作物栽培学实验指导书
长江大学农学院作物栽培与耕作学教研室
二OO五年八月
实验一 四种麦类作物的识别
一、目的
1.认识小麦、大麦、黑麦、燕麦的幼苗特征和穗部结构; 2.了解五种小麦栽培种的穗部结构。
二、材料及用具
放大镜;铅笔;笔记本;四种麦类的幼苗和穗子;五种小麦栽培种的穗子等。
三、内容
(一)四种麦类幼苗的特征
表1 四种麦类幼苗及种子的主要形态区别
麦类名称 学名 胚根数目 胚芽鞘颜色 叶片宽窄 叶片颜色 叶鞘茸毛 叶舌特征 叶耳特征 植株特征 种子顶端茸毛 子粒表面 形状 颜色 小麦 Triticum estivam 3~6 绿、紫 窄 绿色 有短茸毛 叶舌较短 叶耳细小有茸毛 紧凑 有或少 光滑 椭圆、长圆或卵圆 白、红 大麦 Hordeum Sativu Jess 5~8 淡绿 最宽 灰绿 无茸毛 叶舌宽大 叶耳宽大无毛 肥大 无 光滑或有皱纹 长椭圆两头尖 黄色 黑麦 Secale cereale 4 紫、红绿 较窄 苗期紫 长茸毛 叶舌短 叶耳细小无毛 细高 有茸毛 稍有皱纹 燕麦 Avena nudaL 3 淡绿 较宽 浅绿 无茸毛 叶舌最短 无叶耳 松散 有茸毛 有茸毛易擦去 较圆长、顶端平齐 长圆形、顶端尖 青灰色,黄褐色 黄色 (二)四种麦类的穗部特征
1.小麦:小麦为复穗状花序。花序由穗轴和小穗组成,穗轴由若干穗轴节片构成,小穗着生在每个穗轴节片的顶端,互生排列,每个穗轴节片上着生一个小穗,每个小穗最外为两片护颖,内部着生几朵小花(一般为3~9朵)。基部小花
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结实(通常结实为2~5粒)。
2.大麦:大麦为穗状花序。每个穗轴节片上着生3个小穗,每个小穗只有1朵小花(叫做单花小穗)。因小穗在穗轴节片上的排列方式不同,就形成六棱大麦(从穗轴顶部看,六个小穗互成60夹角),四棱大麦(六个小穗中,中间小穗与穗轴夹角小,其它四个则夹角大,因而从穗轴顶部往基部看时,六个小穗呈四边形状态,故叫四棱大麦),二棱穗大麦(中部小穗结实,两边小穗退化,故整个穗子呈现二列)之分。
注意:青稞和大麦的区别是青稞为裸粒,大麦带壳,故有皮大麦之称,但二者护颖均退化成尖条形。
3.黑麦(洋麦):穗状花序。穗轴节片较多,一般在20~30个,故整个穗子比较长。每个穗轴节片着生一个小穗,每个小穗内只有2~3朵小花,通常结实两粒,穗形扁平,每个小花的外颖有明显的呈锯齿状的颖脊,脊顶延伸成芒。
4.燕麦:圆锥花序。穗轴有4~9个节,每节上轮生分枝,下部分枝多,上部节分枝少,分枝上可产生小分枝。分枝顶端着生小穗,护颖膜状。每小穗内有2~5朵花,结实2~3粒。芒着生在外颖背部。
栽培燕麦:外颖较薄而光滑,芒短,端直,无拐角,基部无扭曲。它有两种,一种为裸粒的,一种为带壳的(叫做皮燕麦)。
野生燕麦:外颖坚硬,密布茸毛,芒长,中部有拐角,芒基部扭曲。芒干缩时产生弹力帮助子粒入土。
(三)四种麦类穗部性状的主要区别
1.在花序上,大麦、小麦、黑麦为穗状花序,燕麦为圆锥花序。
2.在小穗着生于穗轴节片的方式上,小麦每个穗轴节片上只有一个小穗,小穗中又有3~9个小花;大麦是每个穗轴节片上着生三个小穗,每个小穗中产生一朵小花;黑麦是每个穗轴节片上着生一个小穗,每个小穗中产生2~3个小花;燕麦是每个穗轴节产生分枝(分枝呈轮生状态),分枝上可产生小分枝,分枝顶端着生一个小穗,每小穗中产生2~5朵小花。
3.就芒来说:小麦的芒着生于外颖上部九分之一处;黑麦和大麦则是外颖顶部;燕麦则在外颖背部的中部。但它们都着生在外颖上。
(四)中国小麦栽培种的穗形性状
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主要介绍普通小麦、密穗小麦、硬粒小麦、圆锥小麦、波兰小麦的穗部形状。
表2 主要小麦栽培种的主要特征
小麦名称 普通小麦 穗 蔬松,长有芒或无芒 芒 短密或分散 短,分散 很长,平行 很长,平行 长或短 护颖 草质,约与花颖等长,上部龙骨微突,下部无 草质,上部龙骨等长,上部龙骨微突,下部无 草质,约与花颖等长,龙骨明显突起,直达基部 草质,较花颖1/3~1/2,有明显龙骨,直达基部 膜质较花颖长或等长 籽粒 裸粒,圆形,茸毛明显,断面粉质,很少角质 裸粒,圆形,茸毛明显,断面粉质,很少角质 裸粒,有棱角,茸毛不很明显,断面角质 裸粒,短厚,通常断面是粉质 裸粒很长,一般断面是角质 上部充实或有空隙 / 充实或中空 中空 中空 茎杆 冬春型 冬型和春型 冬型和春型 春型 主要为冬型 主要为冬型 密穗紧密,很短小麦 有或无芒 硬粒小麦 圆锥小麦 波兰小麦 紧密,有芒 紧密或蔬松有芒 / 四、作业
1.根据观察结果填写附表3、4。
2.简述五种小麦栽培种的穗形结构,并绘出结构示意图,说明其主要区别是什么?
表3 四种麦类幼苗特征记载表
麦类名称 小麦 大麦 黑麦 燕麦 叶色颜色 叶鞘茸毛 叶舌特征 叶耳特征 表4 四种麦类花序构造特点
麦类名称 小麦 大麦 黑麦 燕麦 花序类型 每个节片上的小穗数 小穗中的花数 备注 3
实验二 小麦幼穗分化的观察
一、目的要求
(一)学习观察小麦幼穗分化的方法,了解小麦结实器官的形成过程。
(二)掌握小麦幼穗各分化时期的形态特征。
(三)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(Triticum aestivum L.)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: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,
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