實驗9花生,芝麻,向日葵形態(tài)觀察與類型識別.doc

實驗9 花生、芝麻、向日葵形態(tài)觀察與類型識別一、實驗目的1.認識花生、芝麻、向日葵的形態(tài)，掌握其形態(tài)特征。2.認識花生、芝麻、向日葵的不同類型，掌握其不同類型特點。二、材料與用具1.材料：標本區(qū)花生、芝麻、向日葵植株標本。2.用具：鋼卷尺、鍬、小鏟三、內(nèi)容說明（一） 花生的主要類型1普通型 根據(jù)株型分立蔓、半立蔓和蔓生3個亞型。莢果為普通形，果嘴不明顯，網(wǎng)紋較淺，果型大，稱之為大花生。莢果一般有2粒種子，種子呈橢圓形，種皮為粉紅色或深紅色。莖枝粗壯，分枝較多，常有第三分枝。莖枝花青素不明顯，呈綠色。葉片小或中等，呈倒卵形，綠色或深綠色。主莖不開花，屬交替開花、分枝型 。單枝開花量較多，大田群體條件下開花量150200朵。春播生育期140180d，種子休眠時間長，在90d以上，要求總活動積溫32003600。2龍生型 莢果曲棍形或峰腰形，有明顯的果嘴，腹縫線呈龍骨狀突起，每莢3室或4室，也有2室。種子圓錐形或三角形，種皮紅色或暗褐色。株型多為蔓生、匍匐。分枝性強，常有第四分枝，在條件適宜時單株總分枝數(shù)可達120個，側(cè)枝長達1m以上。莖枝上茸毛較密，莖部花青素多，呈紫紅色，葉片小，呈倒卵形或?qū)挼孤研?，葉面和葉緣有明顯的茸毛，葉色多為深綠色或灰綠色。主莖不開花，側(cè)枝上花序與分枝交替著生，開花期長，花量多。單株結果多，但秕果率較高，結果分散。生育期較長，一般春播生育期160d，所需總活動積溫33003500。3珍珠豆型 莢果葫蘆形，少數(shù)蜂腰形，果型中小，一莢二室，籽粒飽滿。種子圓形或桃形，種皮有光澤，多為淺紅色，少數(shù)為深紅色。分枝少，莖枝花青素少，呈綠色或黃綠色。主莖開花，側(cè)枝上二次分枝少，各節(jié)連續(xù)著生花序，開花期較短，花量少。株型緊湊，結果集中。生育期較短，早熟，春播一般約為130d，要求總活動積溫為28003000。4多粒型 莢果為串珠形，果嘴不明顯，果殼厚，網(wǎng)紋較強，每莢24室，3、4室較多。種仁小，形狀不規(guī)則，略呈圓錐形、圓柱形或三角形，種皮光滑，有光澤，呈深紅色或紫紅色。株型直立，株叢高大，莖枝粗壯。分枝少，莖枝上茸毛稀長。莖部花青素一般較多，中后期呈紅色或紫紅色。葉片大，呈橢圓形或長橢圓形，葉色淺綠或黃綠，葉脈較明顯。主莖開花，側(cè)枝上二次分枝少，各節(jié)連續(xù)著生花序，花期長，花量大，結實集中。生育期較短，春播一般約120d，要求總活動積溫27002900，成熟特早，產(chǎn)量很低。 (二)花生各器官形態(tài)特征1種子花生種子由種皮和胚兩部分組成，胚又分為子葉、胚根、胚軸及胚芽四部分，胚乳在種子發(fā)育過程中敗育。花生種皮薄，易吸水，皮色有黑、紫、紫黑、紫紅、紅、深紅、粉紅、淡紅、淺褐、淡黃、紅白相間等。種子的大小，因品種和栽培條件而異，百仁重在80g以上的為大粒種，50g以下的為小粒種，5080g的為中粒種。胚的各部分都由受精卵發(fā)育而來。子葉兩片，肥厚，其重量占種子總重量的90%以上。胚芽由一個主芽（或稱主軸）及兩個側(cè)芽（側(cè)軸）組成，主芽以后發(fā)育成主莖，側(cè)芽即發(fā)育成第一對側(cè)枝。2根和根瘤 花生的根屬直根系，由主根和各級側(cè)根組成。出苗時，主根已深入2040cm土層；開花時，主根深達5070cm，側(cè)根100余條；開花后根系生長很旺盛，如土壤條件良好，成熟植株根深達280cm?；ㄉ推渌箍谱魑镆粯?，具有根瘤，能固定空氣中氮素?；ㄉ母鰹閳A形，多數(shù)著生在主根的上部和靠近主根的側(cè)根上，在胚軸上亦能形成。花生種子萌發(fā)后，根瘤菌由幼根皮層侵入，主莖45片真葉時，肉眼可見根瘤開始形成，開花期根瘤仍繼續(xù)形成，并逐漸長大，固氮能力明顯增加，結莢期是固氮的高峰期，進入飽果成熟期固氮能力迅速衰退，根瘤破裂，根瘤菌重新回到土壤中。3莖和分枝花生的主莖直立，幼時截面呈圓形，中部為髓。盛花期后，主莖中、上部呈棱角狀，髓部中空，下部木質(zhì)化、截面呈圓形。枝上生有白色茸毛，茸毛密度因品種而異。莖色一般為綠色，有些品種莖上含有花青素，莖呈現(xiàn)部分紅色。主莖一般有1525個節(jié)間，節(jié)間多少取決于生育期長短和溫度；子葉節(jié)以上第一節(jié)長約12cm，第二至第五節(jié)間極短，以后的節(jié)間逐漸伸長，而上部幾個節(jié)間又明顯較短?；ㄉ姆种?shù)量，依品種不同而有變化，一般密枝亞種分枝較多，但受栽培環(huán)境和種植密度影響較大。疏枝亞種則變化較小。花生第一、二兩條一次分枝從子葉葉腋間生出，對生，通稱第一對側(cè)枝。第三、四條一次分枝由主莖上第一、二真葉葉腋生出，互生，由于節(jié)間極短，近似對生，一般亦稱為第二對側(cè)枝。這兩對側(cè)枝及其生長出的二次分枝構成花生植株的主體，到產(chǎn)量形成時，其上的葉面積占全株的絕大部分，亦是開花結果的主要部位。4葉 花生葉可分為不完全葉和完全葉（真葉）兩類。每一分枝第一或第一、二節(jié)上著生的先出葉為鱗葉，屬不完全葉。真葉為四小葉的羽狀復葉，小葉數(shù)偶有多于或少于4片者。小葉片全緣，分卵形和橢圓形，有的品種近似披針形?；ㄉ~片的解剖結構與一般雙子葉植物相似，其特點是在下表皮與海綿組織之間有一層大型薄壁細胞，無葉綠體，可占葉片厚度的1/3左右，常稱為貯水細胞，一般認為，與花生的抗旱性有關?；ㄉ恳徽嫒~相對的四片小葉，夜間或光強減弱時，會成對地閉合，白天或光強增加時重新張開。這種晝開夜合的現(xiàn)象稱為“感夜運動”或“睡眠運動”?；ㄉ~片同時具有較明顯的“向陽運動”，即在晴天條件下，葉片在一日內(nèi)隨太陽輻射角的變化而不斷發(fā)生變化，其正面盡可能對著太陽。5.花序和花花生的花序為總狀花序或復總狀花序。根椐花序軸上著生花的數(shù)量分為長花序和短花序。花序軸上只著生12朵或3朵花稱短花序；凡花序軸較長，著生37朵花者稱長花序?；ㄐ蜉S的每一節(jié)上著生苞葉一片，其葉腋中著生一朵無柄花?；ㄉ鷤?cè)枝上著生花序的情況有兩種：一種是側(cè)枝每一節(jié)都著生花序的稱連續(xù)開花型；另一種是側(cè)枝上最初13個節(jié)上只長營養(yǎng)枝，其后幾節(jié)長花序，然后幾個節(jié)又長營養(yǎng)枝，這種營養(yǎng)枝和生殖枝交迭發(fā)生，稱為交迭開花型?；ㄉㄆ饔砂~、花萼、花冠、雄蕊和雌蕊組成?；榈位ǎǖ幕孔钔鈱訛橥獍~，其內(nèi)為一片二叉狀內(nèi)苞葉，花萼下部形成細長的花萼管，上部為5枚萼片，其中4枚聯(lián)合，1枚分離，萼片呈淺綠、深綠或紫綠色，被有茸毛。花冠由1片旗瓣，2片翼瓣和2片聯(lián)為一體的龍骨瓣組成，呈橙黃色。雄蕊10枚，通常2枚退化、8枚有花藥?；ㄋ幮纬蓵r，長花藥4室，短花藥2室，花藥成熟時，由于中間藥隔破裂，分別成為2室或1室。雌蕊1個，單心皮，子房上位，子房位于花萼管底部，花柱細長，穿過花萼管和雄蕊管，與花藥會合。6果針當卵細胞受精后，子房基部的一部分細胞開始分裂、伸長。大約在開花后46d，即形成明顯可見的子房柄。子房柄連同子房合稱果針。果針尖端表皮細胞木質(zhì)化，可保護子房入土。果針形成不久，即彎曲向下插入土中。原胚（胚細胞和胚乳核）暫時停止分裂，當入土達一定深度后，子房柄停止伸長，原胚恢復分裂，子房開始膨脹，并以腹縫向上橫臥生長，發(fā)育成莢果。果針形成比開花對溫度反應更敏感，高于30或低于19基本不能形成果針?？諝飧稍镆矔绊懯芫?，從而阻礙成針。果針能否入土，主要取決于果針穿透能力、土壤阻力及果針著生位置高低。7莢果花生果實屬于莢果。果殼堅厚，成熟時不開裂，具有縱橫網(wǎng)紋，前端突出略似鳥嘴稱果嘴。每果通常2室以上，各室間有果腰，但無隔膜。莢果形狀因品種而異，可分為普通形、斧頭形、葫蘆形、蜂腰形、繭形、曲棍形、串珠形。莢果的發(fā)育分為兩個時期。前期稱莢果膨大期，約30d，為體積增大期。一般果針入土710d后，子房已明顯膨大，入土后1020d進入膨大高峰期，30d后果形基本定形。后期稱充實期或飽果期，約30d。體積不再增大，莢果干重迅速增長，其中主要是子仁干重增長。入土60d左右，莢果干重和子仁油分基本停止增長，此時果殼也逐漸變厚變硬，網(wǎng)紋明顯，種皮逐漸變薄，顯現(xiàn)出品種本色。花生是地上開花地下結果的作物，其莢果發(fā)育要求的條件與其它作物相比，有很大的特殊性。除養(yǎng)分等條件外，黑暗是莢果膨大的必要條件。 (三)向日葵的類型 1食用型子實大，長約1525mm，果殼厚有棱，皮殼率40%50%，子仁不飽滿，出仁率50%左右，種仁含油率30%50%。植株高大，約2.53.0m，不分枝，多為單頭。生育期長，約120140d，多為中晚熟品種，子實主要用來磕食。2油用型 油用型的特征與食用型相反。子實小，長約815mm，果殼較薄,子仁飽滿，出仁率70%以上，種仁含油率50%以上。植株矮小，約1.52.0m，有的只有7080cm。生育期較短，適于榨油。3中間型 也稱兼用類型。形態(tài)特征和經(jīng)濟性狀都介于食用型和油用型之間。既可作嗑食用又可用于榨油，它的子實接近于油用型，而株形又與食用型相似。這種類型一般產(chǎn)量較高。(四)向日葵的器官形態(tài)特征1根向日葵的根屬于直根系。主根入土一般12m，有的達3m。側(cè)根斜向生長，分布于1m左右，側(cè)根上生有須根，大部分根系在040cm土層內(nèi)。向日葵根系發(fā)達，根群龐大，這與其抗旱、耐瘠薄有很大關系。2莖向日葵的莖直立。莖稈表面粗糙，被覆一層剛毛。莖由表皮、木質(zhì)部和海綿狀髓構成。向日葵的莖具有分枝和不分枝兩種類型。3葉 向日葵子實發(fā)芽時、帶殼的兩片葉子叫子葉。后來生出的34對真葉對生，往上則呈螺旋狀排列。葉片大，多為心臟形，也有卵圓形和披針形。葉端尖，葉緣缺刻或呈鋸齒形，葉面密生刺毛，葉柄長，葉面和葉柄覆有一層極薄的蠟質(zhì)層。4花頭狀花序，頂生。習慣上稱作花盤。花盤直徑一般為2030cm。邊緣13層為舌狀花，單性，黃色或橙黃色，花瓣大。向內(nèi)是管狀兩性花，有10001500朵。每朵花有花冠5裂齒狀，雄蕊5枚，雌蕊l枚。開花順序是由外緣向盤心逐漸開放。向日葵雄花先熟、雌花后熟，因此不能自交結實。向日葵屬于典型的異花授粉作物。5果實瘦果，由果皮、種皮、子葉和胚組成。多數(shù)油用型的皮殼的厚壁組織和木栓組織之間有一層硬殼層，有防止和減輕向日葵螟蟲危害的功能。食用型很少有硬殼層。同一花盤上的種子，外圍的較大，中心的較小。（五）芝麻各器官的形態(tài)特征1種子 芝麻種子一般呈扁橢圓形，也有卵圓形的。端圓、一端尖。尖端有種臍。種子背面有種脊，是向種子內(nèi)部輸送水分和養(yǎng)料的維管束。芝麻種子較小，千粒重一般為2535g，種子大小與蒴果棱數(shù)和長度有關。芝麻種皮的顏色一般有白、黃、褐、灰、黑等。種皮的厚薄與種皮的顏色有一定的關系，一般白、黃色種皮薄而光滑；褐、黑種皮厚而粗糙。一般種皮薄、光滑、粒小飽滿者含油量較高；反之，種皮扁平，厚而粗糙者含油量較低。芝麻種子由種皮、胚乳和胚三部分構成。種皮較薄，內(nèi)含色素物質(zhì)，種皮內(nèi)有一層白色薄膜為胚乳，由大量的小油滴細胞構成，胚乳之內(nèi)為胚、分子葉、胚芽、胚莖和胚根四部分。2根 芝麻屬于直根系，有主根、側(cè)根和細根三種。主根由胚根直接延伸而成；側(cè)根由主根上部粗壯處生出；細根很多，主要著生在側(cè)根的基部，呈細密狀分布。三種根的根尖都密生著幼嫩而細小的根毛，是根部比較活躍的部分。芝麻根系分布的特點是：根群入土淺，呈傘狀分布。一般橫向分布約0.5m左右，根量約90%分布在017cm土壤表層里，為淺根性作物。芝麻的根系在苗期生長緩慢，花期生長較快，尤以盛花期生長最快。盛花期以后，又逐漸緩慢，成熟期基本停止生長。不同的根生長速度也不同。在苗期主根生長較快，側(cè)根生長較慢；到了花期，情況正相反，主根比側(cè)根生長緩慢，進入初花期根系大量形成，到盛花期根系就基本定型。3莖 芝麻的莖稈直立，基部和頂端呈圓形，主莖中、上部和分枝呈正方形。生長期間，莖稈一般呈綠色，有少數(shù)品種莖稈呈紫色或有紫斑。成熟時，通常變?yōu)辄S色或黃綠色，有少數(shù)品種仍保持綠色或紫色。莖表面有灰白色茸毛。一般茸毛量極短少，成熟時莖稈呈綠色或紫色品種抗逆性較強。莖稈的高度與產(chǎn)量呈極顯著的正相關。根據(jù)主莖分枝的有無，可將芝麻分為單稈型和分枝型兩大類。分枝型又可根據(jù)分枝的多少再分為少枝型、普通分枝型和多枝型三種。一般以46個分枝較多，屬普通分枝型，23個分枝屬少枝型；有的品種分枝達7個以上，多者10余個，并常伴有二次枝甚至三次枝，這屬于密枝型。芝麻主莖和分枝上均有節(jié)。全株總節(jié)數(shù)分枝型品種一般為60180節(jié)，單稈型品種一般在2040節(jié)之間。節(jié)間長度是影響蒴果數(shù)目和種子產(chǎn)量的因素之一，節(jié)間越短，節(jié)數(shù)越多，蒴果數(shù)越多，種子產(chǎn)量也就越高。4葉 芝麻是雙子葉植物。子葉很小，呈扁卵圓形，是種子貯藏養(yǎng)分的主要地方。真葉出現(xiàn)之前，由子葉進行光合作用，制造有機物質(zhì)，出苗時子葉出土。芝麻的真葉下部對生、上部互生，沒有托葉，有葉柄，多數(shù)品種為單葉，少數(shù)品種為單葉、復葉混生，一般下部和上部為單葉，中部為復葉。葉片形狀很不規(guī)則，有卵圓、橢圓、披針、掌狀裂葉等，又可分全緣、帶鋸齒或缺刻等，即使同一植株上也不一樣，上部葉片常為披針形。5花芝麻花，由花柄、苞葉、花萼、花冠、雄蕊、雌蕊、蜜腺等構成?；ū^短，基部有綠色苞葉?；ㄝ嘁话銥?裂，上部有5個刺狀萼片，基部聯(lián)合。花冠由5個花瓣聯(lián)合成筒狀。在其先端分為5裂，下裂較大，具有單唇或復唇。開花前，花冠抱合，覆蓋筒中的雄蕊和雌蕊，避開異花授粉?；ü跒榘咨\紫、深紫色。雄蕊著生于花冠內(nèi)側(cè)基部，由花藥和花絲組成。四棱芝麻雄蕊一般4枚，2長2短；六棱或八棱芝麻，雄蕊多為6枚。雌蕊1枚，子房上位倒生，具有2、3、4個心皮，形成2、3、4室，每室有一隔膜分為2個假室，每一假室有一胚珠，著生于子房中軸胎座上，基部有蜜腺。芝麻屬復二歧聚傘花序，每個葉腋內(nèi)的花屬于一個花序。隨著莖節(jié)