《作物栽培学》实验指导
（适用专业：农学专业）
黑龙江八一农垦大学植物科技学院作物系
目 录
实验一 作物冠层结构的分析 ………………………………………………… 1 实验二 小麦穗分化过程的观察 ………………………………………………… 7 实验三 小麦植株形态的观测 …………………………………………………… 8 实验四 实验五 实验六
玉米形态特征观察 ……………………………………………………… 9 玉米类型识别及生产效能分析 ………………………………………… 10 大豆播种质量和苗情调查 ……………………………………………… 11
实验一 作物冠层结构的分析
一、目的与意义
作物冠层结构是作物群体结构的重要组成部分，它对作物群体的物质生产及经济产量的形成有重要的影响，因此，作物冠层诸指标也成为评价作物群体结构优劣及探讨不同群体生产能力大小的重要依据。通过本项综合试验，使学生掌握与冠层结构有关的诸指标的涵义，并学会这些指标的测定和求算方法，用测定结果对作物群体结构进行评价和比较。 二、测定对象
选择生育正常，生长均匀的接近最高叶面积指数期的水稻和大豆群体，分别代表禾谷类作物群体和阔叶作物群体。 三、试验内容
3.1作物叶面积指数的测定方法
测定叶面积指数是在测定单叶面积、单株叶面积的基础上，再根据单位土地面积内的作物株数，就可以计算叶面积指数。
仪器设备 米尺；剪刀；铺有湿纱布的带盖搪瓷盘；天平；叶面积仪；皮尺（50m）。
测定方法 首先应调查单位土地面积上（每平方米或若干平方米）的作物实有株数。根据地块大小和地势等，按对角线五点式定点法或三点式定点法确定3～5处有代表性的观测点。每一观测点的大小，因作物而不同，如玉米、高梁等高秆作物，可取20-30 m2，稻、麦、大豆等到矮秆作物可取2-5 m2，每观测点可用尺量取正方形或长方形，也可顺垄取段计算。确定测点后，分别查出每观测点内的实有株数，并计算出每平方米内的植株数。
在查出株数后,在各测点内再选有代表性的若干植株,如玉米、高粱可选3-5株（共9-25株），水稻、小麦等可选5-10株（共15-50株），测定单株叶面积。
为了测定单株叶面积，首先应测定单叶面积。在测定单叶面积时，可采用长宽系数法或叶面积仪法进行离体或活体的单株叶面积测定。再由各观测点若干株
的单株叶面积测定值，求出观测点的平均单株叶面积值。最后，按下式计算叶面积指数：
叶面积指数=平均单株叶面积（cm2）÷10000(cm2. m-2) ×测点的株数/测定面积(m2)
3.2 作物群体消光系数的测定
由关系式K=2.3(logI0- logIF)F-1可知，只要测知叶面积指数（F）、冠层顶部的自然光强（I0）和群体内的光强（IF）就可算出K值。
3.2.1仪器设备 米尺；照度计（单点式，如ST-80型；棒式，如LI-188B积分量子辐射光度计）；单对数纸。
3.2.2测定方法
3.2.3 按前述方法测定叶面积指数
3.2.4 I0 和IF值的测定 在睛天正午或阴天，用照度计测定群体冠层顶部的自然光强I0和群体内的光强IF。群体内光强可以是地面处的光强度，也可以是某一高度处（如植株1/2高度）的光强度，与此相应的叶面积指数，前者是作物群体从上到地面的累计总叶面积指数，后者是从作物群体顶部至光强高度处的累计叶面积指数。
在晴天，用单点式照度计测定时，因群体内有直射光斑，而且单点式照度计的测定面积很小，所以需要进行多点测定。用一米长的米尺平行地面摆好（横垄），手持照度计的探头平放在尺面上，每移动10 cm，读取一次照度值，取10次测定值的平均值，为该测点的光照强度值。用棒式照度计时，因其探头部分很长（一米），一次测定值就是测点处光照状况的平均值，所以，取三次测定的平均值即可。
3.2.5计算消光系数 将测出的F（叶面积指数）、I0 、IF（地面处的光强）代入下式计算群体消光系数值。
K=2.3(logI0- logIF) / F
3.2.6 绘制作物群体的消光曲线 用各层(不同高度)透光率的对数(lnIF/I0)和相应的F值绘制群体消光曲线图。也可以用相对照度和群体不同层次的相对高度作图，绘制群体的消光曲线。
3.2.7最适叶面积指数的计算 假定某作物光补偿点时的光强（IF）为2000Lux，再考虑到为了补偿夜间的消耗取2倍于光补偿点的光强，即以4000Lux计，自然光强（I0）平均以70000Lux计，再由所求K值,就可算出最适叶面积指数,
即由K=2.3(logI0- logIF)/F得F=2.3(logI0- logIF)/ K 3.3 作物群体结构的测定 3.3.1仪器设备
刻度标杆；米尺；照度计（如L1-188B量子辐射照度计）；叶面积仪；剪刀；塑料袋（或牛皮纸袋）；天平；烘箱；细绳。
3.3.2测定方法
（1）测点的准备 测点的大小因作物而不同，稻、麦、大豆等矮秆密植作物以1 m2为宜，玉米等高秆作物以2 m2为宜。选好测点后，用米尺量取正方形或长方形，在四角插立刻度标杆，使贴近地面的刻度高度一致。从茎基部量起，每10 cm（或15 cm）为一高度层，用细绳在标杆上对角拉一水平线，注意不要损伤植株和群体的自然分布状态，将群体分为若干层。
（2）测定各层的照度 测定冠层顶部和群体内自上而下各层的光强。在晴天用单点式照度计测定群体内各层的照度计时，为减少直射光斑的影响，每层内都应取同一水平面上10处测定值的平均值，用棒式照度计时，也应取3次的平均值。在云层均匀的半阴天，作物群体内无直射光斑时，在同一层内，用单点式照度计测定三次取平均值，用棒式照度计测定一次即可。
（3）分层割取 以每层的拉绳高度为准，从上向下进行分层切取。如果由于剪掉了上层，有些枝叶跷起来时，可用手将它按回到原来的层位中剪取。把各层的剪取材料分别装入牛皮纸袋内带回室内。
在室内将每层的叶、茎、穗分别剪开，一般把叶鞘和茎合在一起。
（4）测定叶面积和重量 将每层的叶、茎、穗分别称量鲜重，再测每层叶片的总叶面积，以平方米计，可得每层和总的叶面积指数。最后将材料全部烘干，分别称量每层各部分的干重。
（5）绘制群体结构图 用所测干重、叶面积指数、相对照度，参照下图，按各层高度绘制群体结构图。
四、结果分析
4.1不同作物群体冠层特点比较 表1 不同作物群体冠层特点比较
4.2 不同群体冠层结构及光分布图的绘制。包括：相对照度曲线、叶干重分布、叶面积分布、茎鞘分布。（参照例图进行）。 五、讨论
5.1不同作物群体冠层特点有何差别？产生这种差异的原因是什么？ 5.2从光能利用的角度分析，高产群体冠层应该是怎样的。 5.3本试验过程中哪个环节最难操作？哪个环节最易产生误差？
实验二 小麦穗分化过程的观察
一、目的：
掌握观察小麦穗分化的操作技术；鉴别小麦穗分化各时期的形态特征。 二、材料与用具：
不同小麦品种分期播种材料，解剖针、解剖镜、载玻片。 三、方法与步骤：
（1）先洗净幼苗植株的泥土，剥时先查清叶龄和茎蘖数。要留住分蘖和根，如根短少时，则需把幼苗最外边两片真叶向下撕，并留住根部，以便左手把持。
（2）用手模清各节部位，注意有几节伸长并估计幼穗的部位，然后剪去基部及幼穗上方2cm以上的叶，如没有把握估计幼穗的部位，多留一段，以免损伤幼穗。
（3）将叶鞘由外向内，一层层剥去，每一层可由叶鞘基部用解剖针挑开，分开后轻轻地拉掉，以免拉断幼穗。剥时要先用解剖针在叶鞘基部刺入向上撕裂叶鞘，然后用手撕剥叶基，不要留下残余叶基，否则主茎及生长锥易发生混淆或找不到生长锥。剥展开叶内的幼嫩叶时，可用右指与食指捻转幼叶顶鞘（向右或向左），则幼叶连鞘一起剥落，效果较好。
（4）剥心叶时要格外注意，解剖针不宜在未剥叶片的中部刺入，应从叶基两侧刺入，剥至生长锥暴露清晰，然后再用解剖镜观察。 四、作业：
根据解剖镜下所观察到的幼穗发育图，说明这个发育时期穗分化的特点。
实验三 小麦植株形态的观测
一、实验目的：
通过小麦植株形态指标的考察，了解其生长静态，为生长动态的学习与观察奠定基础。 二、材料与用具：
孕穗期～灌浆期的植株鲜样、直尺、50ml量筒、电子天平、量角器、剪刀。 三、方法与步骤：
（1）先洗净植株的根部泥土，剥去枯萎的叶片。
（2）从子叶痕处剪掉根系，用量筒按照排水法测得根系体积，待根系阴干后用电子天平称量其鲜重。
（3）数小麦植株主茎和分蘖的叶片数量，并用量角器测量主茎每片叶的叶倾角，并分别记录。
（4）用直尺测量下列项目：株高、穗长、旗叶节以上长度、每节间的节间长度、茎粗、主茎每片叶的长和宽。
（5）数主穗的小穗数。
（6）用电子天平分别称量下列项目：叶片鲜重、叶鞘鲜重、茎秆鲜重、穗鲜重。 （7）计算下列指标：单株主茎叶片面积、株高指数、株高构成指数I、节间构成指数In、穗密度D。
叶面积=叶长×叶宽×校正系数 株高指数=
L1+L2Ln 旗叶节以上长度
I= In=
LLn + Ln+1 株高
D=10×（n－1）/L 四、作业：
根据所测植株，计算该植株的单株主茎叶片面积、株高指数、株高构成指数I、节间构成指数In和穗密度D。
实验四 玉米形态特征观察
一、目的要求
观察玉米各器官形态特征。 二、材料、设备及工具
玉米子粒，发芽种子、幼苗、成株、花序、果穗，解剖刀、镊子、扩大镜等。 三、 内容及方法步骤
（1）观察玉米形态特征
种子观察：观察子粒大小、形状、皮层、胚乳、胚的部位、粉质胚乳，角质胚乳分布位置。
观察根系：初生根，主胚根，次生胚根数目，生出部位；次生根，生长部位、层数，各层次生根数目；支持根发生部位。
茎：观察和测定株高、节数、各节间长度；茎的形态，如纵沟、腋芽等。 叶：观察叶鞘，叶片、叶舌部位、形状；观察叶脉数、叶枕部位。
穗及花：观察雄花序主轴及分枝，无柄小穗和有柄小穗，小花的构造；雌花序出生部位，果穗柄节数、苞叶数、果穗子粒行数、每穗粒数，果穗长度。
（2）观察方法：取供试材料先观察玉米子粒的外部形态，然后再纵切子粒观察胚乳分布情况。 四、作业
绘玉米幼苗根系分类图。
实验五 玉米类型识别及生产效能分析
一、目的要求
了解玉米主要亚种的果穗和子粒特征；掌握分析玉米子粒产量的方法。 二、材料、设备及工具
精度为0.01g的电子天平，直尺， 9个类型玉米果穗标本及挂图； 三、内容及方法步骤
（1）观察玉米果穗的长度：果穗基部到顶端的距离（不包括穗柄）。 （2）果穗的周长（cm）：果穗中部的周长。 （3）粒行数：果穗中部籽粒的行数。
（4）秃尖度（cm）：果穗顶端缺粒部分的长度。 （5）果穗重量（g）1穗果穗的重量。 （6）穗粒重：1穗籽粒的重量。
（7）穗轴率（%）：（1–1穗粒重/果穗重）×100 （8）千粒重（g）：1000粒籽粒的重量。
玉米各类型特征表
四、作业
根据观察的9个类型玉米的特征，填表。
实验六 大豆播种质量和苗情调查
一、实验目的
掌握大豆播种技术，学会大豆出苗率和幼苗长势调查方法以及大豆幼苗的基本情况。 二、实验原理
在适宜水分和温度条件下，大豆可以萌发出苗。根据设计播种量和实际出苗数量，可以计算大豆出苗率。根据大豆幼苗的考苗情况可以了解大豆苗期的长势，判断大豆播种技术的合理性和下一步田间管理方法。
实验需要仪器和工具：发芽盒 米尺 剪刀 烘箱 天平
记录与计算表
根据记录情况，计算出苗率、含水量、干重比。
三、实验步骤
（1）取土播种。每位同学取一定量的土壤，播种100粒，浇透水，表面放薄薄一层干土。
（2）出苗率调查。根据设计播种量和实际出苗情况，调查大豆出苗率。 （3）洗苗。取10株大豆苗，用自来水清洗干净，用滤纸吸干水分。 （4）考苗。在幼苗子叶痕处用剪刀剪断，测量地上株高和地下部分根长，同时称量鲜重，记录数据。用纸将地上和地下部分分别包好，在75-80℃烘箱中烘干，分别称重。 四、结果与讨论
（1）计算大豆出苗率，分析大豆出苗率。
（2）评价大豆幼苗的长势。根据地上和地下部分的长度、鲜重、含水量和干重比评价大豆幼苗生长情况。