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棉花的主要植物學(xué)形態(tài)特征觀察
一、目的
熟悉棉花的主要植物學(xué)形態(tài)特征,了解不同栽培棉種的主要區(qū)別。
二、內(nèi)容說明
(一) 陸地棉的主要植物學(xué)形態(tài)特征
1.根:棉花根系為直根系,呈倒圓錐形。直播棉花的主根上粗下細(xì),主根入土深度因品種、土壤質(zhì)地、結(jié)構(gòu)、土層厚薄和水分狀況等環(huán)境條件不同而差異很大。在適宜的條件下,主根入土深可達(dá)2m以上。營養(yǎng)缽育苗移栽的棉苗,主根被折斷,以側(cè)根、支根為其主要根群。
通常主根在離表土以下幾厘米處長出第一次側(cè)根,其上又可發(fā)生第二次側(cè)根,這樣經(jīng)過幾次分枝,形成密集的根系網(wǎng),側(cè)
2、根大部分分布在耕作層,耕作層深厚時(shí),側(cè)根數(shù)量就多,分布范圍也廣。在各級側(cè)根幼嫩尖端部分著生根毛,形成根毛區(qū)。
2.莖和分枝
(1) 莖:棉花的主莖由頂芽分化生長而成,莖上有節(jié)和節(jié)間,每節(jié)著生一片真葉。
棉株高度由胚軸和主莖各節(jié)間伸長的總和來決定。幼莖呈綠色,隨著日光照射和各部位老熟程度的不同,較老部位皮層細(xì)胞中花青素增加,莖稈逐漸變?yōu)樯暇G下紅,直至全部呈紫
紅或棕褐色,但有的品種莖色一直青綠。棉花的株高、莖的粗細(xì)、莖的顏色,易受生態(tài)條件
和栽培措施的影響。莖上散布著黑色或深棕色的小斑點(diǎn),稱為油腺。無棉毒素品種的莖葉
上均無油腺。陸地棉幼嫩莖枝上大多著生有茸毛
3、,老熟部位因逐漸脫落而稀疏。不同棉種之間,茸毛的多少有明顯差異,通常陸地棉茸毛較多,海島棉幾乎沒有茸毛。
(2) 分枝:棉花的分枝是由主莖的腋芽分化發(fā)育而成,有果枝和葉枝之分(圖10)
果枝和葉枝的主要區(qū)別如下:
果枝;①果枝上直接著生花蕾,在同一個(gè)果節(jié)上花蕾與葉片相對著生,②同一果枝上相鄰兩果節(jié)之間呈左右彎曲形狀,稱為多軸枝,③果枝與主莖的夾角較大;④一般著生于主莖的中上部各節(jié)。
圖10 棉花的葉枝和果枝
A. 棉花的葉枝 B. 棉花的果枝
葉枝:①葉枝上的每節(jié)不直接著生花蕾,一個(gè)節(jié)上只有一片葉子,葉腋可以長出果枝;
②枝條不左右彎轉(zhuǎn),稱單軸枝
4、;③葉枝與主莖的夾角較小;④一般著生于主莖下部的幾個(gè)節(jié)上,田間肥水條件好,棉花長勢旺盛時(shí)葉枝較多。
(3) 果枝類型:棉花的果枝分為無限果枝和有限果枝兩大類(圖11):
①無限果枝:無限果枝又稱二式果枝,果枝節(jié)數(shù)多,在條件適合時(shí),果枝可不斷延伸增節(jié),生產(chǎn)上推廣的品種基本都屬于無限果枝型。
②有限果枝;包括零式果枝和一式果枝。零式果枝型無果節(jié),鈴柄直接著生在主莖葉腋間。一式果枝型只有1個(gè)果節(jié),節(jié)間很短,棉鈴常叢生于果節(jié)頂端,這種類型的棉鈴常大小不勻。
此外,也有少數(shù)品種屬于混合型,同一棉株不同部位兼有無限和有限兩種類型的果枝。
3.葉:棉花的葉片分為子葉、真葉和先出葉。真葉按其著生部位
5、不同可分為主莖葉和果枝葉。
陸地棉的子葉為腎形,綠色,基點(diǎn)呈紅色,寬約50mm。一般2片子葉對生,一大一小,小子葉的面積為大子葉面積的80%左右。子葉枯落后,留下一對痕跡,亦稱子葉節(jié)。
先出葉為每個(gè)枝條和枝軸抽出前先長出的第一片不完全葉,大多無葉柄,沒有托葉,以披針形、長橢圓形或不對稱卵圓形居多。最大寬約5~10mm,生長一個(gè)月左右及自然脫落,因其著生節(jié)間并不伸長,所處部位和形態(tài)均與托葉相近,故易與脫葉相混淆。
通常見到的主莖和果枝節(jié)上著生的真葉都是完全葉,具有托葉、葉柄和葉身。葉柄和葉片交接處有稍膨大的部分稱為葉枕,能調(diào)節(jié)葉片的旋轉(zhuǎn)。主莖上的葉片,按照3/8螺旋式的葉序繞莖互生。葉片裂
6、缺的多少,隨個(gè)體發(fā)育的進(jìn)程而發(fā)生有規(guī)律的變化,一般第一片真葉全緣,葉片也較小,以后裂缺增多至3~5個(gè),最上部裂缺又減少。
裂片:葉片被缺刻分開的幾個(gè)部分均稱為裂片。葉身的中脈所在的裂片稱中裂片或
稱主裂片,主裂片左右兩邊的裂片稱為側(cè)裂片。
裂口深淺:裂片裂口的深淺,因棉種或品種不同而有差異。裂口深淺程度的簡易比較方法是:將中裂片從裂口處反轉(zhuǎn)過來,以裂片尖端與葉基紅點(diǎn)的位置進(jìn)行比較,葉尖超過葉基紅點(diǎn)的,就是裂口大于1/2,葉尖達(dá)不到葉基紅點(diǎn)的,則裂口小于1/2,葉尖超過葉基紅點(diǎn)以后,尖端又從葉基紅點(diǎn)折轉(zhuǎn),超過兩裂口連線的,則裂口深達(dá)2/3以上。比較各品種葉片裂口深淺時(shí),應(yīng)取主莖中部的葉片。
7、
棉花的真葉上,大多著生有茸毛,背面葉脈上茸毛更多。棉葉上有棕褐色的多酚色素腺,又稱油點(diǎn)。葉背面中脈上離葉基約1/3處有蜜腺一個(gè),有些品種在側(cè)脈上也有蜜腺。
4.花:棉花的花為單花,花以其花柄的一端著生在果節(jié)上,花柄的另一端略為膨大,稱為花托,支持著花器。花由外向內(nèi)可分為五部分。
(1) 苞葉:在花的最外層,共3片。陸地棉苞葉基部大多分離,上緣呈鋸齒狀,裂齒較深而尖長,每一苞葉外側(cè)基部各有一個(gè)蜜腺,叫苞外蜜腺。
(2) 花萼: 5個(gè)萼片,聯(lián)合成杯形,包圍在花冠基部。在花萼外側(cè)基部兩苞片相交處,各有一淺凹的萼外蜜腺,在花萼內(nèi)側(cè)有一圈萼內(nèi)蜜腺。
(3) 花冠:由5 個(gè)花瓣組成,陸地棉的
8、花瓣一般為乳白色,花瓣基部無紅心。
(4) 雄蕊:每朵花通常有60~90枚。雄蕊由花絲和花藥組成?;ńz基部聯(lián)合成雄蕊管,與花冠基部聯(lián)結(jié)。
(5) 雌蕊:一枚,位于花的中央,為雄蕊管所包圍,雌蕊分為柱頭、花柱和子房三部分。子房為3~5個(gè)心皮組成,各心皮以其邊緣在中央愈合成中軸,胚株著生其上,稱為中軸胎座。
整個(gè)花朵由花柄著生在果枝上,少數(shù)品種花柄直接著生在主莖上。
5.果實(shí):棉花的果實(shí)為蒴果,稱棉鈴或棉桃,3~5室。陸地棉的棉鈴多為圓形或卵圓形,表面光滑,油點(diǎn)深藏其內(nèi),呈暗點(diǎn)狀。棉鈴的外形常從以下幾部分加以描述,即:鈴尖
的有無和長短,鈴肩的有無,鈴面的光滑程度,鈴的形狀,鈴柄的長短及
9、鈴柄向上或下垂等。每一棉鈴多數(shù)為四瓣,每瓣約有7~11粒種子,由胚珠發(fā)育而成。
6.種子:從田間采收的子花是纖維和棉子連在一起的,稱為子棉,經(jīng)軋花機(jī)軋出纖維后的棉子即為種子。種子上附有短絨的稱為毛子,毛子的顏色有白、灰、綠、棕等顏色,種子上無短絨的稱為光子,為黑褐色。只在端部有短絨的稱端毛子。
棉子呈梨形,一頭大一頭尖。尖端有一子柄,也是珠孔遺跡所在的一端,較寬的鈍端為合點(diǎn)端,種脊連貫于子柄及合點(diǎn)之間。
成熟的棉子,其種皮為黑色或棕褐色,殼硬。未成熟的為紅棕色或黃色,殼軟。
7.纖維;纖維由胚珠表皮的一部分細(xì)胞延伸發(fā)育而成,是單細(xì)胞,外形上可分為三部分(用低倍顯微鏡觀察。圖12)。
10、基部;靠近種子表皮細(xì)胞一端的稱基部,棉纖維的基部由于胞壁較薄而稍向中腔內(nèi)凹,故其直徑較小,軋花時(shí),纖維通常在基部的稍上部位被軋斷。
中部:中部直徑最大,成熟纖維的細(xì)胞壁較厚,中腔較小,沿著纖維的縱軸有很多扭曲。未成熟纖維的細(xì)胞壁較薄,中腔相對較大,扭曲很少,甚至完全無扭曲。
頂端:棉纖維的頂端逐漸變細(xì),沒有中腔,也沒有扭曲。棉纖維的長短,粗細(xì)、色澤等,因棉種和品種而異。
(二) 四個(gè)栽培棉種(圖13)的主要性狀及形態(tài)特征檢索表如下:
A.苞葉基部聯(lián)合,鈴柄下垂,植株纖細(xì),葉,花、鈴、種子均較小………………………………………舊世界棉
B.苞葉緊圍花外,長大
11、于寬,鈴而有凹點(diǎn)……………………………………………………亞洲棉(G.a(chǎn)rboreum L.)
BB.苞葉向外散開甚大,寬大于長,鈴面光滑………………………………… ……………草棉(G.herbaceum L.)
AA.苞葉拈部分離,鈴柄向上,植株粗壯,葉、花、鈴、種子均較大……………… ……新世界棉
B.莖有茸毛,葉面無油光,葉基部有紅點(diǎn),花乳白色,鈴形圓或橢圓,鈴而光滑………陸地棉(G.hirsuturn L.)
BB.莖葉光滑,葉面有油光,葉基部無紅點(diǎn),花金黃色,鈴形尖長,鈴面有凹點(diǎn)………海島棉(G.barbadense L.)
三、材料及用具
陸地棉、海島棉、亞洲棉、草棉的植株。
四、方法與步驟
(一) 觀察陸地棉的根、莖、葉、花、果實(shí),種子和纖維,比較棉株果枝和葉枝的區(qū)別。
(二) 觀察四個(gè)栽培棉種的主要形態(tài)特征。比較四個(gè)栽培種的主要形態(tài)特征。
五、作 業(yè)
1.繪圖并說明棉花果枝和葉枝的形態(tài)。
2.觀察不同栽培棉種的主要形態(tài)特征并進(jìn)行比較
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