第二章 玉米生长发育
第一节 玉米生长发育图解
玉米在生育期中,随着植株的生长发育,根、茎、叶、穗、粒诸器官陆续分化长成,植株形态和生理都发生了阶段性变化,最后形成产量。在玉米生产中,依据当地的生态条件及生产水平选用优良品种,并根据生长发育与产量形成规律及时采取措施,促控结合,加强管理,才能达到高产、优质、高效的目的。
一、玉米的生命周期
玉米从播种至新的种子成熟为玉米的一生。它经过种子萌动发芽、出苗、拔节、孕穗、抽雄、开花、抽丝、受精、灌浆,直至新的种子成熟,才能完成其生命周期(图2-1)。
图2-1 玉米的一生
二、生育期与生育周期
1.生育期
一般将玉米从播种到成熟所经历的天数称为全生育期,而将从出苗至成熟所经历的天数称为生育期,生育期长短与品种特性和环境条件等因素有关。
某一品种整个生育期间所需要的活动积温(生育期内逐日≥10℃平均气温的总和)基本稳定,生长在温度较高条件下生育期会适当缩短,而在较低温度条件下生育期会适当延长。联合国粮农组织的国际通用标准将玉米熟期类型分为8组。我国生产上一般划分为早熟、中早熟、中熟、中晚熟和晚熟5类(表2-1)。
表2-1 旱作玉米区玉米品种熟期类型
宁南山区旱作玉米区种植方式以玉米覆膜、单作、春播为主,由于生态条件变化明显,无霜期由南向北递增,玉米主要种植区的无霜期为120~165d;活动积温由南向北、由西向东递增,平均在2500℃~3100℃。
2.生育时期
玉米一生中,外部形态特征和内部生理及代谢均会发生阶段性变化,这些阶段称为生育时期。当50%以上植株表现出某一生育时期特征时,标志着全田进入该生育时期(表2-2)。
表2-2 玉米各生育时期特征
续表
(1)播种期。播种的日期。
(2)出苗期。种子发芽出土,第一片真叶开始展出的日期。这时幼苗高度达到2~3cm。
(3)三叶期。第三片叶露出心叶2~3cm,是玉米离乳期。
(4)拔节期。植株近地面手摸可感到有茎节,茎节总长度达到2~3cm,称为拔节。此时叶龄指数约30%(叶龄指数=展开叶片数/叶片总数×100%),雄穗生长锥开始伸长。拔节期标志着植株茎叶已全部分化完成,将开始旺盛生长,植株生长由根系为中心转向以茎、叶为中心,同时生殖生长开始,是玉米生长发育的重要转折期之一。
(5)大喇叭口期。该时期有5个特征:一是棒三叶(果穗叶及其上下两叶)开始甩出但未展开。二是心叶丛生,上平(上部各叶片最高处近在同一平面)、中空,侧面形状似喇叭。三是雌穗进入小花分化期,雄穗进入花粉母细胞减数分裂期。四是最上部展开叶与未展开叶之间,在叶鞘部位能摸出发软而有弹性的雄穗。五是叶龄指数为60%左右。
大喇叭口期是玉米进入需水肥强度最大期的标志,是玉米一生施肥、灌水最重要的管理时期。
(6)抽雄期。雄穗尖端从顶端露出时,谓之抽雄。此时,叶片全部可见,叶龄指数达到90%~100%,茎基部节间长度和粗度基本固定,雄穗分化已经完成。
(7)吐丝期。雄穗花丝自包叶抽出。正常情况下,玉米吐丝期比雄穗开花期推迟1~3d或同步,抽雄期前10~15d遇干旱(俗称“卡脖旱”)则两者之间天数增多,严重时会造成花期不育,影响授粉受精,果穗结实不良。
(8)灌浆期。从受精后籽粒开始发育并积累同化产物至成熟,统称灌浆期。灌浆期又可分若干个阶段,即籽粒建成期、乳熟期、蜡熟期、完熟期。
三、玉米的器官
玉米为禾本科一年生草本植物,其植株由根、茎、叶和雌穗、雄花序5个部分组成(图2-2、图2-3、图2-4)。
图2-2 玉米的幼苗
图2-3 玉米的植株
图2-4 玉米器官
玉米的根属须根系,分胚根和节根两种。胚根又称初生根或种子根,在种子萌发时,首先伸出主胚根,2~3d后从中胚轴基部盾片(内子叶)节上长出3~7条次生胚根。幼苗2~3叶时,从着生第一片完全叶节间基部长出第一层节根,一般有4条,靠近胚芽鞘节,又称胚芽鞘根。随着茎的分化与生长,节根层数增加,根量增多,一般有6~9层。大约在抽雄期以前,主茎基部接近地面的1~3节上开始长出支持根。大约在6叶展开期节根处于根系主导地位。种子播深5cm左右,有利于节根形成。
茎是植株的骨架,多数品种只有一个主茎。玉米的茎由许多节和节间构成。节数与品种生育期长短密切相关,我国大多数地区种植的中早熟、中熟和中晚熟品种,大约有17~25个节。茎基部的4~6个节比较密集,节间不伸长,位于地面以下,在这些节上着生次生根,有的长出分蘖。地上部茎节节间不同程度地伸长,节间生长的速度与栽培条件密切相关,温度高、养分和水分充足,则茎生长迅速。
叶由叶片、叶鞘和叶舌构成,每个茎节着生一片叶,叶鞘紧包着茎秆,叶片伸出,互生而相对排列成两列叶序。玉米叶片的生长与植株各个器官的生长发育有同伸关系。
玉米是雌雄同株异花,雄花序着生在植株顶端,雌花序着生在植株中部叶腋内的节上,一般雄花序比雌花序早3~4d开花。玉米的雄花序又称雄穗或天花,由主轴和若干个分支组成。玉米的雌花序又称雌穗,受精结实后成为果穗。雌花序的花丝露出苞叶,就是开花,也称吐丝。玉米雌穗由腋芽发育而成,每个茎节上的叶鞘内都有一个腋芽,一般最上部的4~5个节上的腋芽被抑制而不能分化,其他节上的腋芽都能不同程度地生长分化,但通常只有上部第6~7个节上的一个或两个腋芽能分化成雌穗,最后能吐丝结实,发育形成果穗,其他节上的腋芽,从上向下依次在不同时期自行停止生长分化。