第二章 育苗基础知识.ppt
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1、园艺科学与工程学院园艺科学与工程学院 李李 岩岩 第一节第一节 种子结构与萌发种子结构与萌发 第二节第二节 种子质量和播前处理种子质量和播前处理 第三节第三节 播种育苗技术播种育苗技术 思考题思考题本章主要内容本章主要内容种子在农业生产中的地位和作用种子在农业生产中的地位和作用1.1.农业生产不可取代的生产资料农业生产不可取代的生产资料2.2.农业增产的内因农业增产的内因3.3.促进种植制度和栽培技术的改进促进种植制度和栽培技术的改进4.4.最经济、最有效的增产措施最经济、最有效的增产措施5.5.一些先进科学技术的载体一些先进科学技术的载体种子种子(seed)是由胚珠发育而成的是由胚珠发育而成
2、的。生产中所采用的生产中所采用的“种种子子”主要包括主要包括4类:类:真种子真种子(植物学种子):由(植物学种子):由胚珠胚珠经过受精发育而来。如茄果类、瓜类经过受精发育而来。如茄果类、瓜类、豆类、白菜类、豆类、白菜类果实:果实:由由胚珠和子房胚珠和子房共同发育而来。如菊科、伞形花科、黎科共同发育而来。如菊科、伞形花科、黎科营养器官:营养器官:用用植株营养体的一部分植株营养体的一部分作为播种材料。如鳞茎(大蒜)球作为播种材料。如鳞茎(大蒜)球茎(芋头)、根茎(生姜、莲藕)、块茎(马铃薯、山药)等茎(芋头)、根茎(生姜、莲藕)、块茎(马铃薯、山药)等菌丝体:菌丝体:主要指食用菌类主要指食用菌类
3、第一节第一节 种子结构与萌发种子结构与萌发一、种子的形态和结构一、种子的形态和结构种子的外部形态是种子的外部形态是鉴别植物种类鉴别植物种类、判断种子品质判断种子品质和和新陈新陈的的重要依据。重要依据。种子的种子的形态特征形态特征包括包括外形外形、大小大小、色泽色泽、斑纹斑纹、表面光洁表面光洁度度、毛刺毛刺、蜡质蜡质、沟棱沟棱、突起物突起物等。等。1.1.种子的形态种子的形态种子由种子由受精胚珠受精胚珠发育而来,成熟的种子由发育而来,成熟的种子由种皮种皮、胚胚和和胚乳胚乳构成。构成。胚由胚由受精合子受精合子发育而来,分为发育而来,分为胚芽胚芽、胚根胚根、胚轴胚轴和和子叶子叶四部分,是植物四部分,
4、是植物的原始体。的原始体。种子发芽过程中,幼胚依靠种子发芽过程中,幼胚依靠子叶子叶和和胚乳胚乳提供营养。提供营养。子叶不仅贮存养分用子叶不仅贮存养分用于种子发芽,而且是幼苗出土后最早发生的同化器官于种子发芽,而且是幼苗出土后最早发生的同化器官。2.种子的结构种子的结构胚乳由胚乳由受精极核受精极核发育而来,属于发育而来,属于养分的贮藏组织养分的贮藏组织。种皮由种皮由珠被珠被发育而成,具有发育而成,具有保护作用保护作用,可以,可以保护种子内保护种子内部的胚部的胚,避免水分丧失避免水分丧失、机械损伤机械损伤和和病虫害侵入病虫害侵入。属于。属于果实的植物种子,果实的植物种子,“种皮种皮”实际上是实际上
5、是“果皮果皮”。二、二、种子分类种子分类(一)根据胚乳有无进行分类:(一)根据胚乳有无进行分类:1.有胚乳种子有胚乳种子:(1)内胚乳发达的种子;内胚乳发达的种子;(2)内胚乳和外胚内胚乳和外胚 乳同时存在的种子;乳同时存在的种子;(3)外胚乳发达的种子。外胚乳发达的种子。2.无胚乳种子无胚乳种子。(二)根据种子附属物的有无及来源进行分类:(二)根据种子附属物的有无及来源进行分类:1.包含果实及其外部附属物;包含果实及其外部附属物;2.包含果实的全部;包含果实的全部;3.包含果实和种子的一部分;包含果实和种子的一部分;4.包含种子的全部;包含种子的全部;5.包含种子的主要部分。包含种子的主要部
6、分。三、种子发育与成熟三、种子发育与成熟种子的发育主要包括胚及胚乳(或子叶)的发育。种子的发育主要包括胚及胚乳(或子叶)的发育。胚的发育从受精卵开始,受精卵经过短期休眠后发生极度胚的发育从受精卵开始,受精卵经过短期休眠后发生极度不等性横裂,形成基细胞和顶细胞,二者经过几次分裂分不等性横裂,形成基细胞和顶细胞,二者经过几次分裂分别形成胚柄和胚体构成原胚,原胚继续进行细胞分裂与分别形成胚柄和胚体构成原胚,原胚继续进行细胞分裂与分化形成完整的胚。化形成完整的胚。胚乳由胚乳由1个精细胞与中央细胞的个精细胞与中央细胞的2个极核或次生核受精后形个极核或次生核受精后形成的初生胚乳核发育而成,胚乳的发育稍早于
7、胚的发育。成的初生胚乳核发育而成,胚乳的发育稍早于胚的发育。种子成熟主要包括种子成熟主要包括生理成熟生理成熟和和形态成熟形态成熟两个过程。两个过程。生理成熟生理成熟种子的营养物质贮藏到一定程度时,种胚种子的营养物质贮藏到一定程度时,种胚形成,种实具有发芽能力。形成,种实具有发芽能力。形态成熟形态成熟当种子完成了种胚的发育过程,结束营养当种子完成了种胚的发育过程,结束营养物质的积累时,含水量逐渐降低,营养物质由物质的积累时,含水量逐渐降低,营养物质由易溶状易溶状态态转化为转化为难溶的脂肪、蛋白质和淀粉难溶的脂肪、蛋白质和淀粉,种子本身的质,种子本身的质量也不再增加或增加很少,呼吸作用逐渐减弱,此
8、时量也不再增加或增加很少,呼吸作用逐渐减弱,此时种子的外部形态完全呈现出成熟的特征。种子的外部形态完全呈现出成熟的特征。种子萌发种子萌发风干种子处于休眠状态,细胞内的原生质处于凝胶状态,风干种子处于休眠状态,细胞内的原生质处于凝胶状态,生理活动微弱,胚几乎停止生长。生理活动微弱,胚几乎停止生长。具有生活力的种子,一旦解除休眠,具有生活力的种子,一旦解除休眠,在适宜的环境条件包括在适宜的环境条件包括足够的水分、充足的氧气和适宜的温度足够的水分、充足的氧气和适宜的温度下,胚便下,胚便由休眠状态转变成为活动状态,吸收种子内的营养物质开始生长,形成由休眠状态转变成为活动状态,吸收种子内的营养物质开始生
9、长,形成幼苗。幼苗。种子萌发过程分为:种子萌发过程分为:吸胀、萌动、发芽、幼苗形态建成吸胀、萌动、发芽、幼苗形态建成。四、种子萌发的过程四、种子萌发的过程(一)吸胀(一)吸胀(imbibition)吸胀是种子萌发的起始阶段吸胀是种子萌发的起始阶段。种子吸胀作用并非活细胞的一种生理现象,而是胶体种子吸胀作用并非活细胞的一种生理现象,而是胶体吸水使体积膨大的物理作用。因此,无论是活种子或吸水使体积膨大的物理作用。因此,无论是活种子或死种子均能吸胀。死种子均能吸胀。种子吸胀能力的强弱,主要决定于种子的化学成分。种子吸胀能力的强弱,主要决定于种子的化学成分。高蛋白种子的吸胀能力远比高淀粉含量的种子强高
10、蛋白种子的吸胀能力远比高淀粉含量的种子强。(二)萌动(二)萌动(protrusion)萌动是种子萌发的第二个阶段,种子在最初吸胀的基础上,吸水一般萌动是种子萌发的第二个阶段,种子在最初吸胀的基础上,吸水一般要停滞数小时或数天。要停滞数小时或数天。萌动期,在生物大分子、细胞器活化和修复基础上,种胚细胞恢复生萌动期,在生物大分子、细胞器活化和修复基础上,种胚细胞恢复生长。当种胚细胞体积扩大伸展到一定程度,胚根尖端就突破种皮外伸长。当种胚细胞体积扩大伸展到一定程度,胚根尖端就突破种皮外伸,这一现象称为这一现象称为种子萌动(露白)种子萌动(露白)。种子从吸胀到萌动所需的时间因植物种类而异。种子开始萌动
11、后,胚种子从吸胀到萌动所需的时间因植物种类而异。种子开始萌动后,胚细胞代谢机能趋于旺盛,对外界环境条件的反应敏感。细胞代谢机能趋于旺盛,对外界环境条件的反应敏感。(三)发芽(三)发芽(germination)种子萌动后,种胚细胞开始或加速分裂和分化,生长种子萌动后,种胚细胞开始或加速分裂和分化,生长速度显著加快,当胚根、胚芽伸出种皮并发育到一定速度显著加快,当胚根、胚芽伸出种皮并发育到一定程度程度,就称为,就称为发芽发芽。传统习惯上把胚根长度达到与种子等长,胚芽长度达传统习惯上把胚根长度达到与种子等长,胚芽长度达到种子一半时,作为种子已经发芽的标准。国际种子到种子一半时,作为种子已经发芽的标准
12、。国际种子检验协会认为,种子发育长成具备正常构造的幼苗才检验协会认为,种子发育长成具备正常构造的幼苗才称为发芽。称为发芽。种子萌发期间的吸水过程:快种子萌发期间的吸水过程:快慢慢快快S S型曲线:型曲线:阶段阶段:吸胀期间的快速吸水:吸胀期间的快速吸水期,吸水量与化学成分有关;期,吸水量与化学成分有关;阶段阶段:萌动期间吸水,为吸:萌动期间吸水,为吸水滞缓期;水滞缓期;阶段阶段:发芽期间的快速吸水:发芽期间的快速吸水期,靠幼苗生长力吸水,死种期,靠幼苗生长力吸水,死种子无此吸水。子无此吸水。(四)幼苗的形态建成(四)幼苗的形态建成(seedling establishment)种子萌发时,按种
13、子萌发时,按子叶出土与否子叶出土与否将作物分为将作物分为子叶出土子叶出土和和子叶留土子叶留土(子叶不出土)两类。(子叶不出土)两类。1.子叶出土型子叶出土型下胚轴伸长,顶出土面逐渐伸直,胚与种皮脱离,子下胚轴伸长,顶出土面逐渐伸直,胚与种皮脱离,子叶迅速展开,子叶间的胚芽长出真叶叶迅速展开,子叶间的胚芽长出真叶。子叶出土型幼苗的优点是子叶出土型幼苗的优点是幼苗出土时顶芽包被在子叶幼苗出土时顶芽包被在子叶中受到保护;子叶出土后能进行光合作用,继续为生中受到保护;子叶出土后能进行光合作用,继续为生长提供能量长提供能量。2.子叶留土型子叶留土型上胚轴伸长露出土面,长出真叶,子叶留在土中与种上胚轴伸长
14、露出土面,长出真叶,子叶留在土中与种皮不脱离,直至内部贮藏的养分消耗殆尽。皮不脱离,直至内部贮藏的养分消耗殆尽。发芽时穿土力较强,干旱地区播种可较出土型略深。发芽时穿土力较强,干旱地区播种可较出土型略深。一旦土壤上面的幼苗部分受到昆虫、低温等的危害,一旦土壤上面的幼苗部分受到昆虫、低温等的危害,仍有可能重新从土中长出幼苗。仍有可能重新从土中长出幼苗。五、种子萌发的条件五、种子萌发的条件种子萌发并迅速成长为健壮的幼苗,必须具备种子萌发并迅速成长为健壮的幼苗,必须具备种子本种子本身内部的生理条件身内部的生理条件和和种子萌发的外部环境种子萌发的外部环境。1.内在条件是种子本身要有健壮的生活力,已充分
15、成内在条件是种子本身要有健壮的生活力,已充分成熟并通过休眠。熟并通过休眠。2.外在条件则是充足的水分供应、适宜的温度和氧气外在条件则是充足的水分供应、适宜的温度和氧气供应,有些种子还需要一定的光照。供应,有些种子还需要一定的光照。(一)水分(一)水分水分是种子萌发的先决条件水分是种子萌发的先决条件,必须吸收一定量的水分,必须吸收一定量的水分后才能萌发(种皮软化、物质转化、生理活动)。后才能萌发(种皮软化、物质转化、生理活动)。种子萌发的最低需水量是指种子萌动时所含最低限度种子萌发的最低需水量是指种子萌动时所含最低限度的水分占种子原重的百分率(也可用含水量表示)。的水分占种子原重的百分率(也可用
16、含水量表示)。种子水分吸收速率和吸收量,主要受种子水分吸收速率和吸收量,主要受种子化学成分种子化学成分、种皮透性种皮透性、外界水分状况外界水分状况和和温度温度的影响。的影响。(二)温度(二)温度种子萌发温度三基点种子萌发温度三基点最低温度和最高温度分别指种子至少有最低温度和最高温度分别指种子至少有50%能正常发能正常发芽的最低、最高温度界限;最适温度是种子能迅速萌芽的最低、最高温度界限;最适温度是种子能迅速萌发并达到最高发芽百分率时所处的温度。发并达到最高发芽百分率时所处的温度。大多数种子在大多数种子在15-30范围内均可良好萌发,但是不同范围内均可良好萌发,但是不同作物的种子对温度要求具有差
17、异。作物的种子对温度要求具有差异。(三)氧气(三)氧气1.氧气是种子萌发不可缺少的条件。氧气是种子萌发不可缺少的条件。2.种子萌发时,呼吸作用特别旺盛,氧化有机物释放种子萌发时,呼吸作用特别旺盛,氧化有机物释放能量,促进种子萌发。能量,促进种子萌发。(四)光照(四)光照(五)休眠(五)休眠种子有生活力,但即使给予适宜的环境条件仍不能萌种子有生活力,但即使给予适宜的环境条件仍不能萌发发,此种现象称,此种现象称种子的休眠种子的休眠。六、种子寿命六、种子寿命(longevity)种子从完全成熟到丧失生命为止,所经历的时间。种子从完全成熟到丧失生命为止,所经历的时间。根据种子生活力保存期的长短:根据种
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