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第5章 花生各器官的特征特性(1)

及对环境条件的要求

我国栽培的花生品种很多,这是人工长期选育的结果。

品种之间有很多共同的特征特性,但也有不少相异之处。花生有它自己固有的生育规律,同时又与环境条件有着密切关系。因此,了解花生的形态特征和生物学特性,以及环境条件对其生长发育的影响,把握其生育规律,并通过栽培管理措施来进行促进或抑制其生长发育,对提高产量和改进品质,达到优质专用的栽培要求具有重要意义。

(一)特征特性

1.种子

(1)种子的形态构造花生的种子通常称为籽仁、花生仁或花生米。成熟种子的外形,因品种不同大体有三角形、桃形、圆锥形和椭圆形4种。不同品种之间,种子的大小差别很大,通常以成熟饱满种子的百仁重来表示该品种典型种子的大小,而以自然平均样品的每500克粒数来表示该批种子的实际平均大小和轻重。根据百仁重大小,将花生分为大、中、小粒种,其中大粒种百仁重80克以上,中粒种50~80克,小粒种50克以下。同一植株上的荚果,由发育程度的差异,种子大小也差别很大。即使同一荚果内的种子,由所处部位不同,亦有差异,通常二室荚果的前室种子发育较晚,粒重较轻,而有些品种充分成熟的荚果中,前室种子的粒重可接近或超过后室种子。

花生种子由种皮、子叶、胚3部分组成。子叶和胚都被包裹在种皮内,种皮具有保护作用,能防止微生物对胚和子叶的侵染。种皮的颜色,一般以收获后晒干剥壳时的色泽为标准。

经过一段时间贮藏后,种皮的颜色变深,即失去其代表性。种皮颜色大体可分为紫、紫红、红、粉红、黄、花皮等几种,其色泽一般不受栽培条件的影响,可作为区分花生品种的特征之一。

花生的子叶为种皮内2片乳白色肥厚的部分,也叫种子瓣,贮藏着供胚发芽出苗形成植物体所需的脂肪、蛋白质和糖等养分,子叶的重量约占种子的90%以上。

花生种子的胚由胚芽、胚轴、胚根3部分组成。胚根,象牙白色,突出2片子叶之外,呈短喙状,是生长主根的部分。

胚芽,蜡黄色,由1个主芽和2个侧芽组成,是以后长成主茎和分枝的部分。胚根上端和胚芽下端为粗壮的胚轴,种子发芽后将子叶和胚芽推向地面的胚轴上部,叫做根颈。

(2)种子的休眠性花生种子成熟后,有时虽给予最适宜的发芽条件,也不能正常萌发,必须经过一段时期的“后熟”才能完全发芽,这种特性称为休眠性。种子完成休眠所需要的时间称为休眠期。种子休眠性因品种类型不同而有很大差异。一般早熟品种休眠期短,为9~50天,如伏花生在收获前种子失水,再遇雨,土壤温湿度适宜时,就能在地里发芽而导致减产。中晚熟品种休眠期长,为100~120天,如“泰兴和尚头”、“徐州68鄄4”等,一般在收获前不会在地里发芽。普通型与龙生型品种的休眠期较长,常需110~120天,有些晚熟品种可长达150天以上,以致到播种时还不能整齐发芽。

珍珠豆型与多粒型品种休眠期很短,有的甚至无休眠期,成熟后若不及时收获,常在植株上大量发芽,造成很大损失。

未成熟种子的休眠性比成熟种子的休眠性强,这可能与未成熟种子的种皮厚和种皮细胞处膨胀状态有密切关系,而种皮的障碍可能是内种皮的作用。目前已知的人工解除休眠的方法很多,如乙烯利、激动素及其同类物质苄氨基嘌呤都能有效地解除休眠。生产上晒种、暖种使种子适当干燥和在22~35益下催芽都能在一定程度上解除休眠。

2.根

(1)根的形态构造和功能花生的根为圆锥根系,由主根、侧根和很多的次生细根组成。胚轴及侧枝基部在湿润土壤中亦能发生不定根。主根由胚根直接长成,在土层深厚的条件下主根可深达2米左右,但根群主要分布在30厘米以内的土层中。

根的功能,主要是吸收、输导水分和养分及支撑固定植株,并合成某些氨基酸、激素等物质。根系从土壤中吸收水分和矿质营养元素,通过导管输送到地上部各器官,而将叶片制成的光合产物通过韧皮部的筛管下送到根系的各个部分,供给根的生长。

(2)根瘤和根瘤菌花生和其他豆科植物一样,根上生有根瘤。根瘤的大小、着生部位、内部颜色等都和固氮能力的强弱有关,一般着生在主根上部和靠近主根的侧根上的根瘤较大,固氮能力较强。着生在侧根细根上的根瘤较小,固氮能力较弱。内含微绿色和黑色汁液的根瘤为老根瘤,已失去固氮能力。花生的根瘤较大豆的根瘤稍小些,直径1~3毫米。

花生根瘤菌属豇豆族根瘤菌,除花生、豇豆外,还能和柽麻、绿豆、胡枝子等豆科植物共生。

花生根瘤菌在土壤中时,带鞭毛,能游动,不能固氮。当花生出苗后,根瘤菌受某些根系分泌物如可溶性碳水化合物、半乳糖、糖醛酸或苹果酸等物质的吸引,聚集在幼根周围,通过表皮细胞进入皮层细胞,在其中分裂繁殖;受侵染的皮层细胞及其附近的细胞受刺激而发生不正常的强烈分裂逐渐扩大,形成肉眼可见的圆形的瘤状体即根瘤。这时幼苗主茎已有4~5片真叶,幼根上的根瘤还处在初期阶段,其中的根瘤菌还不能固氮或固氮能力很弱,不但不能供给花生氮素营养,反而要吸收花生植株中的氮素和碳水化合物来维持本身的生长与繁殖。因此,幼苗期的根瘤菌与花生是寄生关系,栽培上需增施氮肥以满足花生幼苗和根瘤的需要。随着植株生长发育,根瘤菌的固氮能力逐步增强。至开花后,根瘤菌已能为花生提供越来越多的氮素养料,此时的根瘤菌与花生才成为共生关系。开花盛期和结荚初期根瘤菌的固氮能力最强。到花生生长末期,根瘤菌的固氮能力很快衰退,瘤体往往破裂,根瘤菌又回到土壤中营腐生生活。

根瘤菌的繁殖及其固氮活动需要花生植株供应碳水化合物作为能源。花生植株健壮,光合作用强,积累的碳水化合物多,则根瘤发育好,固氮能力也强。

根瘤菌的生活及其固氮活动与外界条件亦有直接关系。

根瘤菌的繁殖和活动,需要氧气,若土壤水分过多,则氧气不足,对根瘤菌的生命活动有很大影响。因此,栽培上要求选择排水良好,结构疏松的土壤;播种前深翻整地,结合生长期间中耕除草等技术措施,能有效地促进根瘤菌的发育。排水不良,土质粘重的土壤,因氧气缺乏,根瘤菌数量显着减少,固氮能力弱,植株生育不良。

花生根瘤菌繁殖的适宜温度是18~30益,适宜的水分是土壤最大持水量的60%左右,适宜pH值5.5~7.2。土壤中含氮化合物过多,尤其是硝酸态氮多,对根瘤菌的固氮活动有抑制作用,但在花生生长初期,适量供应氮肥,可促进花生苗期生长健壮,对以后根瘤菌的固氮活动反而有促进作用。增加磷、钼、钙等肥料,对促进根瘤菌繁殖及其固氮活动也有良好的效果。

3.茎和分枝

(1)主茎的形态和功能花生种子发芽出土后,胚轴上的顶芽长成主茎。主茎一般具有15~25个节间,有的品种在良好的栽培条件下,可达30多个节。基部的茎节节间较短,中部的较长,而上部的又较短。茎通常为绿色,有的品种带有部分红色。茎枝上生有白色的茸毛,茸毛的多少因品种而异,但环境条件对茸毛的多少也有影响。同一品种,在干旱地区生长的茸毛一般比较多。

主茎高度因品种类型而异,在同一品种中,由受气候和栽培条件的影响,主茎高度变化也很大,长日照条件能显着促进主茎生长,光照减弱能使主茎节数略有减少,而使节间显着伸长,结果往往使主茎增高。在水肥条件较好或密度过大的田间,由叶面积大,群体内光照弱,使节间伸长,主茎增高。

所以主茎高度既能在一定程度上反映个体生长的好坏,又能反映群体的大小。因此,生产上常以主茎高度作为衡量花生生育状况和群体大小的一项简易指标。主茎的生长并非愈高愈好。一般认为,大面积生产上常用品种主茎高度以35~45厘米为宜,最高不宜超过55厘米。

茎的主要功能是输导水分、养分和支撑株体。根部吸收的水分、矿质元素和叶片制成的有机物质,都要通过茎部向上和向下运输;叶片靠着茎的支持才能适当地分布在空间,接受日光进行光合作用。此外,花生的茎部在一定程度上起着一个养分临时贮藏器官的作用,到生长后期,茎部积累的氮、磷和其他营养物质有部分转运到荚果中去。

(2)分枝的发生花生的分枝有第1次分枝、第2次分枝、第3次分枝等。由主茎生出的分枝称为第1次分枝(或称一级分枝);在第1次分枝上生出的分枝称第2次分枝;第2次分枝上生出的分枝称第3次分枝,以此类推。普通型、龙生型品种分枝可多至4次、5次。珍珠豆型、多粒型品种一般只有2次分枝,很少发生3次分枝。

第1~2条一次分枝从子叶叶腋间生出,对生,通常称为第1对侧枝。第3~4条一次分枝由主茎上第1~2片真叶叶腋生出,为互生,但是由主茎第1和第2节的节间极短,紧靠在一起,看上去近似对生,所以,一般亦称第3和第4条一次枝为第2对侧枝。第1对侧枝在出苗后3~5天,主茎第3真叶展开时出现;第2对侧枝约在出苗半月至20天,主茎第5~6叶展开时出现。第1和第2对侧枝长势很强,这两对侧枝及其上发生的第2次枝构成花生植株的主体,并且是着生荚果的主要部位。一般情况下,第1~2对侧枝上的结果数占全株总果数的70%~80%,因此,在栽培上促使第1~2对侧枝健壮发育十分重要。第1对侧枝生出不久,其生长速度逐渐加快,始花前后其长度即可接近或超过主茎。

单株分枝数的变化很大,连续开花型品种分枝少,单株分枝数为5~6条甚至10多条,稀植的可达20多条,个别品种单株分枝数只有4条。交替开花型品种分枝数一般10条以上,其中蔓生品种稀植时可达100多条。

同一品种的分枝数受环境条件影响很大。肥水不足通常能抑制分枝的发生和生长,尤其在氮、磷不足时表现更为明显。但在大田生产中,花生分枝数还受群体内光照的制约,密度大时,花生单株分枝数显着减少。

花生植株由侧枝生长的姿态以及侧枝与主茎长度比例的不同,而构成不同的株型。第1对侧枝长度与主茎高度的比率称株型指数。蔓生型(匍匐型)的侧枝几乎贴地生长,仅前端向上生长,其向上生长部分小匍匐部分,株型指数为2或大2。半蔓型的第1对侧枝近基部与主茎约呈60毅角,侧枝中、上部向上直立生长,直立部分大匍匐部分,株型指数1.5左右。直立型的第1对侧枝与主茎所呈角度小45毅,其株型指数一般为1.1~1.2。直立型与半蔓型一般合称丛生型。

一个品种的株型比较稳定,受环境条件影响较小,所以是花生品种分类的重要性状之一。不同株型的品种在栽培上各有其优缺点,丛生型品种株丛紧凑,结荚集中,收获省工,因而播种面积发展很快,目前已占绝对优势。蔓生型品种结果分散,收获费工,因而播种面积逐年减少。但不少蔓生品种具有抗风、耐旱、耐瘠等优点,丰产潜力较大,随着花生收获机械化进程的加快,蔓生型品种亦有一定发展空间。

(3)胚轴的形态胚轴即子叶下胚轴,习惯上亦称根颈,位根与茎的交界处。从形态学上看,胚轴属茎部,它的功能与茎相似,在种子萌发后胚轴即向上伸长,将子叶推出地表。

幼苗时的胚轴,皮层中含有大量养分,是子叶中养分的转运中心;成长后,其上可长出不定根并形成根瘤。胚轴的伸长与出苗有密切关系,在不良的外界条件影响下,胚轴伸长受到妨碍,或者由播种时种子倒置,发芽后使胚轴出现弯曲,都会影响幼苗的出土。播种过深时,胚轴可以在一定范围内相应伸长,但由消耗了大量养分,对幼苗生长和根的发育有极大影响。

4.叶

(1)叶的形态花生的叶可分为不完全叶及完全叶(真叶)2类。每一个枝条上的第1节或第1~2甚至第3节着生的叶都是不完全叶,称鳞叶,2片子叶亦可视为主茎基部的2片鳞叶。花序上每节着生1片桃形苞叶(即一般所谓花的外苞叶),每一朵花的最基部有1片二叉状苞叶(即花的内苞叶),这些都属变态叶。

花生的真叶由叶片、叶柄和托叶组成。

叶片:叶片互生,为4小叶羽状复叶,但有时也可见到多或少4片小叶的畸形叶。小叶片为卵圆形或椭圆形,具体可分为椭圆、长椭圆、倒卵、宽倒卵形4种,是鉴别品种的性状之一,但亦有个别品种小叶细长,似柳叶形。小叶边缘着生茸毛,叶面较光滑,主脉明显突起。小叶叶片具羽状网脉,有的叶脉具有红色素。小叶的大小和形状因品种、着生位置及栽培条件而不同。

叶柄:花生叶柄细长,丛生型品种较蔓生型品种稍长,一般在2~10厘米范围内。叶柄上着生茸毛,其数量与叶出生时间和土壤水分多少有关,一般前期出生的叶片茸毛较后期的多,干燥环境下较潮湿环境下多。叶柄的上面有一纵沟,由先端通达基部;基部膨大部分为叶枕。小叶叶柄极短,基部也具有叶枕。

托叶:叶柄基部有2片托叶。托叶约有2/3的长度与叶柄基部相连,其形状随品种而异。托叶形状较固定,不易受环境条件的影响,可作为鉴别花生品种的依据之一。

(2)叶片出生的特点春播花生主茎上一般可着生20片左右真叶,有的品种在条件特别好时可出生30多片真叶。

生长期长的晚熟品种,主茎叶片数多生长期短的早熟品种。

第1对侧枝上的叶片数,蔓生品种可多主茎,丛生品种大约比主茎少2个左右。外界条件虽对主茎或侧枝上叶片数有一定程度的影响,但是,在一般气候条件下,一个品种主茎上或侧枝上的叶片数是比较稳定的。

主茎上各叶位的叶片按其出生速度、叶形等方面的特点大体可分4组:第1组为主茎上第1至第3~4叶,这3~4片真叶出生很快,一般每隔1~2天即可出现1片。这组叶片叶色深,叶形小,一般品种均似卵圆形,其大小除与品种有关外,在很大程度上还取决种子大小和播种深浅。第2组为第4~5至第7~8片叶,出生速度明显减缓,每出1叶需5~8天,叶片逐渐放大,叶色逐渐变淡,叶形基本上仍近乎卵圆形。

第3组为第7~8叶至第16叶左右,出生速度逐渐加快,每出1叶需4~6天,叶片明显放大,正常情况下叶色由淡变深,叶形表现出各品种固有特征。第4组为第16叶以后,各叶出生速度又明显变慢,每出1叶需8~10天,或10天以上,叶形变长,叶片亦有变小趋势,叶色逐渐转淡。

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