作物栽培学各论-花生栽培课件.ppt
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1、第七章 花生栽培,作物栽培学各论,第一节 概 述 一、花生生产的意义 1.植物油脂和优质蛋白质重要来源。花生仁含油45-55,蛋白质27-30,富含维生素。,花生油中油酸含量34-68、亚油酸19-43。油酸与亚油酸比率,简称OL,是油质稳定性的指示值,国际贸易中把OL比率作为花生及其制品耐贮藏性的指标。亚油酸是食品营养品质的重要指标,兼顾营养价值和耐贮藏性,OL比率一般在14-25为宜。,2营养丰富。花生仁蛋白质含量高,可消化率92-95,易被人体吸收利用。花生仁碳水化合物以蔗糖和淀粉为主。在烘烤过程中,产生特有香味。,3畜牧业良好饲料。油粕含蛋白50以上;叶片含粗蛋白20,茎含10,饲料价
2、值高;果壳含70-80纤维素、16戊糖、10半纤维素、4-7蛋白质。4主要出口产品。我国年出口50万t,居世界第一,占世界贸易的l3。,5适应性强、增产潜力大。抗旱、耐瘠、适应性强;根瘤菌固氮,在轮作制中占有重要位置。6有重要药用价值。花生仁特别是红皮花生种皮(红衣)含有大量凝血脂类,能促进骨髓制造血小板,缩短出血、凝血时间,有良好止血作用等。,二、起源、分布、产区和生产概况(一)起源和分布 1。起源。南美洲中部是花生属植物和栽培花生起源地。其他地区花生皆由南美传出。2。分布。南纬40至北纬40之间。主要集中在一是南亚和非洲半干旱热带,包括印度、苏丹等,面积占世界总面积80,总产占65;另一类
3、是东亚和美洲的温带半湿润季风带,包括中国、美国、阿根廷,面积占20,总产占35。,全世界花生面积2360万hm2,单产1200kghm2左右,总产30000kt。印度、中国和美国是世界三大花生主产国。,(二)中国花生种植区划 黄河流域花生区(北方大花生区)。我国花生种植面积最大、总产最多、提供花生商品量最多和出口花生最多的主产区。1山东丘陵花生亚区 2华北平原花生亚区 3黄淮平原花生亚区 4陕豫晋盆地亚区(山西南部),长江流域花生区(长江流域春夏花生区)。春、夏花生交作,以麦套花生为主 1长江中下游平原丘陵花生亚区 2长江中下游丘陵花生亚区 3四川盆地花生亚区 4秦巴山地花生亚区,东南沿海花生
4、区(南方春秋两熟花生区)云贵高原花生区 黄土高原花生区(山西中、北部)东北花生区(东北早熟花生区)西北花生区(西北内陆花生区),其中3个区合计花生面积占全国的97,是我国花生主产区。,世界两个大花生产区:中国北方大花生区。包括山东、河北和北京全部,河南、安徽、江苏的淮河以北地区,山西南部,陕西秦岭以北关中渭河流域,辽宁辽东半岛和辽西地区。花生面积约占全国花生的50-60,盛产大花生。美国弗吉尼亚北卡罗来纳花生产区。,(四)山西花生生产概况 属北方大花生区和黄土高原花生区,沙土地适于种植花生,气候条件基本适合。以南部及中部较多。近年来,山西花生播种面积及总产量呈逐步上升趋势。常年播种面积28千h
5、m2,总产5万t,单产2000kg/hm2左右。,第二节 花生栽培的生物学基础,一、花生的品种类型(一)栽培花生植物学归属 豆科(Leguminosae),蝶形花亚科(Papilionoideae),花生属(Ardchis)。花生属中栽培种只有一个,即花生。,(二)栽培花生的亚种和类型国内花生栽培种种质资源按分枝型和荚果性状分为四大类型;克拉波维卡兹根据分枝型将花生栽培种分为两个亚种,每一亚种又按荚果及其他性状,分为两个变种,共4个变种(四大类型)。我国的四大类型、美国植物学类型与之基本一致,可以通用,其对应关系如表14-l。,表14l 花生栽培种分类系统及其对应关系,区分花生亚种的主要依据是
6、花生主茎上和侧枝上营养枝和生殖枝着生及分布状况,即开花型或分枝型不同(图141)。开花型分为两种:1连续开花型。主茎上能发生生殖枝,在侧枝各节上均能发生生殖枝。目前生产上多数主茎开花品种,在一级侧枝第1-2节上发生二级分枝,以后各节均能连续开花,在这些二级分枝上,基部第1-2节均能形成花序,亦属于连续开花型品种,均归为疏枝亚种或连续开花亚种。确定开花型以主茎是否开花为主要依据。,2交替开花型。主茎上不着生生殖枝(花序),在第一、二级侧枝基部第l一3节,只着生营养枝(分枝),不能着生花序(即不能开花)。其后几节着生花序,以后又有几节着生营养枝,即在侧枝的节上,分枝和花序交替出现。凡具交替开花型的
7、花生品种即归为密枝亚种或交替开花亚种。,(三)花生亚种和变种的生物学特点 1亚种间的差异(1)分枝性。密枝亚种二级枝多,能发生三级以上分枝,单株分枝数量多(10条以上),疏枝亚种二级分枝数少,无三级枝,单株分枝数量少(不足10条)。与分枝相应,交替开花亚种单株叶片数亦明显多于连续开花亚种。,(2)生育期。连续开花亚种始花期和盛花期明显早于交替开花亚种,而且连续开花亚种在始花后各节连续开花。开花、结果早,且集中,成熟收获期明显早于交替开花亚种。,(3)生理特性。1)休眠性。交替开花亚种成熟种子休眠性较强;连续开花亚种休眠期很短或无。2)对土壤缺钙的敏感性。交替开花亚种对结果层土壤缺钙和干旱敏感,
8、易出现缺钙症状;而连续开花亚种则不敏感。3)固氮能力强弱。交替开花亚种根瘤形成早,根瘤多,固氮能力强,施用氮肥效应不明显;连续开花亚种则结瘤少,固氮能力弱,氮肥效应较好。4)交替开花亚种叶片闭合早,展开晚,花冠凋谢早,叶片衰老脱落较晚,光补偿点较低。,(4)生化特点。1)连续开花亚种脂肪中OL比低,通常在0911,典型的交替开花亚种常在16以上。2)交替开花亚种叶片叶绿素含量较高,光合能力较强。,2变种间的差异 变种(类型)的区分主要依据荚果形态。(1)普通型。交替开花亚种内,凡果壳厚、网纹浅而粗,果嘴与龙骨不突出者属于普通型。(2)龙生型。凡果壳较薄、网纹深、果嘴与龙骨突出者属于龙生型。(3
9、)多粒型。连续开花亚种内,凡荚果果壳厚,网纹粗浅,果嘴不突出,每荚3粒者属于多粒型。(4)珍珠豆型。凡果壳薄,网纹细,一般每荚2粒者属珍珠豆型。,(5)中间型。由于亚种、类型之间杂交育种的开展,选育出许多具中间性状的品种,暂称为中间型。类型以下,国内按生育期长短(春播常规播期)将花生分为早熟品种(130d以内)、中熟品种(145d左右)、晚熟品种(160d以上)三类。,二、花生种子和营养器官的生长发育(一)种子 1。形态特征。种子通称花生仁或花生米,着生在荚果的腹缝线上。形状分为椭圆形、三角形、桃形、圆锥形和圆柱形五种。,2.种子大小。以百仁重表示,分为大粒(80g以上)、中粒(5080g)、
10、小粒(50g以下)三种品种。以每千克(随机取样)子仁粒数表示大批收获产品种子实际大小。在两室荚果中,一般前室种子(通称先豆)较后室种子(通称基豆)发育晚,重量轻。3组成结构。由种皮和胚两部分组成。胚又分为胚根、胚轴、胚芽和子叶四部分。种子近尖端部分种皮表面有一白痕为种脐。,4种子休眠性。交替开花亚种休眠期长;连续开花亚种多无休眠期或休眠期很短。休眠原因是种皮障碍与胚内生长调节物质共同作用的结果。珍珠豆型与多粒型休眠可能主要与种皮障碍有关。普通型、龙生型花生种子的休眠性除种皮障碍外,主要受胚内抑制物质的制约。,成熟种子中,休眠性强的种子中ABA抑制物质的含量高,GA含量少,贮藏过程中ABA逐渐减
11、少,ACC(乙烯前体物质)和乙烯释放能力逐渐提高,当种子乙烯释放量达到一定量时,休眠即告解除。,5种子萌发(1)吸胀。(2)萌动。胚根首先突破种皮叫“露白”。(3)发芽。胚根长达3mm即为萌发。萌发的最低温度为12-15(,25-37萌发最快,24-36h即可萌动。种子吸水达种子重35-40始萌动,但萌动后还需吸水达种子重的4倍才能发芽、出苗。,(二)根和根瘤 l根的形态与生长 直根系,主根由胚根长成,主根上分出一次(级)侧根,一次侧根分生二次侧根。一次侧根在主根上呈“十”字状排列。花生根部与茎部交界处有个转换的过渡区,其形态解剖特征介于根与茎之间,这个转换区即胚轴(通常是指下胚轴,即由子叶节
12、向下至主根之间的这一段),亦称为胚茎和根颈。,花生根系,2根瘤。花生根上的瘤状结构。种子萌发后,根瘤菌由幼根皮层侵入,当幼苗主茎生出4-5片真叶时,幼根上便形成肉眼可见的圆形瘤状体。幼苗期的根瘤菌与花生是寄生关系,不进行共生固氮;开花后,根瘤菌与植株变为共生关系,开始为花生提供氮素;结荚初期是根瘤菌固氮和供氮的高峰期;后期,根瘤菌因氮能力衰减,根瘤破裂,根瘤菌重新回到土壤中。,(三)茎与分枝 1形态。主茎直立,有白色茸毛。茎绿色,老熟后变为褐色。有些品种茎含花青素,呈部分红色。主茎有15-25个节间。主茎生长动态符合典型的S形生长曲线。生长最快的时期一般在幼果形成后期。,2分枝(1)分枝级别和
13、分枝数。主茎上的分枝称一次或称一级分枝,一次分枝上分枝称第二次分枝。密枝亚种可有3次或大于3次分枝,分枝数10条以上;疏枝亚种一般没有3次以上分枝,分枝数5-6条至10多条。夏播花生分枝数一般少于春播花生。,(2)开花结果的主要分枝。第1对侧枝。第1、2条一次分枝从子叶叶腋长出,对生。第2对侧枝。第3、4条一次分枝由主茎第1、2真叶生出,互生,节间极短,近似对生。第1、2对侧枝出生早,长势强,这两对侧枝及其长出的二次分枝构成花生植株的主体,亦是花生开花结果的主要分枝(部位),结果数可占全株总果数的70-80。,(3)影响茎和侧枝的因素。第一对侧枝节数一般比主茎少两个,长度均超过主茎。第一对侧枝
14、出生不久,其生长速率逐渐加快,始花前后长度赶上或超过主茎。长日照可明显促进主茎的生长,使主茎高度往往超过侧枝长度;光照弱能促进主茎生长和抑制侧枝的伸长;水肥条件好,明显促进主茎和侧枝的生长。,3株型(1)株型指数。第一对侧枝平均长度与主茎高度的比值。(2)株型分类。根据花生植株侧枝生长的姿态以及株型指数的不同,可把花生分为:1)蔓生型(或匍匐型):侧枝几乎贴地生长,仅前端一小部分向上生长,株型指数为2左右或以上。,2)半蔓生型(或半匍匐、半直立型):第一对侧枝近基部与主茎成6090角,侧枝中、上部向上直立生长,直立部分大于匍匐部分,株型指数15左右。3)直立型:第一对侧枝与主茎所成角度小于45
15、,株型指数1112。直立型与半蔓生型合称丛生型。一个品种的株型较稳定,是花生品种分类重要性状之一。丛生型品种株型紧凑,结果集中,适于密植。生产上栽培品种大多属此类型。,(四)叶 1。形态结构。不完全叶、完全叶(真叶)。每一分枝第一节或第一、二甚至第三节着生的叶是鳞叶,属不完全叶。两片子叶亦可视为主茎基部的两片鳞叶。羽状复叶(托叶、叶枕、叶柄、叶轴和4小叶片),小叶片叶形有椭圆、长椭圆、倒卵、宽倒卵形四种。叶片颜色有黄绿、淡绿、绿、深绿和暗绿等。小叶片大小、形状和颜色是鉴别品种重要依据。,叶片解剖构造特点:在下表皮与海绵组织之间有一层大型薄壁细胞,无叶绿体,可占叶片厚度的l3左右,常被称为贮水细
16、胞,与抗旱性有关(图14-2)。,2叶片的感性运动。(1)“感夜运动”。真叶四片小叶,夜间或光弱时,由于叶枕细胞内光敏色素作用,使叶枕细胞膨压降低,叶身下垂,小叶两两叠合;白天或光强时,细胞膨压增加,叶片重新张开。(2)“向阳运动”。晴天,叶片在一日内随太阳辐射角变化而不断发生变化,其正面尽可能对着太阳,使叶片空间分布更有利于多接受阳光。夏季中午烈日直射,顶部叶片又上举竖立,以避免过强的阳光照射。,3叶面积消长。无限生长,展开叶多。疏枝型品种可展开100多片叶,其出叶速度在荚果形成以前较快,荚果形成后逐渐变慢。大体从出苗到始荚(或田间封垄),叶面积呈指数增长,始荚初期增长速度最快,以后逐渐变慢
17、,但叶面积仍继续增长到饱果出现。此后,落叶速度超过了叶片展开速度,叶面积日益下降。,三、花生生殖器官的生长发育(一)花芽分化和开花 1花序和花器形态(1)花序。总状花序,在花序轴每节上生1片苞叶,其叶腋生一朵花。花序模式分为短花序、长花序、混合花序。,(2)形态结构。花生花器由苞叶、花萼、花冠、雄蕊和雌蕊组成(图14-3)。蝶形花,基部最外层为苞叶,花萼下部联合成花萼管,花冠从外向内由l片旗瓣、2片翼瓣和2片龙骨瓣组成,橙黄色。雄蕊10枚,其中2枚退化,8枚有花药,其中4个长形,4个圆形,相间而生。雌蕊1个,花柱细长,穿过花萼管和雄蕊管,与花药会合。子房一室,内有一至数个胚珠。子房基部有子房柄
18、,在开花受精后,其分生延长区的细胞,迅速分裂使子房柄伸长,把子房推入土中。,2花芽分化过程。分为花序及花芽原基形成;花萼原基形成;雄蕊、心皮分化;花冠原基形成;胚珠、花药分化;大、小孢子母细胞形成;雌、雄性生殖细胞(大小孢子)形成;胚囊及花粉粒发育成熟(配子体形成);开花等9个时期。,3开花和受精(1)开花时间。开花前l d下午4时,花蕾明显增大,傍晚花瓣开始膨大,撑破萼片,微露黄色花瓣,至夜间,花萼管迅速伸长,花柱亦同时相应伸长,次日清晨开放(5:00-7:00),当天下午花瓣萎蔫,花萼管亦逐渐干枯。花生的授粉过程一般在开花前即已完成。授粉后10-18h可完成受精。,(2)开花顺序。由下而上
19、,由内而外依次开放,相邻花开放间隔23d,整个植株或整个群体开花期延续时间(自始花至终花):疏枝亚种50-70d,密枝亚种60-90d或更长。每天开花较多一段时间称盛花期。早熟、连续开花型品种,在始花后10-20d即可达盛花期;晚熟、交替开花型品种则在始花后20-30d或30d后才进入盛花期。,(3)开花条件。适温23-28,适宜土壤水60-70,降至30-40时,开花会中断;弱光条件减少开花数。大田下,植株形成荚果后开花数即明显减少。,(二)果针形成和入土 1果针形态和伸长。受精开花后36d,即可形成肉眼可见的子房柄。子房柄连同其先端的子房合称果针,果针入土后可吸收水分和养分。子房柄曝光部位
20、呈紫绿色。,花生果针具有向地生长习性。子房柄最初略呈水平,不久即弯曲向地生长、入土。在子房柄迅速伸长期间和入土初期,原胚(胚细胞和胚乳核)暂时停止分裂,入土达一定深度,子房柄停止伸长,原胚恢复分裂,子房开始膨大,并发育成荚果。在同一子房内,位于前端的胚的发育慢于位于基部的胚,并且有许多败育,是形成单室果的重要原因。,2影响果针形成和入土的因素(1)成针率。(开花总数中形成果针的百分比)只有30-70。早熟品种50-70,晚熟品种30或以下。前、中期开的花,成针率可达90以上;后期所开的花成针率不足10。(2)影响果针形成的因素。一是花器发育不良;二是开花时气温过高或过低,果针形成的最适温度为2
21、5-30;三是开花时空气湿度过低,空气相对湿度小于50时,成针率极低。另外,密度提高时,成针率有所下降。,(3)影响果针入土的因素。果针能否入土,主要取决于果针穿透能力、土壤阻力及果针着生位置的高低。果针穿透力与果针长度和果针的软硬有关。果针离地愈高,果针愈长、愈软,入土能力愈弱。土壤阻力与土壤干湿及紧密度有关。所以,保持土壤湿润疏松,有利于果针入土。,(三)荚果形成和发育 1荚果形态及解剖。花生果实属于荚果。果壳坚硬,成熟时不开裂,多数荚果具有二室、三室或以上。室间无横隔,有或深或浅的缩缢,称果腰。果壳具纵横网纹,荚果的先端突出似鸟喙状,称果嘴。(1)荚果形状。因品种而异。具体可分为普通形、
22、斧头形、葫芦形、蜂腰形、茧形、曲棍形、串珠形7种。,(2)荚果大小的度量。1)每千克荚果数。以随机样品的平均每千克荚果个数来表示荚果大小或轻重。2)百果重。以某品种典型饱满荚果的百果重(g)表示品种正常发育的荚果大小。3)荚壳占果重比例和果壳厚度。因品种而异。珍珠豆型较薄,荚壳重占果重2530;普通型品种较厚,荚壳重占30以上。4)出仁率。子仁重占荚果重的百分数。发育良好,子仁充实饱满荚果,千克果数少,荚壳占果重比例小,出仁率高。,2荚果的发育过程。分两个时期:(1)荚果膨大形成期(幼果期),需30d,荚果体积迅速膨大,此期结束体积达最大。果针入土后7-10d,形成鸡头状幼果,10-25d体积
23、增长最快,25-30d达到最大值,此时称为定型果。荚果幼嫩多汁,含水量80-90。子仁刚开始形成、内含物以可溶性糖为主。,(2)荚果充实期(饱果期)需30d,荚果干重迅速增长,子仁充实,荚果体积不再增大。干重、含水量、可溶性糖含量逐渐下降,种子中油脂、蛋白质含量,油脂中油酸含量、油酸亚油酸(OL)比值逐渐提高,而游离脂肪酸、亚油酸、游离氨基酸含量不断下降。果针入土后20-25d至50-55d,果重增加迅速,以后增重逐渐趋缓;入土后65d左右,荚果干重和子仁油分基本停止增长。随着荚果发育,刮去外果皮可见中果皮色泽表现由白黄橘红棕褐黑的明显变化。内果皮逐渐变干,出现裂缝和褐斑。,荚果按成熟程度不同
24、分为3个类别:幼果:子房呈鸡头状至体积达最大,子仁尚无食用价值,荚果干后皱缩;秕果:子仁可食用,但未饱满,果壳网纹开始清晰,但尚未完全变硬;饱果:子仁充分成熟,呈现品种本色,果壳网纹清晰、全部变硬,内果壳出现褐斑。,3影响荚果发育的因素(1)黑暗。黑暗是荚果发育必要条件。只要子房处于黑暗条件下,不管其他条件满足与否(?),都能膨大发育;而在照光条件下,即使其他条件良好,子房也不能发育。花生荚果发育过程并非都需要黑暗条件,只要在黑暗条件下发育到子叶形成期和真叶分化期(相当于果针入土后20-25d),以后即使在光照条件下,子房仍能继续发育至成熟(但见光后荚果变绿,不能进一步长大)。,(2)机械刺激
25、。是花生子房膨大的又一基本条件。其他条件具备,但缺乏机械刺激的果针,只能长成畸形荚果。研究发现,黑暗与机械刺激,两者任一因素都能诱导荚果正常发育。黑暗和机械刺激都可能增加果针中IAA含量和提高乙烯产量,而高浓度IAA和乙烯都能抑制果针伸长,直接或间接刺激休止中的原胚恢复分裂,导致幼果发育。,(3)水分。当结果区干燥时,即使花生根系能吸收充足的水分,荚果也不能正常发育。结荚饱果期干旱,对小粒的珍珠豆型品种荚果发育影响较小,对大粒的普通型品种影响较大。干旱影响荚果发育的原因:一是影响细胞膨压,影响细胞扩大;二是结果区干旱阻碍荚果对钙的吸收,因而常表现缺钙症状。结果层干旱影响主要是在荚果发育的前30
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