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第五章 玉 米


       高聚林


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      玉米
• 又名玉蜀黍、苞米、苞
  谷、玉茭、棒子、玉麦、
  珍珠米
• 学名:Zea mays L.
• 英名,maize、corn
• 俄名:KyKypya
• 日...
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     玉米生产新理念

吃饱    口粮                       子粒产量高        玉
                               ...
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   玉米栽培与利用

 品种                    栽培                       利用技术




 遗传基础         体现品质优劣  ...
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           第一节                          概述
•   一、玉米在国民经济中的重要性
•   (一)玉米是高产的粮食作物
•   (二)玉米营养...
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一、玉米在国民经济中的重要性




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• 玉米是优良的饲料、重要的工业原料和
  优质的粮食作物。
• 全世界生产的玉米子粒的70%~80%作为
  饲料,10%~15%作为工业原料,10%~
  15%为人们食用。
•...
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    (一)玉米是高产的粮食作物
•   玉米的适应性很强,从北纬48°越过赤道到南纬40°(青饲玉米
    已延伸到北纬58°~60°),从低于海平面的盆地到海拔4000m
 ...
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(二)玉米营养价值高,是食
    品加工的原料
• 玉米子粒中一般含有10~13%的蛋白质、60~
  66%的淀粉、3~5%的脂肪和0.30~0.45%的赖
  氨酸,以及较多的维...
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• 在禾谷类作物中,玉米营养成分是比较高的,
  100g玉米面(黄粒)含脂肪4.3g,比小麦标准
  粉高1.39倍,比籼米高72.0%,比小米高
  21.43%,比高粱面高65...
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• 近年来,玉米面虽然已不再是人民的主食,但用玉米
  加工成的各种食品却成为人们调节口味的重要食品。
  玉米膨化食品、鲜食玉米,味香适口、营养丰富,颇
  受人民欢迎;玉米油含有...
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(三)玉米是高产优质的饲料




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玉米是高产优质的“饲料之王”

玉米产量高,子粒和茎叶都是优质饲料。
以1kg燕麦的营养价值作为1个饲料单位。
每1kg玉米子粒含有1.35个饲料单位,大麦
含有1.30个,高粱含有...
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   玉米子粒的饲用价值

用玉米子粒生产的配合饲料喂养畜禽,一般:
约2~3kg玉米可以换回1kg肉,
1.4kg玉米可以换回1kg鸡蛋,
约0.2kg玉米可以换回1kg牛奶。
子...
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   玉米茎叶的饲用价值
玉米鲜嫩茎叶的营养比较丰富

粗蛋白质2.58%
粗脂肪0.81%
碳水化合物20.09%
粗纤维5.91%
矿物质1.99%

青刈玉米是牲畜的优质青饲料...
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玉米青贮饲料的饲用价值


玉米乳熟末期收获,加工制成青贮饲
料,其饲用价值更高。
以此喂奶牛比喂青干草提高产奶量20%
左右。



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      玉米的饲用价值较高
• 世界上经济发达国家生产的玉米子粒80%以上作为饲
  料,畜牧业发达国家几乎无不对玉米进行青贮或青饲
  利用。
• 我国作为世界第二玉米生产大国...
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(四)玉米是重要的工业和医
     药原料
• 世界上以玉米为原料的工业产品达500多种。
• 以玉米淀粉为原料生产的玉米果葡糖浆(约1t
  淀粉生产1t果葡糖)可作为食品工业用糖...
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• 玉米淀粉还可加工成醋酸、酒精、丙酮、丁醇
  等重要化工产品。
• 玉米油在工业上可加工成润滑油、油漆涂料、
  肥皂等多种工业产品。
• 玉米穗轴能用来生产电木、漆布、黑色火药...
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  玉米在医药上用途广泛。
• 《中药大辞典》(1975)介绍,玉米子粒能
  “调开中胃”,对健胃有较好作用。
• 玉米根叶熬成汤,可治小便淋漓。
• 玉米穗轴能健脾利湿,可治小便...
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二、玉米的起源、传播及分类




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     (一)玉米的起源
• 考古学者在美洲许多古代遗址里,发现了几乎完整的
  玉米果穗、穗轴、苞叶、雄穗和秸秆等,经14C测定证
  明:在墨西哥普埃布拉洲巨猫洞底下发掘出来的...
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     (二)玉米的传播
• 1492年哥伦布发现新大陆之前,玉米只在美洲
  范围内传播,以后,才逐步向其它洲传播。
• 佟屏亚、赵国磐(1988)根据有关玉米史料认
  为,玉...
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• 美洲玉米传入我国的年代和途径,还没有明确
  一致的结论。目前比较公认的玉米传入我国的
  时间大约是16世纪初期,距今只有400多年。
  因为它来自西方,古时称玉米为“番麦”...
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• 美洲玉米传入我国的途径可能有两条:
• 一条是来自西北陆路,从麦加经阿拉伯
  中亚细亚传入我国的西北部再到内地各
  省;或者是从麦加经伊斯兰教徒传入印
  度,再由印度经西藏...
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• 中国糯玉米在世界上的传播很晚。
• 1908年中国糯玉米被带入美国,以后又
  把它当作遗传材料传到其它一些国家。




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              (三)玉米的分类
• 玉米属中只有一个栽
  培种(学名为Zea
  mays L.),染色体数
  2n=2x=20。通过长
  期的变异和人工选
  ...
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      玉米品种的主要种类
             饲料用玉米
             食用玉米   混合型高淀粉玉米
             高淀粉玉米  高支链淀粉玉米(...
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类                  玉米品种的主要种类

            马齿型                  极早熟(超早熟)                    按 ...
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 类            主要类型玉米品种品质指标
  类型       引用标准          标准编号               主要品质指标     1级      2级 ...
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1.子粒特征分类

• 根据子粒的形状、
  胚乳淀粉的结构分
  布,以及子粒外部
  稃壳的有无,可将
  玉米分为九个类型
  (亚种)

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       (1)马齿型(Zea mays L,
           indentata Sturf)
• 亦称马牙种。果穗多呈圆
  柱形,子粒扁平呈方形或
  长方形。角质胚乳...
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 (2)硬粒型(Zea mays L.indurata
         Sturf)
• 亦称硬粒种或燧石种。
  果穗多为圆锥形,子粒
  坚硬饱满,平滑,有光
  泽。子粒顶部和...
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  (3)半马齿型(Zea mays
  L.semindentata Kulesh)
• 亦称中间型与马齿型比较,子粒顶端凹
  陷不明显或呈乳白色的圆顶,角质胚乳
  较多,种皮较...
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       (4)粉质型
(Zea mays L.amylacea Sturt )
• 又名软质种。果穗和子粒外形与硬粒种
  相似,但子粒无光泽。子粒胚乳完全由
  粉质淀粉组成,...
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        (5)甜质型
 (Zea mays L.seccharata Sturt)
• 亦称甜质种(甜玉米) ,植株矮小,分蘖
  力强,果穗小。乳熟期子粒含糖量为
  10%...
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      (6)糯质型
(Zea mays L.sinesis Kulesh)
• 亦称蜡质型。胚乳全部为角质淀粉组
  成,子粒不透明,坚硬平滑,暗淡无光
  泽如蜡状,水解后易形...
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        (7)爆裂型
   (Zea mays L.everta Sturt)
• 又名爆裂种或麦玉米。果穗较
  小,穗轴较细,子粒小而坚硬,
  粒形圆或子粒顶端突出,胚乳...
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         (8)甜粉型
   (Zea mays L.amylacea-
      saccharata Sturt)
• 亦称甜粉种,子粒
  上部为甜质型角质
  胚乳,下...
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         (9)有稃型
  (Zea mays L.tunicata Sturt)
• 亦称有稃种。子粒包于
  长稃内(颖片和内外稃的
  变型),有的具芒。子粒
  坚硬,...
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     2.根据生育期长短分类
• 我国栽培品种,根据生育期长短划分为早、中和晚熟
  三类。
• 早熟品种:春播生育期约为70~100d,积温2000~
  2200℃ , 夏 ...
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     3.根据玉米株型分类
•   玉米株型分类常以茎叶夹角(β)、叶向值(LOV)为标准。
•   茎叶夹角,系指叶片与茎秆垂直方向的夹角,是叶片上冲或倾向
    直立程度的...
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• 王忠孝(1997)汇总比较刘绍棣(1986)、赵明
  (1991)、王旭芳等(1994)和史新海(1994)测定
  各品种的有关资料,以植株定型后(抽雄后)穗位上
  和穗位...
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     表5~1 玉米株型分类标准
       (王忠孝,1997)
株型    穗位以上叶片平均                     穗位以下叶片平均            ...
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三、玉米的分布及区划




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     (一)世界玉米生产概况
• 玉米是世界上分布较广的作物之一。从地理位
  置和环境条件看,世界玉米集中产区主要分布
  在 北 半 球 温 带 地 区 , 即 7 月 份 ...
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         表5~2 2002年玉米收获面积在2000khm2以上世界各洲及国家

                             (世界农业,2003年第4期)

  ...
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• 由表5~2可见,2002年世界玉米收获面积以亚
  洲最多,依次是北美洲、非洲、南美洲、欧
  洲;
• 收获面积大于2000khm2的国家有11个,依次有
  美国、中国、巴西...
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  (二)中国玉米生产概况
• 中国玉米分布很广,南起海南岛,北到黑龙
  江;东自台湾和沿海各省,西至新疆、青藏高
  原,都有玉米栽培
• 但主要集中分布在东北、华北和西南山区,...
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我国玉米分布




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根据分布范围、自然条件、种植制度等
可把我国的玉米主产区划分为:北方春
玉米区、黄淮海平原夏播玉米区、西南
丘陵、山地春、夏玉米区、南方丘陵玉
米区、西北灌溉玉米区和青藏高原玉米
区...
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        表5~3 2002年中国玉米播种面积超过1000k hm2的省区生产情况

         (农业部科技信息中心2002年农业统计提要,2003年5月)

 省区   ...
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• 据2002年统计资料(表5~3),播种面积仅次
  于水稻而位居第二。
• 全国31个省、市、区中,玉米播种面积超过
  1000khm2的有10个,依次是吉林、河北、山东、
 ...
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                       表5~4 中国六个玉米生产区概况

          (引自1984年《中国种植业区划》,编者进行部分修改)
  分区名称     I 北...
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(三)内蒙古玉米生产概况




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      表5~5 2002年内蒙古各盟市玉米生产情况

         (内蒙古统计年鉴,2003年)
 地区       播种面积(hm2)                单产(...
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        内蒙古主要粮食作物播种面积
            145
播种面积(万公顷)




            125
                        ...
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据2002年的统计资料,内蒙古玉米
总播种面积为1562.2 khm2 ,总产量
8215kt,分别占自治区粮食作物播种
面积、总产量的36.0%、58.4%;单
产5259 kg/...
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内蒙古玉米集中在东部通辽市、赤峰市、兴安盟
三盟市,占全区玉米总播种面积的56.5%。其中以
通辽市玉米播种面积最大,约占全区玉米总播种
面 积 的 22.4% ; 其 次 是 兴 安 盟...
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                             播种面积(hm 2 )

                                                 ...
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                              单产(kg/ hm 2 )


12000                                          ...
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                                   总产量(kt)


    2500                                2349

   ...
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  内蒙古玉米种植区划

  内蒙古东、西部气候、土壤等
生态条件和种植制度差异较大,以
此为依据,刘永庆等(1991年)将
内蒙古玉米种植区划分为4个旱作
区和4个灌溉区。

  ...
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        4个旱作区
Ⅰ1 大兴安岭东温凉旱作区    位于大兴安岭东麓山前丘
陵平原,包括扎兰屯市、阿荣旗、莫力达瓦旗。
Ⅰ2大兴安岭南温暖旱作区 位于大兴安岭东南部,包
括扎...
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        4个灌溉区
Ⅱ1西辽河平原温热灌溉区                                 位于西辽河流域下游,
包括科尔沁区、开鲁县、科尔沁左翼中旗南部、奈...
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    4个新的发展区

此外,随着玉米生产的迅速发展,还应包括:

Ⅰ5 阴山北麓丘陵旱作玉米区

Ⅰ6 鄂尔多斯高原旱作玉米区

Ⅱ5 阴山山前灌溉玉米区

Ⅱ6 鄂尔多斯南部毛乌...
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Ⅰ 丘陵平原农林为主多种经营区


Ⅱ 高原牧林为主多种经营区
                                                          Ⅰ1 大兴...
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色  ≥10℃    ≥10℃          无霜期      品种        主要地区         目前主要种植玉米品种
谱 活动积温(℃) 品种积温(℃)      ...
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   第二节
玉米栽培生物学基础



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    第二节    玉米栽培的生物学基础
• 一、玉米的生育进程                    •    三、玉米生长发育与光温条件
• (一)玉米的一生          ...
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一、玉米的生育进程


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     (一)玉米的一生
• 从播种至新的种子成
  熟为止,经过种子萌
  动发芽、出苗、拔节、
  孕穗、抽雄开花、抽
  丝、受精、灌浆直到
  新的种子成熟,完成
  了整...
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(二)玉米的生育期和生育时期




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         1.生育期
• 玉米从播种或出苗至新种子成熟的天
  数,称为生育期。
• 生育期的长短与品种,播期和温度等有
  关。
• 一般早熟品种生育期短,晚熟品种生育
 ...
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            2.物候期
物候期是指从播种到种子成熟的整个生长发育过程中,在一定的外界条件
下所表现的植株外部形态和内部组织发生阶段性的变化,由此人为地制定
一个具体标准,以便...
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    3.生育时期
玉米的生育时期是根据其起止的物
候期确定的,常用该物候期的持续
天数表示。
玉米的生育时期有:出苗期、拔节
期、大喇叭口期、抽穗期、吐丝期、
成熟期。


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   (三)玉米的三个生育阶段
生育阶段        苗期                       穗期     花粒期
         (出苗~拔节)           ...
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二、玉米器官的形态特征及功能




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       (一)根




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        1.根的种类
• 玉米根系是须
  根系,由胚根
  和节根组成
  (图5~2)。




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        (1) 胚根
• 胚根是种子胚胎发育时形成的,
  约在受精10d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,亦称初生胚根。...
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         (2)节根
•   节根着生在茎的节间居间分生组织基部。
•   着生在地下节上的称为地下节根(次生
    根),
•   着生在地上节上的称为地上节根(气生根、...
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• 节根是玉米主体根系,分枝多,根毛密。
• 一株玉米根系干重占植株干重的12%~
  15%,而总长度可达1~2km,其总面积
  为地上部绿色面积的200倍左右,这就使
  植株...
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2.根的生长与
   分布
• 玉米根在土壤中的伸展
  方向与根的种类及生育
  时期有关。
• 胚根从伸出到衰亡都是
  直向伸长,各层节根都
  呈辐射状倾斜伸长。
• 拔节后节...
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• 玉米不同生育时期根在土壤中分布是不同的。
• 苗期根系分布在0~40cm土层中,其中0~20cm土层根量占该期总根量
  的90%左右,20~40cm土层根量占10%左右;
• ...
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• 玉米根系在不同土层深度对养分的吸收能力,
  随生育进程而变化。
• 据山东省农业科学院用 32P对鲁原单4号的研究
  表明,大喇叭口期,10~20cm土层中根系吸收
  32...
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      3.根的功能
• 玉米根系具有吸收养分和水分、支持植
  株和合成的作用。
• 根系吸收水分和矿质营养是通过根毛来
  进行的。
• 根系吸收的无机盐,一部分通过导管输
...
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        (二)茎




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       1.茎的发生
•   玉米茎起生于胚芽,胚内已分化出5~7片
    叶,而叶片着生在茎节上,故胚中就已有
    5~7个节间未伸长的茎。
•   随着种子萌发成幼苗...
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     2.茎的形态与生长
• 玉米茎的高度,因品种、土壤、气候和栽培条件不同
  有很大差异。
• 最矮0.5m,高的4m,巨高类型的可达7m以上。
• 一般低于2m的为矮秆型,...
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• 一般玉米有15~24个节,少的只有8节,
  多者达48节,其中3~7个茎节位于地面以
  下。
• 第 1 ~ 4 节 较 紧 密 , 节 间 很 短 , 仅 0.1 ~
  ...
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• 玉米茎的生长有顶端生长和居间生长两种方式。
• 顶端生长非常缓慢,主要是形成叶和茎节,玉米茎节
  数目至拔节期已经形成。
• 拔节后则主要是由居间分生组织增长,使节间不断伸
 ...
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• 茎由表皮、机械组织、
  基本组织和维管束组
• 表皮外有明显的角质
  层,维管束在茎中星
  排列,因此,没有皮
  中柱鞘和髓之分。
• 玉米的维管束无次生
  成层,不能...
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• 据高聚林等(1990年)测定,茎秆干重出苗后
  96d达最大值94.40g/株,以后逐渐减少,
• 说明茎秆内物质开始向穗粒转移,转移率为
  27.4%;
• 大喇叭口期至散...
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       3.茎的功能
• 茎的功能除了担负水分和养分的运输外,还支
  撑叶片,使之均匀分布,便于光合作用的进行。
• 茎也是贮藏养分的器官,后期可将部分前期贮
  存的养分转...
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• 玉米茎秆多汁,髓部充实而疏松,富含水分和矿物质。
  玉米茎部节间的横切面,最外一层为表皮,表皮内有
  2~3层小型厚壁细胞,形成排列紧密的厚壁组织。
• 茎的基本组织中,分散...
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       (三)叶




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         1.叶的形态特征及生长
•   玉米叶着生在茎节上,互生排列。
•   一生中主茎出现的叶片数目因品种而不同,变幅在
    8~48片之间,多数在13~25片之间...
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•   玉米最初的5~7片叶子(早熟
    种约5片,中熟种约6片,晚熟
    种约7片)在种胚发育时即已形
    成,故称“胚叶”。以后的叶片
    在玉米生长期间由茎尖不断分
...
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• 玉米一生主茎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分布都是中部叶
  片最大。
• 一般果穗叶及其上下叶(棒三叶)叶片最长、最
  宽,叶面积最大,单叶干...
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• 据高聚林等(1990年)测定,
• 叶片干重出苗后96d达最大值53.67g/株,以后
  逐渐减少,说明叶片内物质开始向穗粒转移,
  转移率为19.4%;喇叭口期叶片干重日增...
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                 2.叶的分组
•   玉米全株叶片可根据着生节位、特征和生理功能划分为四组。
•      (1)基部叶组 一般着生在地下稍许伸长的茎节上。叶面积、增...
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                3.叶的功能
• 玉米在某一时期形成的叶片,为建成特定器官奠定了基础,也就自然地
  形成了上述不同节位叶片之间大体上的分工。
• 玉米在某一生育时期的...
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(四)雄穗和雌穗的形态特征与
      分化过程




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  1.雄穗和雌穗的形态特征
• 玉米是雌雄同株异
  花作物,雄穗着生
  在植株顶端,雌穗
  着生在叶腋内,又
  有雄花先熟现象,
  天然杂交率高达
  95%以上,是典型...
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        (1)雄穗




•   又称雄花序,为圆锥花序,雄穗由一中央主轴和许多分枝组成,分枝的数目因品
    种而不同,一般约15~25个,最多可达40个左右,雄穗主轴较...
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•   每个雄蕊由花药和花丝组成,雄蕊未成熟时花丝甚
    短,花药为淡绿色或黄绿色,成熟后颖片和内、外稃
    张开,花丝伸长,花药黄色或紫色,并露出颖片外面
    进行散粉...
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        (2)雌穗
• 为肉穗花序,受精结实后即为果穗。
• 雌穗由茎秆中、上部叶腋中的腋芽发育
  而成,着生在穗柄顶部。




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①腋芽与果穗发育
• 玉米除上部4~6节外,全部叶腋中都能形成腋
  芽。一般推广品种的基部节(地下节)的腋芽不
  发育或形成分蘖,地面以上数节(地上节)上的
  腋芽进行穗分化到...
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        ②果穗的构成
•   果穗是由穗轴和雌小穗构成。
•   穗轴由侧茎顶芽形成,呈白色或紫红色,其重量占果穗总重量的
    20%~25%。穗轴中部充满髓质,有很多维...
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   ③雌小穗构成


• 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),颖片内有两个小花,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...
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        ④雌穗的吐丝与授粉
• 雌穗一般比同株雄穗开始开花晚2~5d,亦有雌雄同
  时开花的。一个雌穗从开始抽丝到全部花丝抽出,
  一般需5~7d。花丝长度一般为15~3...
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•   玉米雄花序的花粉传到雌穗小花的柱头上叫授粉。微风时,花粉散落范
    围约1m,风力较大时,可传播500~1000m。
•   花粉落到花丝上以后,在适宜条件下10min即开始发芽...
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    2.玉米雄、雌穗分化过程
•   玉米雄、雌穗分化与形成是一个连续的
    发育过程。
•   玉米穗分化过程是玉米产量形成的主要
    内容,因此,掌握玉米穗分化各时期...
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•   玉米穗的分化时期与主茎叶片数存在着较为稳定的对应关系,通过叶片
    判断穗分化进程对指导玉米栽培管理十分重要。
•   叶片数常用可见叶数和展开叶数表示。可见叶数指主茎已发生的...
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                    (1)雄穗分化过程
•   ①生长锥未伸长期 茎顶生长锥是一个表面光滑
    的圆形突起,长度略小于宽度。茎部有叶原始体
    突起(图5...
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•   ④小花分化期 第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5~5Ⅳ~1)。在小花突起的基部形成三个雄
    蕊原始体,中央形成一个雌...
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               (2)雌穗分化过程
•   ①生长锥未伸长期 生长锥尚未伸长,
    呈基部宽度大于长度的圆锥体(图5~
    6Ⅰ)。生长锥下面已分化出节和缩短
...
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•   ③小穗分化期 生长锥进一步伸
    长,出现小穗原基(图5~6Ⅲ~
    1)。每个小穗原基又迅速分裂
    为两个小穗突起,形成两个并
    列小穗,并在它的基部出现褶...
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•   ④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(图4~6Ⅳ~
    1)。大的在上,生长较快,发育成结实小
    花;小的在下,生长缓慢,不久萎缩,成
 ...
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•   ⑤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,子房体积增大(图4~
    6 V),胚囊性细胞形成,
    果穗急剧增长,不...
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             表5~6 春玉米幼穗分化进程与叶片的同伸关系
穗期     幼穗分化时期                       延续                   ...
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(五)种子的构造与形成




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 1.玉米种子的结构
• 玉米的种子为果实,植
  物学上称为颖果。玉米
  种子的形状,大小和色
  泽因类型和品种而不同。
  多呈圆形或长方形,有
  光泽。颜色有黄、白、
 ...
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        (1)种皮
• 种皮由子房壁发育成的果皮和种皮紧紧
  连在一起,似一层角质薄膜,习惯上均
  称为种皮。
• 种皮由纤维素组成,表面光滑,占种子
  总重量的5%~...
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        (2)胚乳
• 胚乳占种子总重量的80%~85%。
• 胚乳的最外层为单层细胞所组成,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...
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          (3)胚
• 胚位于种子的基部向果穗顶部一侧,占
  种子总重量的10%~15%。
• 胚由胚芽,胚轴,胚根和子叶(盾片)
  所组成。胚芽分化产生茎、叶和节根,...
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• 另外,在种子与穗轴的连接部分有一尖形的果柄,称为
  “尖冠”。它使种子附着在穗轴上,果柄与种皮相连,在植
  物学上是穗轴的一部分。
• 在脱粒时,果柄常常留在种子上。种子去掉果柄,...
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     2.种子的形成过程
• 玉米的种子是由受精的子房发育而成的颖果。雌穗子
  房受精后10~12h,受精卵进行细胞分裂。受精后4~
  8d形成胚的主体,10~15d胚胎伸长...
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      (1)子粒形成期
• 在受精后15~20d左右,胚分化基本结束,胚
  乳细胞已形成,已具有发芽能力。果穗和子粒
  体积增大,子粒呈胶囊状,胚乳呈清浆状。
• 至此期末...
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         (2)乳熟期
• 该期约有15~20d,自吐丝15~20d后到
  34~37d。子粒和胚的体积均接近最大
  值;
• 日增干重最多,子粒干重增长较快,平
  均...
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         (3)蜡熟期
• 此期约10~15d,自吐丝后约35~37d起
  到49d。
• 子粒干物质积累速度慢,平均日增干重
  2%左右, 干物质累数量少,该阶段粒重
...
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        (4)完熟期
• 在蜡熟后期,干物质积累停止,含水量
  由40%下降到20%,子粒变硬,表面呈现
  鲜明光泽,用指甲不易划破,子粒基部
  尖冠处黑层出现。另外,...
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三、玉米生长发育与光温条件




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(一)玉米对光照的要求




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   1.玉米对光照强度的要求
• 玉米是喜光作物,属于C4植物,光饱和
  点较高。而水稻、小麦等C3作物,光合
  有效辐射(波长在400~700nm范围内的
  光辐射)为80...
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  2.玉米对光照时数的要求
• 玉米属于短日照作物。玉米出苗后,如长期处在短日照
  条件下,发育加快、植株矮小、提早抽雄开花而降低产
  量;如长期处在长日照条件下,植株增高、茎...
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(二)玉米对温度的要求




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1.玉米全生育期对温度的要求
• 玉米原产于热带,在系统发育过程中形成了喜温的特性。
• 玉米的生物学零点温度为10℃,在整个生育期间只有达
  到品种要求的一定皀1
第五章玉米
第五章玉米
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第五章玉米

  1. 1. zycnzj.com/ www.zycnzj.com 第五章 玉 米 高聚林 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  2. 2. zycnzj.com/ www.zycnzj.com 玉米 • 又名玉蜀黍、苞米、苞 谷、玉茭、棒子、玉麦、 珍珠米 • 学名:Zea mays L. • 英名,maize、corn • 俄名:KyKypya • 日名:トウモロコシ zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  3. 3. zycnzj.com/ www.zycnzj.com 玉米生产新理念 吃饱 口粮 子粒产量高 玉 米 挑 重 担 吃好 饲料 生物产量高 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  4. 4. zycnzj.com/ www.zycnzj.com 玉米栽培与利用 品种 栽培 利用技术 遗传基础 体现品质优劣 实现玉米转化 高产优质的前提 实现高产高效 增值,科学利用 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  5. 5. zycnzj.com/ www.zycnzj.com 第一节 概述 • 一、玉米在国民经济中的重要性 • (一)玉米是高产的粮食作物 • (二)玉米营养价值高是食品加工的原料 • (三)玉米是高产优质的饲料 • (四)玉米是重要的工业和医药原料 • 二、玉米的起源、传播及分类 • (一)玉米的起源 • (二)玉米的传播 • (三)玉米的分类 • 三、玉米的分布及区划 • (一)世界玉米生产概况 • (二)中国玉米生产概况 • (三)内蒙古玉米生产概况 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  6. 6. zycnzj.com/ www.zycnzj.com 一、玉米在国民经济中的重要性 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  7. 7. zycnzj.com/ www.zycnzj.com • 玉米是优良的饲料、重要的工业原料和 优质的粮食作物。 • 全世界生产的玉米子粒的70%~80%作为 饲料,10%~15%作为工业原料,10%~ 15%为人们食用。 • 随着社会的发展,玉米作为饲料和工业 原料的比率会更大,发展玉米生产具有 重要的意义。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  8. 8. zycnzj.com/ www.zycnzj.com (一)玉米是高产的粮食作物 • 玉米的适应性很强,从北纬48°越过赤道到南纬40°(青饲玉米 已延伸到北纬58°~60°),从低于海平面的盆地到海拔4000m 的高原,都有玉米种植。 • 2002年,世界玉米收获面积(138897khm2),仅次于小麦 (210785khm2)和稻谷(146029khm2),居第三位。 • 玉米又是高产作物,2002年单产(4334kg/hm2)和总产量 (602027kt)均高于稻谷(3968kg/hm2、579477kt)和小麦 (2695kg/hm2、568108kt),居首位。 • 玉米是C4植物,光合效率高,增产潜力大,世界玉米产量最高记 录春玉米为23222kg/hm2(Herman Warsow,1985),夏玉米为 16444kg/hm2(李登诲,1999),位居禾谷类作物之首。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  9. 9. zycnzj.com/ www.zycnzj.com (二)玉米营养价值高,是食 品加工的原料 • 玉米子粒中一般含有10~13%的蛋白质、60~ 66%的淀粉、3~5%的脂肪和0.30~0.45%的赖 氨酸,以及较多的维生素和矿物质。在玉米子 粒胚和胚乳的蛋白质中,其氨基酸种类多达19 种,以谷氨酸、精氨酸的含量较高,而赖氨酸、 色氨酸和蛋氨酸含量不足。玉米种子的胚中含 有36%~47%的油脂,玉米油是一种高质量的 油,其中亚油酸的比率高,而亚麻酸的比率较 低。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  10. 10. zycnzj.com/ www.zycnzj.com • 在禾谷类作物中,玉米营养成分是比较高的, 100g玉米面(黄粒)含脂肪4.3g,比小麦标准 粉高1.39倍,比籼米高72.0%,比小米高 21.43%,比高粱面高65.38%;蛋白质含量 8.5g,比小麦和小米分别低16.47%和12.39%, 比籼米高2.41%,比高粱高13.33%;玉米每 100g的含热量1515.62kJ,比籼米高2.55%,比 小麦标准粉高2.26%,比高粱面高7.42%。每 100g玉米面含有核黄素0.1mg,硫胺素 0.34mg,尼克酸2.3mg,钙22mg,磷210mg, 铁1.6mg。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  11. 11. zycnzj.com/ www.zycnzj.com • 近年来,玉米面虽然已不再是人民的主食,但用玉米 加工成的各种食品却成为人们调节口味的重要食品。 玉米膨化食品、鲜食玉米,味香适口、营养丰富,颇 受人民欢迎;玉米油含有较高比例的不饱和脂肪酸 (50%以上)和维生素E,长期食用有软化血管、防治 动脉硬化及预防高血压、心脏病和肥胖病等功效,是 一种较为理想的保健食品;玉米花粉产量比一般作物 高,且容易采集,因其含有极丰富的营养成分和多种 生物活性物质及微量元素,玉米花粉食品、软饮料、 化妆品等倍受人们青睐 。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  12. 12. zycnzj.com/ www.zycnzj.com (三)玉米是高产优质的饲料 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  13. 13. zycnzj.com/ www.zycnzj.com 玉米是高产优质的“饲料之王” 玉米产量高,子粒和茎叶都是优质饲料。 以1kg燕麦的营养价值作为1个饲料单位。 每1kg玉米子粒含有1.35个饲料单位,大麦 含有1.30个,高粱含有1.20个; 每100kg作物茎叶含有饲料单位:玉米为 37.3个,燕麦为31.2个,小麦为20.2个。 作物中玉米的饲料单位是最高的。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  14. 14. zycnzj.com/ www.zycnzj.com 玉米子粒的饲用价值 用玉米子粒生产的配合饲料喂养畜禽,一般: 约2~3kg玉米可以换回1kg肉, 1.4kg玉米可以换回1kg鸡蛋, 约0.2kg玉米可以换回1kg牛奶。 子粒加工后的下脚料,都是富含蛋白质的优质 饲料。可以作为精料直接饲喂,也可以作为添 加剂生产配合饲料。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  15. 15. zycnzj.com/ www.zycnzj.com 玉米茎叶的饲用价值 玉米鲜嫩茎叶的营养比较丰富 粗蛋白质2.58% 粗脂肪0.81% 碳水化合物20.09% 粗纤维5.91% 矿物质1.99% 青刈玉米是牲畜的优质青饲料。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  16. 16. zycnzj.com/ www.zycnzj.com 玉米青贮饲料的饲用价值 玉米乳熟末期收获,加工制成青贮饲 料,其饲用价值更高。 以此喂奶牛比喂青干草提高产奶量20% 左右。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  17. 17. zycnzj.com/ www.zycnzj.com 玉米的饲用价值较高 • 世界上经济发达国家生产的玉米子粒80%以上作为饲 料,畜牧业发达国家几乎无不对玉米进行青贮或青饲 利用。 • 我国作为世界第二玉米生产大国,每年生产的玉米秸 秆大约有1500×108Kg,而草原牧区每年的贮草总和也 不超过100×108Kg,还不及秸秆资源的1/10。但玉米 的青贮利用面积尚很小,多局限于一些畜牧农场。 • 目前,全国玉米秸秆仅1/3供作饲料、燃料和肥料,有 2/3被一把火烧掉或白白地浪费掉了。为充分利用我国 玉米资源来促进畜牧业的新发展,进一步开发利用青 贮、青饲玉米,越来越成为当前和今后解决我国饲料 问题的一个重要途径。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  18. 18. zycnzj.com/ www.zycnzj.com (四)玉米是重要的工业和医 药原料 • 世界上以玉米为原料的工业产品达500多种。 • 以玉米淀粉为原料生产的玉米果葡糖浆(约1t 淀粉生产1t果葡糖)可作为食品工业用糖(甜 味剂); • 以糯玉米淀粉生产的增稠剂、乳化剂、粘着剂、 悬浮剂等,已广泛应用于香肠、汤羹罐头、凉 拌菜佐料、冷冻食品和各种快餐方便食品加 工,以及造纸、纺织、粘着剂和塑料等工业。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  19. 19. zycnzj.com/ www.zycnzj.com • 玉米淀粉还可加工成醋酸、酒精、丙酮、丁醇 等重要化工产品。 • 玉米油在工业上可加工成润滑油、油漆涂料、 肥皂等多种工业产品。 • 玉米穗轴能用来生产电木、漆布、黑色火药、 人造纤维等。玉米穗轴和茎秆中含有16%~ 19%的糠醛,是提取糠醛、制造尼龙和高级塑 料的重要原料。 • 玉米茎秆可以用来制造胶板、纸张、人造纤维 等。玉米苞叶是编制坐垫、提篮、背篓等精美 手工艺品的良好原料。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  20. 20. zycnzj.com/ www.zycnzj.com 玉米在医药上用途广泛。 • 《中药大辞典》(1975)介绍,玉米子粒能 “调开中胃”,对健胃有较好作用。 • 玉米根叶熬成汤,可治小便淋漓。 • 玉米穗轴能健脾利湿,可治小便不利和水肿腹 泻。玉米花丝有利尿清热的作用,可以用来治 疗黄疸性肝炎、胆囊炎、糖尿病等疾病。 • 现在医药工业,除用玉米作为培养基的原料生 产青霉素、链霉素、金霉素、红霉素等外,还 用玉米淀粉制造葡萄糖、降压剂、麻醉剂和利 尿剂等。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  21. 21. zycnzj.com/ www.zycnzj.com 二、玉米的起源、传播及分类 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  22. 22. zycnzj.com/ www.zycnzj.com (一)玉米的起源 • 考古学者在美洲许多古代遗址里,发现了几乎完整的 玉米果穗、穗轴、苞叶、雄穗和秸秆等,经14C测定证 明:在墨西哥普埃布拉洲巨猫洞底下发掘出来的玉米 穗轴,距今已有7000多年;在美国南部墨西哥洲蝙蝠 洞发掘出来的玉米穗轴,距今已有6500多年;在秘鲁 中部墓穴中发掘出来的玉米穗轴,距今已有5000多年。 现在一般认为,美洲大陆是玉米的起源地,从美洲的 西南部经墨西哥直至秘鲁和智利,可能是最早驯化种 植玉米的地区。 • 近年来的研究表明:中国云南、广西一带可能是糯玉 米的初生起源中心。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  23. 23. zycnzj.com/ www.zycnzj.com (二)玉米的传播 • 1492年哥伦布发现新大陆之前,玉米只在美洲 范围内传播,以后,才逐步向其它洲传播。 • 佟屏亚、赵国磐(1988)根据有关玉米史料认 为,玉米向亚洲传播,约在16世纪20年代,通 过陆路从土耳其经伊朗、阿富汗、传到东亚各 地;另一条是通过水路,经非洲好望角至马达 加斯加岛传播到印度及东南亚各国。1759年葡 萄牙人把玉米带到日本。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  24. 24. zycnzj.com/ www.zycnzj.com • 美洲玉米传入我国的年代和途径,还没有明确 一致的结论。目前比较公认的玉米传入我国的 时间大约是16世纪初期,距今只有400多年。 因为它来自西方,古时称玉米为“番麦”、“西天 麦”,又因它是以罕见的珍品奉献给皇帝的, 故又称“御麦”。已查到最早记载有玉米的古 书,是明嘉靖三十年(1551)的河南《襄城县 志》,书中有“玉麦”之记载。可见,玉米传入 我国的时间应在1551年之前。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  25. 25. zycnzj.com/ www.zycnzj.com • 美洲玉米传入我国的途径可能有两条: • 一条是来自西北陆路,从麦加经阿拉伯 中亚细亚传入我国的西北部再到内地各 省;或者是从麦加经伊斯兰教徒传入印 度,再由印度经西藏传入四川,故有“玉 蜀黍’之称。 • 另一路是由海路传入东南沿海,再传到 内地各省。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  26. 26. zycnzj.com/ www.zycnzj.com • 中国糯玉米在世界上的传播很晚。 • 1908年中国糯玉米被带入美国,以后又 把它当作遗传材料传到其它一些国家。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  27. 27. zycnzj.com/ www.zycnzj.com (三)玉米的分类 • 玉米属中只有一个栽 培种(学名为Zea mays L.),染色体数 2n=2x=20。通过长 期的变异和人工选 择,玉米栽培种形成 了丰富多样的类型。 根据玉米的植物学特 性和生物学特性以及 在生产上的利用情 况,玉米可分为不同 的类型 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  28. 28. zycnzj.com/ www.zycnzj.com 玉米品种的主要种类 饲料用玉米 食用玉米 混合型高淀粉玉米 高淀粉玉米 高支链淀粉玉米(糯玉米) 普通玉米 按 高油玉米 高直链淀粉玉米 高蛋白玉米 玉 高赖氨酸玉米(优质蛋白玉米) 米 专用型青贮玉米 青贮玉米 品 粮饲兼用型青贮玉米 质 加强甜玉米 划 甜玉米 超甜玉米 分 普甜玉米 爆裂玉米 糯玉米 笋玉米 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/ 简
  29. 29. zycnzj.com/ www.zycnzj.com 类 玉米品种的主要种类 马齿型 极早熟(超早熟) 按 春玉米 半马齿型 早熟 夏玉米 按 播 按 硬粒型 熟 中早熟 期 秋玉米 粒 糯质型 期 中熟 质 粉质型 中晚熟 甜质型 晚熟 爆裂型 大粒型 白色 有稃型 双穗型 黄色 黄白色 多穗型 按 按 多行型 粒 橙色 按 紧凑型 穗 长柱型 红色 株 半紧凑型 色 型 长锥形 紫色 型 平展型 短柱型 黑色 短锥型 五彩 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  30. 30. zycnzj.com/ www.zycnzj.com 类 主要类型玉米品种品质指标 类型 引用标准 标准编号 主要品质指标 1级 2级 3级 普通玉米 玉米 GB153-1999 容重(g/L) ≥710 ≥ 685 ≥ 660 淀粉发酵工业用玉米 GB/T8613-1999 粗淀粉(%) ≥75 ≥72 ≥69 饲料用玉米 GB/T17890-1999 容重(g/L) ≥710 ≥685 ≥660 粗蛋白(% ) ≥10.0 ≥9.0 ≥8.0 食用玉米 NY/T519-2002 粗蛋白(%) ≥11.0 ≥10.0 ≥9.0 粗脂肪(%) ≥5.0 ≥4.0 ≥3.0 赖氨酸(%) ≥0.35 ≥0.30 ≥0.25 优质蛋白玉米 优质蛋白玉米 NY/Y520-2002 粗蛋白(%) ≥11.0 ≥10.0 ≥9.0 赖氨酸(%) ≥0.50 ≥0.45 ≥0.40 容重(g/L) ≥685 高油玉米 高油玉米 NY/T521-2002 粗脂肪(%) ≥8.5 ≥7.5 ≥6.0 高淀粉玉米 高淀粉玉米 NY/T597-2002 粗淀粉(%) ≥76 ≥74 ≥72 糯玉米 糯玉米 NY/T524-2002 直链淀粉/粗淀粉(%) 0 ≥3.0 ≥5.0 爆裂玉米 爆裂玉米 NY/T522-2002 彭化倍数(% ) ≥30 ≥25 ≥20 爆化率(%) ≥98 ≥95 ≥92 甜玉米 甜玉米 NY/T523-2002 外观、蒸煮品质分 ≥90 ≥75 ≥60 青贮玉米 中晚熟青贮玉米 整株粗蛋白(%) ≥7.0 中性洗涤蛋白(%) ≤55 酸性洗涤纤维(%) ≤30 中早熟青贮玉米 整株粗蛋白(%) ≥7.0 中性洗涤纤维(%) ≤50 酸性洗涤纤维(%) ≤30 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  31. 31. zycnzj.com/ www.zycnzj.com 1.子粒特征分类 • 根据子粒的形状、 胚乳淀粉的结构分 布,以及子粒外部 稃壳的有无,可将 玉米分为九个类型 (亚种) zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  32. 32. zycnzj.com/ www.zycnzj.com (1)马齿型(Zea mays L, indentata Sturf) • 亦称马牙种。果穗多呈圆 柱形,子粒扁平呈方形或 长方形。角质胚乳分布于 子粒两侧,中央和顶部为 粉质胚乳,成熟时顶部失 水干燥较快,故子粒顶部 凹陷如马齿状。多为黄白 两色,不透明,品质较差。 马齿型品种产量较高,植 株高大,需肥水较多,增 产潜力大,目前栽培面积 较大。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  33. 33. zycnzj.com/ www.zycnzj.com (2)硬粒型(Zea mays L.indurata Sturf) • 亦称硬粒种或燧石种。 果穗多为圆锥形,子粒 坚硬饱满,平滑,有光 泽。子粒顶部和四周的 胚乳均为角质淀粉,仅 中部有少量粉质淀粉。 角质胚乳环生于外层, 故子粒外表透明,多为 黄色、白色,也有紫红 色。品质较好,适应性 强,成熟较早,需肥 少,产量虽低,但较稳 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  34. 34. zycnzj.com/ www.zycnzj.com (3)半马齿型(Zea mays L.semindentata Kulesh) • 亦称中间型与马齿型比较,子粒顶端凹 陷不明显或呈乳白色的圆顶,角质胚乳 较多,种皮较厚,边缘较圆。。植株、 果穗的大小、形态和子粒胚乳的特性都 介于硬粒型与马齿型之间,子粒的颜色、 形状和大小具有多样性,产量一般较 高,品质比马齿型好,是各地生产上普 遍栽培的一种类型。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  35. 35. zycnzj.com/ www.zycnzj.com (4)粉质型 (Zea mays L.amylacea Sturt ) • 又名软质种。果穗和子粒外形与硬粒种 相似,但子粒无光泽。子粒胚乳完全由 粉质淀粉组成,或仅在外层有一薄层角 质淀粉。子粒乳白色,内部松软,容重 很低,容易磨粉,是制造淀粉和酿造的 优质原料。 • 我国栽培很少。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  36. 36. zycnzj.com/ www.zycnzj.com (5)甜质型 (Zea mays L.seccharata Sturt) • 亦称甜质种(甜玉米) ,植株矮小,分蘖 力强,果穗小。乳熟期子粒含糖量为 10%~18%,高达25%,比普通玉米高 2~4倍。多鲜食、做蔬菜或制罐头。成 熟时子粒的淀粉含量只有20%左右,脱 水后表现凹陷,使种子皱缩,坚硬呈半 透明状。胚乳多为角质,胚大。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  37. 37. zycnzj.com/ www.zycnzj.com zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  38. 38. zycnzj.com/ www.zycnzj.com (6)糯质型 (Zea mays L.sinesis Kulesh) • 亦称蜡质型。胚乳全部为角质淀粉组 成,子粒不透明,坚硬平滑,暗淡无光 泽如蜡状,水解后易形成胶粘状的糊精。 蜡质型玉米的胚乳,遇碘液呈褐红色反 应。此种最早发现于我国,主要作为鲜 食或食品玉米,在美国主要作为工业原 料。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  39. 39. zycnzj.com/ www.zycnzj.com zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  40. 40. zycnzj.com/ www.zycnzj.com zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  41. 41. zycnzj.com/ www.zycnzj.com (7)爆裂型 (Zea mays L.everta Sturt) • 又名爆裂种或麦玉米。果穗较 小,穗轴较细,子粒小而坚硬, 粒形圆或子粒顶端突出,胚乳几 乎全为角质淀粉。子实加热时, 由于淀粉粒内的水分遇到高温, 形成蒸汽而爆裂,子粒胀开如花。 爆裂后的子粒的膨胀系数达25~ 45倍。按子实形状可分为两类: 一类为米粒形,子粒小如稻米 状,顶端带尖;一类为珍珠形, 子粒顶部呈圆顶形如珍珠。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  42. 42. zycnzj.com/ www.zycnzj.com (8)甜粉型 (Zea mays L.amylacea- saccharata Sturt) • 亦称甜粉种,子粒 上部为甜质型角质 胚乳,下部为粉质 胚乳,世界上罕 见,我国无栽培。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  43. 43. zycnzj.com/ www.zycnzj.com (9)有稃型 (Zea mays L.tunicata Sturt) • 亦称有稃种。子粒包于 长稃内(颖片和内外稃的 变型),有的具芒。子粒 坚硬,角质胚乳环生外 层,有色泽,具有各种 颜色和形状。植株多 叶,花序发达,常有着 生子粒的现象,高度自 交不孕,是一种原始类 型,很少栽培,可作饲 料。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  44. 44. zycnzj.com/ www.zycnzj.com 2.根据生育期长短分类 • 我国栽培品种,根据生育期长短划分为早、中和晚熟 三类。 • 早熟品种:春播生育期约为70~100d,积温2000~ 2200℃ , 夏 播 生 育 期 为 70 ~ 85d , 积 温 1800 ~ 2100℃,植株较矮,叶片数14~17片左右,千粒重约 180~200g。 • 中熟品种,春播生育期约 101~120d,积温2300~ 2500℃ , 夏 播 生 育 期 约 86 ~ 100d , 积 温 2100 ~ 2200℃,株高中等,叶片数18~20片左右,千粒重 200~300g。 • 晚熟品种:春播生育期为120~150d,积温2500~ 2800℃,夏播生育期为100d以上,积温2300~2500℃。 植株高大,叶片一般21~25片,粒大,千粒重300g以 上。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  45. 45. zycnzj.com/ www.zycnzj.com 3.根据玉米株型分类 • 玉米株型分类常以茎叶夹角(β)、叶向值(LOV)为标准。 • 茎叶夹角,系指叶片与茎秆垂直方向的夹角,是叶片上冲或倾向 直立程度的指标之一。一般茎叶夹角越小,叶片越上冲,遮荫越 轻;愈大,愈趋向于水平,遮荫愈重。Pepper,R.B.(1977)提出叶 向值概念,用来表示叶片姿态,是叶片上举及弯曲程度的指标。 计算公式为: n LOV = ∑ [θ (I F / I )i ] / n i =1 • 式中:LOV代表叶向值,θ代表叶角(叶片与水平方向的夹角,θ=90°-β), IF表示叶环到叶片最高点的长度(cm),I代表叶片理直后叶环至叶尖的长度 (cm),i代表第i个叶片,n为测定叶片数。叶向值大小,既显示叶片茎叶夹角的 大小,也反映其挺直或弯曲情况。叶向值大,群体内透光性好,反之,则较差。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  46. 46. zycnzj.com/ www.zycnzj.com • 王忠孝(1997)汇总比较刘绍棣(1986)、赵明 (1991)、王旭芳等(1994)和史新海(1994)测定 各品种的有关资料,以植株定型后(抽雄后)穗位上 和穗位下茎叶夹角和叶向值的大小为标准,将玉米品 种划分为紧凑型、半紧凑型(中间型)和平展型三类 (表5~1)。 • 在穗位上和穗位下不统一时,以穗位上叶片的茎叶夹 角和叶向值为主。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  47. 47. zycnzj.com/ www.zycnzj.com 表5~1 玉米株型分类标准 (王忠孝,1997) 株型 穗位以上叶片平均 穗位以下叶片平均 代表品 种 茎 叶 夹 叶向值 叶姿 茎 叶 夹 叶向值 叶姿 角 β 角 β (度) (度) 紧凑型 β<20 LOV > 直 立 上 β<35 LOV > 掖单4号 50 举 30 半紧凑 20 < β 35 < 较 直 立 35 < β 20 < 较平展 烟单14 型(中 <35 LOV < 上举 <50 LOV < 间型) 50 30 平展型 β>35 LOV < 拱形 β>50 LOV < 平 展 下 中单2号 35 20 垂 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  48. 48. zycnzj.com/ www.zycnzj.com 三、玉米的分布及区划 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  49. 49. zycnzj.com/ www.zycnzj.com (一)世界玉米生产概况 • 玉米是世界上分布较广的作物之一。从地理位 置和环境条件看,世界玉米集中产区主要分布 在 北 半 球 温 带 地 区 , 即 7 月 份 等 温 线 为 20 ~ 27℃,无霜期在140~180d的范围内。 • 世界上最适于种植玉米的地区有3个带: • 第一是美国玉米带,它包括12个州; • 第二是中国玉米带,包括东北、华北两大平原 和西南山区半山区; • 第三是欧洲玉米带,包括多垴河流域的法国、 罗马尼亚、南斯拉夫、德国和意大利等国家。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  50. 50. zycnzj.com/ www.zycnzj.com zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  51. 51. zycnzj.com/ www.zycnzj.com 表5~2 2002年玉米收获面积在2000khm2以上世界各洲及国家 (世界农业,2003年第4期) 地区(国家) 产量(kt) 收获面积(khm2) 单产(kg/ hm2) 世界总计 602027 138897 4334 亚洲 167335 42673 3921 中国 2 124166 2 24529 3 5062 印度 12000 5 6200 1936 印度尼西亚 9277 8 3292 2819 菲律宾 4341 10 2440 1779 非洲 43187 25974 1663 尼日利亚 5383 6 4243 1269 南非 9123 7 3350 2724 北美洲 259017 39746 6517 墨西哥 19000 4 8000 2375 美国 1 228696 1 28547 1 8011 南美洲 57305 17144 3343 阿根廷 14700 11 2434 2 6039 巴西 35479 3 11871 4 2989 欧洲 74494 13248 5623 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/ 罗马尼亚 8500 9 2900 2931
  52. 52. zycnzj.com/ www.zycnzj.com • 由表5~2可见,2002年世界玉米收获面积以亚 洲最多,依次是北美洲、非洲、南美洲、欧 洲; • 收获面积大于2000khm2的国家有11个,依次有 美国、中国、巴西、墨西哥、印度、尼日利亚、 南非、印度尼西亚、罗马尼亚、菲律宾、阿根 廷; • 其中,单产以美国最高、其次是阿根廷、中国 位居第三、第四位是巴西; • 总产量依次是美国、中国,超过1×108t。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  53. 53. zycnzj.com/ www.zycnzj.com zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  54. 54. zycnzj.com/ www.zycnzj.com (二)中国玉米生产概况 • 中国玉米分布很广,南起海南岛,北到黑龙 江;东自台湾和沿海各省,西至新疆、青藏高 原,都有玉米栽培 • 但主要集中分布在东北、华北和西南山区,形 成从东北向西南的一个弧形玉米带,其播种面 积和总产量占全国玉米总面积和总产量的80% 以上。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  55. 55. zycnzj.com/ www.zycnzj.com 我国玉米分布 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  56. 56. zycnzj.com/ www.zycnzj.com 根据分布范围、自然条件、种植制度等 可把我国的玉米主产区划分为:北方春 玉米区、黄淮海平原夏播玉米区、西南 丘陵、山地春、夏玉米区、南方丘陵玉 米区、西北灌溉玉米区和青藏高原玉米 区六个区。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  57. 57. zycnzj.com/ www.zycnzj.com 表5~3 2002年中国玉米播种面积超过1000k hm2的省区生产情况 (农业部科技信息中心2002年农业统计提要,2003年5月) 省区 播种面积 单产 产量 khm2 位次 kg/hm2 位次 kt 位次 2002年 24529 5062 124166 世界农业 数据 全国总计 24634 4925 121310 河北 2577.4 2 4016 9 10350 5 内蒙古 1562.2 6 5259 3 8215 7 辽宁 1431.6 7 5993 1 8580 6 吉林 2579.5 1 5970 2 15400 1 黑龙江 2285.6 5 4684 6 10705 4 山东 2530.1 3 5201 4 13160 2 河南 2319.9 4 5129 5 11898 3 四川 1207.9 8 4347 7 5251 8 云南 1128.9 9 4088 8 4615 9 陕西 999.9 10 3745 10 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/ 3745 10
  58. 58. zycnzj.com/ www.zycnzj.com • 据2002年统计资料(表5~3),播种面积仅次 于水稻而位居第二。 • 全国31个省、市、区中,玉米播种面积超过 1000khm2的有10个,依次是吉林、河北、山东、 河南、黑龙江、内蒙古、辽宁、四川、云南、 陕西; • 其中单产超过全国平均水平的有5个,依次是 辽宁、吉林、内蒙古、山东、河南; • 总产量超过10000kt的有5个省,依次是吉林、 山东、河南、黑龙江、河北。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  59. 59. zycnzj.com/ www.zycnzj.com zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  60. 60. zycnzj.com/ www.zycnzj.com 表5~4 中国六个玉米生产区概况 (引自1984年《中国种植业区划》,编者进行部分修改) 分区名称 I 北方春播玉 Ⅱ 黄淮海平原夏 Ⅲ 西南山地玉米区 Ⅳ 南方丘陵玉 Ⅴ 西北灌溉玉 Ⅵ 青藏高 米区 播玉米区 米区 米区 原玉米区 省(区) 黑龙江、吉林、 山东、河南全部, 四川、云南、贵州全部, 广东、福建、浙 新疆全部、甘肃 青海、西藏 辽宁、内蒙古、 河北、山西南部, 广西西部,湖南、陕西 江、上海、江西、 河西走廊 全部 宁夏全部,河 陕西中部,江苏、 南部 台湾全部,江 北、陕西北部, 安徽北部 苏、安徽南部, 山西大部及甘 广西、湖南、湖 肃一部分 北东部 主要种植制度 春播一年一熟 一年两熟制(冬小 高山地 区以一 年一熟 一年二熟制为 一年一熟制。采 一年一熟 及栽培方式 制,以玉米单 麦~夏玉米)、两年 春玉米 为主; 丘陵地 主,部分地区有 用春玉米单作, 制。采用春 作,玉米间作大 三熟制(春玉米~ 区,以两年五熟的春玉 秋玉米。双季玉 冬麦或春麦套 玉米单作 豆,春小麦套种 冬小麦~夏玉米)。 米或一 年两熟 的夏玉 米和冬玉米。采 种或复种玉米 的栽培方 玉米为主要栽 采用小麦玉米套种 米为主;平原地区以一 用小麦、水稻、 的栽培方式。 式。 培方式。 或复种,玉米大豆 年三熟的秋玉米为主。 玉米间套种,双 间作,旱地多为春 采用春玉米、马铃薯套 季玉米或多熟 玉米的栽培方式。 种,小麦、玉米、甘薯、 制 复 种 玉 米 的 水稻套种的栽培方式。 栽培方式。 约占全国玉米 27 40 25 5 3 <1 总播种面积% 气候特征 寒温、半湿润 暖温、半干半湿 温暖、亚热温 亚热、湿 温、极干 高寒、干 热 ∑t≥0℃ 2500~4100 4100~5200 5200~6000 5000~9000 3000~4100 <3000 量 ∑t≥10℃ 2000~3600 3600~4700 4700~5500 4500~9000 2500~2600 <2500 全 年 降 雨量 400~800 400~800 800~1200 1000~2500 200~400 300~650 (mm) 无霜期(天) 130~170 170~240 240~330 250~365 130~180 110~130 水利条件 旱地为主 水浇地与旱地并重 水田与旱田交错 水田为主 水浇地为主 旱地 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  61. 61. zycnzj.com/ www.zycnzj.com zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  62. 62. zycnzj.com/ www.zycnzj.com zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  63. 63. zycnzj.com/ www.zycnzj.com (三)内蒙古玉米生产概况 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  64. 64. zycnzj.com/ www.zycnzj.com 表5~5 2002年内蒙古各盟市玉米生产情况 (内蒙古统计年鉴,2003年) 地区 播种面积(hm2) 单产(kg/ hm2) 总产量(kt) 呼市 86973 6339 551.5 包头市 45120 6741 304.0 乌海市 2320 7048 16.5 赤峰市 265500 6310 1675.0 通辽市 349360 6724 2349.0 呼伦贝尔市 127507 4649 592.5 兴安盟 267627 2961 792.5 锡盟 22927 1785 41.0 乌盟 125480 3980 499.5 伊盟 78373 7389 597.0 巴盟 74653 10928 816.0 阿盟 7713 8037 62.5 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  65. 65. zycnzj.com/ www.zycnzj.com 内蒙古主要粮食作物播种面积 145 播种面积(万公顷) 125 小麦 105 玉米 85 谷子 65 莜麦 45 糜黍 25 马铃薯 5 大豆 1942 1952 1962 1972 1982 1992 2002 年份 玉米是内蒙古主要粮食和饲料作物,全区各盟市均有种植。从1996年 起,玉米播种面积已超过小麦而位居首位。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  66. 66. zycnzj.com/ www.zycnzj.com 据2002年的统计资料,内蒙古玉米 总播种面积为1562.2 khm2 ,总产量 8215kt,分别占自治区粮食作物播种 面积、总产量的36.0%、58.4%;单 产5259 kg/hm2 ,仅次于水稻,而位 居旱粮之首。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  67. 67. zycnzj.com/ www.zycnzj.com 内蒙古玉米集中在东部通辽市、赤峰市、兴安盟 三盟市,占全区玉米总播种面积的56.5%。其中以 通辽市玉米播种面积最大,约占全区玉米总播种 面 积 的 22.4% ; 其 次 是 兴 安 盟 、 赤 峰 市 分 别 占 17.1%、17.0%。内蒙古西部地区乌盟占8%左右。 播种面积(%) 呼和浩特市 包头市 5% 1% 6% 3% 0% 5% 乌海市 9% 赤峰市 18% 2% 通辽市 呼伦贝尔市 兴安盟 18% 锡盟 乌盟 24% 9% 伊盟 巴盟 阿盟 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  68. 68. zycnzj.com/ www.zycnzj.com 播种面积(hm 2 ) 呼和浩特市 7713 45120 包头市 2320 乌海市 125480 74653 86973 78373 赤峰市 265500 通辽市 22927 呼伦贝尔市 兴安盟 锡盟 乌盟 267627 伊盟 349360 巴盟 127507 阿盟 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  69. 69. zycnzj.com/ www.zycnzj.com 单产(kg/ hm 2 ) 12000 10928 10000 8037 8000 7389 67417048 6339 6310 6724 6000 4649 3980 4000 2961 1785 2000 0 盟 盟 盟 盟 盟 市 赤 市 市 市 盟 包 市 兴 市 锡 乌 伊 巴 阿 头 海 峰 辽 安 特 尔 乌 通 浩 贝 和 伦 呼 呼 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  70. 70. zycnzj.com/ www.zycnzj.com 总产量(kt) 2500 2349 2000 1675 1500 1000 792.5 816 592.5 499.5 597 551.5 500 304 16.5 41 62.5 0 盟 盟 盟 盟 盟 市 市 市 市 盟 包 市 兴 市 锡 乌 伊 巴 阿 头 海 峰 辽 安 特 尔 乌 赤 通 浩 贝 和 伦 呼 呼 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  71. 71. zycnzj.com/ www.zycnzj.com 内蒙古玉米种植区划 内蒙古东、西部气候、土壤等 生态条件和种植制度差异较大,以 此为依据,刘永庆等(1991年)将 内蒙古玉米种植区划分为4个旱作 区和4个灌溉区。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  72. 72. zycnzj.com/ www.zycnzj.com 4个旱作区 Ⅰ1 大兴安岭东温凉旱作区 位于大兴安岭东麓山前丘 陵平原,包括扎兰屯市、阿荣旗、莫力达瓦旗。 Ⅰ2大兴安岭南温暖旱作区 位于大兴安岭东南部,包 括扎赉特旗、科尔沁右翼前旗、突泉县、科尔沁右翼中旗和乌兰 浩特市。 Ⅰ3通辽市坨甸温热旱作区 位于西辽河灌区两侧,包 括科尔沁左翼后旗西部、奈曼旗中南部、开鲁县西部、科尔沁左 翼中旗南部、库伦旗全部和扎鲁特旗南部。 Ⅰ4赤峰市山地丘陵温暖旱作区 位于大兴安岭南段 的中山和低山丘陵区,包括阿鲁科尔沁旗、巴林左旗、巴林右旗 和林西县。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  73. 73. zycnzj.com/ www.zycnzj.com 4个灌溉区 Ⅱ1西辽河平原温热灌溉区 位于西辽河流域下游, 包括科尔沁区、开鲁县、科尔沁左翼中旗南部、奈曼旗北部和科 沁左翼后旗东部。 Ⅱ2赤峰市南部黄土沟壑温热灌溉区 位于燕 山山地丘陵区,包括松山区以及宁城县、喀喇沁旗、敖汉旗和翁 特旗。 Ⅱ3土默特平原温暖灌溉区 位于内蒙古中南部,包 括呼和浩特市郊区、包头市郊区、托克托县、土默特左旗和土默 右旗。 Ⅱ4黄河河套平原温热灌溉区 位于内蒙古西部, 包括磴口县、杭锦后旗、临河市、五原县、乌拉特前旗、乌拉特 旗和乌拉特后旗的山前平原地区及杭锦旗、达拉特旗和准格尔旗 沿黄河自西向东横贯全境的平原灌区。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  74. 74. zycnzj.com/ www.zycnzj.com 4个新的发展区 此外,随着玉米生产的迅速发展,还应包括: Ⅰ5 阴山北麓丘陵旱作玉米区 Ⅰ6 鄂尔多斯高原旱作玉米区 Ⅱ5 阴山山前灌溉玉米区 Ⅱ6 鄂尔多斯南部毛乌素沙地灌溉玉米区 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  75. 75. zycnzj.com/ www.zycnzj.com Ⅰ 丘陵平原农林为主多种经营区 Ⅱ 高原牧林为主多种经营区 Ⅰ1 大兴安岭东温凉旱作区 Ⅲ 山地林牧多种经营区 Ⅰ2大兴安岭南温暖旱作区 Ⅰ4赤峰市山地丘陵温暖旱作区 Ⅱ1西辽河平原温热灌溉区 Ⅰ3通辽市坨甸温热旱作区 Ⅰ5 阴山北麓丘陵旱作玉米区 Ⅱ2赤峰市南部黄土沟壑温热灌溉区 Ⅱ4黄河河套平原温热灌溉区 Ⅱ5 阴山山前灌溉玉米区 Ⅱ3土默特平原温暖灌溉区 Ⅰ6 鄂尔多斯高原旱作玉米区 Ⅱ6 鄂尔多斯南部毛乌素沙地灌溉玉米区 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  76. 76. zycnzj.com/ www.zycnzj.com 色 ≥10℃ ≥10℃ 无霜期 品种 主要地区 目前主要种植玉米品种 谱 活动积温(℃) 品种积温(℃) (天) 熟期 1900~2100 1700~1900 84~110 极早熟 呼盟、乌盟 孚尔拉、冀承单3 2100~2300 1900~2100 105~125 极早熟 乌盟、呼盟 冀承单3、承单22 2300~2500 2100~2300 90~135 早熟 呼盟、兴安 克单8、海玉4、龙单8 2500~2700 2300~2500 100~144 中早熟 乌盟、呼盟、兴安 哲单37、哲单35、黑301、承单13 2700~2900 2500~2700 117~145 中熟 兴安、呼市、包头、 白单9、四单19、黄莫417、哲单7 伊盟 2900~3100 2700~2900 126~155 中晚熟 伊盟、赤峰、通辽、 哲单7、中单2、哲单14、吉单180、 巴盟 巴单3 3100~3300 2900~3100 130~155 中晚熟 通辽、赤峰、巴盟 郑单958、四密21、铁单10、哲单20 3300~3500 3100~3300 140~156 晚熟 通辽、赤峰、阿盟 郑单958、农大108、丹638 >3500 > 3300 155~170 晚熟 阿盟 农大108、掖单13 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  77. 77. zycnzj.com/ www.zycnzj.com 第二节 玉米栽培生物学基础 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  78. 78. zycnzj.com/ www.zycnzj.com 第二节 玉米栽培的生物学基础 • 一、玉米的生育进程 • 三、玉米生长发育与光温条件 • (一)玉米的一生 • (一)玉米对光照的要求 • (二)玉米的生育期和生育时期 • (二) 玉米对温度的要求 • (三)玉米的三个生育阶段 • 四、玉米的物质生产与产量形成 • 二、玉米器官的形态特征与功能 • (一) 光能利用及其限制因素 • (一)根 • (二) 玉米光合特性与物质生产 • (二)茎 • (三)叶 • (三)源、库、流与产量形成 • (四)雄穗和雌穗的形态特征与分化 过程 • (五)种子的构造与形成 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  79. 79. zycnzj.com/ www.zycnzj.com 一、玉米的生育进程 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  80. 80. zycnzj.com/ www.zycnzj.com (一)玉米的一生 • 从播种至新的种子成 熟为止,经过种子萌 动发芽、出苗、拔节、 孕穗、抽雄开花、抽 丝、受精、灌浆直到 新的种子成熟,完成 了整个生长发育过程 (图5~1)。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  81. 81. zycnzj.com/ www.zycnzj.com (二)玉米的生育期和生育时期 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  82. 82. zycnzj.com/ www.zycnzj.com 1.生育期 • 玉米从播种或出苗至新种子成熟的天 数,称为生育期。 • 生育期的长短与品种,播期和温度等有 关。 • 一般早熟品种生育期短,晚熟品种生育 期长。 • 春播玉米生育期长,夏播则短。 • 温度高生育期短,温度低生育期就长。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  83. 83. zycnzj.com/ www.zycnzj.com 2.物候期 物候期是指从播种到种子成熟的整个生长发育过程中,在一定的外界条件 下所表现的植株外部形态和内部组织发生阶段性的变化,由此人为地制定 一个具体标准,以便科学地把握玉米的生育进程。常用某月某日记载。玉 米物候期如下: (1)出苗 播种后第一片叶出土,苗高2cm左右。 (2)拔节 雄性生长锥伸长,伸长节间伸长2~3cm时,叶龄指数30%左右。 (3)大喇叭口 外形是棒三叶伸出,但果穗上部叶还未全部展开,心叶丛 生,形成大喇叭口状,内部雄穗分化进入四分体期,雌穗正处于小花分化 期,叶龄指数在65%左右。 (4)抽穗 雄穗主轴从顶叶抽出3~5cm。 (5)吐丝 雌穗花丝开始露出苞叶2cm左右。 (6)成熟 苞叶变黄而松散,子粒胚下端出现黑色层,子粒脱水变硬。 一般玉米田,群体达到10%、50%以上分别作为全田进入各物候期始期、 盛期的标志。 主茎已展开叶片数 叶龄指数(%) = × 100 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/ 主茎总叶片数
  84. 84. zycnzj.com/ www.zycnzj.com 3.生育时期 玉米的生育时期是根据其起止的物 候期确定的,常用该物候期的持续 天数表示。 玉米的生育时期有:出苗期、拔节 期、大喇叭口期、抽穗期、吐丝期、 成熟期。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  85. 85. zycnzj.com/ www.zycnzj.com (三)玉米的三个生育阶段 生育阶段 苗期 穗期 花粒期 (出苗~拔节) (拔节~抽雄) (抽雄~成熟) 营养生长 营养生长和生殖生长同 生殖生长 生育性质 时并进 春玉米约35d左右,夏玉米 30d左右 早、中、晚熟品种约30、 持续时间 早、中熟品种约20~25d 40、50多天 根系发育快,以根系建成为 玉米一生中生长发育最 经过开花、受精进入子 生育特点 主,地上部茎叶生长缓慢 旺盛的阶段,是决定穗 粒产量形成为中心的阶 数,穗的大小、可孕 段,进一步决定粒数和 花,结实的粒数多少的 粒重时期 关键时期 促进根系发育、培育壮苗、 是田间管理的最关键的 保护叶片不损伤,不早 田间管理的 达到苗早、苗全、苗齐、苗 时期,中心任务就是促 衰,争取粒多、粒重, 中心任务 壮的“四苗”要求,为玉米丰 产打好基础 叶、壮秆、穗多、穗大。 达到丰产。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  86. 86. zycnzj.com/ www.zycnzj.com 二、玉米器官的形态特征及功能 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  87. 87. zycnzj.com/ www.zycnzj.com (一)根 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  88. 88. zycnzj.com/ www.zycnzj.com 1.根的种类 • 玉米根系是须 根系,由胚根 和节根组成 (图5~2)。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  89. 89. zycnzj.com/ www.zycnzj.com (1) 胚根 • 胚根是种子胚胎发育时形成的, 约在受精10d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,亦称初生胚根。初生胚根伸出后迅速生长,垂直入土。 胚根伸出1~3d,在中胚轴基部,盾片节的上面长出3~7条幼 根,称为次生胚根。 • 由于这层根生理功能与胚根相似,故在栽培上将这层根与胚 根一起合称为初生根。初生根的作用,主要是在幼苗刚出土 的最初2~3周内,吸收与供应幼苗生长所必需的养分和水分。 • 当节根形成后,幼苗生长所需要的养分和水分就主要依靠节 根吸收供应。但初生根系的生命活动一直保持到植株生命后 期。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  90. 90. zycnzj.com/ www.zycnzj.com (2)节根 • 节根着生在茎的节间居间分生组织基部。 • 着生在地下节上的称为地下节根(次生 根), • 着生在地上节上的称为地上节根(气生根、 支持根、支柱根)。 • 当玉米幼苗长出2~3片可见叶时,在着生第一片完全叶的节间基部、胚芽鞘节的 面开始发生第一层节根。第一层节根条数多为4条,也有5~6条,一直向下延伸。 以后随着茎节的形成及加粗,节根层次不断发生,它们在茎节上呈现一层一层轮 的节根系。 • 节根层数一般为6~9层,多者可达10层以上,地下节根4~7层,至大喇叭口期完 成,地上节根2~3层,至开花期全部完成。 • 自下而上,随着根层的增加,地下节根条数逐渐增加,地上节根有逐渐减少的趋 势,一般其总条数50~120条。 • 自下而上根长度的变化还表现出逐层变短,粗度逐层增粗,根层间距逐渐加长。 最上层的根的粗度有变细的趋势。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  91. 91. zycnzj.com/ www.zycnzj.com • 节根是玉米主体根系,分枝多,根毛密。 • 一株玉米根系干重占植株干重的12%~ 15%,而总长度可达1~2km,其总面积 为地上部绿色面积的200倍左右,这就使 植株在耕作层中形成了一个强大而密集 的节根系。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  92. 92. zycnzj.com/ www.zycnzj.com 2.根的生长与 分布 • 玉米根在土壤中的伸展 方向与根的种类及生育 时期有关。 • 胚根从伸出到衰亡都是 直向伸长,各层节根都 呈辐射状倾斜伸长。 • 拔节后节根伸展方向发 生明显变化,由斜向伸 长转为直向伸长。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  93. 93. zycnzj.com/ www.zycnzj.com • 玉米不同生育时期根在土壤中分布是不同的。 • 苗期根系分布在0~40cm土层中,其中0~20cm土层根量占该期总根量 的90%左右,20~40cm土层根量占10%左右; • 拔节期根的入土深度可达100cm,其中0~40cm土层根量占该期总根量 的90%左右,40~100cm土层根量占10%左右; • 至开花期,根系入土深度可达160cm,0~40cm土层根量占该期总根量 的80%左右,40~160cm土层根量占20%左右; • 至蜡熟期,根系入土深度可达180cm,0~40cm根量占该期总根量的 55%左右,40~180cm土层根量占45%左右。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  94. 94. zycnzj.com/ www.zycnzj.com • 玉米根系在不同土层深度对养分的吸收能力, 随生育进程而变化。 • 据山东省农业科学院用 32P对鲁原单4号的研究 表明,大喇叭口期,10~20cm土层中根系吸收 32P 的 活 力 最 强 , 占 标 记 土 层 吸 收 32P 总 量 的 90%;至乳熟期吸收活跃层下移到20~40cm。 • 可以看出,玉米的主体根系分布在0~40cm土 层中,随着生育期的推迟,后期深层根量增加。 • 因此,在玉米生产实践中,基肥深施有利于根 系的吸收,若是追施化肥,则以深施10cm以上 和距离植株10cm较为合适。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  95. 95. zycnzj.com/ www.zycnzj.com 3.根的功能 • 玉米根系具有吸收养分和水分、支持植 株和合成的作用。 • 根系吸收水分和矿质营养是通过根毛来 进行的。 • 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,如氨基酸,这些氨 基酸随水运到地上部分。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  96. 96. zycnzj.com/ www.zycnzj.com (二)茎 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  97. 97. zycnzj.com/ www.zycnzj.com 1.茎的发生 • 玉米茎起生于胚芽,胚内已分化出5~7片 叶,而叶片着生在茎节上,故胚中就已有 5~7个节间未伸长的茎。 • 随着种子萌发成幼苗,顶端分生组织不断 分化,增添新叶,扩大茎轴,分化出明显 的节和节间。盾片是第一叶,其着生处是 茎的第一节,胚芽鞘是第二叶,其着生处 是茎的第二节。下胚轴是第一节间,中胚 轴是第二节间。 • 但生产上习惯将出苗后中胚轴伸长的部位 叫做“根颈”(地中茎)。胚芽鞘着生处叫做 胚芽鞘节,第一完全叶着生位置叫做茎节 第一节。胚芽鞘与主茎之间的第一个节 间,叫第一节间,余者节位依次类推。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  98. 98. zycnzj.com/ www.zycnzj.com 2.茎的形态与生长 • 玉米茎的高度,因品种、土壤、气候和栽培条件不同 有很大差异。 • 最矮0.5m,高的4m,巨高类型的可达7m以上。 • 一般低于2m的为矮秆型,2.7m以上的为高秆型,2~ 2.7m的为中秆型。 • 通常矮秆的玉米生育期短,单株产量低;高秆的生育 期长,单株产量高。 • 生产上采用的杂交种一般植株为中矮秆型,秆粗穗大 而结穗部位较低。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  99. 99. zycnzj.com/ www.zycnzj.com • 一般玉米有15~24个节,少的只有8节, 多者达48节,其中3~7个茎节位于地面以 下。 • 第 1 ~ 4 节 较 紧 密 , 节 间 很 短 , 仅 0.1 ~ 0.5cm,从第5节间开始伸长。 • 节间的粗度由茎基部向顶端逐渐变细;而 节间长度从茎基部到顶端逐渐变长。但有 些品种表现出上部节间比中部节间短。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  100. 100. zycnzj.com/ www.zycnzj.com • 玉米茎的生长有顶端生长和居间生长两种方式。 • 顶端生长非常缓慢,主要是形成叶和茎节,玉米茎节 数目至拔节期已经形成。 • 拔节后则主要是由居间分生组织增长,使节间不断伸 长。各节间伸长的顺序是从下向上逐渐进行,每一个 节间都经历一个慢、快、慢的伸长过程,节间伸长有 重叠性。 • 玉米茎秆的增长速度,一般小喇叭口期以前增长速度 慢;从大喇叭口期到抽雄期增长速度最快;从抽雄到 开花期,增长速度减慢。至雄穗开花期,茎的高度一 般不再增加。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  101. 101. zycnzj.com/ www.zycnzj.com • 茎由表皮、机械组织、 基本组织和维管束组 • 表皮外有明显的角质 层,维管束在茎中星 排列,因此,没有皮 中柱鞘和髓之分。 • 玉米的维管束无次生 成层,不能进行次生 粗生长,但可以借助 生分生组织进行增 使茎加粗。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  102. 102. zycnzj.com/ www.zycnzj.com • 据高聚林等(1990年)测定,茎秆干重出苗后 96d达最大值94.40g/株,以后逐渐减少, • 说明茎秆内物质开始向穗粒转移,转移率为 27.4%; • 大喇叭口期至散粉期茎秆干重日增长量达一生 中最高值2.94g/株。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  103. 103. zycnzj.com/ www.zycnzj.com 3.茎的功能 • 茎的功能除了担负水分和养分的运输外,还支 撑叶片,使之均匀分布,便于光合作用的进行。 • 茎也是贮藏养分的器官,后期可将部分前期贮 存的养分转运到子粒中去。 • 茎又是果穗发生和支持器官。 • 茎具有向光性和负向地性,当植株倒伏后,它 又能够弯曲向上生长,使植株重新站起来,减 少损失。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  104. 104. zycnzj.com/ www.zycnzj.com • 玉米茎秆多汁,髓部充实而疏松,富含水分和矿物质。 玉米茎部节间的横切面,最外一层为表皮,表皮内有 2~3层小型厚壁细胞,形成排列紧密的厚壁组织。 • 茎的基本组织中,分散着很多椭圆形的维管束,是联 结根与叶、花、果穗之间的运输管道。 • 茎的基部节上的腋芽长成的侧枝称分蘖。分蘖多少与 品种类型、土壤肥力、种植密度和播种季节有关。一 般情况下,分蘖结穗的经济意义不大。但许多青饲玉 米具有多分蘖是青体高产的特征。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  105. 105. zycnzj.com/ www.zycnzj.com (三)叶 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  106. 106. zycnzj.com/ www.zycnzj.com 1.叶的形态特征及生长 • 玉米叶着生在茎节上,互生排列。 • 一生中主茎出现的叶片数目因品种而不同,变幅在 8~48片之间,多数在13~25片之间。早熟品种通常 为14~16片,中熟品种17~19片,晚熟品种20~24 • 玉米完全叶可分为叶鞘、叶片、叶舌三部分。 • 叶鞘包着节间,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,是光合作用的主 器官;叶片中央纵贯一条主脉,主脉两侧平行分布 许多侧脉;叶片边缘带有波状皱纹。玉米多数叶片 面有茸毛,只有基部第5~7片叶(早熟种少,晚熟种 多)是光滑无毛的,这一特征可以作为判断玉米叶位 的参考。 • 玉米叶舌着生于叶鞘和叶片交接处,紧贴茎秆,有 止雨水、病菌、害虫侵入叶鞘内侧的作用。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  107. 107. zycnzj.com/ www.zycnzj.com • 玉米最初的5~7片叶子(早熟 种约5片,中熟种约6片,晚熟 种约7片)在种胚发育时即已形 成,故称“胚叶”。以后的叶片 在玉米生长期间由茎尖不断分 化形成,经历细胞分裂增大及 成熟,直到最后展开定形。 • 玉米叶片的横断面可分为表皮、 叶肉及维管束。 • 叶子的上下表皮都布满气孔。 • 据山东农业大学研究,上表皮每平方厘米约有5600个气孔,下表皮约有 8000个。 • 上表皮还有一些特殊的大型细胞,称运动细胞。这些细胞壁薄,液泡很 大,有控制叶面水分蒸腾的作用。 • 在表皮以内为叶肉组织,由薄壁细胞组成。叶肉维管束有特别发达的维 管束鞘。维管束鞘细胞内含许多特殊化的叶绿体,这是C4作物的重要特 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  108. 108. zycnzj.com/ www.zycnzj.com • 玉米一生主茎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分布都是中部叶 片最大。 • 一般果穗叶及其上下叶(棒三叶)叶片最长、最 宽,叶面积最大,单叶干重最高。这种叶面积 分布有利于果穗干物质的积累。 • 单株叶面积的大小与品种和栽培条件有关。早 熟品种小,晚熟品种大,单株发育完全的叶面 积通常变化在0.5~1.0m2 之间。密度稀、条件 好的叶面积大,反之则小。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  109. 109. zycnzj.com/ www.zycnzj.com • 据高聚林等(1990年)测定, • 叶片干重出苗后96d达最大值53.67g/株,以后 逐渐减少,说明叶片内物质开始向穗粒转移, 转移率为19.4%;喇叭口期叶片干重日增长量 达一生中最高值1.98g/株; • 叶鞘干重出苗后75d达最大值28.16 g/株,以 后逐渐减少,说明叶鞘内物质开始向穗粒转 移,转移率为17.5%;喇叭口期叶鞘干重日增 长量达一生中最高值0.82g/株。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  110. 110. zycnzj.com/ www.zycnzj.com 2.叶的分组 • 玉米全株叶片可根据着生节位、特征和生理功能划分为四组。 • (1)基部叶组 一般着生在地下稍许伸长的茎节上。叶面积、增长速 度、干物重和光合势均小,功能期短,多无茸毛。本组叶片是从出苗至 拔节期逐渐伸展形成的。叶片制造的光合产物主要供给根系生长,故又 称为根叶组。 • (2)下部叶组 着生在地面以上的数个茎节上。叶面积、增长速度、 干物重、光合势均迅速增长,功能期长,叶片上有茸毛。本组叶片是从 拔节期至大喇叭口期(雌穗小花分化)伸展形成的。叶片制造的光合产物 主要供给茎秆,其次满足雄穗生长发育的需要,故又称茎(雄)叶组。 • (3)中部叶组 着生在果穗节及其上下几个茎节上。叶面积、增长速 度、干物重、光合势均表现大而稳,功能期长。本组叶片是从大喇叭口 期至孕穗期伸展形成的。叶片制造的光合产物主要供给雌穗生长发育, 故又称穗叶组。 • (4)上部叶组 着生在雄穗以下几个茎节上。叶面积、增长速度、干 物重、光合势均逐渐下降,功能期缩短。本组叶片是从孕穗至开花期伸 展形成的。叶片制造的光合产物主要供给子粒生长发育,故又称为粒叶 组。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  111. 111. zycnzj.com/ www.zycnzj.com 3.叶的功能 • 玉米在某一时期形成的叶片,为建成特定器官奠定了基础,也就自然地 形成了上述不同节位叶片之间大体上的分工。 • 玉米在某一生育时期的主要生长器官,可称之为“生长中心”(如根、茎、 穗、粒等器官),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”(如根、茎、穗、粒叶组等)。但玉米全株叶片是一个有机 整体,叶片分组是相对的,叶组之间存在物质交流和补偿作用。当玉米 生长中期,根叶组叶片衰亡时,根系需要的光合产物则转由茎(雄)叶组 供给。当生育后期,茎(雄)叶组衰亡时,根系需要的光合产物则由粒叶 组供给。穗叶组制造的光合产物主要供给雌穗的发育和子粒的生长。 • 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。通过观 察叶片的伸展过程,判断玉米的生长时期,掌握生长中心,从生长中心 着眼,从供长中心叶入手,采取相应的调控措施,达到高产之目的。 • 一株玉米展开叶片占总叶片的60%时,各叶片叶面积已经定局,此时玉米 处于大喇叭口时期左右。因此,要使玉米中上部叶片长得宽大一些,就 必须在拔节期以后大喇叭口期以前加强管理,创造良好的营养条件。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  112. 112. zycnzj.com/ www.zycnzj.com (四)雄穗和雌穗的形态特征与 分化过程 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  113. 113. zycnzj.com/ www.zycnzj.com 1.雄穗和雌穗的形态特征 • 玉米是雌雄同株异 花作物,雄穗着生 在植株顶端,雌穗 着生在叶腋内,又 有雄花先熟现象, 天然杂交率高达 95%以上,是典型 的异花授粉作物。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  114. 114. zycnzj.com/ www.zycnzj.com (1)雄穗 • 又称雄花序,为圆锥花序,雄穗由一中央主轴和许多分枝组成,分枝的数目因品 种而不同,一般约15~25个,最多可达40个左右,雄穗主轴较粗,周围着生多行 成对小穗,分枝较细,仅着生两行成对排列的小穗。 • 每个节有一对小穗,其中一为有柄小穗,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花。 • 每朵雄性花由一片内稃(内颖),一片外稃(外颖)及3个雄蕊组成。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  115. 115. zycnzj.com/ www.zycnzj.com • 每个雄蕊由花药和花丝组成,雄蕊未成熟时花丝甚 短,花药为淡绿色或黄绿色,成熟后颖片和内、外稃 张开,花丝伸长,花药黄色或紫色,并露出颖片外面 进行散粉。每个雄蕊的花丝顶端着生一个花药。 • 正常发育的每一雄穗,有2000~4000朵小花,能产生 1500万~3000万个花粉粒。 • 玉米雄穗抽出2~5d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 开放顺序同主轴。 • 一个雄穗从开花到结束,一般需7~10d,长者达11~ 13d。天气晴朗时,以上午11时开花最多,下午显著 减少,夜间更少。 • 玉米雄穗开花的最适温度是20~28℃,温度低于18℃ 或高于38℃时,雄花不开放。开花最适相对湿度为 65%~90%。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  116. 116. zycnzj.com/ www.zycnzj.com (2)雌穗 • 为肉穗花序,受精结实后即为果穗。 • 雌穗由茎秆中、上部叶腋中的腋芽发育 而成,着生在穗柄顶部。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  117. 117. zycnzj.com/ www.zycnzj.com ①腋芽与果穗发育 • 玉米除上部4~6节外,全部叶腋中都能形成腋 芽。一般推广品种的基部节(地下节)的腋芽不 发育或形成分蘖,地面以上数节(地上节)上的 腋芽进行穗分化到早期阶段停止,不能发育成 果穗,只有上部1~2个腋芽正常发育形成果穗。 • 玉米的果穗即为变态的侧茎,果穗柄为缩短的 茎秆,节数随品种而异,各节着生1片仅具叶 鞘的变态叶即苞叶,包着果穗,起保护作用。 苞叶数目与穗柄节间数目相等。有些品种在苞 叶上仍长出小叶片,称剑叶。苞叶的叶腋中能 形成腋芽,有时腋芽能形成二级果穗。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  118. 118. zycnzj.com/ www.zycnzj.com ②果穗的构成 • 果穗是由穗轴和雌小穗构成。 • 穗轴由侧茎顶芽形成,呈白色或紫红色,其重量占果穗总重量的 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。每小穗内有两朵小 花,上位花结实,下位花退化(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 对小穗由于发育不良失去其中一个小穗,或其中一个小穗内两朵花都 能发育结实,因而粒行不成偶数或行数不整齐。 • 每穗子粒行数一般为12~18行,亦有8~30行的。每穗粒数有200~ 800粒或更多些,一般多为300~500粒。果穗的粒行数、行粒数和穗 粒数的多少,均因品种和栽培条件而异。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  119. 119. zycnzj.com/ www.zycnzj.com ③雌小穗构成 • 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),颖片内有两个小花,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。 • 另外一个结实小花,包括内外稃(颖)和一个雌蕊及退化的雄蕊。 • 雌蕊由子房、花柱和柱头组成(图5~4)。通常将花柱和柱头总 称为花丝。 • 花丝顶端分叉,密布茸毛分泌粘液,有粘着外来花粉的作用, 花丝任何部位都有接受花粉的能力。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  120. 120. zycnzj.com/ www.zycnzj.com ④雌穗的吐丝与授粉 • 雌穗一般比同株雄穗开始开花晚2~5d,亦有雌雄同 时开花的。一个雌穗从开始抽丝到全部花丝抽出, 一般需5~7d。花丝长度一般为15~30cm,如果长期 得不到受精,可延长至50cm左右。 • 同一雌穗上,一般位于雌穗基部往上1/3处的小花先 抽丝,然后向上下伸展,顶部小花的花丝最晚抽 出,粉源不足时,易发生顶部花丝得不到授粉而造 成秃顶的现象。 • 有些苞叶长的品种,基部花丝要伸得很长才能露出 苞叶,抽丝很晚,也影响授粉,造成果穗基部缺粒。 所以,玉米开花后期加强人工辅助授粉,对增加粒 数很重要。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  121. 121. zycnzj.com/ www.zycnzj.com • 玉米雄花序的花粉传到雌穗小花的柱头上叫授粉。微风时,花粉散落范 围约1m,风力较大时,可传播500~1000m。 • 花粉落到花丝上以后,在适宜条件下10min即开始发芽,30min就能大量 发芽形成花粉管。经过2h左右,花粉管进入子房,抵达胚乳。花粉粒发 芽时,内含物及2个精子进入花粉管,营养核在萌发孔附近消失。当花 粉管抵达胚囊内极核附近前端管壁破裂,2个精子随细胞质及其内含物 流人胚囊,其中1个精子和卵细胞结合形成合子,随后发育成胚;另1个 精子与2个极核结合,形成初生胚乳核,将来形成胚乳。合子具有两亲 本遗传物质,是新一代的开始。反足细胞被胚及胚乳发育时吸收利用, 逐渐消失。 • 从花丝接收花粉到受精结束一般需要18~24h,从花粉管进入子房至完 成受精作用需2~4h。花丝在受精后停止伸长,2~3d变褐枯萎。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  122. 122. zycnzj.com/ www.zycnzj.com 2.玉米雄、雌穗分化过程 • 玉米雄、雌穗分化与形成是一个连续的 发育过程。 • 玉米穗分化过程是玉米产量形成的主要 内容,因此,掌握玉米穗分化各时期的 形态发育特征的一般规律,对正确采用 农业技术措施,促进穗大、粒多、粒 重,有着重要意义。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  123. 123. zycnzj.com/ www.zycnzj.com • 玉米穗的分化时期与主茎叶片数存在着较为稳定的对应关系,通过叶片 判断穗分化进程对指导玉米栽培管理十分重要。 • 叶片数常用可见叶数和展开叶数表示。可见叶数指主茎已发生的(心叶 达1cm以上)全部叶片数;展开叶数常用叶龄表示,所谓叶龄是用玉米 主茎上展开的叶片数来表示,以玉米第一片真叶算起,按叶片发生次序 称为第一叶,第二叶, ……;当各叶达到展开叶标准时,分别称一 龄,二龄,……;如果第三叶已展开,第四叶只展到全身全部的十分之 五,即叶龄为3.5,……,余此类推。 • 虽然早、中、晚熟杂交种雌雄穗各个分化时期与对应的主茎叶片数存在 一定的差异,但与叶龄指数和见展叶差的对应值差异较小。因此,目前 常用这两种方法来判断穗分化进程。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  124. 124. zycnzj.com/ www.zycnzj.com (1)雄穗分化过程 • ①生长锥未伸长期 茎顶生长锥是一个表面光滑 的圆形突起,长度略小于宽度。茎部有叶原始体 突起(图5~5Ⅰ),它分化茎的节、节间和叶原始 体。这是决定植株节数和叶数的时期。 • ②生长锥伸长期 生长锥开始伸长,长度大于宽 度,表面光滑(图5~5Ⅱ~1),随后,生长锥显 著伸长,其基部形成叶突起,后在叶腋处发生分 枝原基;中部开始分节(图5~5Ⅱ~2),即以后 形成穗轴节片,其节上着生小穗原基。以中晚熟 品种为例(下同),此时植株可见叶9~10片, 展开叶6.4~7.1片,第一节间伸长约0.5cm左右, 外部形态正值拔节期。此期叶龄指数为30左右, 延续时间3~5d。 • ③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(图5~5Ⅲ~1)。每一 小穗原基又迅速分裂为成对的两个小穗突起,其 中一个大的在上,将来发育成有柄小穗;一个小 的在下,发育成无柄小穗。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 突起也迅速发育为雄穗的分枝(图5~5Ⅲ~2), 然后再按上述方式分化出成对排列的小穗(图5~ 5Ⅲ~3)。此期延续5~7d,叶龄指数40左右。可 见叶11~13片,展开叶7.4~9.6片。zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  125. 125. zycnzj.com/ www.zycnzj.com • ④小花分化期 第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5~5Ⅳ~1)。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5~5Ⅳ~2)。当继续发育时,雄 蕊生长产生药隔,雌蕊原始体便逐渐退化(图 5~5Ⅳ~3),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,此时称为雄蕊生长雌蕊退化期。这一时期 延续时间约7d。植株外部形态为小喇叭口期, 叶龄指数50左右。可见叶14~16片,展开叶 9.7~11.2片。 • ⑤性器官发育形成期 雄蕊迅速生长,花药进一 步增大,花粉囊中的花粉母细胞形成四分体(图 5~5 V~1)。叶龄指数为60左右。四分体进一 步发育形成花粉粒(图5~5V~2)。穗轴节片迅 速伸长,整个雄穗长成,外形似孕穗,距抽雄 穗约15d左右,叶龄指数70左右,全期延续9~ 12d。此时正值玉米大喇叭口期,是玉米生长最 旺盛时期。可见叶17~20片。展开叶11.7~15 片。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  126. 126. zycnzj.com/ www.zycnzj.com (2)雌穗分化过程 • ①生长锥未伸长期 生长锥尚未伸长, 呈基部宽度大于长度的圆锥体(图5~ 6Ⅰ)。生长锥下面已分化出节和缩短 的节间,将来成为果穗柄,每节上有 叶原始体,以后发育成苞叶,叶龄指 数在40以下。 • ②生长锥伸长期 生长锥显著伸长,长 度大于宽度(图5~6Ⅱ~1)。随后在生 长锥基部出现分节和叶突起(图5~ 6Ⅱ~2),在这些叶突起的叶腋间将形 成小穗原基,以后叶突起消失。此期 约相当于雄穗小花开始分化期。此期 延续时间3~4d,叶龄指数50左右。植 株可见叶12~16片,展开叶8.2~11.2 片,时间上是6月25日前后。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  127. 127. zycnzj.com/ www.zycnzj.com • ③小穗分化期 生长锥进一步伸 长,出现小穗原基(图5~6Ⅲ~ 1)。每个小穗原基又迅速分裂 为两个小穗突起,形成两个并 列小穗,并在它的基部出现褶 皱状的突起,即是将来的颖片 (图5~6Ⅲ~2)。 • 小穗原基的分化从雌穗中下部 开始渐次向上向下进行。当生 长锥中下部出现成对并列的小 穗突起时,其顶部还是光滑的 圆锥体(图5~6Ⅲ~3)。在条件 适宜时,可继续分化出小穗原 基,并延续到以后的分化期。 此期延续时间4~6 d,叶龄指 数60左右。可见叶16~18片, 展开叶11.7~13.4片。时间上是 7月3日前后。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  128. 128. zycnzj.com/ www.zycnzj.com • ④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(图4~6Ⅳ~ 1)。大的在上,生长较快,发育成结实小 花;小的在下,生长缓慢,不久萎缩,成 为不孕小花。在小花原基外围,形成三角 形排列的三个雄蕊原基,中间分化出一个 扁圆形隆起的雌蕊原基(图4~6Ⅳ~2), 随后雄蕊原基生长减慢最后消失,而雌蕊 原基迅速增大。由于雌蕊子房壁不均衡地 围绕着胚珠生长,顶端出现凹陷,四周为 少许伸长的柱头,中央为胚珠(图4~ 6Ⅳ~3)。 • 由此可见,玉米雌花序和雄花序相似,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而成为 单性花。平时在田间偶尔见到雄穗上有雌 花,或能结实;亦有雌穗上出现雄花,并 发育成雌、雄穗混合花序的现象,称为 “返祖现象”。此期是决定小花数多少的关 键时期,延续时间为6~8d,叶龄指数为 70左右。可见叶19~21片,展开叶13~15 片。时值7月10~15日。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  129. 129. zycnzj.com/ www.zycnzj.com • ⑤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,子房体积增大(图4~ 6 V),胚囊性细胞形成, 果穗急剧增长,不久花丝 抽出苞叶。这一时期正值 雄穗花粉粒内容物充实 期,茎节伸长速度达到高 峰,果穗进入强烈生长时 期,雄穗即将抽出。此期 延续时间6~9d,叶龄指 数80左右。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  130. 130. zycnzj.com/ www.zycnzj.com 表5~6 春玉米幼穗分化进程与叶片的同伸关系 穗期 幼穗分化时期 延续 距生长锥 品种 日 期 可见叶 分化 雄穗 雌穗 类型 (内蒙古农牧学院1989~1993) (月 /日 ) 天数 (片 ) 展 开 叶 (片 ) 见展叶差 叶 龄 指 数 (% ) 始伸天数 编码 (d ) (d ) 中早 ~ 6/7 7~ 8 4.5~ 5.3 2.5~ 2.7 27.2 0 0 未伸长 中晚 ~ 6/9 8~ 9 5.6~ 6.2 2.4~ 2.8 28.8 0 中早 6/7~ 10 4 8~ 9 5.5~ 6.3 2.4~ 2.7 28~ 32.8 1~ 4 1 伸长 中晚 6/11~ 15 5 9~ 10 6.4~ 7.1 2.6~ 2.9 29.8~ 33.0 1~ 5 小穗原 中早 6/11~ 16 6 9~ 10 6.3~ 7.1 2.6~ 3.2 32.3~ 36.4 5~ 10 2 基形成 中晚 6/16~ 20 5 11~ 12 7.4~ 8.0 3.6~ 4.0 34.4~ 37.2 6~ 10 成对小 中早 6/17~ 21 5 11~ 12 7.6~ 8.0 3.4~ 3.8 38.9~ 41.0 11~ 15 3 穗形成 中晚 6/21~ 25 5 12~ 13 8.2~ 9.6 3.4~ 3.8 38.2~ 46.6 11~ 15 小花 中早 6/22~ 24 3 12~ 13 8.4~ 9.1 3.6~ 3.9 43.1~ 46.7 16~ 18 4 伸 始期 中晚 6/26~ 29 4 14~ 15 9.7~ 10.4 4.3~ 4.6 45.1~ 48.4 16~ 19 长 雌雄蕊 中早 6/25~ 27 3 13~ 14 9.2~ 10.1 3.8~ 4.0 47.2~ 51.8 19~ 21 5 期 突起 中晚 6/30~ 7/2 3 15~ 16 10.5~ 11.2 4.5~ 4.8 48.8~ 52.1 20~ 22 雄长 小穗原基或 中早 6/28~ 7/3 6 15~ 17 10.7~ 12.4 4.3~ 4.6 54.8~ 63.6 22~ 27 6 雌退 小穗 中晚 7/3~ 9 7 16~ 18 11.7~ 13.4 4.6~ 5.0 54.4~ 62.3 23~ 29 四分 中早 7/4~ 7 4 18~ 19 12.5~ 13.8 5.5~ 5.2 64.1~ 70.8 28~ 31 7 小花始期 体期 中晚 7/10~ 13 4 19~ 20 13.6~ 14.5 5.4~ 5.5 63.3~ 67.4 30~ 33 花粉粒 雌雄蕊突起 中早 7/8~ 13 6 19~ 20 14.2~ 16.0 4.8~ 4.0 72.8~ 82.1 32~ 37 8 形成 或雌长雄退 中晚 7/14~ 18 5 20~ 21 14.9~ 17.1 5.1~ 3.9 69.3~ 79.5 34~ 38 花粉粒 中早 7/14~ 16 3 19~ 20 16.3~ 17.2 2.7~ 2.8 83.6~ 88.2 38~ 40 9 花丝始伸 充实 中晚 7/19~ 22 4 21~ 22 17.8~ 19.3 3.2~ 2.7 82.8~ 89.8 39~ 43 中早 7/17~ 19 3 19~ 20 17.5~ 18.8 1.5~ 1.2 89.7~ 96.4 41~ 43 10 抽雄 花丝伸长 中晚 7/23~ 25 3 21~ 22 19.6~ 21.0 1.6~ 1.0 91.2~ 97.7 43~ 45 中早 7/20 19~ 20 19~ 20 0 100 44 11 开花 吐丝 中晚 7/26 21~ 22 21~ 22 0 100 46 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  131. 131. zycnzj.com/ www.zycnzj.com (五)种子的构造与形成 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  132. 132. zycnzj.com/ www.zycnzj.com 1.玉米种子的结构 • 玉米的种子为果实,植 物学上称为颖果。玉米 种子的形状,大小和色 泽因类型和品种而不同。 多呈圆形或长方形,有 光泽。颜色有黄、白、 紫、红、花斑等色,常 见的多为黄色和白色。 种子大小因品种、栽培 水平而异,一般千粒重 约250~350g。玉米的种 A.玉米种子外形:1.花柱遗迹 2.胚乳 3.种皮 4.胚 5.果柄;B.玉 子由种皮、胚乳和胚三 米种子纵切面:1.种皮 2.胚乳 3.盾片 4.胚芽鞘 5.叶片(5个) 个主要部分组成(图5~7)。 6.茎叶端(生长点) 7.中胚轴 8.根原基(次生胚根) 9.胚根 10.胚根鞘 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  133. 133. zycnzj.com/ www.zycnzj.com (1)种皮 • 种皮由子房壁发育成的果皮和种皮紧紧 连在一起,似一层角质薄膜,习惯上均 称为种皮。 • 种皮由纤维素组成,表面光滑,占种子 总重量的5%~8%。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  134. 134. zycnzj.com/ www.zycnzj.com (2)胚乳 • 胚乳占种子总重量的80%~85%。 • 胚乳的最外层为单层细胞所组成,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,含淀粉多而蛋白质 少,角质胚乳因淀粉粒之间充满蛋白质和胶状 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含量与分布是玉米分类上 的依据之一。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  135. 135. zycnzj.com/ www.zycnzj.com (3)胚 • 胚位于种子的基部向果穗顶部一侧,占 种子总重量的10%~15%。 • 胚由胚芽,胚轴,胚根和子叶(盾片) 所组成。胚芽分化产生茎、叶和节根, 胚根形成种子根,胚轴连接胚根和胚 芽,盾片(子叶)含有大量的脂肪、糖分、 蛋白质和多种酶,对种子发芽和生长十 分重要。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  136. 136. zycnzj.com/ www.zycnzj.com • 另外,在种子与穗轴的连接部分有一尖形的果柄,称为 “尖冠”。它使种子附着在穗轴上,果柄与种皮相连,在植 物学上是穗轴的一部分。 • 在脱粒时,果柄常常留在种子上。种子去掉果柄,则看到 胚的黑色覆着物,称为黑层。黑层位于子粒下端的短尖果 柄(尖冠)和子粒基部胚乳间。其形成的原因是由于尖冠与 胚乳之间几层维管束死亡,细胞木栓化、收缩挤压及大量 色素沉积而成。 • 黑层形成后,胚乳基部的输导细胞被破坏,运输机能终 止,标志着子粒灌浆已停止。这是种子生理成熟的主要标 志之一。 • 干旱时可促使种子过早形成黑层,影响子粒粒重。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  137. 137. zycnzj.com/ www.zycnzj.com 2.种子的形成过程 • 玉米的种子是由受精的子房发育而成的颖果。雌穗子 房受精后10~12h,受精卵进行细胞分裂。受精后4~ 8d形成胚的主体,10~15d胚胎伸长,形成盾片及胚芽 鞘,20d出现胚根,分化出3~4片真叶,30d分化出第5 片真叶。胚乳在受精后5~7d胚乳细胞充满胚囊,尔后 在周围形成糊粉层。受精后10~15d胚乳细胞形成淀粉 质体,15d胚乳细胞开始充实淀粉粒,20d后充满淀粉 粒。 • 子粒在胚和胚乳发育的同时,其形态、干重和含水量 均有明显地变化。按其特征分为4个时期,即子粒形成 期、乳熟期、蜡熟期和完熟期4个时期,各期所需天数 因品种和环境条件而异。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  138. 138. zycnzj.com/ www.zycnzj.com (1)子粒形成期 • 在受精后15~20d左右,胚分化基本结束,胚 乳细胞已形成,已具有发芽能力。果穗和子粒 体积增大,子粒呈胶囊状,胚乳呈清浆状。 • 至此期末,子粒体积达到成熟期体积的75%左 右,日平均子粒体积增长约3%~5%,果穗轴 直径和长度已基本定型。 • 粒重约为10%,子粒水分变动在90%~80%之 间,处于水分增长阶段。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  139. 139. zycnzj.com/ www.zycnzj.com (2)乳熟期 • 该期约有15~20d,自吐丝15~20d后到 34~37d。子粒和胚的体积均接近最大 值; • 日增干重最多,子粒干重增长较快,平 均日增干重约3%~4%,粒重累积干物质 总量占最大干物重的70%~80%,胚的干 重约占成熟期的70%。子粒含水量变动 在80%~50%之间,胚乳逐渐由乳状变为 糨糊状,呈乳白色。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  140. 140. zycnzj.com/ www.zycnzj.com (3)蜡熟期 • 此期约10~15d,自吐丝后约35~37d起 到49d。 • 子粒干物质积累速度慢,平均日增干重 2%左右, 干物质累数量少,该阶段粒重 累积增重约占最大干物重的20%~30%。。 子粒含水量下降为50%~40%,子粒内的 胚乳因失水而由糊状变为蜡状。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  141. 141. zycnzj.com/ www.zycnzj.com (4)完熟期 • 在蜡熟后期,干物质积累停止,含水量 由40%下降到20%,子粒变硬,表面呈现 鲜明光泽,用指甲不易划破,子粒基部 尖冠处黑层出现。另外,由于在灌浆过 程中的内充物由尖冠至子粒顶部逐渐沉 积并呈乳状,其沉积界面称为“乳线”。 乳线消失为子粒成熟的另一特征。此时 苞叶干枯,进入成熟期收获,子粒产量 最高。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  142. 142. zycnzj.com/ www.zycnzj.com 三、玉米生长发育与光温条件 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  143. 143. zycnzj.com/ www.zycnzj.com (一)玉米对光照的要求 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  144. 144. zycnzj.com/ www.zycnzj.com 1.玉米对光照强度的要求 • 玉米是喜光作物,属于C4植物,光饱和 点较高。而水稻、小麦等C3作物,光合 有效辐射(波长在400~700nm范围内的 光辐射)为800~1000μmol/(m2.s)时,即 达到光饱和点,试验证明玉米在光合有 效辐射达到2000μmol/(m2.s)时,也未曾 测得光饱和点。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  145. 145. zycnzj.com/ www.zycnzj.com 2.玉米对光照时数的要求 • 玉米属于短日照作物。玉米出苗后,如长期处在短日照 条件下,发育加快、植株矮小、提早抽雄开花而降低产 量;如长期处在长日照条件下,植株增高、茎叶繁茂、 抽雄开花期延迟,甚至不能开花结实。 • 玉米保证正常的生长发育,一般要求日照时数播种至乳 熟每天至少为7~9h,乳熟至成熟每天要大于8h。在保 证正常成熟的条件下,日照时数多,光照强,则产量高。 • 在引种中要特别注意品种对光照时数的要求。一般我国 南方玉米品种向北方引种时,往往由于日照时数长和温 度低造成生育期延迟,植株高大,叶数增加。北方的品 种向南方引种时,结果相反。但这种反应还因品种的特 性而异。 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  146. 146. zycnzj.com/ www.zycnzj.com (二)玉米对温度的要求 zycnzj.com/http://www.zycnzj.com/
  147. 147. zycnzj.com/ www.zycnzj.com 1.玉米全生育期对温度的要求 • 玉米原产于热带,在系统发育过程中形成了喜温的特性。 • 玉米的生物学零点温度为10℃,在整个生育期间只有达 到品种要求的一定皀1
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