《作物栽培学实验指导》自编讲义Word格式.docx

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3.种子清洁度测定（小麦）

清洁度是指试样中除去杂质后所存留的种子重量占试样重的百分率。

试样重（g）-混合杂物重（g）

清洁度（%）=—————————————————————×

100%

试样重（g）

混合杂物包括废种子，有生命杂质和无生命杂质。

废种子即无胚种子，用规定筛筛下来的小粒和废粒种子，幼根突破种皮的种子，霉烂种子，压碎，压扁的种子，破伤或损伤达三分之一以上的种子。

有生命杂质包括杂草种子，其它作物的种子，菌核，孢子，害虫的卵和蛹等。

无生命杂质包括土块，石子，碎茎杆，谷壳，种子碎屑等。

好种子的标准为：

完整饱满，胚根伸出种皮不到1mm。

胚受微伤但能正常发芽，胚乳和子叶受伤不到1/3者。

废种子的标准：

无胚种子，用规定筛子筛下来的小粒和瘦小种子，胚根突破种皮的种子，霉烂种子，压碎压扁的种子，胚乳受到损伤达1/3以上的种子。

测定清洁度的试样为：

麦类、稻谷各50g，高粱25g，玉米、花生各20g，大豆100g，粟、油菜各5g。

4.发芽势的测定（玉米、油菜）

规定天数内种子发芽粒数

发芽率（势）（%）=———————————————————×

供试种子粒数

发芽率：

是指种子在适宜发芽条件下，在一定数量种子中能够正常发芽的种子粒数所占的百分率，种子发芽率是衡量种子好坏的指标。

发芽势：

是指种子在适宜发芽条件下，于规定的发芽试验时间内（一般为3～4d）正常发芽的种子数占供试种子粒数的百分率。

它是衡量种子发芽快慢和整齐度的一项指标。

各种作物种子发芽试验技术规定见附表1-1。

种子发芽的标准：

长形种子，其胚芽长度不得短于种子全长；

圆形种子，胚芽不得短于种子直径；

而有根无芽，发霉，腐烂，畸形等均为不发芽种子。

测定发芽率（势）的方法：

从检验过清洁度的种子中，随机取种子100～200粒。

以50～100粒为一试样，分别均匀地放置于备用的发芽皿内，先在皿内铺上吸水纸（两张）或细砂（不超过皿高的2/3）。

用水浸湿后，将种子均匀地摆在上面，再将样品及试样的号数，日期，班组用玻璃铅笔写在培养皿盖上。

然后将其置于20～25℃的温箱中，经常保持其内湿润和通风。

每天定时观察，在规定时间内测定发芽率（势）。

5.种子生活力测定（玉米、小麦）

测定种子生活力就是通过生物化学的方法来测定种子的实际发芽能力。

它是根据死细胞质具有被染色的能力，而活的细胞质则无染色能力的原理来进行的。

即植物生活不需要的物质如染料不吸收或很少吸收，所以种胚不染色。

而失去生活力的种子因原生质膜丧失了选择透性，染料便进入细胞内使种胚染上颜色。

因此，可以根据种胚染色与否来判断种子的生活力。

供试种子数-着色的种子数（胚数）

种子生活力（%）=——————————————————×

100%

供试种子数

测定方法主要介绍以下几种：

（1）酸性品红法：

取200粒种子分两份浸入水中（带壳者应先除去颖壳），在室温下，经过12～15h（或30℃下经过4～5h），使种子吸水膨胀后，将种子取出放在滤纸上，让其吸去种子表面水分。

然后用锋利刀片沿纵沟把每粒种子切成两半（一半另置），分别置于两个盛有清水的试管中，当每组全部切完（100粒）后，用清水冲洗两次，然后用5ml0.1%的酸性品红溶液染色5～10min后捞出，用清水冲洗后，将其放在滤纸上吸干水分。

最后进行检查记数，求出两组有生活力种子的百分率的算术平均值。

（2）四氮唑法（简称TTC法）：

四氮唑化学名称为2，3，5—三苯基四氮唑氯化物（简称TTC），是一种氧化还原染料，能被氧化还原成红色的三苯基甲替。

四氮唑（TTC）无色，三苯基甲替（TTF）红色。

其原理是根据有生活力种子的胚细胞具有脱氢酶的作用。

被种子吸收的氯化三苯基四氮唑参与了活细胞的还原作用。

被还原成为红色稳定和不会扩散的三苯基甲替。

无生活力的种子则无此反应，故不染色。

由此可根据胚细胞组织的染色反应来区别有生活力和无生活力的种子。

测定过程：

先把测试种子浸泡2～3h或在潮湿的吸水纸上放置一夜，令种子吸胀泡软。

若以玉米种子为例，可用双面刀片沿麦粒腹沟切为两半。

注意测定的一半种子一定要带胚。

每粒种子取其一半，放在试管中，然后加入0.1%四氮唑溶液。

溶液要没过种子。

为加速反应可在50℃恒温水浴中放置大约20min左右，便可看见种子胚逐渐出现不同程度的红色反应，然后计算其生活力。

（3）红墨水染色法：

可用一般文具店卖的红墨水（以新的为好）稀释后使用。

稀释倍数，玉米为60倍，大麦为120倍，棉花，大豆为160倍。

将切成对半或剥除种皮的种子试样（预处理方法同上）放在红墨水中染色。

染色时间，在常温下大，玉米种子为15min，棉花，大豆在30℃温度下为1h。

到达时间后取出，用水冲净，而后根据胚染色的情况进行鉴别。

6.千粒重的测定（小麦）

千粒重是1000粒种子的绝对重量，越是粒大，饱满充实的种子，其千粒重越高，将来出苗整齐健壮。

测定方法：

从平均样本中，随机取出两组试样。

每组为500粒（小粒种子为1000粒）。

然后两组试样分别称重。

以克为单位（精确度达到0.1～0.01g，若误差超过平均数的3%～5%时应做第三份试验）。

最后取平均数求得千粒重。

7.种子用价（小麦）

种子用价是指种子的实用价值。

实际上是指该种子在生产上可以被利用的种子的百分率，也可将其称为种子利用率。

其公式为：

种子用价（%）=种子清洁度（%）×

种子发芽率（%）×

100%

8.种子含水量的测定（油菜、小麦）

在平均样品中取2万粒种子（麦类作物为500～900g，油菜为175g左右，烟草为10g左右）。

将其粉碎，然后用药匙在不同部位取两份定量试样，每份5g装入称量瓶称重（精确到0.01g）。

再将称后的试样放入105±

2℃的烘箱中烘3h（油料种子1.5h）。

取出后放入干燥器中冷却30min，再称重量。

两次之差即为该样的含水量，经换算后用百分数表示之（两份试样含水百分率不超过0.5%，否则进行第三次测定）。

烘前试样重-烘后试样重

种子水分（%）=———————————————————×

烘前试样重

根据历年生产总结和密度试验，首先确定每亩所要求的基本苗数，即计划播种量。

然后根据测得的种子用价和田间出苗率，计算其实际播种量。

（三）播种量的计算

每亩基本苗数×

千粒重（g）

计划播种量（kg/亩）=———————————————————

1000×

1000

计划播种量（kg/亩）

实际播种量（kg/亩）=——————————————————

种子用价×

田间出苗率

四、作业

1.将实验材料的纯洁度、发芽率、千粒重、含水量的检验数据，列表整理，并对结果加以分析。

2.设小麦计划播种量为10kg/亩（要求发芽率98%，清洁度为96%），请根据你的田间出苗率实验数据，计算实际亩播量。

思考题：

1.室内发芽率和大田发芽率有无差别？

为什么?

2.设以检验品种进行播种，每亩留苗40万，小区长12m，宽3m，采用15cm行距条播，试计算每亩、每小区、每行的实际播种量各为多少？

实验二作物产量形成及生长动态分析

玉米的叶面积系数是指单位土地面积上玉米的总绿叶面积与土地面积的比值，它的大小及其动态变化，是衡量群体结构是否合理的一个重要指标，也是测定干物质积累强度的依据。

了解叶面积测定方法并掌握几种常用技术；

掌握玉米生育动态考查的基本技能，为指导大田生产和进行科学实验提供数据资料；

掌握作物生长分析常用指标相对生长率，净同化率，作物生长率，叶面积比率，比叶面积，比叶重的涵义和计算方法；

加强对作物生长源、流、库指标的认识和理解。

不同生育时期的玉米植株。

剪刀；

台秤；

干燥箱；

纸袋等。

三、叶面积的测定方法及步骤

叶面积的测定方法很多，主要有:

求积仪法，剪纸称重法，重量法，光电法，几何参数法等。

它们各有优缺点和适用范围，应根据不同的目的要求选用适当的测定方法，下面介绍几种常用且简单易行的方法。

（一）重量法

1.原理：

把叶面积设想为一均匀平面，那么全部叶面积（A）与一部分叶面积（a）之比一定等于全部叶面积重（W）与一部分叶面积重（w）之比，即：

AWa×

W

—=————或A=——————

aww

2.方法：

选取有代表性的样本10～20株，洗净，剪根，测定时将全部叶片剪下立即称重（W），再按比例选取大，中，小老嫩叶片30片，分成3等分，每10片叶叠整齐，切取中段3～5cm长，得到标准叶片立即称鲜重（w）；

然后挨个铺平后压在米尺下，量其总宽度，长宽乘积即为部分叶面积（或标准叶面积a），将其余全部叶片称重加上w即为W，根据公式求出全部叶面积，再计算单株叶面积和叶面积系数。

部分叶面积（a）×

全部叶面积重（W）

全部叶面积（A）=——————————————————

部分叶面积重（w）

全部叶面积（A）

单株叶面积=———————————————

取样株数

每亩叶面积每株叶面积（cm2）×

基本苗/亩

叶面积系数（F）=————————=————————————————

每亩土地面积666.7×

10000

株样本绿叶总重（W）×

标准叶片面积×

基本苗×

0.0015

或：

叶面积系数（F）=——————————————————————————

10×

标准叶片重（w）

以上也可用干重计算，剪好后放入烘箱（105℃）烘24h，称重，按上述公式

计算。

（二）长宽测量法

1.求单株叶面积:

按点选取有代表性的玉米植株25株，分别测量每一绿叶片的长和宽（叶片基部最宽处），再按下述公式求出单株叶面积。

∑（L×

B）

单株叶面积（cm2）=———————

K×

N

式中:

∑——积加号；

L——叶长；

K——系数；

N——株数；

K=1.3。

2.计算叶面积系数:

单株叶面积×

每亩总株数×

15

叶面积系数（F）=—————————————————————

100，000，000

四、玉米生长分析的基本方法

（一）玉米干物质积累强度的测定方法及步骤

玉米的生物学产量（干物质产量）是构成经济产量（子粒产量）的基础。

生物学产量是玉米一生进行光合作用制造的有机物质减去呼吸作用消耗的有机物质净增的干物质。

它是在各个生育时期连续不断积累的。

1.方法

净同化率表示某一时段内单位叶面积干物质的增长量，即每平方米叶面积每天能生产多少干物质，也叫光合生产率或净光合生产率。

单位为g/m2*d。

根据植物体干物重的增加和总叶面积两个因子间接计算出植物的净同化率，是一种不需要使用特殊仪器，而能求得作物净同化率的一种方法。

其测定过程较繁杂但能更真实反应作物群体的生产性能，但大多测试仪器仅能以叶片为测定对象，结果的可靠性不高。

测定玉米群体的净同化率，可在分蘖，拔节，抽穗，乳熟，完熟等生育时期，取有代表性的植株样品，分别求得叶面积和干重的变化，用下列公式计算净同化率：

W2-W1

R=—————————（g/m2*d）

1/2（L1+L2）×

d

R—净同化率（g/m2*d）

W1—第一次测定时的植株干重（g）

W2—经一定天数后测得的植株干重（g）

W2-W1—测定时期内植株增加的干重（g）

L1—第一次测定时的植株总叶面积（m2）

L2—经一定天数后测得的植株总叶面积（m2）

1/2（L1+L2）—测定期间内植株平均叶面积（m2）

d—测定期间的天数。

例：

春玉米高产规律研究，测得郑引一号品种，拔节期（5月20日）叶面积系数为2.4，干物质重102520g/亩，经18d后，在抽穗期（6月7日）叶面积系数为5.9，干物质重530100g/亩，这期间净同化率是多少

计算:

530100-102520

R=——————————————————————

〔1/2（2.4+5.9）×

666.7〕×

18

427580

=———————————

2766.805×

=8.5855

即：

从5月20日到时6月7日的18d中，郑引一号品种群体每天每平方米绿叶面积净增加干物质重8.5855g。

2.步骤

本实验在教学过程中，最好连续测定两次，从田间取有代表性植株20～30株，先量其叶面积（换算成叶面积系数，再换算成每亩绿（叶面积m2），然后将去掉根部（从地表外剪断）的地上全部有机物质，放入干燥箱中，烘至恒重，称其重量。

（二）相对生长率的计算

相对生长率（RGR）：

指作物在某一段时间内单位重量的物质的生长率，即干物质的生产能力。

其单位一般用g*g-1d-1或g*g-1周-1

RGR=（1/W）*（dw/dt）

实际计算时RGR=（lnW2-lnW1）/（t2-t1）=2.3（logW2-logW1）/（t2-t1）

式中，W1，W2分别为t1和t2时间单位面积上的总干重。

（三）作物生长率

即单位土地面积上作物干重的增长速率。

作物生长率（CGR）=（W2-W1）/（t2-t1）

（W2-W1）表示一定时期内每平方米土地面积上植株干重的净增长量，（t2-t1）为两次测定期间的间隔天数。

（四）叶面积比率

叶面积与植物干重之比，即某一时段内作物单位干重的叶面积（cm2/g）

叶面积比率（LAR）=1/2×

（L1/W1+L2/W2）

（五）比叶面积和比叶重

指叶面积与叶干重之比，用来表示叶的厚度（cm2/g）。

比叶面积（SLA）=L/Lw

叶片的厚度还可以用比叶重表示，单位叶面积的叶干重叫比叶重（g/cm2）

比叶重（SLW）=Lw/L

比叶重是作物相对稳定的一个指标，可作为选择高净同化率品种的参考指标。

五、作业

教师给出所测品种或处理的亩基本苗，学生独立计算该品种某一生育时期的净同化率，写出实验报告。

实验三玉米田间测产及产量构成因素分析

掌握玉米产量构成因素，田间测产和生产效能分析的方法。

二、用具

皮尺；

铅笔；

记载本；

计算器等。

三、步骤与方法

1.田间测产：

玉米产量构成因素是由单位面积有效株数和单株产量两个方面构成。

而单株产量又由有效果穗、每果穗粒数和千粒重等因素构成。

因此，测产时应从这些方面着手进行。

①测定平均株行距

平均行距：

在地头量取11行的垂直宽度，以10除之求得，单位用m表示。

平均株距：

选能代表该田块一般密度的一行，从行中连续地数出21株，量其株间总长度，再除以20求得，单位用cm表示。

②计算每亩株数

每亩株数=666.7/（平均行距（m）×

平均株距（m））

③选点采样：

在测产的田块中沿对角线，选定5个样点，在每个样点的单行上连续数取20株（包括空秆株，并另记数），将其果穗取下放入布袋内，晒干脱粒称重（kg）。

④计算空秆率：

空秆率%=样点内的空秆数/样点内株数×

每亩空秆数=每亩株数×

空秆率

⑤每亩有效株数=每亩株数－每亩空秆数

⑥计算单株平均产量

单株平均产量=样本晒干的籽粒重/样本株数

⑦计算每亩籽粒产量

每亩产量=每亩有效株数×

单株平均产量

注：

计算平均株行距以及每亩株数，要求算到小数点后一位。

单株平均产量，要求准确到小数点后两位。

2.生产效能的分析：

分析的材料应采用不同的栽培条件或不同的栽培品种。

已成熟的典型植株，每一份样本取20株，分析项目如附表3-1所列，记录产量，统计分析结果，进行比较总结。

附表3-1玉米单株分析记载表

农场（或乡，村社）品种：

密度：

株号

株高

（cm）

茎粗

穗位高度（cm）

有效果穗数

果穗长度（cm）

穗粗

果穗重

籽粒重

备注

1

2

.

20

平均

千粒重：

实验四小麦幼穗分化的观察

一、目的要求

掌握小麦幼穗各分化时期的形态特征；

掌握小麦幼穗各分化时期与植株外部形态的对应关系。

二、材料和用具

小麦穗分化期间的植株；

解剖镜、显微镜、镊子、解剖针、剪刀、刀片、尺子。

三、内容和方法

（一）观察时间：

小麦（TriticumaestivumL.）幼穗开始分化的时间，因播期和品种不同而异。

在秋播条件下，一般适时播种的冬性品种，穗分化于返青以后开始；

春性强的品种或播种过早的冬性品种，亦可在冬前开始。

所以，开始观察的时间要根据具体情况而定。

幼穗分化是一个连续的渐变过程，从开始（伸长期）到结束（四分体期）的观察次数，以研究的内容、人力和物力条件而定，一般3天左右观察一次较好。

（二）取样：

要选取具有代表性或事先标记的植株，一般每次取20株，从中选5-10株进行观察。

实验课中每组可以用有标记的小麦植株3-5株进行观察。

（三）记载小麦植株的外部形态：

包括株高、主茎叶片数（可见叶、展开叶）、分蘖数、次生根数。

（四）观察方法：

图4-1生长锥未伸长期

3

图4-2生长锥伸长期

图4-3单棱期生长锥及相应的植株形态

1.生长锥2.苞叶原基3.幼叶

小麦主茎幼穗分化开始较早，分蘖较迟。

一般以主茎为观察对象。

首先把选取的植株去掉一部分根，留下适量的根和地上茎，以便剥取幼穗时用手掌握。

然后由外向内将叶片和叶鞘逐层剥去，在剥取过程中注意观察各个叶的形态。

当露出发黄的心叶时，用解剖针从纵卷叶片的叶缘交接处，顺时针或逆时针方向从基部把叶去掉。

当剥到肉眼不易分辨叶片时，可放在解剖镜下，继续用解剖针剥，直至露出透明发亮的生长锥。

注意观察幼穗正、侧面，基部、中部和上部，以获得全面的概念。

最后以幼穗中部的形态特征为准确定穗分化期。

观察雌雄蕊分化时，切下一个小穗观察比较清楚。

观察四分体时，要选微黄绿色的花药。

用镊子将花药放在载玻片上，盖上盖玻片，轻轻压出四分子，用醋酸洋红染色，然后在显微镜下镜检。

（五）小麦幼穗分化各时期的形态特征：

小麦在开始穗分化之前及穗分化各时期的形态特征见表4-1和图4-1至4-8。

1.绘出本次观察的单棱期、二棱期、小花原基分化期、雌雄蕊原基分化期的形态图，标明各部位。

2.根据上述观察，说明穗分化时期与植株外部形态、生育时期的对应关系。

3.继续在大田中取样，每隔3天观察一次，填好表4—2，直至四分体形成期。

图4—4二棱期（中）幼穗及相应的植株形态

图4—5二棱期（末）（左）和颖片分化期（右）的幼穗形态

1.颖片原基2.小穗顶端生长锥

图4—6小花分化期幼穗及相应的植株形态

1.颖片

2.外稃

3.雄蕊原基

4.小穗顶部

生长锥

图4—7药隔分化期幼穗（1个小穗）及相应的植株形态

2.外稃3.雄蕊4.雌蕊5.正分化的雌雄蕊6.雌雄蕊原基7.小穗顶端的生长锥

8.芒9.已分化出药隔的雄蕊10.内稃

图4—8四分体形成期及相应的植株形态

3~5cm

8

7

6

5

9

4

10

表4—1小麦幼穗分化各时期的形态特征

穗分化时期

幼穗形态特征

植株形态特征

时间（保定）

0.生长锥未伸长期

生长锥的高度大于长度，基部不断分化出幼小的叶原基

返青期以前

Ⅰ.生长锥伸长期

生长锥伸长，高度大于宽度，略呈锥状。

年后新叶开始生长，叶片转为青绿色，值返青期。

2月下旬，个别年份冬性品种冬前达此期。

Ⅱ.穗轴节片分化期（单棱期）

生长锥进一步伸长，由基部向顶式地分化出环状突起，即苞叶原基。

它在形态上象一个棱，故称单棱期。

春生第1叶伸长。

3月上、中旬

Ⅲ.小穗原基分化期（二棱期）

（含颖片原基形成期

此期分化持续时间长，又分为三期：

二棱初期：

生长锥顶部继续向上伸长，在生长锥中部两个苞叶原基之间，开始形成小穗原基，与苞叶原基突起形成双棱，故称二棱期。

二棱中期：

小穗原基数目增多，体积增大，并超过苞叶原基。

从穗的侧面看，二列性明显可见，二棱状也明显可辨。

二棱末期：

小穗原基顶端突出，状若尖顶小丘，同侧相邻小穗原基部分重叠，（下位小穗顶部遮住上位小穗基部），苞叶原基明显退化，成为一带状镶嵌体，位于小穗原基基部。

二棱末期后不久，最先出现的小穗原基两侧分化出颖片原基，位于其中间的组织，以后即分化形成小穗轴和小花。

年后第2叶伸长，春1叶与越冬叶叶耳距拉开，正值起身期。

3月中、下旬至4月初

Ⅳ.小花原基分化期

当幼穗中部小穗原基的基部形成颖片不久，在颖片的上部出现小花的外稃原基和小花的生长点（以后分化雌雄蕊原基），进入小花原基分化期。

分化小花的顺序，在一个幼穗上，先从中部小穗开始，然后及于上、下部各小穗；

在一个小穗上则是向顶式的。

春生第3叶伸长，茎高1~2cm。

4月上旬

Ⅴ.雌雄蕊原基分化期

小花原基在小穗上形成后由下而上逐个分化，当小麦幼穗的中部小穗分化出约4朵小花时，其基部小花原基的生长点便分化3枚球形的雄蕊原基，鼎立于内外稃之间，接着在3枚雄蕊原基之间形成雌蕊原基。

春生第4片叶伸长。

约在拔节前或拔节初期。

4月中旬初

Ⅵ.药隔分化期

雄蕊原基的体积进一步增大，并沿其中部自上而下出现微凹纵沟，形成两个小孢子囊，之后分化为四个小孢子囊。

雌蕊原基顶端也凹陷，逐渐分化出两枚柱头原基，并继续生长成羽状柱头。

有芒的品种沿外稃中脉伸长。

春生第5叶伸长。

4月中旬

Ⅶ.四分体形成期

形成药隔的花药进一步分化，形成花粉母细胞，经减数分裂和有丝分裂形成四分体。

每个分子进一步发育成花粉粒。

同时，雄蕊体积也增大，柱头明显伸长呈二歧状。

胚囊内形成胚囊母细胞。

旗叶展开，旗叶与顶2叶的叶耳间距一般为4~6cm。

为孕穗期。

4月下旬

表4-2小麦幼穗分化过程观察记载表

品种或处理

日期（月/日）

株高（cm）

主茎叶数

节间长度（cm）

幼穗长度（cm）

生育时期