化过 程。 发芽：胚根、胚芽突破种皮的生长发育过程。禾 谷类作物将根长一粒谷、芽长半粒谷作为发芽标准。
水稻在发芽过程中种子的吸水方式 （高桥，1962）
♦ 生长(growth) 指作物器官体积增大、重量增加的过程。 生长是通过细胞分裂和伸长来完成的，包含营养体
和生殖体的生长；是一个数量变化过程，同时伴随植株 形态的规律性变化。
♦ 发育 (development) 指作物体内发生的一系列质变过程。如从叶原基分
化是叶的发育；由茎端分生组织形成花原基，进而转化 为花蕾和开花是花的发育。
油菜种子的萌发过程
四、种子发芽的条件
♦ 水分 含淀粉较多的禾谷类种子吸收自身重量40%-60%的水，
含蛋白质多的豆类种子吸收自身重量的120%-180%水， 才能萌发。 ♦ 氧气
种子内淀粉、蛋白质、脂肪水解需要氧，缺氧进行无 氧呼吸，导致乙醇中毒。氧不足，根系生长受抑制。
♦ 温度 种子萌发也有其最低温度、最适温度和最高温度。不
次生休眠：指种子在正常情况下能萌发，遇上不利环 境条件的诱导便转入休眠状态。很多野生植物的种子具备 次生休眠特性。
♦ 种子活力的鉴别方法 组织还原力法：用0.1-1%三苯基氯化四唑测定，活种
子有呼吸，遇三苯基氯化四唑后其胚呈红色，而死种子不 着色。
原生质着色力法：用0.1%靛蓝洋红测定，活种子胚 Fra Baidu bibliotek着色，而死种子胚着色或全部染上色。
发育的结果是植株根、茎、叶和花、果实、种子的 形成。
作物生活中，生长和发育是交织在一起进行的，有时 很难区分。
♦ 生长与发育的关系 统一关系：
生长是发育的基础，没有生长的物质基础就没有发 育。如停止生长的细胞就不能完成发育。
发育分化更多的新器官，又促进了生长，没有发育 也就没有进一步的生长。 矛盾关系：
生长与发育对环境条件要求不同，对生长有利，不 一定对发育有利。如低肥对生长不利，而加快了发育。
第2节 作物的种子及其萌发
一、 作物种子分类 作物生产用的种子是泛指用于繁殖下一代的材料，包
括3类器官。 植物学种子：由胚珠发育而成。如豆类、麻类、棉花、
油菜、花生的种子。 果实：由子房等发育而成。如水稻的颖果。 营养器官：如甘薯块根，马铃薯块茎，甘蔗茎节等。
伤皮法：对因种皮硬实、不透水气而引起休眠的种子， 采用机械或乙醇、硫酸、双氧水等擦伤或溶解种皮，增强 透水、透气性。
第3节 作物器官的生长发育
一、 作物根系及其生长发育
（一）根系的类型 作物的根系由初生根、次生根和不定根演变而成，根
据有无主根，分为须根系和直根系2类。 ♦ 须根系
单子叶作物（水稻、小麦、玉米等）为须根系，由种 子根（或胚根）和近地表之下茎节上发生的次生根（也称 不定根、节根或冠根）组成。
♦ 种子寿命 种子寿命是指种子从采收到失去发芽力的时间。一般
贮存条件下，多数种子的寿命为1～3年，少数种子达6～ 11年。 ♦ 种子休眠
种子休眠是指在适宜萌发的条件下，种子和供繁殖的 营养器官暂时停止萌发的现象。分初生休眠和次生休眠2 种情况。
初生休眠：指种子在生理成熟时或收获后立即进入休 眠状态。大多数作物种子为初生休眠。