实验8 谷子

实验8 谷子、黍子、荞麦形态观察与类型识别一、实验目的1.认识谷子、黍子、荞麦的形态，掌握其形态特征。

2.认识谷子、黍子、荞麦的不同类型，掌握其不同类型特点。

二、材料与用具1.材料：标本区谷子、黍子、荞麦植株标本。

2.用具：钢卷尺、锹、小铲三、内容说明(一)谷子1.根谷子的根系由种子根，次生根和支持根三种根群组成。

（1）种子根种子萌发首先长出一条种子根(胚根)，而后生出纤细的根毛。

5～lOd 发生极细的支根，从土壤中吸收水分和养分，供幼苗生长。

至17～18d就能形成相当范围的根群。

到播后45d左右，种子根入土达最大深度，停止生长。

种子根入土较浅，一般为20～40cm。

种子根抗旱能力较强，对抗旱保苗具有重要作用。

（2）次生根也称永久根，是由幼茎节的分生组织表层分化形成的，着生在近地表的茎节上。

4叶时开始生长，拔节期速度加快。

孕穗期达到高峰，抽穗后停止生长。

谷子一般有7～9层，60～90条次生根，分蘖可长2～3轮次生根。

次生根向四周伸展50cm左右，向深扎可达100～150cm。

（3）气生根抽穗前，在靠近地面的几个茎节上长出2～3轮气生根，有吸收水分、养分和支持茎秆防止倒伏的作用。

2.分蘖谷子幼苗长到4～5片叶时，在地下2～4个茎节上发生分蘖。

分蘖多少与品种特性和栽培条件有关。

普通栽培品种分蘖力弱或不分蘖。

栽培条件好的分蘖多。

分蘖大都和主茎一样，能正常抽穗结实。

所以在生产条件不良，耕作条件较差，病虫灾害较重地区，分蘖弥补缺苗，保证种植密度，可获得较稳定的产量。

3.叶叶是生长点初生突起形成的叶原基逐渐发育而成的。

由叶鞘、叶片、叶舌、叶枕组成。

无叶耳。

谷子第一叶椭圆形，其它叶呈披针形，最后一片叶短而阔，称旗叶。

一株谷子一般有18～24片叶，进入抽穗开花时停止生长。

基部叶片小，中部叶片较长，上部叶片逐渐变小。

4.茎谷子的茎是由胚轴发育形成的的。

直立、圆柱形，高60～200cm，茎节数15～25节。

基部4～7个节间不伸长，组成分蘖节，其余各节间都能伸长。

各节间伸长的顺序由下而上进行。

茎节间开始伸长，称拔节。

初期茎秆生长较慢，随着生育进程生长加快，孕穗期生长最快，以后逐渐减慢。

开花期停止生长。

适宜的温度、土壤水分，充足的光照，适量的氮磷肥有利于茎秆健壮生长。

茎秆具有支持，运转水分、养分，创造和贮藏养分等功能。

5.穗谷穗为穗状圆锥花序，由穗轴(主轴)，枝梗和小穗组成。

穗轴被有软毛，穗轴上着生第一级枝梗，在第一级枝梗上着生第二级枝梗，在第二级枝梗上着生第三级枝梗。

小穗成簇聚生于第三级枝梗上，小穗茎部着生1～4条刚毛。

每一小穗有两片颖片，第一颖片短小，第二颖片较大。

两颖片中间有两朵小花。

上位花为完全花，结实。

下位花为退化花，不结实。

完全花有外稃、内稃各一枚，大小略等，内有雌蕊一枚，其柱头呈羽状分歧，子房侧生三个雄蕊，靠子房基部侧生二鳞片(浆片)。

退化花只剩内、外稃。

由于第一级分枝的长短、稀密的不同，以及穗轴顶端分叉的有无，形成不同性状的穗型。

生产上常见的谷子品种穗型有圆筒型，棍棒型、纺锤型，鞭型，鸭嘴型，猫爪型和分枝型。

（二）黍黍主要有三种类型，圆锥花序较密，主轴弯生，穗的分枝向一侧倾斜的为黍型，即黍子；圆锥花序密，主穗直立，穗分枝密集直立的为黍稷型，即糜子；圆锥花序较疏，主穗轴直立，穗分枝向四面散开的为稷型，即稷子。

1．根黍的根为纤维状，十分发达。

胚根只有一条，次生根很多，大部分在分蘖期间形成。

整个根群在抽穗前形成。

拔节后根系每d可伸长3cm。

种子发芽时长出一条幼根，为种子根，种子根入土深度约40cm，根系入士深度80～100cm，扩展范围约100～150cm，所以具有较强的抗旱能力。

2．茎黍的茎秆通常直立，单生或丛生。

一般高70～160cm，矮的仅30～40cm，随品种及栽培条件而不同。

茎秆中空。

直径约5mm，有的达7mm，秆壁厚约1.5mm或更厚。

茎的地上部有5～11节，节间被叶鞘包着，其露出部分生有长而稀的茸毛，以茎节处最为密集。

有的植株有有效分蘖1～5个，其中只有1～2个圆锥花序能充分发育。

在稀植的情况下，分蘖数可达20个以上。

茎秆上部各节的芽能发育为分枝，但出生较晚。

分枝在主茎穗抽出后才形成，能开花结实，但穗很小，而且成熟不一致。

晚熟品种分枝较多，早熟品种分枝少。

茎还具有再生能力的特点，收割后在湿润条件下，其基部腋芽能萌发分蘖，成为新的植株，可作饲料。

3．叶黍子的叶呈条状披针形，宽广而被有稀疏茸毛。

由于中肋比支脉短，以致叶片边缘呈波浪形，但有的边缘是平直的。

叶长10～50cm，宽1．5～3cm，互生，无叶耳。

叶舌由许多短而密的茸毛小突起组成，长约1mm。

顶端叶片两面都有茸毛，而且比基部叶面上的稠密。

发生于不同节位上的叶片，不仅大小、形状不同，中肋是否明显。

以及中肋延伸多长也有差别。

壮苗的叶片可比瘦苗的叶片宽1倍。

叶片表皮上气孔数目较少，气孔也较小。

干旱时叶片也能卷成筒状，降低蒸腾作用，避免组织脱水。

4．花黍子的花为开展或较紧密的圆锥花序。

主轴直立或弯向一侧，成熟后下垂，长约30cm。

主轴上有分枝呈螺旋形排列，有的基部轮生，花序基部分枝比顶端多。

有的类型在分枝基部往往抽穗后出现肥大，象叶关节状的结构。

分枝具棱角，边缘具糙刺毛，下部裸露，上部密生小枝与小穗。

小穗着生在第三次支梗上，上下两小穗组成一串。

小穗卵状圆形，长4～5mm；每一小穗有2朵花，上部小花结实，下部小花退化。

退化的花外稃宽大，与结实的节二颖近乎等长，无内稃或内稃很不发达，着生在结实花稃片的基部。

结实花位于颖片和退化花之间，花内有雄蕊3个、雌蕊1个，柱头黄色或绛红色，有光泽。

两稃片初时有色素，成熟时变硬，椭圆形，顶端稍长，外稃较内稃宽，相互紧贴，成熟时稃顶张开，将籽实散出，故容易脱粒。

黍子为自花授粉作物，但天然异交率也较高，可达3％～10％。

5．果实黍的籽实为球形或椭圆形，是有坚硬内外稃的颖果。

颖壳表面平滑光泽，通常为白色、淡黄色、红色、棕色、条灰色，为内外稃所包围，没有纵沟和端毛。

一般以球形谷粒为好，长形的难加工。

每穗结实1000～3000粒，干粒重3～10g。

米粒白色、淡黄色、或褐色。

（三）荞麦形态特征与类型1．形态特征（1）种子荞麦种子为三棱立体形瘦果。

果皮坚硬而厚，有深灰、褐色和黑色的单色或带有斑点条纹。

未成熟时色浅而成熟时色深。

种皮薄而紧贴胚乳。

胚乳发达，有两枝薄而大的子叶折叠嵌于胚乳中，胚乳有明显的糊粉层，粉白色，所含淀粉软质，品质优良无面筋。

种子的千粒重15～30g，皮壳率20％～25％。

（2）根荞麦为直根系，有主根和侧根。

入土较浅，仅30～50cm，根系不发达。

但在疏松肥沃的土壤中侧根多，扩展范围大，所以深耕施肥能促进根系的扩展。

为良好的生育奠定基础。

根系能分泌有机酸，可以活化土壤中不溶性的磷酸石灰中的磷呈有效态加以吸收，故对磷的吸收能力很强。

（3）茎荞麦的茎直立，株高60～120cm。

幼茎色绿，渐成紫色，成熟时为褐色。

有棱角节处弯曲。

下部不分枝，中部叶腋芽能发育成侧枝，称为一级侧枝。

其上可产生二级侧枝。

条件良好时还能产生三级侧枝。

（4）叶子叶肾脏形、对生。

真叶剑形、三角形，有的近五角形，全缘，互生。

下部叶厚而大有长柄，依次向上叶变小，叶柄变短。

上部叶无叶柄。

托叶鞘状包围茎节。

（5）花荞麦的花序为总状花序，由叶腋芽发育而成，着生于小枝顶端或叶腋间。

花朵簇生密集，每簇约有花20～30朵。

生育良好的荞麦植株，单株花数常达2000朵以上。

花梗较长，花小。

花冠有白色、红色、粉红色和黄色。

雄蕊8枚，其中5枚位于外环，3枚位于内环。

花药红色，雄蕊基部子房外围有蜜腺能分泌蜜汁，具香味。

雌蕊一枚，花柱三枚，柱头尖端三棱形。

荞麦的花为两型花。

一种植株上的花是短雄蕊长花柱，另一种植株上的花为长雄蕊短花柱。

两种花型的植株在田间的数目比例接近相等。

有时发现雌雄等长的植株，但不结实。

荞麦是异花授粉作物。

同一朵花中的雌雄蕊不能同时成熟，故自花不实。

在异花授粉过程中，只有长雄蕊的花粉落在长柱头上或短雄蕊的花粉落在短柱头上才能正常受精结实，称为正常授粉。

相反长雄蕊花粉落在短柱头上或短雄蕊花粉落在长柱头上结实率很低或不能结实，称为不正常授粉。

故荞麦花的结实率很低，仅10％～15％。

苦荞花的雌蕊雄蕊等长，能自花授粉结实。

2．栽培荞麦类型(1)甜荞又称普通荞麦。

幼苗子叶大，常有花青素、无菌根。

茎红色、棱角不明显，分枝大。

叶三角形或戟形。

总状花序，上部果枝为伞状花序，花大有香味、白或粉色、两型花。

果实三棱形、较大、表面光滑、棱角明显、黑色或黑灰色。

品质好，生育期较短，是我国栽培最多的一种。

(2)苦荞又称鞑靼荞麦。

子叶小，有菌根。

茎秆较高，色绿，棱角分明，分枝较小。

叶形同甜荞，但有明显的花青素斑点。

花序疏松总状。

花小而无香味、色淡黄，有等长的雌雄蕊可自花受粉。

果实小、果皮粗糙，呈不太明显的三棱形。

品质差、带苦味，加工时经碱水处理可食用。

苦荞的适应性广，多在高寒山区种植，云南、贵州、四川种植较多。

东北、西北、内蒙也有少量种植。

(3)翅荞籽实小而光滑，棱边宽，薄如翅状。

品质差。

茎色淡红、叶片较大。

我国仅在云南、贵州、四川、西藏和东北有少量种植。

此外，还有一种米荞，瘦果、两棱之间饱满光滑无深凹线，棱钝皮皱似苦荞。

籽粒种皮易裂成荞米。

此种在各地仅有少量种植。

四、作业1.描述谷子、黍子、荞麦各器官的特征。

2.描述谷子、黍子、荞麦各类型的主要特点。