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生态文化

高粱的籽粒是如何形成的

点击数:2459   录入时间:2014年3月10日    文章来源:

     高粱植株在抽穗后3一5天开花。开花顺序一般是由穗上部开始,依次是中部和下部。也有少数品种开花是先下部再逐次向上开放,还有的品种穗中部先开,然后向上、下开放。在同一小穗中,无柄小穗先开花,有柄小穗后开花。

  高粱开花时,内外颖片在浆片膨胀下徐徐张开,柱头随即露出颖外,然后雄蕊伸出。雄蕊露出后,花丝骤然伸长下垂,花药开裂而散出花粉。授粉后内外颖闭合。内外颖完全张开的时间约20分钟,至授粉后闭合约45分钟,一朵花的开放时间需60一70分钟,有的品种长达2一4小时。

  高粱从始花期至末花期经过5一9天,开花授粉后子房逐渐膨大,开始籽粒形成和灌浆进程。植株叶片的光合产物以及茎秆、叶鞘中原来贮存的营养物质都源源不断地集中运送到穗部籽粒中去,籽粒的体积和重量日益增加。一般把高粱籽粒的成熟过程分为乳熟期、蜡熟期和完熟期三个阶段。

  1.乳熟期

  籽粒中养分积累最快,粒重急剧增加,但籽粒的湿重和体积不再继续增加。籽粒含水量在50%以上,胚乳中充满乳白色的液汁,从清水状渐渐变为稠乳状。种皮多呈绿色和浅绿色。这一阶段一般持续7一10天。

  2.蜡熟期

  指籽粒的含水量下降至25 % -4000。籽粒的内含物逐渐凝固呈蜡状,开始时可用手指挤破,但不能流出液汁,种皮逐渐呈现出原品种固有的颜色,有明显光泽,胚的发育已经完成,籽粒逐渐由软变硬,掐破时胚乳呈蜡质状。到蜡熟后期籽粒的止于重已不再继续增加,而呈固有的粉质或角质,是高粱适宜的收获期。这一阶段一般持续5一8天。

  3.完熟期

  籽粒的种皮强韧坚硬,内含物坚实,用手不易将其压破。色泽暗淡,体积和重量也都稍有降低,籽粒中含水量为18%-25%。这一阶段持续4一6天。这时收获已经偏迟。

  高粱从抽穗开花到完全成熟,一般需要40一60天,但常因品种和外界环境条件而有所差异。一般说来,早熟品种灌浆速度快,时间短,晚熟品种灌浆速度慢,时间长。高粱的生长发育与环境条件的关系

  高粱的生长发育与外界环境条件有密切的关系,其中以温度、日照、水分和养分最为重要。

  (一)温度

  高粱是喜温作物,生育期中要求较高的温度。中熟和中晚熟品种,从出苗到成熟一般必须有2500一2800℃的积温才能满足生长发育的需要。但不同生育阶段对温度的要求也不相同。

  高粱种子发芽的最低温度为6一8℃,但发芽慢,在土壤中经历的时间长,容易霉烂,影响出苗和全苗。一般在表土10厘米温度稳定在12~13℃时播种,经过10一12天可以出苗。土壤温度在18℃时,经过4一5天可以出苗。高粱种子发芽的最适温度为20-30℃,播后3-4天可以出苗,幼苗比较健壮。

  高粱从出苗到拔节最适宜的温度为20一25℃,如果温度降至10℃以下,则幼苗生长缓慢或停止生长。若降到0℃以下就会遭受冻害。苗期温度过高,生长加快,提早拔节,茎秆细弱,分孽增多,容易倒伏。

  从拔节到开花是高粱生长发育最旺盛的时期,最适宜的温度为25一30℃。温度偏高,植株生长过快,植株细弱,抽穗提早,穗子变短,当温度超过38℃时易发生“灼烧”现象,开花授粉不良。如果温度偏低,则延迟抽穗,授粉不良,导致减产。

  灌浆到成熟阶段需要较低的温度和较大的昼夜温差,以有利于营养物质向籽粒运输。但温度不宜低于20℃,否则会延迟成熟;低于17℃,灌浆基本停止。因此,在生产上必须根据高粱品种不同阶段对温度的要求,因地制宜,采取措施,促进高粱正常生长发育。

  (二)光照

  高粱是短日照作物。日照长短对高粱的生长发育有很大的影响。在自然条件下,高纬度地区的品种引到低纬度地区种植,因日照时间减少而提早抽穗和成熟,生育期缩短,产量降低。低纬度地区的品种引到高纬度地区种植,则因日照时间延长,又表现为植株高大,茎叶繁茂,不能抽穗结实。如果每天给予一定时间的遮光处理,缩短日照时间,就能够促进高粱抽穗和成熟。若每天延长日照时间,又会延长它的生育期,表明温度和光照对高粱的生长发育起重要作用。在引种高粱品种时,应注意原产地的纬度和温度条件,不能与当地有太大的差别,并要经过小面积的试验、示范程序,再决定是否适宜大面积推广。

  据试验,日照时间的长短对高粱生长发育的影响,与高粱生育期夜间温度有密切的关系,在白天温度27一30℃、夜间温度21℃时,一般高粱品种都能顺利达到开花期。在12小时日照条件下,温度高的比温度低的植株开花早,如在32℃时比在20℃时,高粱开花期提早15一16天,在14小时的日照条件下,从播种到开花的时间则显著延长。

  (三)水分

  在高粱生长发育过程中,根系吸收养分、叶面蒸腾和各种物质转化,都必须在适宜的水分条件下才能进行。据研究,高粱每生产1公斤干物质需要300一400公斤水;每生产1公斤籽粒需要1000一1500公斤水。在整个生育期内,一般每亩高粱的总需水量为320一380立方米。不同生育阶段占全生育期总需水量的百分比,播种到拔节约占10%,拔节到抽穗约占50%,抽穗到开花约占巧%,开花到成熟约占25 %。在正常的栽培条件和需水范围内,高粱的产量是随着需水量的增加而提高的。高产地块生产的干物质多,耗水量就必然增加,但形成每公斤籽粒的需水量则相对减少。高粱需水量的多少,受品种特性、自然条件和栽培措施各方面因素的影响。例如植株高大、茎叶繁茂的品种,高温大风天气,密度较大地块,容易渗漏的沙性土壤等,都能使需水量增加。反之,则需水量减少。

  高粱一生中对水分的要求,以种子发芽时最少,相当于种子重量的40%一45 %。幼苗生长缓慢,叶面积小,蒸腾量少,需水不多。高粱从播种到出苗,要求壤土含水量17%一18%为宜,茹壤土20%一22 %,土壤含水量太低,墒情差,不利于出苗和全苗。从拔节至抽穗开花期,是需水量最多的时期,水分亏缺容易造成“卡脖早”,降低产量。挑旗到抽穗开花期如果连续阴雨,又会造成“淹脖”,或使花粉破裂,授粉不良,严重减产。高粱籽粒灌浆期需水量相对减少。

  高粱和其他旱地作物相比,有较强的抗旱性。它有强大的根系,细胞内的渗透压较高,在土壤干旱条件下,仍然能吸取一定的水分供植株生长。同时叶片可以卷曲起来,以减少水分的蒸腾散失。

  (四)养分

  高粱具有较强的适应性和耐痔性,同时又有较高的吸肥力,一生中需要吸收大量的养分。增施肥料,满足高粱对养分的需要,一向被认为是重要的增产措施。高粱需要的营养元素很多,其中数量较大的是氮、磷、钾。高粱各生育期对营养元素的要求是不同的。

  氮为蛋白质和叶绿素的主要成分,能促进根、茎、叶的生长和种子的形成。氮素营养缺乏,植株生育缓慢,茎秆细弱,叶片窄小,叶色变黄,生育延迟,穗小粒少,产量降低。高粱需磷量虽较氮、钾少,约相当于氮素的一半,但磷的生理作用重要。磷是细胞核的主要成分,是构成酶的重要元素,能促进生根、分粟、开花、结实,提早成熟。在低温年份,施磷肥能加速植株生育,防御低温冻害效果显著。磷肥营养不足,会影响植株对氮、钾养分的吸收,根系发育不良,植株生育迟缓,贪青晚熟。饲用高粱增施磷肥不仅可以促进植株发育,而且还可以提高茎叶磷素含量,减少氢氰酸含量。钾参加有机物质的合成、转化和运输,有助于淀粉和糖分的形成,增强茎叶的机械功能,抗倒伏,并能提高抗病、抗旱和耐寒能力,改善籽粒品质。与磷肥相结合施用钾肥,可促进植株生育,提早成熟。高粱对钾素的需要量较大,每生产100公斤籽粒,大约需要氮素2.6公斤、磷1.36公斤、钾3.06公斤。

  (五)土壤

  高粱对土壤的要求不严格,比较耐痔薄,可种于待熟化的生土地块;豁土、壤土或沙地均能种植高粱,但以肥沃而疏松、排水良好的壤土地最理想。品种不同,高粱对土壤要求也有明显差异。在育种上,应根据四川山区土层薄、肥力低、沙土地多的特点,选育耐痔薄性强的品种。

  高粱抗盐碱能力强,幼苗期在20厘米土层含盐量在0. 3%以下及氯离子在0.04%以下的环境中也能良好生长,还有改良盐碱地的能力。