种植密度对冀中南地区不同夏玉米品种LAI和灌浆特性的影响

为明确不同种植密度下玉米品种各生育时期群体叶面积指数(LAI)和籽粒灌浆之间的关系,揭示不同密度对群体LAI和灌浆特性的调控机制。选用冀中南地区3个高产玉米品种,研究了6种种植密度对不同生育时期群体LAI和灌浆特性的影响。结果表明:3个品种LAI在整个生育期内均呈先升高后下降的趋势,在吐丝期达到顶峰,吐丝期以后开始下降。3个品种各生育时期LAI均随密度的增加而升高,在相同的密度水平下,衡玉1182群体LAI要大于郑单958和先玉335,表现出较强的耐密性。玉米产量与LAI呈二次函数关系,郑单958、先玉335和衡玉1182最适LAI分别为3.252,3.193,4.125。3个品种吐丝期最大LAI与种植密度均呈极显著相关,最大LAI随密度增加而直线增加。3个品种玉米籽粒的百粒质量均随灌浆进程呈现出慢-快-慢"S"形变化,各品种籽粒灌浆速率在整个籽粒发育过程中呈单峰抛物线型变化,最大灌浆速率出现在授粉后30 d左右,不同品种各处理最大灌浆速率均表现为低密度中密度高密度,且低密度籽粒灌浆速率要高于中、高密度。在达到最大灌浆速率后,衡玉1182灌浆速率下降速度要快于郑单958和先玉335。各密度下群体籽粒灌浆过程均可用Logistic方程模拟,将各品种灌浆过程划分为粒重渐增期、线性灌浆期和缓增期,相同密度水平下,衡玉1182籽粒灌浆速率最高峰值(Gmax)和籽粒灌浆速率平均值(Gmean)要大于郑单958和先玉335,活跃灌浆期(D)则小于郑单958和先玉335,3个品种不同灌浆时期平均灌浆速率表现为衡玉1182先玉335郑单958。3个品种随着种植密度的增加,穗长、穗粗、行粒数、穗行数和千粒质量均表现下降的趋势,秃尖呈现上升的趋势。衡玉1182是在82 500株/hm2时达到了产量的最大值,郑单958和先玉335种植密度是75 000株/hm2时产量最大,最大产量3个品种表现为衡玉1182先玉335郑单958。     

不同种植密度对超高产稻田春玉米产量性状及光合生理特性的影响

通过不同种植密度对“紧凑型”品种超试1号的群体光合生理性能及产量性状进行研究.结果表明,在6.75 ～ 9.75万株/hm2密度范围内,随着种植密度的增加,群体叶面积指数(LAI)显著增大,光合势(LAD)增加,冠层的光合有效辐射(PAR)的截获率增大,但叶片叶绿素相对含量(SPAD)降低和比叶重(SLW)下降;在灌浆...     

皖北地区不同种植密度对玉米叶片生长及产量的影响

为摸清皖北地区不同株型玉米品种适宜种植密度,选用生产上目前推广较好的紧凑型玉米品种‘中单909’、‘郑单958’以及半紧凑玉米品种‘农大108’、‘隆平206’,分析其不同种植密度条件下叶片生长以及籽粒产量变化规律。试验结果表明：展开叶的生长速度玉米植株从基部到顶部均表现为从快到慢、接着从慢到快、再从快到慢的变化趋势。种植密度对玉米植株的不同叶组间出叶的速度影响非常小,对玉米植株的最长和最宽叶片的叶序、叶片宽度和长度影响较大。不同种植密度间,在生育前期各玉米品种单株叶面积差异较小,在生育中、后期均表现出随着种植密度的增加而逐降趋势,在高密度种植差异缩小。方差分析结果表明不同种植密度、不同品种及品种与种植密度互作间籽粒产量差异均达到极显著水平。供试的4 个品种在皖北地区夏播条件下适宜种植密度：‘郑单958’、‘中单909’、‘隆平206’、‘农大108’应分别控制在60000~75000、60000~75000、60000~75000、45000~60000 株/hm2,最适种植密度分别为67500、75000、60000、52500株/hm2。     

种植密度对夏玉米茎秆维管束结构及茎流特性的影响

选用不同耐密型品种农大108和郑单958,设置3个种植密度,研究了种植密度对夏玉米基部第3茎节维管束显微结构和茎流速率的影响。结果表明,随种植密度增大,两品种基部茎节的横截面积、大小维管束数目和面积均显著减小,并导致总维管束数目和面积减小。两品种对种植密度的敏感度存在显著差异,农大108比郑单958受高密度影响更大。种植密度增加后,两品种茎流速率及8:00至17:00的总茎流量均显著减小,其中郑单958的降幅小于农大108;茎秆维管束的运输效率均有所提高,郑单958的升高幅度大于农大108。相关分析表明,两品种8:00至17:00的总茎流量与基部茎节的大维管束总面积呈显著正相关。郑单958具有在较高密度下较大幅度提高维管束运输效率的能力,表现出在维管束结构、茎流速率、总茎流量及运输效率上的优势,这可能是其具有较强耐密性,密植后仍能获得高产的原因之一。     

不同玉米品种最佳密度研究

本研究采用了3个玉米品种。5个密度处理在中等地力条件下进行密度试验。结果表明：品种和密度是影响产量的主要因素，且品种与密度的互作效应不显著。不同密度之间的产量差异达到极显著。供试品种的耐密性有一定的差异。铁单12的产量开始随密度的增加而提高，再继续增加密度，产量不再上升。在试验密度范围内，辽单35、丹玉39的产量随密度的增加而增加。通过对植株叶面积、LAI、叶绿素含量等生理指标的观测得到如下结论：随密度的增加，群体内单株叶面积降低。LAI、叶绿素含量开始随密度增加而增加，达到一定值后，随密度增加而下降。尤其在生长后期，下降趋势更加明显。     

高密度种植条件下去叶对不同株型夏玉米群体及单叶光合性能的调控

当前玉米产量的提高部分归因于种植密度的增加,但过高的种植密度使冠层中下部叶片光照条件变差,致使单株生长速率降低。因此,如何缓解该条件下群体光合与单株光合性能的矛盾成为当前玉米高产栽培中急需解决的问题。为此,在种植密度为105 000株hm–2的大田试验条件下,研究了紧凑型玉米品种郑单958及半紧凑型玉米品种金海5号的群体光合速率(CAP)、叶面积指数(LAI)、穗位叶净光合速率(Pn)及抗氧化酶活性等对不同程度去叶的响应,以期为高密度栽培条件下稳定或提高单株生产力探讨新的技术途径,同时也为耐密高产品种选育提供借鉴。开花后3 d分别2个品种做不同程度去叶处理,包括去除植株顶部2片叶(S1)、4片叶(S2)、6片叶(S3),以不去叶植株为对照(S0)。结果表明,去叶可显著改善玉米生育后期群体透光率(LT),然而S2和S3处理显著降低了LAI,增加了生育后期的漏光损失,不利于光能利用率的提高,致使其实际光化学效率(ΦPSII)和最大光化学效率(Fv/Fm)较低;去除植株顶部两片叶(S1)可显著提高籽粒灌浆期间CAP并延长LAI高值持续期,形成较高的籽粒产量,而过度去叶(S2和S3)则显著降低产量;花后52 d,郑单958 S1处理CAP较对照升高12.49%,而金海5号则升高23.08%;随去叶程度的增强,花后0~26 d内各去叶处理穗位叶Pn、气孔导度(gs)和叶绿素含量明显升高,均显著高于S0,但之后S1处理表现出较优的单叶光合特性。S1处理穗位叶自花后13 d起保持较高的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性及较低的丙二醛(MDA)含量。可见,高密度种植条件下,去除植株顶部2片叶可有效调控两株型玉米生育后期群体光合速率、穗位叶光合特性及活性氧清除能力,能较好地协调高密度群体与个体的关系,获得较高的籽粒产量,且对半紧凑型品种金海5号调控效果更明显。     

不同密度对农大486群体结构的影响

采用随机区组试验，研究了不同密度对紧凑型品种农大486群体结构的影响。结果表明，随着密度的增加，群体的最大叶面积指数增加，但增加到一定值后，其增加幅度逐渐减小。随密度越大，群体内光的分布越不均匀，且在中部影响最大；随着密度的增加，光合势和叶面积衰亡速率逐渐增加，抽雄一成熟净同化率逐渐降低；随着密度的增加，群体干物质积累增加，但随密度的增加，干物质增加速率逐渐变小。     

春玉米叶面积系数动态特征的密度效应

为进一步明确春玉米不同密度群体叶面积系数(LAI)特征参数的密度效应,以吉单209和郑单958为材料,于2005年和2006年在东北春玉米区(吉林)分别设置4.5~10.5万株 hm^-2 5个密度和3.0~12.0万株 hm^-2 7个密度处理试验,应用作物高产群体相对LAI动态普适模型方程y= (a+bx)/(1+cx+dx²)模拟分析不同密度对LAI动态特征参数的影响。结果表明,春玉米群体最大LAI在3.0~12.0万株hm^-2范围内随密度增加呈近似直线增大趋势,而最大LAI出现的时间随密度增加而提早;将LAI数据相对化处理后,不同密度群体的LAI差异在最大LAI之后较之前表现明显,高密度群体较低密群体LAI衰减迅速。全生育期平均LAI随密度增加呈显著线性增大趋势,而平均LAI与最大LAI的比率则随密度增加呈显著线性减小趋势。密度对模拟方程各参数均有不同程度的影响,相邻密度差异不明显,间隔3.0万株 hm^-2的差异显著;不同参数变化趋势不同,其中参数a接近“0”,受密度影响不大;b、c均随密度的增加而减小,d随密度的增加而增大。全生育期群体LAI变化速率呈“N”形变化趋势,且与群体LAI变化及生育期对应,高密度群体LAI增加及衰减的速率均大于低密度群体,拔节期和大喇叭口期为密度响应敏感期。由此可见,密度对春玉米全生育群体LAI动态具有调节作用,尤其群体LAI变化速率、最大LAI及其到达的时间、平均LAI及其与最大LAI的比率等重要特征参数对密度响应较为敏感,可作为对春玉米群体密度调控的参考指标。     

不同密度下棉花群体光辐射空间分布及生物量和纤维品质的变化

【目的】研究不同密度群体棉花生育期、光合有效辐射(PAR)分布、叶面积指数(LAI)和干物质累积特征值的差异。【方法】供试品种为转Bt(Bacillus thuringiensis)基因杂交种中棉所75(CCRI 75)和常规品种鲁棉研28(SCRC 28),2012和2013年密度处理为1.5万、5.1万和8.7万株·hm~(-2)。【结果】不同密度群体在棉花不同生育期PAR存在显著差异,且冠层光透射率随密度增加而减少,不同种植密度的棉花群体冠层株型结构各不相同,不同群体棉花茎叶的空间分布决定PAR的分布;LAI随生育进程呈现出开口向下的抛物线,不同的密度群体LAI均在播种后60 d左右开始快速增加,100 d或110 d后LAI开始急速下降;随密度增加最大生物量累计值减少,且营养器官占单株总干物质的比例增加,而生殖器官所占比例下降;密度显著影响马克隆值大小,高密度下马克隆值最大。【结论】本研究为棉花田间管理、合理密植提供理论依据。     

种植密度对夏玉米品种株型及产量性状的影响

为了阐述不同玉米品种株型及产量性状对密度响应,以目前生产上广泛种植的6个品种(‘郑单958’、‘先玉335’、‘伟科702’、‘浚单20’、‘金海5号’、‘利民33’)为材料,研究4个种植密度(60000、90000、112500、127500株/hm2)下不同品种株型和产量性状的变化。结果表明:6个品种棒三叶面积及茎粗系数均随着密度增加而减小,但减小幅度在不同品种或不同叶位存在差异。产量构成因素如穗长、穗粗、穗行数、行粒数、穗粒数和千粒重随着密度增加而减小。4个种植密度中,‘金海5号’、‘伟科702’、‘郑单958’在密度为90000株/hm2时产量为最高;其他3个品种随密度增加,产量降低。回归分析发现在10个已知影响玉米产量因素中,穗粒数对产量的直接影响最大,其次为行粒数。     

不同种植密度和品种对夏玉米物质生产和产量构成的影响

以郑单309、郑单326、郑单958和中玉303等玉米品种为研究对象,在7个种植密度（6.00×10⁴、6.75×10⁴、7.50×10⁴、8.25×10⁴、9.00×10⁴、9.75×10⁴和10.50×10⁴株/hm²）条件下进行田间试验,研究不同种植密度和品种对夏玉米生育期内群体物质累积量和产量构成的影响。结果表明,高密度下株高和穗位高表现出明显优势,中玉303和郑单958的株高和穗位高表现相对较高。随生育期推进,植株群体干物质量显著增加,花前、花后和成熟期干物质量均随密度增加而显著增加,成熟期中玉303和郑单958的干物质量较郑单326和郑单309平均提高16.1%,花后干物质量占成熟期的比重以6.00×10⁴株/hm²密度处理下最高,为58.68%,以郑单958最高。随密度增加,成熟期千粒重显著下降,产量明显提高,10.50×10⁴株/hm²密度处理最高,为14.49t/hm²,中玉303产量最高,较郑单309和郑单326平均增加16.3%。由此可见,在本试验条件下,选用中玉303,以10.50×10⁴株/hm²密度种植,可提高玉米植株花后物质生产量,促进花后物质分配,实现夏玉米高产。     

不同株型玉米灌浆期穗位叶可溶性糖含量和子粒淀粉积累关系的研究

为研究不同种植密度对两种株型玉米灌浆期间子粒积累的影响,于2010年在大田试验条件下,分析不同密度处理下紧凑型玉米郑单958和平展型玉米丰禾1号灌浆期功能叶可溶性糖含量及子粒淀粉积累的变化。结果表明,灌浆期各密度处理下的两种株型玉米穗位叶可溶性糖含量及子粒直链淀粉、支链淀粉和总淀粉积累均呈上升趋势。灌浆后期,郑单958和丰禾1均在低密度处理(4万株/hm2、5万株/hm2)下穗位叶可溶性糖含量最高,丰禾1直链淀粉在6万株/hm2处理最高,支链和总淀粉含量及淀粉产量在5万株/hm2处理最高,郑单958的直链、支链及总淀粉含量和淀粉产量均在6万株/hm2处理最高。     

在植株不同水平距离处垂直断根对夏玉米产量形成和籽粒库容特性的影响

以高产夏玉米品种郑单958(浅根型,ZD)和登海661(深根型,DH)为材料,于大喇叭口期(V12)分别在距离植株两侧10 cm、20 cm、30 cm处垂直断根,断根深度60 cm,以不断根处理为对照,共设计8个处理(ZDCK、ZD10、ZD20、ZD30;DHCK、DH10、DH20、DH30),研究了玉米植株两侧不同水平距离处根系对夏玉米籽粒灌浆及产量形成的调控作用。结果表明,ZD10、ZD20与DH10、DH20分别切断24.81%、11.69%与16.82%、7.52%的根系;ZD30与DH30各指标与CK间无显著差异,ZD10、ZD20产量分别下降13.09%、9.10%,显著大于DH10、DH20的产量降幅(9.81%、4.64%),其产量下降原因主要是断根后两品种的穗粒数与千粒重降低,其中ZD20、ZD10穗粒数与千粒重较ZDCK分别下降4.90%、5.60%和4.37%、7.88%,DH20、DH10穗粒数与千粒重较DHCK分别下降3.38%、5.15%和1.15%、4.97%;断根后两品种实际库容与结实率均有不同程度下降;到达最大灌浆速率时的天数(T_(max))、灌浆速率最大时的生长量(W_(max))、最大灌浆速率(G_(max))、籽粒灌浆活跃期(P)、灌浆速率也均下降,断根处理对浅根型品种郑单958的影响更为显著。     

氮肥用量对两种不同类型玉米杂交种物质生产及氮素利用的影响

旨在探明东北春玉米不同类型杂交种物质生产及氮素利用特征及其与产量的关系。本文以不同类型杂交种代表性品种郑单958(ZD958,Reid×唐四平头模式)和先玉335(XY335,Reid×Lancaster模式)为试验材料,2014年和2015年设置5个氮肥水平[0 kg hm–2(N0)、100 kg hm–2(N1)、200 kg hm–2(N2)、300 kg hm–2(N3)和400 kg hm–2(N4)]和2个种植密度(67 500株hm–2和90 000株hm–2)试验,比较研究了不同类型玉米杂交种干物质与氮素积累、运转及氮素利用的差异规律。结果表明,两年XY335品种的最高籽粒产量均高于ZD958,最优氮肥施用量明显降低4.8%~10.6%;相比ZD958,不施氮处理,两种种植密度下XY335品种干物质积累能力及物质运转效率都明显降低,而施氮条件下XY335品种的干物质积累量、花后干物质量及干物质运转效率均增加,同时增幅随着施氮量增加逐步提高,且在高密度条件下优势更为明显。开花期XY335叶片与茎鞘氮素含量显著高于ZD958(P0.05),而成熟期由于其较高物质的运转效率表现出明显较低的数值,籽粒氮素含量在高密度下差异较小,而低密度条件下相对ZD958显著提高(P0.05)。施氮条件下XY335品种花前、花后氮素积累量和氮素积累总量均高于ZD958,其中叶片中氮素的转运对籽粒的贡献率显著较高(P0.05)。两种种植密度处理最优施氮条件下XY335氮素利用效率和氮素吸收效率均显著高于ZD958(P0.05),而氮农学利用率和氮肥偏生产力差异不显著。可见,高密度条件下XY335类型品种表现出明显较高的物质积累能力以及花后物质运转对籽粒的贡献率,获得较高的氮素利用效率,表现出明显高氮高效的品种特征,因此生产上建议,东北春玉米区高密度种植条件下该类型品种在较高氮肥施用量时易获得高产高效。     

玉米雌穗分化与籽粒发育及败育的关系

以郑单958 (ZD958)和登海661 (DH661)为试材,比较研究了4.5、7.5、10.5万株hm^-2三个种植密度下,雌穗分化与籽粒发育及败育的关系。结果表明,密度对玉米雌穗原基开始分化的时间无影响(不同密度下,穗原基均在播后28~29 d左右开始分化),对吐丝期分化的小花总数影响很小。但是高密度推迟了雌穗的分化进程,增加了败育花和未受精花的数目,导致正常成熟小花数目的降低。与低密度相比,高密度下DH661正常小花数减少了100.0个,ZD958减少了76.4个。高密度加大了雌雄穗吐丝开花间隔,降低了吐丝植株的比例(DH661吐丝植株占93.64%;ZD958的占81.80%),推迟了吐丝时间,使单株吐丝量减少,散粉持续时间缩短,导致败育增加。正常受精的小花在灌浆期也会发生籽粒败育,尤其是在花后10 d左右败育严重。相关分析表明,玉米最终的穗粒数与开花期以及花后10 d、20 d的冠层底部透光率相关性显著,花败育率与开花前冠层底部透光率显著负相关。     

施钾量对高产夏玉米抗倒伏能力的影响

倒伏是玉米高产的重要限制因素之一。本研究旨在探讨施钾量对高产夏玉米抗倒伏能力的影响,为钾肥科学施用提供科学依据。选用登海661 (DH661)和郑单958 (ZD958),设置6个施钾水平,研究高产条件下施钾量对夏玉米基部茎节穿刺强度、伤流量和产量的影响,并观察基部第3茎节显微结构。结果表明,施钾肥能显著提高茎秆的穿刺强度,DH661和ZD958最大提高幅度分别为17.9%和25.57%,但不同茎节提高幅度不同。伤流液的强度随着施钾量的增大先增加后减小,开花前促进作用大,吐丝期DH661和ZD958施钾180 kg hm^-2时最高,分别比对照提高24.30%和29.68%。单位面积内维管束增加,特别是小维管束增多是提高茎秆穿刺强度的关键。施钾肥可以显著提高玉米产量,随施钾量的增加,籽粒产量呈先增高后降低的趋势,DH661和ZD958分别在施钾180 kg hm^-2和240 kg hm^-2时达到最高产量。     

不同株高玉米品种部分群体质量指标对种植密度的反应

试验采用双因素裂区设计,主处理选先玉335、郑单958和高优1号3个不同株高品种,副处理设45000,53250,61500,69750和78000株/hm25个密度,从产量及其结构、叶面积动态、干物质积累与分配、库源关系和群体整齐度等方面研究阐述了不同株高紧凑型玉米品种群体质量指标在密度影响下的变化特点。结果显示,穗粒数、株高整齐度、单株干重、结实率、籽粒库充实度、粒叶比和产叶比等指标因密度处理的变异系数均呈现高秆品种大于中秆、中秆大于矮秆的规律性变化;生育后期叶面积衰减速率,源与库的相对地位、其平衡关系因密度处理的变化趋势也以品种株高不同而不同。高秆品种适宜密度和经济系数低,群体质量易受增密的负作用影响;矮秆品种对密度反应相对迟钝,但单株生产力有限;中等株高品种合理密植,花后干物质积累量大、理论产量高,对密度反应适中,是夏玉米理想的品种类型。     

遮荫对玉米茎秆形态特征、穿刺强度及抗倒伏能力的影响

大田条件下,研究遮荫处理对玉米不同类型品种的茎秆形态特征及抗倒力学强度的影响。结果表明:稀植大穗品种JK519对弱光胁迫反应较为敏感,遮荫处理后玉米株高和穗位高均显著下降,叶面积指数降低。基部节间缩短、直径变小,单位节间长干质量减少。茎秆穿刺强度在30%和60%遮荫条件下分别下降36.4%和66.0%,田间倒伏率严重。而紧凑耐密品种CS1在遮荫30%胁迫下穗位高、LAI下降不明显;节间缩短,但直径和单位节间长干质量变化不大;穿刺强度仅下降5.9%,田间倒伏较轻;在遮荫60%胁迫下,穿刺强度明显下降,倒伏加重。同时各个品种均随遮荫程度的增加,最终玉米产量、收获穗数、单穗粒数和千粒重明显降低。因此,30%遮荫处理(弱光胁迫)可推荐作为玉米高产抗倒品种茎秆力学强度鉴定和筛选条件之一。     

Responses of carbon metabolism and antioxidant system of summer maize to waterlogging at different stages

A field experiment was performed to explore responses of carbon metabolism, antioxidant system and endogenous hormone content of summer maize hybrids DengHai605 (DH605) and ZhengDan958 (ZD958) to waterlogging at the third leaf stage (V3), the sixth leaf stage (V6) and the 10th day after the tasselling stage (10VT). Results showed that waterlogging significantly decreased the contents of zeatin riboside (ZR), indole‐3‐acetic acid (IAA) and gibberellic acid (GA), compared to those of CK. However, leaf abscisic acid (ABA) content was significantly increased by waterlogging at different stages, with the most significant increase was found in the treatment of waterlogging at V3 (V3‐W), with an increase of 30% and 29% for DH605 and ZD958, respectively. Waterlogging significantly decreased antioxidative enzyme activities, accelerating leaf senescence, resulted in the disorder of leaf gas exchange parameters and chlorophyll fluorescence parameters. In addition, waterlogging decreased key enzyme activities of carbon metabolism (ribulose bisphosphate carboxylase and phosphoenolpyruvate carboxylase), with the most significant reduction in V3‐W, with a decrease of 46% and 49% for DH605, and 53% and 55% for ZD958, respectively. Visibly, waterlogging disturbed carbon metabolism, affected plant endogenous hormone content, accelerated leaf senescence and eventually resulted in a significant reduction in photosynthetic characteristic and grain yield. V3 was most susceptible to waterlogging, followed by V6 and 10VT.