分享的資料是來自威斯康星州立大學的《玉米生長與發育》,作者:Mimi Broeske,威斯康星大學麥迪遜分校營養和害蟲管理計劃;Joe Lauer,威斯康星大學麥迪遜分校農學系;翻譯為北京華成姚元杰。供大家參考。
所使用的玉米植株在威斯康星州中南部的溫室和大田種植,使用100-110天相對成熟的黃色凹痕雜交種,葉片20-21片,出苗后~65天吐絲,吐絲后~60天達到成熟。
重要提示:雖然有不同類型的玉米(凹痕,硬質,粉質,爆米花,蠟質,高油,糯和甜),本指南重點介紹凹痕雜交種。許多信息可以應用于其他類型的玉米,然而,如果你正在考慮種植其他類型的玉米,最好是尋找考慮到其特定特性的信息。
發育和生長是一回事嗎?
在進行植物分期時,發育和生長經常互換使用,但它們實際上描述了不同的過程。
發育是植物經過不同階段的簡單過程,基本上是從種子到種子的產生。
這是通過生長實現的。生長描述的是體積和質量的增加,有利的條件可以增加,而壓力可以減少。有利于玉米生長的條件包括充足的水分、營養、熱量和陽光。當缺乏有利的生長條件時,發育會被推遲或抑制。每個生育階段都以可預測的方式對壓力做出反應,因此了解生育階段不僅可以洞察正在發生的事情,還可以洞察可能發生的事情。
導言部分
發育階段是什么?
本指南中使用的發育階段為葉環法,從營養(V)階段開始,到生殖(R)階段結束。
在營養生長階段,植物最大限度地吸收陽光,從而通過光合作用產生能量(碳水化合物)。這些碳水化合物隨后被植物利用。營養階段用大寫的V表示,從V1開始,按順序從整數到Vn(其中n隨雜交種和地區而變化)。營養期以VT(t代表抽穗)結束
生殖階段將碳水化合物能量分配給種子的發育,這是植物(和農民)的最終目標。生殖階段用大寫字母R表示,按順序用整數1-6表示。
您如何估計發育階段所需的時間?
植物從一個發育階段移到另一個發育階段所需的時間可以用日歷天數來估計,但更準確的方法是用累積熱量來測量。
本指南使用基礎溫度為50°F的生長度單位(GDU)。有時根據您居住的地方,這些單位被稱為生長度日(GDD)或熱量單位(HUs)。通常可以通過互聯網搜索或聯系當地的推廣代理或農藝師來了解您所在地區的這些產品。
對于本指南中使用的GDU,使用以下公式:
GDU=[ (Tmin+Tmax) /2]-50°
Tmin=最低日溫度(°F),如果溫度<50°,則使用50°
Tmax=最高日溫度(°F),如果溫度>86°,則使用86°
使用這種方法,每天0-36個GDU是可能的。
請記住,GDU也可用于預測害蟲的發展,可能使用不同的最低/最高溫度、溫度系統或基準面。
玉米植物學
玉米是單子葉植物(單子葉植物的簡稱),它是一種開花植物,有一個胚胎,有一個單獨的子葉(種子葉),通常有細長的平行葉脈。它也是雌雄同株的,即在同一株植物上產生分開的雌雄花。
玉米雜交種與遺傳學
雜交種是由兩個稱為自交系的“親本”系之間精心控制的異花授粉形成的。自交系需要經過幾年的自花授粉才能發育,并被選為理想的性狀。
雜交種制種是利用兩個自交系親本的控制授粉,生產出農藝性狀優于親本和自由授粉品種的種子。生物工程雜交包括轉基因(從不同的生物有機體轉移)和基因(在植物自身的遺傳中操縱)特征。這些可能包括改進對昆蟲和雜草的控制,提高抗病性,增強對干旱的耐受性和提高生產效率。
相對成熟度速記
相對成熟度(RM)是許多種子的常見組成部分,例如105天玉米描述。這個有點誤導,因為天數不是指日歷天數,而是指相對于標準雜交種定義的指數,而且由于種業沒有制定標準 ,比較RM是挑戰性的,值得謹慎。從無偏見的來源(如大學試驗、示范地塊等)尋找信息,并注意種植日期。有關更多信息,請參閱正確的相對成熟度(RM)雜交種部分的內容。
玉米基礎
玉米解剖學
盡管每個發育階段都會有明確的注釋和術語定義,但熟悉本簡圖中的玉米植株將有助于使用本指南。
玉米的養分吸收、肥料
像大多數植物一樣,玉米是由光合作用和隨后的代謝過程產生的有機碳基材料制成的。一切都從種子開始。
種子需要充足的熱量、水分和陽光(一旦植物從土壤中長出來)以及13種元素營養素,這些營養素是最佳生長和發育所必需的。玉米植株需要大量的氮、磷和鉀,相對較少的二次營養素(鈣、鎂和硫)和微量營養素(鋅、錳、銅、硼、鐵、鉬和氯)。植物養分的有效性取決于土壤pH值。玉米在整個生長季節都需要充足的養分,但所需的量會因發育階段而異。如果需要的話,一些營養物質甚至可以從植物的營養部分轉移到生長中的籽粒中。但請記住,任何時候營養不足都可能導致發育遲緩和生長減少。
在收獲期間,養分從地里被除去。剩下的東西——葉、莖和其它殘渣中的營養物質——可以被回收到土壤中。
這就是為什么土壤測試對玉米生產很重要。準確測定土壤pH值和鉀、磷、鈣、鎂、硫的營養水平是十分必要的。微量營養素很少缺乏,但如果該領域有缺乏的歷史,可以考慮對其進行測試。氮肥的建議應基于土壤類型、耕作、灌溉和產量目標,還應考慮到肥料或以前豆類作物的任何信息。氮的時間、施放和類型的考慮應基于多個因素,例如盡量減少對環境的潛在損失、在生產系統內工作和成本。
在非常早期的階段,只需要少量的養分,但由于根系較小,靠近根區的濃度需要足夠。許多植物的部分正在啟動和有足夠的供應,根可以流通是至關重要的!一旦根系生長,精確施肥就不那么重要了。
隨著植物積累干物質,后期需要更多的養分。土壤水分對根系有效吸收養分起著關鍵作用。
使用術語
本指南中使用的術語
本指南中有很多術語,有的來自植物學界,有的來自當地合作社。很多詞可以互換使用,盡管它們的含義略有不同!
為簡單起見,本指南中使用的術語將盡可能保持一致。這個并不意味著選擇的術語是唯一正確的, 只是選擇它是為了便于使用和清晰。
以下列表顯示了本指南中使用的術語,后面是與其他指南中使用的術語具有相同、相似或相同含義的其他術語。
支撐根|錨根|氣生根|支柱根
胚芽鞘穗子葉|盾片|種子葉
穗|穗梢
胚乳淀粉胚|胚芽
生長度單位( GDU) |熱單位( HUs) |生長度天數(GDDs )
生長點|頂端分生組織|莖頂核|種子|籽粒|胚珠
節根系統|次生根|冠根|不定根|莖根花粉脫落|花粉滴|
花胚根初生根|種子根
種皮|果皮
種子根系|初生根系|種子根系分蘗|新枝|吸盤莖|
莖|主莖|莖稈
發芽前
保護在種子中的是胚胎,將保持休眠直到發芽開始。
關于胚胎植物的速記
在胚胎中是一個微型玉米植株,它已經有了一個帶有胚葉的初生芽和一個種子根系。兩者都由堅硬的小管保護:胚芽鞘包圍著上面的部分,而胚根鞘包圍著地下部分。
發芽
寒冷或干燥的環境可能推遲幾天出苗!
在松軟/結殼或寒冷的土壤中種植會導致葉在地下展開,可能降低產量潛力。
VE階段——出現(萌發)
胚芽鞘頂端在突破土壤表面時出現。
我們來談談生長點和節點
植物的生長點是由堆疊的節和節間組成的壓縮莖。與望遠鏡的工作原理相似,節在節間伸長,使莖伸長。同樣在每個葉腋(莖和葉之間的節點),一個新梢可以啟動。地下嫩枝可以發育成分蘗,地上則發育成穗。大多數嫩枝沒有完全發育。
GDU可能需要調整:
125GDUs-種植后7-10天
如果實施保護性耕作,則增加30-60個GDU
如果種植日期在4月25日之前,添加10-25個GDU
如果種植日期在之后,可減去50-70個GDU
如果播種深度低于2英寸,則每低于1英寸添加15個GDU
如果種子床條件有土壤結殼或大塊土塊,添加30個GDU
V1階段——第一個葉環出現
第一片真葉速記
在地下,第一片真葉從第一個莖節和第一個節根輪生而出。為什么叫第一-片真葉?它是植物利用光合作用產生能量的第一片葉子。
V2階段——第二個葉環出現
V3階段——第三個葉環出現
穗芽開始形成
V4階段——第四個葉環出現
莖組織開始伸長
V5階段——第五個葉環出現
雄穗開始形成,
葉和穗芽開始完成
關于植物分期的簡要說明
快速生長會導致下部3-4片葉子從莖上脫落并分解。如果葉子和相應的葉環丟失了,你怎么判斷植物的生長階段?
有兩種方法可以使用:節間法和第六葉環法(看下面的描述)。
請記住,當一塊玉米地進行分期時,每一個特定的階段都是在田里50%或更多的植物處于或超過該階段時達到的。
V6階段——第六個葉環出現
節間迅速伸長,開始測定穗軸周圍的行數;
所有潛在的植物部分都存在
475GDU-萌發后24-30天
V7階段——第七個葉環出現
嫩枝和雄穗可見,
穗軸周圍的行數正在確定
我們來談談圍繞著穗軸的爭論吧
到了V7階段,穗軸周圍的行數已經確定。雜種遺傳、脅迫和某些除草劑施用的時機會影響行數,最終影響產量。
中熟雜種平均14、16或18行籽粒或更少,由于細胞分裂,總是偶數行。
V8階段——第八個葉環出現
V9階段——第九個葉環出現
雄穗開始迅速發育,
莖繼續伸長
V10階段——第十個葉環出現
V11階段——第十一個葉環出現
V12階段——第十二個葉環出現
每行潛在的粒數和果穗大小正在確定,
大約每兩天一次的新V期
815GDUs-萌發后42-46天
關于支撐根的簡要說明
支撐根開始穩定植物。支撐根可以從地上的莖節發育,并從土壤表層吸收水分和養分。支撐根的形成因遺傳和環境條件而異。
V13階段——第十三個葉環出現
V14階段——第十四個葉環出現
V15階段——第十五個葉環出現
最上面的果穗
現在比下面的更發達
V16階段——第十六個葉環出現
V17階段——第十七個葉環出現
V18階段——第十八個葉環出現
果穗發育迅速,
上果穗發育快于下果穗
1160GDUs-出苗后56天
Vn階段——第n個葉環
讓我們談談最后的葉片數
玉米植株的最終葉片數因生長區域、雜交種的相對成熟度和環境條件的不同而有很大差異。
例如,一些早熟品種在完全成熟時只長出15-17片葉子,而熱帶品種可以長出30多片葉子。
在威斯康星州,生長在該州南部的玉米(110-115天的RM雜種)將發育21-23片葉子,而生長在北部的玉米(約80天的RM雜種)將只發育15-17片葉子。
成熟期較短的玉米植株會更快地通過營養期,從而導致葉片較少,植株較短。
V到R的轉換
關于階段重疊的簡要說明
當雄穗完全伸展時,達到最后營養階段(VT)。有時第一生殖階段可能在VT之前;在可見雄穗之前,在外殼(R1)外面可以看到花絲。這種轉變的發生和時間可能因雜交和環境條件而異。
VT階段——出天穗(雄穗)
雄穗的最后一個分支完全伸展
花絲沒有從穗鞘中露出
授粉描述
我們談談受精
當花粉粒落在花絲上時,花粉管就啟動了。花粉管在花絲中生長到胚珠,在胚珠中受精并形成核胚。第二次受精也會導致胚乳的形成。受精后,花絲的基部立即形成脫落層,限制遺傳物質從其它花粉粒進入。
R階段概述
有6個生殖階段。除RL階段外,其他階段都以籽粒發育為特征。
對于多穗植株的分期,除非另有說明,否則使用頂穗。
對于R2-R4,用果穗中部的籽粒進行分級。
多穗的(形容詞):在主莖上有一個以上可收獲的果穗,植株密度較低時傾向不易收獲。
“缺口’是什么意思?
這只是花粉脫落(VT)與花絲容受性(R1)相一致的時期。
干燥炎熱的天氣會導致花粉粒變差,花絲會被延遲和脫水,這會加速花粉脫落,導致植物錯過授粉的窗口。
R1階段——吐絲期
花絲在殼外可見;
最終的仔粒數和潛在的仔粒大小
正在確定中
1250GDU-萌發后69-75天
R2階段——水泡期
仔粒含水量為85%,
外觀呈水泡狀;
胚乳和內部液體清澈
1600GDU-吐絲后10-14天
來源:農藥研習社 智種網
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