密植超高產(chǎn)夏玉米冠層輻射特征及光合特性研究.pdf

1、玉米是我國北方重要的糧食作物，其生產(chǎn)水平與糧食安全密切相關(guān)。由于玉米個體生產(chǎn)能力較大，自我調(diào)節(jié)能力較差，增加種植密度是進一步提高產(chǎn)量的重要途徑。然而，在當(dāng)密度超過適宜的范圍時，個體發(fā)育與群體發(fā)展的矛盾內(nèi)的各種矛盾加劇，主要是田間郁閉，通風(fēng)透光不良，冠層中下部光環(huán)境惡化，對葉片造成弱光脅迫，導(dǎo)致光合性能下降，葉片加速衰老，源庫關(guān)系失調(diào)，達不到理想的增產(chǎn)效果。本實驗采用密度和品種兩因素試驗，研究密度對不同夏玉米品種冠層的輻射分布特征、葉片的

2、光合特性、衰老進程及源庫代謝的影響，目的是了解密度和品種的互作機理，為創(chuàng)建合理的群體結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)高產(chǎn)高效提供科學(xué)依據(jù)。
　　 本實驗于2010-2011年在河南省溫縣平安科技公司試驗田進行，主區(qū)為品種A(A1：鄭單958；A2：浚單20)；副區(qū)為密度B(B1:6.75、B2:7.50、B3:8.25、B4:9萬株/hm2)，研究了不同品種和密度對夏玉米群體輻射特征和光合特性的影響。主要結(jié)果如下：
　　 1.密植超高產(chǎn)夏玉米

3、的冠層輻射特征
　　 在不同處理下，透光率有隨密度增加而減小的趨勢，與葉面積呈相反的規(guī)律。在生育前期，鄭單958透光率高于浚單20，在吐絲期后低于浚單20，品種間存在顯著性差異。從頂部、穗位層和底部不同冠層上看，頂部透光率與穗位層在1％水平上極顯著，冠層間透光率在5％水平上均呈顯著性差異。說明提高兩品種夏玉米冠層底部的光照強度以及增加高密度群體下的透光率具有很大潛力，尤其是提高穗位層及以下的光照強度。但若想避免冠層上部的漏光損失

4、，則應(yīng)減小透光率。
　　 2.密植超高產(chǎn)夏玉米的光合特性
　　 兩個夏玉米品種各密度下，穗位上第三葉Fv/Fm，qP，NPQ高于穗位葉和穗位下第三葉。兩品種不同密度下，F(xiàn)v/Fm，qP，NPQ隨密度增高而減小。在不同時期上，F(xiàn)v/Fm，qP，NPQ在灌漿期略有下降，成熟期稍有回升，吐絲期最高。鄭單958葉片的葉綠素含量高于浚單20，且葉綠素含量在7.50萬株/hm2以上密度時隨著密度的增大而減小。
　　 3.密植

5、超高產(chǎn)夏玉米的生長發(fā)育指標(biāo)
　　 兩個品種的葉面積指數(shù)(LAI)、干物質(zhì)量在處理中隨著密度的增加而增大。株高在處理中隨著密度增加而降低。隨生育進程，莖粗有先增加后減小的趨勢，在吐絲期達到最大值，莖粗會隨密度增加而減小。各指標(biāo)品種之間差異性多不顯著，密度之間表現(xiàn)出顯著差異性。綜合分析，鄭單958在8.25萬株/hm2時能平衡葉面積指數(shù)、株高和莖粗等因素，并使干物重達到最優(yōu)。
　　 4.密植超高產(chǎn)夏玉米的蛋白質(zhì)、碳水化合物含

6、量指標(biāo)
　　 穗位上第三葉與穗位葉的含糖量和蛋白質(zhì)含量均明顯高于穗位下第三葉，說明穗位葉與穗位上第三葉對糖分和蛋白質(zhì)的需求和合成處于關(guān)鍵位置?？?0的含糖量與蛋白質(zhì)總體上略高于鄭單958。種植密度越大，含糖量和蛋白質(zhì)含量呈現(xiàn)降低的趨勢。在8.25萬株/hm2時含糖量和蛋白質(zhì)含量均達到最大。說明群體密度為8.25萬株/hm2以上時更有利于生育前期玉米葉片可溶性糖的積累，從而使后期更好地向籽粒轉(zhuǎn)移。
　　 5.密植超高產(chǎn)夏

7、玉米在衰老進程中的保護酶和脂質(zhì)過氧化水平
　　 在密度為8.25萬株/hm2的情況下，植株葉片的SOD和POD活性較強，MDA含量較低，說明密度為8.25萬株/hm2時更有利于增強細(xì)胞對活性氧自由基的清除能力，有效控制膜脂過氧化水平，最大限度地保持細(xì)胞膜的穩(wěn)定性，提高玉米的抗逆境能力，延緩玉米的衰老，為高產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。
　　 6.密植超高產(chǎn)夏玉米的產(chǎn)量
　　 鄭單958的產(chǎn)量在設(shè)計的四個密度下隨密度的增加而增大，浚