群体结构对玉米冠层特征,光合特性及产量的影响

研究了不同群体条件下玉米杂交间种闽单８８各生育时期叶面积系数,净同化率,作物率的变化以及群体内的光分布特点。结果表明：在高产栽培条件下,该品种的适宜种植密度为６．７５－７．５万株／ｈｍ＾２。最大叶面积系数为４．０左右。     

大垄双行种植玉米群体冠层结构及光合特性的解析

通过采用大垄双行的种植方式,在不同密度下对3种株型的玉米建立不同的群体冠层结构,并测定了其光合特性。结果表明:大垄双行种植玉米可改善冠层中下层叶片的光照条件,提高叶绿素含量,可使中下层叶片光合速率增加5%～10%,气孔导度增加10%左右。     

高产玉米群体的冠层结构及光合特性分析

以紧凑型高产玉米品种郑单958为试验材料,用红外气体分析仪和冠层分析仪测定并比较了不同密度下玉米群体的冠层结构和光合特性。结果表明:高产玉米群体的产量增加源于肥水管理与综合栽培技术创建了合理的群体冠层结构,在追求较高的叶面积指数且使之尽早达到最佳状态、减少前期光能漏射损失的同时,保证了叶片维持较长的功能期,尤其在吐丝至乳熟期间。高产玉米群体在大喇叭口期至吐丝期叶面积指数(LAI)为4.0～4.6,乳熟期不低于3.2,吐丝期平均净光合速率(CO2)为31.2μmol/(m2.s)。     

播种深度对夏玉米冠层结构及光合特性的影响

选用郑单958(ZD958)和先玉335(XY335)为试验材料,设置3、5、7、9 cm 4个播深处理和4个播种深度混播的播深不一致处理(U),研究播种深度对夏玉米冠层结构、光合特性和产量的影响。结果表明,播深不一致显著降低株高、穗位高、果穗长度等性状整齐度,影响群体冠层结构,ZD958和XY335的产量较3、5 cm播深分别下降2.6%、3.2%和0.9%、3.9%。播种过深,整个生育期内的植株性状整齐度和叶面积指数较低,穗位高及底层透光率增加;SPAD值及比叶重较低,净光合速率和单株干物质积累下降。ZD958和XY335播深9 cm的产量较3、5 cm播深分别下降5.9%、6.4%和6.1%、8.8%。播深7和9 cm,夏玉米群体密度降低,冠层透光率增加,但其叶面积指数、SPAD值和比叶重降低,净光合速率和单株干物质积累下降,最终降低夏玉米产量。     

春玉米超高产群体冠层结构的研究

以紧凑型玉米新品种内单314为材料,通过超高产栽培和普通高产栽培的比较,对超高产玉米的冠层结构和叶片光合特点进行了研究。结果表明:①超高产栽培条件下,内单314最大LAI(叶面积指数)达6.95,其全生育期内LAI维持在6以上的时间在40d以上;全生育期总LAD(光合势)比普通高产群体高74.85万m2/(d·hm2)。②与普通高产玉米相比,超高产玉米群体内个体空间分布更加合理,叶片功能期延长,株型更加紧凑。超高产群体冠层截获的PAR(光合有效辐射)比普通高产群体高25μmol/(m2·s),且超高产群体中散射PAR占入射PAR的比例高于普通高产群体,群体内光分布较为合理,提高了光能利用率。③与普通高产群体相比,超高产栽培条件下玉米叶片的Pn(光合速率)和WUE(水分利用效率)高,而Tr(蒸腾速率)较低,植株穗位及穗位上部叶片的Pn和WUE高于普通高产栽培,而穗位下部叶片无明显差异。     

不同覆膜方式对春玉米超高产群体冠层垂直结构的影响

在不同覆膜方式下对春玉米超高产田的冠层垂直结构与产量进行了系统研究。结果表明：行间覆膜可使春玉米超高产群体的植株叶片功能期延长、LAI和LAD增大、Pn和叶绿素提高,冠层内光分布均匀合理,能截获更多的光合有效辐射量,透光率增大,避免下层叶片早衰,提高光合能力,获得更大产量。不同覆膜处理在冠层各层中对叶片功能期、LAI、LAD、Pn、光合有效辐射量及透光率均表现为行间覆膜>行上覆膜>不覆膜,这一规律与各处理对产量的影响一致。     

氮肥对夏玉米冠层结构及光合速率的影响

在不同施氮量和施氮时期条件下对夏玉米冠层结构及光合速率进行研究。结果表明,对于不同施氮量和施氮时期,夏玉米冠层内不同部位叶向值表现为上层>中层>下层。基施氮180 kg/hm²的处理各层叶向值均大于其他处理;拔节期施氮75 kg/hm²的处理各层叶向值表现最大。各处理冠层内光合速率以上层>中层>下层,在吐丝期达最大值;在吐丝期表现为基施氮180 kg/hm²处理>拔节期施氮180 kg/hm²处理>大喇叭口期施氮180 kg/hm²处理;拔节期施氮75 kg/hm²处理>基施氮75 kg/hm²处理>大喇叭口期施氮75 kg/hm²处理;到灌浆中期基施氮180 kg/hm²处理下降程度大于其他处理。对光合速率和叶向值进行相关性分析表明,吐丝期光合速率与叶向值呈正相关关系。     

品种、空间布局及种植密度对春玉米冠层结构、物质生产及产量的影响

试验以农华101、先玉335及郑单958为材料,通过空间布局及种植密度塑造不同的冠层结构,分析其对玉米物质生产、转运及产量的影响。结果表明,不同品种的叶面积指数(LAI)及冠层透光率(DIFN)差异显著,以郑单958表现较好,常规种植与簇生种植的LAI差异不显著,冠层透光率以常规种植较好;随着密度增加LAI升高,冠层透光率随之降低。不同品种成熟期干物质生产以先玉335较高,空间布局差异不显著,随密度增加干物质生产能力提高;花后物质生产以先玉335较高,簇生种植高于常规种植,随密度增加花后物质生产能力升高;叶茎转运量以郑单958较大,常规种植转运量较多,随密度增加叶茎转运量提高。品种间产量差异显著,郑单958显著高于其他品种;常规种植与簇生种植产量无显著差异;各密度处理产量差异显著,高密度中密度低密度处理。     

双重化控对春玉米不同密度群体冠层结构的影响

在大田栽培条件下,以京单28和先玉335为试验材料,设置5个密度梯度,分别于6叶期和9叶期叶面喷施膦酸胆碱合剂(ECK)和聚糠萘合剂(PKN),研究双重化控对春玉米群体冠层结构的影响.结果表明,随密度的增加,叶面积指数(LAI)、平均叶倾角(MTA)、株高、穗位高上升,透光率降低,冠层结构恶化.双重化控显著降低了高密度下(7.5万～10.5万株/hm²)LAI、穗下叶面积百分比,增加了MTA,提高了下层的通风透光性;缩短了穗下节间长,拉伸穗上节间长,改善了中上部的冠层结构;改善了玉米的穗部性状,显著提高了高密度下的玉米产量,京单28和先玉335产量增幅分别为9.76%～13.00%和10.95%～12.08%.研究表明,双重化控使玉米群体冠层结构得到合理优化,通风透光增强,使高密条件下植株个体维持较高的光合生理活性,产量同步提高.     

不同耕作方式对玉米叶片冠层光合特性的影响

以郑单958为试验材料,在已经定位研究28年留茬深松(DT)、免耕(NT)、翻耕(PT)和传统耕法(CT)的基础上,探讨不同耕作方式对玉米叶片光合特性的影响。结果表明,不同耕作方式下玉米叶片的净光合速率(Pn)处理间存在差异,DT处理比NT、PT和CT分别高8.78%、25.50%和48.13%,NT处理比PT和CT分别高15.38%和16.00%,PT处理比CT高0.54%,DT和NT处理分别与CT差异达显著水平(p<0.05),其他处理间差异不显著(2010年);气孔导度(Gs)、胞间二氧化碳浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)和水分利用效率(WUE)处理间存在差异,差异不显著。     

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。     

春玉米果穗性状对种植密度的响应研究

2015~2016年,选用耐密、适应性广的高产品种先玉335、郑单958和KX3564为试验材料,设置从15 000~180 000株/hm~2不同密度处理,研究种植密度对玉米产量及果穗性状的影响。结果表明,在不同种植密度下,各品种产量均随着密度呈先增加后减少的趋势,符合二次曲线关系。由拟合方程得到最高产量为19 259.55 kg/hm~2,低于实际最高单产,3个品种连续两年在90 000株/hm~2密度下获得最高产量。相关分析显示,单穗粒重、行粒数与产量呈极显著正相关。随着密度的升高,穗行数、行粒数、穗长、穗粗、单穗粒重下降,秃尖长增加;百粒重、单穗粒重与密度呈一般线性关系,且都呈极显著负相关。在保证合理密植条件下,通过协调好穗长与行粒数、穗粗与行粒数、百粒重与穗行数之间的关系,可以在当前密度下获得高产。     

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。     

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。     

华北地区夏玉米理想株型研究

以紧凑型玉米品种郑单958为材料,使用金得乐(EC)化控试剂,在不同密度条件下对紧凑型玉米的群体结构进一步优化,以挖掘夏玉米的增产潜力。试验设3个密度,每个密度设4个EC试剂叶面喷施处理,不喷施为对照(CK)。结果表明,不同化控处理下,6叶展期叶面喷施EC试剂2.25 mL/L与对照差异不明显;6叶展期喷施2.25mL/L、12叶展期喷施1.5 mL/L夏玉米株高、穗位高降低,叶茎夹角增大,穗位层叶间距缩小,株型趋向平展型;6、8叶展期分别叶面喷施1.5 mL/L夏玉米株高降低不明显,穗位高降低,单株叶面积、叶茎夹角缩小,株型更为紧凑。分析结果表明,在高密度条件下调整株型是解决群体结构郁闭突破点,确认整体紧凑、穗位低、穗下层叶间距小、穗位层及穗上层叶茎夹角小、叶间距大、群体结构持续时间长为理想株型。     

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。     

播期、收获期对玉米生长发育及冠层性状的调控

采用均匀试验设计,研究6个播期配合6个收获期对郑单958和伟科702生长发育、株型结构和产量性状的影响,通过播期、收获期调控实现高产。结果表明,冀中地区6月12日前播种,玉米抽雄和吐丝持续时间更为集中,播期每推迟3 d,抽雄和吐丝日期后推1 d;继续推迟播期,抽雄和吐丝日期后推4~5 d。2014年6月12日播种处理吐丝期冠层温度最高,不利于玉米授粉;6月15日后播种穗位叶SPAD值降低,尤其是生育后期伟科702叶片SPAD值降低幅度较大。播期对株高、穗位高和基部茎粗影响较大,播期与收获期对产量及其构成影响均显著,穗粒数随播期推迟而降低,千粒重随生育期延长而提高。经回归分析得出,夏玉米每提早播种1 d,产量平均增加98.4 kg/hm2;每推迟收获1 d,平均增产103.3 kg/hm2。郑单958获得较高产量的播期、收获期最佳组合为6月6日至6月12日播种,10月4日至10日收获。     

不同春玉米品种干物质生产和子粒灌浆对种植密度的响应

以中单909(ZD909)、吉单209(JD209)和内单4号(ND4)为材料,设置5个种植密度,研究不同种植密度下春玉米子粒产量、干物质积累和灌浆特性的响应特征。结果表明,3个品种的子粒产量均随种植密度提高呈先增加后下降趋势,ZD909在各密度下的产量均高于JD209和ND4。ZD909在9.00万株/hm2下达到最高产量,JD209和ND4在6.75万株/hm2下达到最高产量。群体干物质积累量随密度增加而显著提高,但收获指数呈下降趋势。随密度的提高,ZD909的干物质递增幅度高于JD209和ND4,收获指数下降幅度小于后两个品种。子粒最大灌浆速率、灌浆持续时间均随种植密度的增大而减小,ZD909灌浆持续期、活跃灌浆期均显著长于JD209和ND4。ZD909的生产力受种植密度的不利影响程度低于JD209和ND4,密植增产潜力大。