耐密性玉米冠层结构对密度的响应

以华美1号和郑单958为材料,以1.5万株为梯度,共设置12个密度处理,种植密度自1.5万株/hm~2增至18万株/hm~2,研究探讨高产高效春玉米的冠层结构特征和光合特性。结果表明,华美1号在12.0万株/hm~2时产量达到最高,为15 912.8 kg/hm~2;郑单958在6.0万株/hm~2时产量最高,为13 685.9 kg/hm~2。在适当高的种植密度内(华美1号为9.0万~13.5万株/hm~2,郑单958为6.0万~9.0万株/hm~2),华美1号吐丝期最大LAI达4.19~5.30,群体穗位层透光率达17.57%~23.79%;郑单958吐丝期最大LAI达4.71~6.54,群体穗位层透光率达17.77%~23.66%。冠层内透光率、叶夹角、茎粗、叶片厚度、净光合速率和叶绿素相对含量均随密度增加而不同程度下降。华美1号穗位层及穗位层以上LAI占全株叶面积比例高,叶片小而厚,穗位层透光率好,各项冠层指标不同程度优于郑单958。     

减氮对豫北限水灌溉冬小麦冠层结构和光合特性的影响

为了解节水栽培条件下冬小麦光合对减氮的反应,以豫北地区冬小麦为研究对象,在限水灌溉(春浇一水)条件下,以当地冬小麦生产中常规施氮量(底施氮量+追施氮量:120+210 kg·hm~(-2))为对照,设置不同减氮处理(底施氮量+追施氮量分别为120+150、120+90、120+0、0+0 kg·hm~(-2)),研究减氮对冬小麦冠层叶片和非叶器官形态特征、冠层光分布和光合速率的影响。结果表明,随施氮量的减少,小麦开花期单茎叶面积、上三叶面积及旗叶节以上非叶绿色器官面积均呈下降趋势,降幅分别为9.7%～28.0%、10.6%～30.3%和5.2%～16.8%,叶器官面积和上三叶面积下降幅度均高于旗叶节以上非叶绿色器官面积的下降幅度。减氮处理下,开花期上三叶长和宽分别减少4.4%～8.8%和11.8%～15.6%,叶片变窄变短,而倒四叶叶型无明显变化。另外,上三叶平均比叶重随氮肥减少总体呈增加趋势,表明适量减氮有助于改善上三叶叶片质量。随施氮量的减少,花后各叶层透光率呈增加趋势,其中灌浆中前期(开花至花后20 d)减氮处理的倒四叶层、倒三叶层、倒二叶层和旗叶层透光率分别比对照高39.0%、38.0%、23.8%和9.4%。随施氮量的减少,花后上三叶光合速率总体均呈先略升后降的趋势,其中旗叶和倒二叶光合速率在花后均以120+210 kg·hm~(-2)、120+150 kg·hm~(-2)和120+90 kg·hm~(-2)处理较高,且处理间差异较小,而倒三叶光合速率在开花至花后18 d均以120+150 kg·hm~(-2)和120+90 kg·hm~(-2)处理较高,分别比对照高38.7%和24.7%。这说明,减氮减少了冬小麦单茎叶面积,增加了非叶器官面积占单茎总光合面积的比例,且上三叶叶片变小,叶片质量提高,增加了花后冠层下部叶片受光比率,改善了冠层下部叶片的受光状况,有利于提高冠层下部叶片的光合速率。     

超高产条件下玉米产量及冠层结构

2011~2012年,选用郑单958为供试材料,以传统栽培模式为对照(CK),研究超高产栽培条件下春玉米的冠层结构。结果表明,超高产条件下春玉米产量及有效穗数均显著高于对照;玉米在超高产栽培条件下,其群体叶面积指数(LAI)均高于传统栽培模式(CK),且LAI最大值的持续天数比CK长。棒三叶及棒三叶以上叶增加幅度明显,与CK均达到显著水平;超高产栽培条件下玉米叶倾角明显小于CK,叶向值增大,群体受光态势较好。叶片光合速率(Pn)均随生育时期的推移而不断降低,在全生育期超高产栽培条件均高于CK,并且在大喇叭口期差异显著;整个生育时期超高产栽培条件的光合势均高于CK。超高产栽培LAI持续天数长,叶倾角小,叶向值大,进而改善玉米群体受光态势,提高叶片光合能力,具有高光效的冠层结构。     

黑龙江省寒地不同种植密度下高产春玉米冠层结构及光辐射特征

研究不同种植密度下黑龙江省寒地春播郑单958和丰禾1的冠层结构及光辐射特征。结果表明,两个玉米品种在中密度下冠层结构及光分布均较优,产量最高。冠层内光合有效辐射、直射辐射透过系数随密度增加而减小。高密度下叶片分布的极差较大、平均叶倾角最大,其中,吐丝期郑单958叶片分布的极差及平均叶倾角分别达0.35和78.48;丰禾1分别达0.33和61.25。低密度下玉米生育后期叶面积指数最小、叶片分布的极差及光合有效辐射值最大。中密度下郑单958和丰禾1群体平均消光系数最高,吐丝期和灌浆中期分别为0.69～0.74、0.62～0.67;单株叶面积指数吐丝期至成熟期衰退最低,群体内光环境较优,利于玉米叶片的光合生产及最终产量的增加。     

不同氮量和密度对吉单96冠层特性及产量的影响

在大田条件下设置纯氮用量0、150、225、300和375 kg/hm~2共5个氮肥量级和6万、7万、8万、9万和10万株/hm~2共5个密度梯度,研究不同氮肥量级条件和不同密度梯度下吉单96的冠层生理及结构指标、产量及产量构成指标。结果表明,冠层叶绿素含量的敏感时期为大喇叭口期和抽雄期,其中,大喇叭口期叶片叶绿素含量受氮肥影响最大,抽雄期叶片叶绿素含量受密度影响最大。225～300 kg/hm~2施氮量且分配60%的追肥可以保持冠层叶绿素在较高水平;叶面积指数受密度调控更显著,7.7万～8.0万株/hm~2为试验最适密度,可维持最大叶面积指数在5.5左右。在中高肥力条件下,采用7.7万～8.0万株/hm~2的种植密度和225～300 kg/hm~2的施氮量,可维持冠层结构和功能,协调穗粒数和百粒重同步增长,产量可达到12 780.9 kg/hm~2。     

氮密互作对淮北砂姜黑土区冬小麦冠层光合特性和产量的影响

为筛选出适合淮北平原砂姜黑土区小麦稳产高产栽培的氮密配置,在大田条件下以安农0711(AN0711)和烟农19(YN19)为试验材料,采用裂区设计,设置150×10~4、210×10~4、270×10~4和330×10~4株·hm~(-2)4个种植密度(分别用D1～D4代表),以及135、180、225和270 kg·hm~(-2)4个施氮水平(分别用N1～N4代表),分析了氮密互作对冬小麦冠层结构、光合特性和籽粒产量的影响。结果表明,氮密互作可改善小麦冠层结构,显著影响冠层光合特性。旗叶净光合速率和叶绿素相对含量随着种植密度的增加而降低,而随着施氮量的增加而增加,但施氮量超过225 kg·hm~(-2)时变化均不显著。随着种植密度和施氮量的增加,叶面积指数和冠层截获光合有效辐射显著提高,且在孕穗期和开花期均以D4N4处理最大,灌浆中期均以D3N3处理最大。氮密对籽粒产量有显著的互作效应。在D3N3处理下AN0711和YN19的冠层光合能力和籽粒产量均最高,其中产量分别达到7 866.67和7 400.00 kg·hm~(-2)。在本试验条件下,适宜的种植密度和施氮量分别为270×10~4株·hm~(-2)和225 kg·hm~(-2)。     

氮素对超级早稻冠层叶片光合生理和物质生产的影响

以超级稻中早39和中嘉早17为材料，系统比较了施氮肥与不施氮肥2个处理下冠层上三叶光合特性、产量、干物质积累和氮素吸收利用，旨在探明氮素对超级早稻冠层叶片光合生理和物质生产的影响。结果表明，施氮处理能够不同程度增加超级早稻幼穗分化5期冠层上三叶（完全叶）的叶面积、叶片厚度和SPAD值，且施氮能够不同程度减缓叶片衰老，与不施氮处理相比，成熟期中早39和中嘉早17倒1叶的饱和净光合速率分别显著增加了35.1%、28.8%，有利于保持较强的光合作用。同时施氮处理能够提高2个品种的干物质积累量和氮素吸收利用效率，显著增加有效穗数、每穗总粒数和结实率，其中中早39分别增加了34.5%、19.0%和8.5%，中嘉早17分别增加了44.0%、30.2%和7.3%。与不施氮处理相比，中早39和中嘉早17施氮处理分别增产57.4%、91.9%。综上，施氮处理能够显著增加超级早稻冠层叶片的光合能力，同时显著增加有效穗数和每穗总粒数，进而提升了产量。     

生育后期冠层结构对超高产小麦品种(系)光能利用及产量的影响

为了研究超高产小麦品种冠层结构时产量的影响,以鲁原301、潍麦8号和山农62G三个超高产小麦新品种(系)和对照品种鲁麦14为材料,采用"大田切片法"研究其在生育后期的冠层结构和产量变化.结果表明,与鲁麦14相比,三个超高产小麦品种(系)在生育后期旗叶、倒二叶和倒三叶都具有较高的光合速率,而且各品种下层的叶面积指数、群体的透光率和光能利用率明显高于鲁麦14;鲁原301、潍麦8号和山农62G品种的产量分别比鲁麦14提高8.6%、17.0 %、16.7%,差异均达到显著水平.说明超高产小麦具有较合理的群体结构,有利于叶片对光能的吸收、保持群体中下部叶片较高的光合能力、积累更多的有机物质,最终提高籽粒产量.     

玉米杂交种“棒三叶”光合性状的灰色关联度分析

应用灰色关联度分析方法,对玉米杂交种“棒三叶”光合性状间的相关性进行了分析。结果表明：与玉米杂交种“棒三叶”光合速率最为相关的性状是叶长,其后依次是长宽比、叶向值、叶面积、叶片干重、叶绿素含量、叶厚、比叶重、叶宽。玉米杂交种“棒三叶”光合性状间具有复杂的相互关系。     

种植密度对熟期不同夏玉米群体光合性能及产量的影响

在大田试验条件下,研究3个种植密度(67 500、82 500、97 500株/hm2)对早熟品种登海618和中晚熟品种登海605的群体光合性能及产量的影响。结果表明,随种植密度增加,单叶净光合速率下降,而群体光合速率、叶面积指数及冠层光合能力均增强,保证了群体光合产物的积累,使玉米总产量提高。两个品种均在97 500株/hm2密度下产量达到最大,且在早收获10 d的情况下登海618产量高于登海605,分别为13 840 kg/hm2和13 080 kg/hm2。随密度增大,登海605倒伏率显著提高,使其产量受到影响。     

沈爆3号在不同密度下的冠层结构和生理特征研究

在6个密度下研究沈爆3号的冠层结构、生理特征、产量和产量构成因素。结果表明,沈爆3号适合高密度种植且适应密度范围较大,密度在8.25万株/hm2时产量最高,分别比5.25万、6.00万、6.75万、7.50万、9.00万株/hm2增产21.96%、22.75%、11.50%、10.64%、7.92%,达到显著或极显著水平。在高密度下穗长、穗粗、行粒数、穗粒数、粒重、秃尖变化较小,单株产量维持较高水平。在9.00万株/hm2时达到最大叶面积指数(6.55),保持较大的叶面积指数和较长的持续时间。生育后期叶面积指数随密度增加而下降的速度较快,但密度在6.75万～9.00万株/hm2差异不大,高密度下仍可维持较高水平。不同密度之间穗位叶叶绿素含量存在微小差异,较低密度下最高叶绿素含量的出现时间较迟,而高密度下较早。增加密度使净光合速率下降,但较低密度下增密时下降幅度较大,3个高密度间下降幅度较小。     

增密、少耕与化控耦合对玉米产量及光合特性的影响

利用长期定位试验,设置密度(D₁：60 000株/hm²,D₂：90 000株/hm²)、耕法(T₁：少耕,T₂：常规耕作)与化控(R₁：喷化控剂,R₂：喷清水)三因素试验,分析不同处理玉米产量及其形成过程和冠层光合特性。结果表明,D₁条件下,T₁R₁处理子粒产量、穗粒数较T₂R₂处理显著增加27%～40.5%、19.6%～27.3%;D₂条件下,T₁R₁处理子粒产量、穗粒数较T₂R₂处理显著增加22.9%～24.9%、14%～21.3%。少耕和化控处理显著影响植株冠层结构,降低了玉米的植株高度、穗位系数、上部叶片的叶面积,提高了植株上层和中层叶向值及上部冠层的透光率;少耕和化控处理提高了叶片单位面积光能的吸收(ABS/CS0)、捕获(TR0/CS0),在高密度条件下表现明显差异。综上,在密植条件下,少耕和化控耦合优化了玉米密植群体冠层结构,增强了对光能的截获、吸收与传递能力,最终显著增加子粒产量。     

玉米冠层结构和群体光合特性对增密的响应

2018～2019年以陕科9号和大丰30为材料,设置4个密度4.5万、6.0万、7.5万和9.0万株/hm2进行田间试验,分析玉米冠层结构、光合性能以及产量构成指标,研究种植密度对玉米群体特征及产量的影响,确定陕北灌区玉米适宜种植密度。结果表明,两个品种子粒产量随密度增大呈先增加后降低的趋势,均在密度7.5万株/hm2时产量最高,两年平均产量分别为14.1 t/hm2和13.2 t/hm2。随种植密度增大单位面积穗数显著增加,穗粒数和百粒重减少。随着密度的增加,两个品种能够调节穗上中部叶倾角、株型变紧凑,穗位层接收到更多的光能,增加了群体光合速率,积累更多光合同化物,高密度条件下陕科9号协调形态结构和生理功能方面优于大丰30。适当增加密度配合耐密品种是陕北灌区春玉米增产的重要途径,密度7.5万株/hm2是该区玉米适宜种植密度。     

不同密度对超甜玉米产量、商品性及可溶性固形物含量的影响

以超甜玉米品种京科甜183、京科甜533为试验材料,设3.0万、3.75万、4.5万、5.25万、6.0万、6.75万株/hm2共6个密度处理,研究不同密度对超甜玉米生长、产量、商品特性及可溶性固形物含量的影响。结果表明,随种植密度增加,玉米产量逐渐增高,穗长、穗粗、一等穗率、特等穗率逐渐下降,乳熟期子粒可溶性固形物含量逐渐降低。京科甜183和京科甜533产量显著增加点分别在密度增加至5.25万和4.5万株/hm2时,随密度继续增加产量增幅不明显。密度增加至5.25万株/hm2时,京科甜183一等以上穗率开始显著降低;密度增加至6.0万株/hm2时,京科甜183穗长、京科甜533穗长和一等以上穗率以及两个品种子粒可溶性固形物含量开始显著降低。京科甜183密度以5.25万株/hm2为宜;京科甜533的密度应适当降低,以4.5万~5.25万株/hm2为宜。     

强化栽培下水稻穗分化期叶片光合速率与水分利用率的研究

 用超级杂交稻两优培九、Ⅱ优7954和国稻1号作为研究材料，比较SRI水稻穗分化期不同移栽密度叶片光合速率和水分利用率。结果表明，SRI水稻稀植后能保持一定的叶面积指数，随着移栽密度从1.95×105丛/hm2下降到0.75×105丛/hm2，群体透光率增加，各叶位(第9叶至第13叶)叶片的光合速率和水分利用率明显提高，蒸腾速率降低，抽穗整齐度下降，第9叶和第10叶的光合速率和水分利用率提高的幅度较大。在试验条件下，水稻强化栽培的产量在移栽密度为165×105丛/hm2 时最高。     

辽南地区不同种植形式与密度对玉米产量的影响

以中晚熟品种郑单958和晚熟品种丹玉405为试验材料,采用裂区设计,在3种不同种植形式和3种不同密度条件下,对玉米品种与密度、品种与种植形式互作的关系进行比较分析。结果表明,郑单958在二比空种植形式60 000株/hm²下产量最大,为11 726.71 kg/hm²;丹玉405在二比空种植形式49 500株/hm²下产量最大,为11 092.03 kg/hm²。郑单958和丹玉405在各自产量最高时,百粒重、穗行数和行粒数均最大,两个品种在二比空种植形式下功能叶的叶面积指数和净光合速率较高。     

化控剂对不同密度青贮玉米生长和产量的影响

以饲草2号为试验材料,设6.0万、6.75万、7.5万株/hm2共3个种植密度,于拔节期分别喷施多效唑、饱玉、矮跺垛3种化控剂,探究化控剂在不同种植密度下对青贮玉米生长和产量的影响。结果表明,与清水处理相比,3种化控剂均显著增加各时期叶片SPAD值。多效唑喷施明显增加株高、穗位高和叶面积系数,饱玉、矮跺垛喷施则使其降低。鲜物质产量和干物质产量在多效唑处理下较对照显著增加了2.2%和3.1%,饱玉、矮跺垛喷施后则显著减少了3.7%和3.8%、6.0%和5.7%。在7.5万株/hm2种植密度下多效唑处理获得青贮玉米最高鲜物质产量和干物质产量,分别达82 877 kg/hm2和26 189 kg/hm2。     

灌浆后期去叶对夏玉米生长发育及子粒含水率的影响

以郑单1002为材料,设置灌浆中后期(灌浆36 d)不同穗部及穗下不同数量的去叶处理,研究去叶后对玉米群体光合性能、冠层结构、产量以及子粒含水率等的影响。结果表明,穗部叶及穗部以下叶保留3~4片叶,产量不降低;去叶较多情况下表现为减产;不保留穗位叶较对照减产了12.36%,子粒千粒重下降是导致减产的主要原因。去叶后直接导致玉米群体叶面积指数下降,无截取散射略微增加;保留3~4片叶处理,叶片光合性能表现出一定补偿效应,净光合速率高于对照处理,羧化效率略有升高;去叶处理降低灌浆后期子粒含水率,不保留穗位叶片处理较对照处理相比,在灌浆44、52、60 d,子粒含水率分别下降了8.14、8.75、17.84个百分点。     

宽行窄幅错位密播种植方式对夏玉米光合特性及产量的影响

以登海618为试材,常规等行距种植方式为对照,设置不同种植密度、宽窄行种植、行间错位,比较研究宽行窄幅错位密播种植方式对夏玉米光合特性及产量的影响。结果表明,宽行窄幅错位密播种植方式下夏玉米叶面积指数和群体干物质积累量随着种植密度的增加而增加,叶片净光合速率逐渐降低;与对照相比,密度为86 625、101 055株/hm~2时叶片后期衰老缓慢,维持较高净光合速率的时间较长,花后群体干物质积累较多,各器官干物质运转率和对子粒贡献率较高。Richards模型解析表明,宽行窄幅错位密播种植方式下密度为86 625、101 055株/hm~2时达最大灌浆速率的时间较早,起始势和最大灌浆速率较高,子粒灌浆活跃期和灌浆速率最大时的生长量均偏低,植株空秆率较低,分别比对照显著增产5.61%、12.29%。密度为101 055株/hm~2时穗长、穗粗、行粒数、百粒重、穗粒重均比对照偏低,较高的有效收获穗数足以弥补劣势,使子粒获得高产。     

Wx基因对灌浆期小麦不同叶位叶片光合特性的影响

为了解Wx基因对小麦光合作用的影响,对8个小麦Wx近等基因系的不同叶位叶片光合参数进行了测定和分析。结果表明,小麦叶片净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率在叶位和基因型间均有极显著差异,缺失单个Wx基因使叶片光合参数下降,且降幅表现为Wx-D1Wx-A1Wx-B1;胞间CO2浓度不影响光合作用,不同叶位叶片光合参数明显呈旗叶倒二叶倒三叶,但WxABD(糯小麦)光合参数在叶位间没有显著差异;Wild type和WxABD总体光合能力和产量相对较高。以上结果说明,Wx基因的缺失会引起叶片光合能力下降,不利于小麦产量形成。