¿Cuáles son las características de cada órgano en la etapa de flor de maíz y grano? Buscando respuestas profesionales
Existe una cierta relación entre la ubicación de las raíces, tallos, hojas, mazorcas y otros órganos del maíz. Las características morfológicas, las características de crecimiento y las relaciones entre cada órgano tienen sus propias características y ciertas reglas. , entenderlos es muy importante para el cultivo del maíz.
(1) Raíces
El sistema radicular del maíz es un sistema radicular fibroso, formado por embriones y nudos.
1. Radicula
La radícula se forma cuando se desarrolla el embrión semilla. Solo hay una radícula. Cuando la semilla germina, primero atraviesa la vaina de la radícula y se extiende. Después de que la radícula se extiende, crece rápidamente y se extiende verticalmente profundamente en el suelo, hasta 20-40 cm de largo.
2. Raíces nodales
Inserción en la base del meristemo internodal del tallo. Las raíces nodales que crecen a partir de nodos del tallo subterráneos se denominan raíces nodales subterráneas, y las raíces nodales que crecen a partir de nodos del tallo aéreos se denominan raíces nodales aéreas, que también se denominan raíces enraizadas, raíces de soporte, etc. Las raíces nodales se denominan botánicamente raíces adventicias.
3. Estructura y función de la raíz
La estructura de la raíz del maíz incluye epidermis, corteza y estela. Su función fisiológica es principalmente absorber agua y nutrientes inorgánicos del suelo con los pelos radiculares y las células epidérmicas de la punta de la raíz. El agua y los nutrientes inorgánicos llegan a los vasos del xilema a través de la corteza y luego son transportados a los tallos, hojas, espigas y granos. . Al mismo tiempo, la materia orgánica sintetizada por los tejidos verdes de la superficie llega a las raíces a través de los tubos cribosos para su crecimiento. Por lo tanto, el tejido de la mesocolumna es una tubería de transporte de agua y nutrientes orgánicos e inorgánicos. también. Las raíces del maíz también tienen la función de convertir el azúcar en ácidos orgánicos, producir poliaminoácidos y sintetizar proteínas.
Las raíces radiculares y nodales tienen diferentes efectos en el crecimiento, desarrollo y productividad de la planta debido a su diferente tiempo de desarrollo, tamaño de raíz y fuerza funcional. La prueba de poda de raíces demuestra que cuanto mayor sea la posición de los nodos de la capa, mayor será el efecto sobre el crecimiento y el rendimiento de las plantas. Cuando las raíces aéreas se insertan en el suelo, el orden de las funciones de cada capa de raíces es raíces nodales aéreas, raíces nodales subterráneas y raíces radiculares. El mismo tipo de raíz tiene una posición de raíz más alta y un mayor efecto. Las raíces aéreas son también el principal sistema radicular que evita el acame del maíz.
(2) Tallo
1. Características morfológicas del tallo
Hay muchos nudos en el tallo del maíz, de cada nudo crece una hoja y el número de nodos del tallo es correspondiente. La variación está en el rango de 8-40. El número de nudos del tallo ubicados bajo tierra es generalmente de 3 a 7, y más pueden llegar a 8-9, mientras que el número de tallos en la superficie es de 6 a 30 o más. En términos generales, los tipos de tallos altos de maduración tardía tienen muchos nudos del tallo, mientras que los tipos de tallos cortos de maduración temprana tienen menos nudos del tallo.
La altura de los tallos del maíz varía mucho dependiendo de la variedad, suelo, clima y condiciones de cultivo. Para el tipo enano, la altura de la planta es de sólo 50-80 cm; para el tipo alto, la altura de la planta puede alcanzar 300-400 cm y para el tipo gigante, la altura de la planta puede ser tan alta como 700-900 cm; En términos generales, los tallos cortos tienen un período de crecimiento corto y un bajo rendimiento por planta; los tallos altos tienen un período de crecimiento largo y un alto rendimiento por planta. Cuando el suelo, el clima y las condiciones de cultivo son las adecuadas, los tallos crecerán más y el rendimiento por planta será mayor.
2. La estructura y función fisiológica del tallo
La estructura anatómica del tallo del maíz, la capa más externa se llama epidermis, y dentro de la epidermis se encuentra el tejido mecánico, que incluye varias capas de células silíceas de paredes gruesas; la epidermis y el tejido mecánico tienen la función de proteger y reforzar el tallo, y distribuir las hojas y espigas según un patrón determinado para que se pueda realizar plenamente la fotosíntesis. El tejido mecánico está revestido de células parenquimatosas laxas, llamado tejido básico. Es como un almacén y tiene la función de almacenar nutrientes temporalmente.
A excepción de los 4-6 nudos superiores del tallo del maíz, en las axilas restantes de las hojas se pueden formar yemas axilares. Por lo general, sólo las 1 o 2 yemas axilares superiores pueden convertirse en orejas. Las yemas axilares en los nudos 1 a 7 en la base del tallo pueden formar ramas laterales, llamadas macollos; las yemas axilares en el medio del tallo dejan de desarrollarse cuando se diferencian hasta cierto punto y muestran un estado encogido. Generalmente no pueden formarse. mazorcas de fruta porque consumen nutrientes y deben eliminarse lo antes posible. Sin embargo, en el caso del maíz dulce y para palomitas de maíz, los macollos a menudo pueden desarrollar orejas de álamo.
(3) Hojas
1. Características morfológicas de las hojas
Las hojas del maíz se disponen de forma alterna en los nudos del tallo. La hoja entera se puede dividir en tres partes: vaina, limbo y lígula.
La vaina de la hoja envuelve firmemente los entrenudos. Su longitud es más larga que los entrenudos de la parte inferior de la planta y más corta que los entrenudos de la parte superior. Las vainas de las hojas son gruesas y duras. Las hojas están unidas al anillo de la hoja en la parte superior de la vaina de la hoja. Una vena principal pasa por el centro de la hoja. Hay muchas venas laterales que corren paralelas a ambos lados de la vena principal. arrugas. La mayoría de las hojas de maíz tienen pelos en la parte inferior, y sólo las hojas primera a quinta en la base son lisas y sin pelos. Esta característica se puede utilizar como referencia para juzgar la posición de las hojas de maíz. La lígula de la hoja del maíz se encuentra en la unión de la vaina de la hoja y el limbo, y es una película incolora cerca del tallo.
2. Estructura y función de la hoja La hoja está compuesta por epidermis, mesófilo y haz vascular.
Las hojas están compuestas por epidermis, mesófilo y haces vasculares. La epidermis se divide en epidermis superior e inferior. Tiene muchos pequeños agujeros en forma de mancuerna, llamados estomas, que pueden abrirse y cerrarse automáticamente para intercambiarse. gas con el mundo exterior. En la epidermis superior de las hojas hay células grandes especiales, llamadas células motoras, con grandes vacuolas en su interior, que desempeñan un papel regulador cuando el clima es seco o el suministro de agua es insuficiente. El mesófilo se encuentra entre la epidermis superior e inferior. En sus células hay muchos cloroplastos, que contienen clorofila. Es el principal órgano de fabricación de sustancias orgánicas. Las venas de las hojas son haces vasculares, que son conductos para transportar agua y nutrientes dentro de las hojas. Las vainas de las hojas tienen una textura dura y se envuelven firmemente alrededor de los entrenudos para fortalecer el tallo.
Las principales funciones de las hojas son la fotosíntesis, la transpiración y la absorción.
(4) Inflorescencia
El maíz es un cultivo monoico y de polinización cruzada que depende de la polinización del viento. La tasa de hibridación natural es generalmente de alrededor de 95, lo que lo convierte en un cultivo de polinización cruzada.
1. La inflorescencia masculina, también llamada borla, se sitúa en la parte superior del tallo. El eje principal de la borla está conectado al tallo y se ramifica en varias ramas. Hay dos filas de espiguillas emparejadas en las ramas. Cada espiguilla incluye dos glumas protectoras y dos flores masculinas. Cada flor masculina consta de lema interior y exterior. , lodículas y tres estambres. Los estambres tienen filamentos largos en la parte superior de las anteras y las anteras producen polen. Después de que la espiguilla masculina madura, las láminas se expanden, las glomas protectoras se abren, los filamentos se alargan y las anteras quedan expuestas fuera del globo. Dispersan lentamente el polvo con la brisa, lo que se llama floración. Generalmente, tarda de 3 a 5 días. para que la borla se extienda desde la floración de la hoja superior. La secuencia de floración comienza con el eje principal y luego las ramas. El eje principal y las ramas florecen primero con espiguillas en la parte media y superior, y luego se abren hacia arriba y hacia abajo. Una borla tarda entre 7 y 10 días en florecer y terminar. El período pico es del tercer al quinto día después de la floración. Las flores masculinas del maíz florecen de día y de noche. Cuando el clima es soleado, la floración es mayor por la mañana y disminuye significativamente por la tarde. En tiempo de lluvia, el tiempo de floración se retrasa.
2. Características y funciones de la inflorescencia femenina
La inflorescencia femenina del maíz también recibe el nombre de mazorca femenina, que se desarrolla hasta convertirse en mazorca tras la fecundación. La espiga del fruto está adherida a la parte superior del pedúnculo. El tallo de la oreja es un tallo acortado con múltiples nudos y entrenudos densos. Cada nudo lleva una bráctea formada por una vaina. Las brácteas de la oreja generalmente tienen de 6 a 10 piezas. Su textura es dura y envuelve firmemente la oreja femenina. protegiendo las mazorcas, reduciendo la invasión de enfermedades, plagas de insectos, viento y arena y la pérdida de agua en las mazorcas. La longitud de las hojas de las brácteas varía según las variedades. Si las hojas de las brácteas son demasiado cortas, afectará el desarrollo de los granos superiores y fácilmente provocará calvicie y daños por enfermedades y plagas de insectos.
Muchas espiguillas femeninas sésiles crecen en parejas alrededor de la oreja femenina. Cada espiguilla tiene dos glumas cortas y anchas y dos florecillas, entre ellas una degenera y pierde la capacidad de fecundar la otra. se desarrolla normalmente y tiene capacidad de fertilización y fructificación, por lo que es un florete fértil. El florete femenino incluye lema y pistilo interno y externo; el pistilo está compuesto por ovario, estilo y estigma. cubiertos de Los pelos secretan moco y se adhieren al polen. Hay espiguillas de flores dispuestas en pares en la mazorca. Dado que una flor está degenerada y la otra es fuerte, el número de granos en la mazorca es un número par, generalmente de 14 a 20 filas, tan solo de 8 a 12 filas, y hasta 24 hileras. El número de hileras es importante. Características de alto rendimiento, generalmente las mazorcas de tamaño mediano pueden producir entre 400 y 500 granos, y en condiciones de alto rendimiento, se pueden producir entre 600 y 800 granos.
Después de que las brácteas femeninas se extienden desde las axilas de las hojas, se denominan cabeceo. Después de que los filamentos exponen las hojas de brácteas, se llama sedación y la mazorca también puede florecer. Generalmente, el periodo de floración de las mazorcas femeninas es de 3-5 días más tarde que el de las mazorcas masculinas, y el número de días entre ellas varía dependiendo de la variedad y del manejo de fertilizantes y agua. Durante los períodos de unión y arranque, el manejo de fertilizantes y agua es apropiado, y el intervalo entre los períodos de floración masculina y femenina es más corto. La sequía del suelo alargará el intervalo, lo que provocará la pérdida de períodos de floración, una polinización y fertilización deficientes y la calvicie del grano;
Los filamentos en diferentes partes de la oreja femenina se extraen en diferentes momentos. Generalmente, el tercio medio e inferior de la oreja son los más tempranos, seguidos por la base y la parte superior es la más tardía. Los filamentos de la oreja femenina suelen tener entre 20 y 30 cm de largo. Si se retrasa la polinización, los filamentos pueden extenderse hasta unos 50 cm.
3. Polinización y fertilización
Las células madre del polen en las anteras sufren una división secundaria para formar polen. La célula madre del polen se divide por primera vez para producir una pared celular y forma una díada, después de la segunda división, produce una pared transversal y se convierte en una tétrada, que luego se desarrolla en cuatro granos de polen; Los granos de polen maduros tienen forma redonda, superficie lisa, color amarillo claro y tienen un orificio de germinación. La vitalidad del polen de maíz se puede conservar durante 5 a 6 horas en condiciones adecuadas de temperatura y humedad en el campo. Después de 8 horas, la vitalidad disminuye significativamente y después de un día y una noche, la vitalidad puede perderse por completo. Por tanto, cuando se realiza una polinización artificial asistida, es necesario polinizar mientras se recoge el polen.
En el ovario del pistilo hay un óvulo, y su centro se llama nucela, que contiene el saco embrionario y contiene las células reproductoras. La nucela está rodeada por una y dos capas de células (tegumento). Hay un pequeño orificio en un extremo del tegumento, el micrópilo, a través del cual el tubo polínico ingresa a la nucela. Después de que el tubo polínico ingresa a la nucela, se liberan dos espermatozoides. Un espermatozoide se combina con el óvulo para formar un cigoto, que se convertirá en un embrión de la semilla. Al mismo tiempo, el otro espermatozoide se combina con uno de los dos polares. núcleos y luego con el otro núcleo polar. La fusión en un "núcleo de endospermo" se desarrollará en endospermo.
Los filamentos tienen una larga vida útil y pueden durar entre 10 y 13 días después del hilado. Durante este periodo, cualquier parte de los filamentos puede aceptar polen. Sin embargo, la capacidad de polinización es mayor 2-3 días después de que se extraen todos los filamentos. Después de eso, la viabilidad de los filamentos disminuyó gradualmente.
(5) Semillas
1. La estructura y composición de las semillas
Las semillas del maíz son frutos, que en producción se denominan semillas o granos. Sus formas incluyen tipo dentado, tipo casi redondo y tipo de grano duro. El color de las vetas es principalmente amarillo o blanco, pero también violeta, rojo y moteado.
Las semillas de maíz están compuestas por testa, endospermo y embrión.
Tegumento seminal: Está compuesto por el pericarpio desarrollado a partir de la pared del ovario y el tegumento interno desarrollado a partir del tegumento interno. El pericarpio y la cubierta de la semilla se denominan colectivamente cubierta de la semilla. La cubierta de la semilla está compuesta principalmente de celulosa. Tiene una superficie lisa y generalmente es incolora. Tiene la función de proteger el contenido y representa alrededor del 6-8% del peso total de la semilla. y contabilizando el peso total de la semilla 80-85. Hay dos tipos de endospermo. Uno es el endospermo en polvo, que tiene una estructura suelta, es opaco y contiene más almidón y menos proteínas. El otro tipo es el endospermo córneo. Los gránulos de almidón contienen principalmente proteínas y carbohidratos coloidales, lo que lo hace translúcido y bien organizado. La estructura del endospermo y el contenido y distribución de proteínas son una de las bases para clasificar el maíz. Por ejemplo, las semillas de maíz duro tienen endospermo córneo distribuido en los cuatro lados y el endospermo harinoso en el centro tiene endospermo córneo distribuido en; ambos lados, la parte superior y el centro están distribuidos con endospermo harinoso.
Embrión: Situado en la base de un lado de la semilla, representa entre el 10 y el 15% de la masa total de la semilla. El embrión es en realidad una planta de maíz que aún está en crecimiento y consta de embrión, hipocótilo, radícula y cotiledón (escutelo). El extremo superior del embrión es el germen. El exterior del embrión es el coleoptilo, y el coleoptilo está rodeado por varios primordios foliares ordinarios y la parte superior de los tallos y las hojas que lentamente se desarrollan hasta convertirse en tallos y hojas. El extremo inferior del embrión es la radícula. La radícula está rodeada por la vaina de la radícula que se encuentra en el embrión joven y conecta el tallo embrionario. El embrión y la radícula están conectados por un homocótilo. El hipocótilo está firmemente envuelto alrededor del endospermo y tiene un escutelo para absorber los nutrientes del endospermo durante la germinación de la semilla.
Los granos de maíz son semillas con almidón. Los carbohidratos representan aproximadamente el 73% de la materia seca de los granos. Las proteínas y las grasas representan el 9-11 y el 4-5 respectivamente. contiene gliadina 4,21, proteína de trigo 3,25, proteína de maíz 1,99. Los granulares que se encuentran dentro de las semillas se llaman granos de aleurona. La grasa del maíz es un aceite vegetal semiseco compuesto por aproximadamente un 72,3% de ácido graso líquido y un 7,1% de ácido graso sólido. Además, las semillas contienen una pequeña cantidad de fibra cruda y elementos como fósforo, azufre, calcio y cenizas.
La distribución de varios componentes en las semillas es: el almidón representa aproximadamente el 98% en el endospermo, aproximadamente el 1,5% en el embrión y sólo aproximadamente el 0,5% en la corteza; la proteína representa el 7,5% en el endospermo, el 22% en el embrión; y el 3% en la corteza; aproximadamente el 83,5% de la grasa se almacena en el embrión, aproximadamente el 15% en el endospermo y aproximadamente el 1,5% en la corteza. La energía almacenada en los granos de maíz es de 365 kcal por 100 gramos, que es mayor. que el del arroz y el sorgo.
Los granos de maíz son los más grandes entre los cultivos de cereales. El peso de mil granos es generalmente de 200 a 350 gramos, el más pequeño es de aproximadamente 50 gramos y el más grande alcanza los 500 gramos. El peso específico del grano por litro es de aproximadamente. El rendimiento del grano es de 650-750 gramos, es decir, los granos representan un porcentaje del peso de la mazorca, generalmente alrededor del 75-85
2. Proceso de formación de semillas
Después. Durante la fecundación de la mazorca, los filamentos se marchitan, es decir, pasan a un proceso centrado en la formación del grano. El proceso de formación de semillas se divide a grandes rasgos en cuatro etapas: etapa de formación de semillas, etapa de maduración de la leche, etapa de maduración de la cera y etapa de maduración completa. El número de días requeridos para cada período varía dependiendo de la especie y las condiciones ambientales. Tomando como ejemplo el maíz de verano, el proceso es:
Período de formación del grano: aproximadamente 15 días después de la formación de estigmas, la mazorca y los granos aumentan de tamaño, los granos adquieren forma de cápsula y el endospermo se vuelve agua clara. Cuando el embrión entra en la etapa de diferenciación y formación, los granos tienen mucha humedad y poca acumulación de materia seca. Diez días después de la emisión de seda, la longitud de la oreja ha alcanzado el tamaño normal, el grosor ha alcanzado el 88% del estado maduro y el embrión y el endospermo se pueden separar. La humedad del grano varía entre 90-70, que se encuentra en la etapa de crecimiento de la humedad.
Período de maduración de la leche: desde medio mes después de la formación de seda hasta aproximadamente 35 días, dura 20 días. El fertilizante y el agua no fluyen y la leche gradualmente se vuelve lechosa y luego pastosa. Al final de este período, las mazorcas del fruto son gruesas. El peso, el grano, el embrión y el volumen son todos mayores. El peso del grano aumenta rápidamente, alcanzando alrededor del 60-70% en la etapa de madurez. El contenido de humedad del grano varía entre 70-40%. Aproximadamente medio mes después de la polinización, el embrión tiene la capacidad de germinar. La tasa de germinación de las semillas al final de la etapa de maduración de la leche, 35 días después de la polinización, puede alcanzar el 95%, y el rendimiento por acre también es alto, lo que indica que la cosecha temprana de semillas de maíz cuando sea necesario no afectará la germinación.
Período de maduración de la cera: alrededor de 35-50 días después de la formación de estigmas, con una duración de 10-15 días. Durante este período, los granos se encuentran en la etapa de contracción, la humedad del grano se reduce del 40% al 20% y. el diámetro de la mazorca y el volumen del grano se reducen ligeramente. Pequeño, el endospermo cambia de blando a ceroso. La acumulación de materia seca en los granos continúa aumentando, mientras que la velocidad disminuye, pero no hay un período de terminación evidente.
Etapa de maduración completa: Las semillas se vuelven duras, difíciles de rayar con las uñas, tienen brillo y muestran características varietales.