02第一章_饲草料作物的生物学基础

第三节.影响植物生长发育的因素
一、温度
❖ 土温，对种子播种、根系生育及越冬有 很大影响；
❖ 气温，的影响是全方位的（直接或间接 地）
1、牧草所需温度
2、牧草种子萌发要求的温度
3、昼夜温差
❖ 较大的昼夜温差有利于作物高产。 ❖ 较大的昼夜温差有利于花的形成。
4.春化阶段
❖ 许多作物及牧草在幼芽萌发期或枝条幼嫩期需经过一定时 间、一定低温范围的时段，日后才能正常抽茎/拔节、开 花，这个时期称为春化阶段。
禾本科有些种类也在分蘖节以外的 节上产生分枝。
茎枝叶是饲草的主要 收获物
2）多年生禾草产生分蘖的时期
Ø 一般集中在春季和夏秋两个时期。 a. 夏秋分蘖 始于开花期，持续至低温来临。
◇持续时间较长，形成的分蘖多，形成的枝条壮。是 重要的管理投入期。
b. 春季分蘖 始于春季返青后不久，终于抽穗前。
◇形成的枝条较少，质量也较差。
豆科牧草的生育时期
❖ 出苗期/返青期 ：子叶或真叶露出地面/休眠后萌发或绿 叶生长转盛
❖ 分枝期：主茎基部侧芽伸长，上有一小叶展开 ❖ 现蕾期：植株上出现花蕾 ❖ 开花期：植株上有花朵花瓣张开 ❖ 结荚期：植株上个别花朵凋谢，挑开花瓣能见到绿色幼
荚 ❖ 成熟期：植株上荚果脱绿变色，籽粒呈现本（品）种固
▪3)影响牧草根系生长的管理因素
根系与地上部分生长之间互促互抑，用冠根比或 根冠比衡量，受环境条件及管理因素的影响。
❖ 水肥管理 ❖ 土壤疏松透气状况 ❖ 刈牧频率：次数越多，影响越大 ❖ 留茬高度：越高越有利，但达到一定高度后与
不刈割接近
2、营养贮藏器官
❖ （多年生）牧草的营养贮藏器官与营养贮藏 量：
Ø 根，量大，浓度低，绝对量大
Ø 根颈、分蘖节、根茎、匍匐茎、鳞茎等，浓 度高，返馈强
☆贮藏营养物 用途
利用后再生 休眠期呼吸 返青
3、牧草营养物质的贮藏动态
（二）牧草、饲料作物的茎枝
1、禾本科的分枝
1）分蘖
分蘖节上产生侧枝的现象——分蘖 分蘖节上形成的侧枝 ——分蘖 一级分蘖、二级分蘖…… N级分蘖 每个分蘖在拥有2~3片叶后开始形成 自己的根系。
②春性及无春化性牧草：在一年内可多次刈割； 不耐寒。
③双性牧草 春季萌蘖具春性特点，夏、秋萌 蘖则具冬性特点；在一年内可刈割多次；耐 寒性不亚于冬性牧草，或近于冬性牧草。
二、光照
光主要从三方面对植物生长发育产生影响
❖ 光照强度（光饱和点、补偿点、光合速率） ❖ 日照长度（日照节律变化→光周期现象） ❖ 光质（波长）
②热带牧草 原产热带、亚热带；其中的多年生 牧草在热带终年青绿；在温带一般不能自然越冬
2、特点
❖在中亚热带地区（纬度约24~33度，高海拔区除外） 温带牧草夏季表现不良（休眠），甚至不能越夏 热带豆科牧草一般不能自然越冬
❖在该区域十分缺乏不夏眠，能自然越冬，同时产量 较好的豆科草种。
讨论
1. 按植物分类学系统划分牧草类型的依据 2. 多年生、一年生牧草经济价值特点 3. 牧刈型牧草的特点 4. 分蘖 5. 根茎疏丛型牧草草地耐践踏性 6. 中亚热带地区豆科牧草生产存在的问题
一次种植，多年利用，生产成本相对低，水 土保持效果好。
如区域自然条件允许，应该成为该区域专用 牧草地的首选类型。
3、一年生、二年生牧草的经济价值特点
❖ 生长发育较多年生牧草迅速，在短期内形成的产 量高于多年生牧草，作为填闲或短期轮作牧草， 有一定优势；
❖ 种子产量往往较高。
❖ 当某些地区缺乏可供选用的多年生牧草，且一、 二年生牧草在产量、饲用价值方面表现突出时， 也可能成为当地牧草生产的当家种。
1．光照强度 （光饱和点、补偿点、光合速率）
●阳性植物 ●阴性植物 ●耐荫植物 ❖ 牧草一般为阳性植物，也有一些牧草具有较强的耐荫
性，如鸡脚草、白三叶等，可以种植于果园。
有的碳四植物在自然光下达不到光饱和点
光饱和点
光补偿点 光照强度与光合速率的关系
光强ห้องสมุดไป่ตู้
CO2放出 CO2吸收
2．日照长度
❖ 光周期现象：植物通过春化阶段后，还要通过 一个感应日照长度的时期——光照阶段，才能 导向开花结实。
①上繁草 株丛多由生殖 枝和长营养枝组成；草高 一般在50cm以上；叶或分 枝多分布在株体1/3以上部 位，株形呈倒锥状。
②下繁草 株丛以短营养枝为主构成，生物量 主要集中在株体下部，株高一般低于50cm
③莲座状草 无茎，叶及侧芽发生于根颈，形 成莲座状叶丛，花序直接从根颈发出。花序梗 上有时有较小的叶。
具的⑤ 有主轴 或根根 强，型 或常牧 弱具草 的根： 发颈双 枝（子 能主叶 力根草 ）与类 。茎。
相具 连较 处粗 的、 膨入 大土 体较 ，深
⑥根蘖型牧草：双子叶草类。主根粗短，具横走 根。横走根上具不定芽，可萌生为地上枝。
⑦匍匐型牧草：植株 由莲座状株丛及其上 发出的横卧地面的茎 （匍匐茎）组成，匍 匐茎上的节向下产生 不定根，向上发生芽 ，形成新叶簇，最后 独立成株。
三.据再生特点划分
1、类型
① 放牧型牧草: 茎叶自 近地面部位发生,株高在 20cm以下。
② 刈割型牧草: 植株分 枝及再生枝主要发生在叶 腋。
③ 牧刈型牧草：植株基 部发生分枝及再生枝的能 力强，同时叶腋可发生大 量分枝或具茎生叶。
2、利用特点
① 放牧型牧草 耐牧；刈用不经济，也较 困难。
② 刈割型牧草 不耐牧；不耐频繁刈割； 不能低茬刈割。
固氮 CPr含量高 富钙及维生素 可溶性糖含量低
……
3、实践意义 同一科、属的牧草，在经济价值方面往 往具有许多共同之处，从而被视为一个经济类群。 （如禾本科、豆科、莎草科*、藜科*、蒿属*等。）
可溶性糖含量高 适口性好 生命力强 多高产品种 ……
第一个生长季内：发芽期→幼苗
二、据寿命（生活周期数）期划→叶分蔟生长期 →休眠
❖ 短营养枝是未完成春化或完成春化但营养供应 不足而暂时处于短营养枝状态的枝条
❖ 长营养枝是通过春化阶段而未通过光照阶段的 枝条
光周期类型
植物通过光照阶段所要求的日照长短
3．生长期 牧草、饲料作物从出苗（返青）到种子成 熟（种子生产时）或地上部分枯死（饲草料生产时） 所经历的天数。
（二）植物生长发育的特点
1、顺序性、周期性、重叠性、阶段性
2、牧草和饲料作物的生育时期（附）
❖ 生育时期是田间观测、田间管理中经常使 用的概念。
❖ 一般以田间有50%植株出现某生育时期特征 为田间某生育时期。
第二节 牧草饲料作物的生长发育
一、饲草植物器官的形态结构与生理功能
（一)牧草的根系及营养贮藏器官
1.禾本科、豆科牧草的根系形 态
1)禾本科牧草为须根系，根量庞大 而入土略浅，多年生禾草一般可 达40~80cm，根量主要集中在 0~20（30）cm土层；
2)豆科牧草为直根系，入土深，多 年生牧草一般达100~250cm，有 的可达十多米，根瘤大部分分布 在0~20cm土层。
1~5cm
② 疏 丛 ，型 分牧 枝草 发： 生单 于子 分叶 蘖草 节类 上。 与分 母蘖 枝节 成位 锐于 夹地 角表 。下
③根茎—疏丛型牧草：单子叶 草类。位于地表下2~3cm的分蘖 节可产生地上枝和地下枝，地 下茎节上发竖直枝，根茎短
④密丛型牧草：单子叶草类。分蘖节位于地表或地表 附近，分枝与母枝紧贴。株丛直径逐年增大，老株丛 形成草丘及秃顶现象。
第二个生长季内：返青→拔节/抽
1、类型
茎→开花→结实→枯死 卷心菜、胡萝卜、芹菜、黄花草
木樨、白化花草木樨
① 一年生牧草: 在一个生长季内完成生活史
② 二年生牧草: 在两个生长季节内完成其生活史 ③ 多年生牧草: 生活年限超过两年
a. 短期多年生牧草(6年以下) b. 长期多年生牧草
2、多年生牧草的经济价值特点
02第一章_饲草料作 物的生物学基础
第一节 牧草的类型（311页）
学习目标：
掌握一些牧草类型的名词概念及类型特点
牧草的种类繁多，为了便于研究和利用，人们提 出了多种分类方法。
牧草类型的概念对于牧草的科学栽培利用有重要
的指导意义。
一、据植物分类学系统（经济类群）划分
1、类型
①豆科牧草 ②禾本科牧草 ③其它科牧草
❖ 分蘖期：分蘖节长出侧枝 ❖ 拔节期：主杆的第一茎开始伸长，节已露出地面
1~2cm ❖ 孕穗期：剑叶完全露出叶鞘，花序包于剑叶鞘中，茎
上中部呈纺锤形 ❖ 抽穗期：幼穗从叶鞘中露出 ❖ 开花期：穗中有小穗颖稃张开，花丝伸出颖稃外 ❖ 成熟期：受粉后胚和胚乳开始发育，种子逐渐充实。
又分为乳熟期、蜡熟期、完熟期
➢ 其间，温度偏高偏低都会延长通过春化阶段所需的时间。 ❖ 春化作用:低温诱导促进植物开花的作用称为春化作用
春化处理
春化不足
春化充足
←加代小麦种子萌发期春化处理
部分小麦没有通过春化阶段，五月了还是叶丛状
↓
各种类型完成春化作用所需温度和时间
①冬性牧草：冬季（初冬）通过春化阶段，一 年只有一季草适于刈割利用，萌发枝条当年 保持短营养枝状态，第二年春、夏茎伸长； 耐寒。
③ 牧刈型牧草 耐牧；耐低茬频繁刈割； 产量及产草稳定性均较好。
四. 据分蘖分枝特性（侧枝形成方式）划分
1. 类型
①根茎型牧草
②疏丛型牧草
③根茎—疏丛型牧草 ④密丛型牧草
⑤轴根型牧草
⑥根蘖型牧草
⑦匍匐型牧草
①根茎型牧草：枝条地下分蘖节发生地下横走茎， 地下茎于节上发生竖直枝。根茎分布在距地表5-10 （20）cm处
Ø 部分禾草能在整个生长时期不间断地分蘖
◇通常形成较少的生殖枝，属于下繁草类。
2、豆科的分枝
1）分枝
❖ 豆科牧草侧枝发生的主要部 位——根颈
❖ 根颈 系指植物茎与主根的联 接处，实质是茎基部节密集部。
❖ 豆科牧草在三叶期后，根颈即 开始膨大，并发生侧芽。
❖ 根颈随株龄增长而加粗，并向 地表下移动。
★模型的指示意义:
受环境及饲草自身制约，一个饲草群体总 是存在一个最大生物量（ K ）。
当生物量在K/2之前时,群体增长快,能投 效率高;
K/2后,群体增长变缓,能投效率渐低。
讨论
1. 牧草和饲料作物物质积累的时间动态及对生 产的指导意义
2. 禾本科牧草的生育时期 3. 牧草贮藏的营养物质对牧草的作用
❖ 20%为初期 ❖ 80%为盛期
禾草生育时期
出苗期/返青期
→分蘖期
发 育
→拔节期
顺 →孕穗期
序 →抽穗期
→开(扬)花期
→成熟期
再生从分蘖开始
豆草生育时期
出苗期/返青期
→分枝期
全 生
→现蕾期
育 →开花期
期 →结荚期
全 生 育 期
→成熟期
再生从分枝开始
禾本科牧草的生育时期
❖ 出苗期/返青期 ：幼芽露出地面/休眠后萌发或绿叶 生长转盛
2. 生产及适应性特点
①对土壤透气性的要求：根茎型/根蘖型＞疏丛型 /根茎—疏丛型/轴根型＞匍匐型＞密丛型
② 草地耐践踏性能：根茎疏丛型/匍匐型/密丛型 ＞疏丛型＞根茎型＞根蘖型/轴根型
③产量与品质协调（同科属相比）：轴根型、疏 丛型、根茎—疏丛型最好。
五. 据茎叶发育状况划分
1、类型
上繁草、下繁草、莲座状草
有的形状、大小、色泽、硬度，手压荚果有裂荚声
三.饲草生长的S曲线模型
环境容量—光、气
K
生长总量
N 0
生长速率
S曲线示意图
饲草群体量的增长（物质量或体积的增长） 通常遵循S曲线规律。
方程: N=K/(1+e(a-rt))
其中 N：种群数量; K：环境容量; e：自然 对数的底数; r：曲线斜率（增长率）; a：截 距。r和a通过回归求取。
❖ 豆科牧草由根颈发生的分枝不
形成独立的根系。
2）豆科牧草发生分
❖ 豆科牧草的分枝还可发生于地
枝的时期
上茎节、匍匐茎节、根茎茎节、
根（根蘖型）。
❖
从春季一直延续到 秋季
二、植物的生长与发育
（一）牧草生长发育的三个概念
1．生育时期 在全生育期中，作物外部形态特征呈现 显著变化的若干生育期阶段。
2．生育期 一般指一年生或二年生作物从播种到子实 成熟的总天数，部分作物如麻类、薯类、牧草、绿 肥、甘蔗、甜菜等，则为从播种到主产品收获适期 所需的总天数。又叫全生育期。
2、利用特点
①上繁草 一般宜刈用，有的也有一定的耐牧 性。
②下繁草 一般宜牧用，有的也可刈用（如狗 牙根、三叶草）。
③莲座状草 栽培牧草中涉及的莲座状草 通常 有大型的基生叶和叶丛，有相当好的产草量； 耐低刈；由于多汁，且根系横向发展弱，一般 不宜牧用。
六. 据原产地气候带划分
1、类型
①温带牧草 原产温带；适宜四季分明的气候， 在温带冬季休眠；有许多种可在亚热带种植，但 常有夏眠现象。