夏玉米光合势与种植密度关系研究Word文件下载.docx

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4500株/666.67m2；

处理4:

5500株/666.67m2；

处理6:

6500株/666.67m2；

7500株/666.67m2；

处理7:

8500株/666.67m2，四周设保护行。

研究夏玉米光合势与种植密度的关系、光合特性!

干物质积累与分配特性!

籽粒产量和成熟期籽粒品质的影响变化以及这些指标与密度的相关性,同时研究结果如下：

随着种植密度的增加,玉米植株形态特征有较大的变化总的叶面积和光合势总量逐渐增加，单株叶面积，叶绿素相对含量逐渐下降;

群体LAI!

群体光合势逐渐增加"

吐丝期!

吐丝后巧天单株叶面积!

叶绿素相对含量密度间达到显著差异水平;

在拔节到成熟期,密度间群体LAI差异显著;

各生育时期及全生育期的群体光合势与密度相关差异显著"

密度是影响作物群体产量的主要因素,郑单958是紧凑型品种在5500一6500密度下,产量随着种植密度增加而逐渐增加。

关键词：

夏玉米;

郑单958光合势;

种植密度

ABSTRACT

本研究以郑单958为试验材料,采用单因素随机区组排列，3次重复，6行区种植，行长10.0m，行距0.60m，小区面积36.0m2。

Inthisstudy,Zhengdan958asexperimentalmaterial,usingthesinglefactorrandomizedblockarrangement,repeat3times,6forplantingareas,governor10.0m,rowspacingof0.60m,area36.0m2.Thetesthad7plantingdensitytreatment,i.e.treatment1:

2500strain/666.67m2;

treatmentof2:

3500strainof/666.67m23:

4500strain/666.67m2;

processing;

processingof4:

55006:

6500strain/666.67m2strain/666.67m2;

processingof6:

7500strain/666.67m2;

treatmentof7:

8500strain/666.67m2,locatedaroundtheprotection.Studyontherelationshipbetweensummermaize,photosyntheticpotentialandplantingdensityonPhotosyntheticCharacteristicsofdrymatteraccumulationanddistributioncharacteristicsof!

!

changeofgrainyieldandmaturityaffectgrainqualityandthecorrelationbetweentheseindexesanddensity,andtheresultsareasfollows:

Withtheincreaseofplantingdensity,maizeplantmorphologicalcharacteristicshavegreatchangesintotalleafareaandphotosyntheticpotentialamountgraduallyincreased,leafareaperplant,chlorophyllrelativecontentdecreased;

groupLAI!

Populationphotosyntheticpotentialgraduallyincreasethesilkingstage!

15daysaftersilkingplantleafarea!

Chlorophyllrelativecontentdensityreachedthelevelofsignificantdifferences;

injointingtomaturity,differencesbetweengroupsLAIdensitysignificantly;

photosyntheticdifferencesrelatedtopotentialanddensityofdifferentgrowthstagesandthewholegrowthperiodgroupsignificantly"

densityisthemainfactoraffectingthecropyieldofpopulation,theZhengDan958isacompactvarietiesat5500a6500density,yieldandgraduallyincreaseswiththeincreasingofplantingdensityincrease.

Keywords:

PhotosyntheticpotentialofSummer;

Zhengdan958maize;

plantingdensity

赵国兴

（天津农学院　农学与资源环境学院）

1　引言

自20世纪90年代以来世界粮食产量增速变缓[5]随着我国人口不断增长、人民生活水平的逐步提高，对食物品质和产量的要求越来越高（水稻方面追求高产且优质品质：

食味大米），玉米优质高产研究事必进行。

经国内外玉米生产实践表明，玉米产量随种植密度的增加而提高，当密度超过一定的范围程度后，随密度的增加，产量反而降低。

合理密植可以构建良好的群体结构，有利于个体生长结实。

研究探明生态环境及栽培措施对玉米优质高效生产具有重要意义[1]。

玉米已成为中国种植面积最大的经济及粮食作物，一直以来，玉米的优质高产研究是一项重大课题，对提高玉米单产、保障中国粮食安全具有重要意义[6]，未来几十年世界将面临粮食持续短缺

的问题[7]玉米生产是群体条件下的生产，国内外学者一致认为密度是影响玉米经济产量的重要因素之一，选择群体结构紧凑型，耐密品种来增大群体密度是获得大面积高产的关键措施[8-9]。

郑单958是堵纯信教授培育的，特点是稳产、高产、多抗。

目前，“郑单958”是我国种植面积最大的玉米品种。

全国已累计推广接近5亿亩。

高产、稳产情况：

1998、1999两年的全国夏玉米区试都居第一位，比对照品种增产了28.9%和15.5%。

1998年区试，在山东试点平均亩产达到674公斤，比对品照种增产了36．7%；

高者达到了927公斤。

经过多点的调查，958比之一般品种每亩可以多收75公斤至150公斤。

郑单958穗子的特点是均匀，轴细，粒深，不秃尖，无空秆，年间的差异非常小，稳产性很好。

抗倒、抗病：

郑单958的根系很发达，株高和穗位都适中，抗倒性较强；

活秆成熟，经过1999年的抗病鉴定结果表明，该品种高度抗矮花叶病毒、黑粉病和抗大小斑病。

[2]2014年选用郑单958采用单因素随机区组排列，3次重复，6行区种植，在天津农学院农学试验地进行试验，行长10.0m，行距0.60m，小区面积36.0m2。

2试验材料与方法

2.1试验材料

2.1.1郑单958

本实验于2014年选用郑单958在天津农学院农学试验地进行试验，采用单因素随机区组排列，6行区种植，行长10.0m，行距0.60m，小区面积36.0m，3次重复。

2.1.2底肥

氮肥1/3-1/2，磷肥、钾肥、锌肥全部机械深施做底肥

按照25kg/667m2的施肥水平施入底肥纯N:

6kg，P2O5:

30kg，无追肥。

壮家宝50%含量（N28、P2O514、KO212）长效生态掺混肥。

2.1.3药剂处理

根据地下害虫的情况和玉米丝黑穗病发病程度的强弱选择不同药剂拌种。

（1）35%多克福种衣剂，按药种比1∶70进行种子包衣，防止丝黑穗和地下害虫。

（2）2%立克秀按种子重量0.4%拌种，防治玉米丝黑穗病。

（3）播种时每公顷再用辛硫磷颗粒剂30-45公斤随种肥下地，防治地下害虫。

每公顷90%乙草胺1400-1900ml或72%异丙草胺用2250-3750ml。

2.1.4试验仪器与设备

皮尺、钢卷尺、托盘天平、电子天平、尼龙种子袋、标签、恒温烘箱;

有鼓风装置，干燥箱。

2.2试验设计及田间管理

天津市气候特点是干湿季节分明，寒暑交替明显，冬季受到西伯利亚性的气团影响，干燥、寒冷；

春季雨水少、风多、干燥、气温变化较大；

夏季受到太平洋的副热带高压和来自西南的不暖湿气流的影响，闷热、降水较集中；

秋季受到高压的控制，天气晴爽。

全年平均气温在11.6摄氏度左右，全年无霜期为203天，年际变化不是很大。

全年日照总量为2810.4小时。

自然降水总量为586.1毫米，其中夏季是443.2毫米[10]。

试验于2014年选用郑单958在天津农学院农学试验地进行试验，

试验采用的是单因素随机区组排列方法，3次重复，6行种植，行长10.0m，行距0.60m，小区面积6*6=36.0m2。

品种为“郑单958”，试验均设7个种植密度处理，即处理1:

8500株/666.67m2，行距均为0.25m。

四周设保护行，保护行行距为0.25m，宽度为8*0.25m=2m。

氮肥（尿素）用量为180.kgNhm-2，分别用于播前做底肥，和生长期做追肥，基施磷肥（重过磷酸钙）103.5kgP2O5hm-2全生育期内进行四次灌溉。

“郑单958”于五月十八号播种[4]。

试验期间进行科学的田间管理，与六月十二日进行减苗，间隔二十五天左右进行杂草去除以及去除杂苗，及时做到，无病必防，有病必治，有害必除。

风别于7.1五叶期、7.18九叶期、7.31十二叶期、8.11吐丝期、8.28灌浆中期、9.17成熟期，进行田间测量，包括株高，叶面积，光合势。

3结果与分析

光合势是指单位土地面积上，植物全生育期或某段生育期中，总共有多少平方米的叶面积在进行干物质生产，其单位一平方米.日表示，在一般情况下，光合势愈大，干物质生产愈多，产量也愈高。

光合势的测定，一般结合叶面积测定进行，首先测出单株叶面积平方米，乘以每亩基本苗数，即为每亩叶面积（平方米）。

单位面积总光合势的计算如下:

总光合势=各生育期的平均叶面积*生育时间

全生育期的总光合势等于全生育期中各时期的光合势的总和。

本实验在天津农学院西校区通过对2500，3500，4500，5500，6500，7500，8500密度下各个生育时期（出苗-五叶期，五叶期-九叶期，九叶期-十二叶期，十二叶期-吐丝期，吐丝期-灌浆期，灌浆期-成熟期）的光合势进行测量。

3.1同一密度下各时期光合势的变化

3.1.12500密度下各时期光合势的变化

从上表可以看出，2500密度下五叶期到灌浆期光合势的积累总体呈上升趋势，吐丝期到灌浆期上升趋势最大，这与玉米本身的生长特性有关，玉米苗期根系发育较快，但地上部茎、叶量的增长比较缓慢。

为此，田间管理的中心任务就是促进根系发育、培育壮苗，达到苗早、苗足、苗齐、苗壮的“四苗”要求，为玉米丰产打好基础，所以出苗到五叶期光合势合成速率处于中间状态。

3.1.23500密度下各时期光合势的变化

从上表可以看出，3500密度下光合势的积累速率比2500密度下有显著的提高，因此可以推理在土壤肥力，土壤环境因素，植物外部生长环境出相同条件下，“郑单958”在每亩3500密度下比2500密度下光合势的积累要快，高，可以推算出，“郑单958”3500密度下产量要比2500密度下高。

因为从吐丝期到成熟期，玉米进行大量的蛋白质、淀粉等营养物质的积累，因此吐丝期到成熟期光合势的大小对玉米的产量有重要的影响，比较“2500密度下光合势的变化”与“3500密度下各时期光合势的变化”可以看出3500密度下吐丝期到成熟期的斜率明显高于2500密度下丝期到成熟期的斜率。

因此，在土壤肥力，土壤环境因素，植物外部生长环境出相同条件下，“郑单958”3500密度下产量要比2500密度下高

3.1.34500密度下各时期光合势的变化

经分析可以得出，该密度下十二叶期到灌浆期的光合势的积累最快，超过了生长最快的出苗到五叶期，初步得出结论该密度下“郑单958”的产量要稍高于高于前3500、2500密度下的产量，但是玉米品质绝对好于前两种密度下，应为该密度下总光合势为118251.2（㎡.d.667㎡）。

高于前两种密度下的光合势，有利于植物对光能的利用及植物营养物质的积累。

3.1.45500密度下各时期光合势的变化

该表为5500密度下各时期光合势的变化，相比于2500、3500、4500，密度下各时期的光合势有明显的提高，吐丝期-灌浆期光合势达到最大，此时的植物营养物质的积累量不是最大，但是积累速度最快。

3.1.56500密度下各时期光合势的变化

6500密度下光合势出苗-五叶期、五叶期-九叶期、九叶期-十二叶期、十二叶期-吐丝期、吐丝期-灌浆期、灌浆期-成熟期的变化速率都不一样，分析可知光合势的变化速率吐丝期-灌浆期>

十二叶期-吐丝期>

出苗-五叶期>

九叶期-十二叶期>

五叶期-九叶期>

灌浆期-成熟期。

3.1.67500密度下各时期光合势的变化

上表为7500密度下“郑单958”在被测量时期的光合势的变化，比较可知，该密度下任何测量时期的曲线增长率都比其他密度要低，在此密度下应该不适合种植“郑单958”。

3.1.78500密度下各时期光合势的变化

在8500密度下各测量时期的光合势增长速率和7500密度下相似，虽然玉米光合势的总值最大，但是对于产量的提高效果不是很明显，投入打入产出，在实际生产中，因结合实际选择合适的种植密度。

4　结论与讨论

4.1讨论

4.1.1不同密度下叶面积的变化

玉米进行光合作用的主要器官是叶片，所以可认为玉米干物质的积累绝大部分来自于叶片[14]，叶面积影响干物质的积累和产量的形成。

由上表可知，不同种植密度的“郑单958”叶面积变化规律基本一致，也就是说，随着“郑单958”的生长，叶面积呈增长趋势，在拔节前期叶面积增加缓慢，拔节期后叶面积增加加快近乎直线趋势，在抽雄期达到了最大值，之后逐渐下降[13]，这与玉米的生长规律有关，拔节期玉米的根系和叶面积相对较小，植株吸氧能力和光合能力相对较小。

所以整个植株生长缓慢，随着玉米生长进程的推进和植株根系吸氧能力的加强，叶面积也进入加速增长期，但是种植密度叶面积大于种植密度，所以玉米就有了充足的能源，有了产量形成的基础。

4.1.2光合势

光合势于叶面积联系在一起，光合势实质是起功能作用的有效叶面积，它的计算是叶面积X叶片寿命（天）的乘积，因此，光合势是高产玉米品种或玉米高产栽培的一个重要生理指标[15]。

上述表明，适宜叶面积是增加作物干物生产率和总干物重的重要保证，它们之间分别呈显著或极显著正相关，为提高玉米产量，在选育工作上必须选择抽穗后叶片不宜早衰，能保持高绿叶面积和根系活力强的形状。

在高产栽培技术上也要保证抽穗至成熟有较多的绿叶面积，既保持较高的光合势。

近年来，“郑单958”在全国大部分地区大面积推广，因此必须选择合适的种植密度来保持较高的光合势。

4.1.3不同密度条件下群体光合势（LAD）的动态

不同品种在最佳的种植密度下,群体穗位层透光率最佳,叶面积发展动态较为理想,特别中上层叶片LAI高值持续期较长;

吐丝后的群体LAD较高,后期光合面积[12]。

小株中穗型品种郑单958在高密度处理时各项冠层结构指标及光合性能指标较优;

大株大穗型品种东单80在低密度处理时各项指标较优;

中株中穗型品种东单335和大株中穗型品种先玉335在中高密度处理时各项指标较优。

冠层内叶夹角、透光率、茎粗均随着密度的增加而减小,表明高密度易造成群体内光分布不适合玉米生长,导致产量的下降。

不同品种在适宜的种植密度下,群体穗位层透光率较大,叶面积发展动态较为合理,尤其中上层叶片LAI高值持续期较长;

吐丝后的群体LAD较高,后期光合面积持续时间较长,有利于玉米产量的提高[11]。

灌浆期之前“郑单958”的群体光合势均随着种植密度增加而降低,且低密度处理显著低于高密度处理;

灌浆期之后则高密度处理显著低于低密度处理。

生育中前期,随密度增加群体光合面积和LAD也同步增加,但进入生育后期,高密度下中下部叶片容易早衰,从而使高密度处理群体LAD下降迅速,不同株型夏玉米的高密度处理均显著低于低密度处理。

“郑单958”尽管总LAD均为中高密度下较高,但吐丝后累积LAD均为中低密度处理高于高密度处理。

表明密度过高不利于吐丝后LAD的累积,不利于花后干物质的积累及产量的提高。

群体LAD高值持续期出现在12叶展时期至成熟期,高值持续时间较长;

吐丝后LAD所占比例较高更有利于产量的提高[12]。

4.1.4适宜种植密度的光势

种植密度对冠层结构和功能的影响要大于其他栽培措施[13]。

李登海认为，紧凑型玉米在适当高的密度下，穗位上叶夹角较小（100-150），LAI较高（最大LAI为5.6~6.0,成熟期仍达到3.5左右），LAI较长[14]。

在较高密度下，紧凑型玉米的株型结构使其接受的光能合理地群体各叶层，使中部叶片处于较好的光照状态，以维持群体内较高透光率[15]。

本试验在中低密度栽培条件下，玉米叶面积与光合势的值达到了最佳状态，玉米的产量也达到了最佳，符合在作物生产中的要求。

因此在生产中，首先要考虑如何通过适宜的种植密度来使玉米的光合效率最高，光合势达到最大，从而使玉米过的合理的光分布和优越的生长环境。

不同类型的品种在不同的地区均有其适宜的种植密度，本试验低中密度处理的试验区光合势性能较优，中密度可达5500株/666.67m2；

低密度可达:

4500株/666.67m2，其他高密度下如8500株/666.67m2,虽然光合势较高，但是其产量不如中低密度下，不符合实际生产中的原则。

充足的光合势有利于构造高产结构群体，冠层结构通过对光合有效辐射的截获和吸收而影响作物光合特性，玉米产量主要由吐丝期-乳熟期群体叶片光合特性，特别是中上部叶片光合能力及较高光合能力所持续的时间决定，通过塑造合理的冠层来提高灌浆期的光合能力高值持续期是提高玉米高产能力所在[4]。

本试验在中和低密度下，玉米的光合势较高，生育后期光合势高值的持续时间较长，从而为玉米籽粒提供更多的营养物质；

而在过高密度条件下，虽然玉米叶面积较大，但是冠层内通风透光不良，从而削弱了中下部叶片的光照时间，致使光合生产率下降，进一步导致玉米产量的下降。

4.2结论

不同品种对种植密度的影响存在差异，不同的种植密度对应不同的光合势，适当的增加种植密度可以增加作物的光合势、显著提高产量[20]””郑单958”在密度为5500株/666.67m-6500株/666.67m2的种植条件下，光合势相对较高，产量相对较大，在5500株/666.67m2-6500株/666.67m2范围适宜高田生产，可获得高产。

在一定范围内增加种植密度能使郑单985夏玉米品种显著增产。

提高种植密度使单株源、库显著减少，而使群体源、库显著增加。

在22500株·

hm-2~67500株·

hm-2密度增加过程中主要是依靠源强增产，而在67500株·

hm-2~125000株·

hm-2密度增加过程中主要是依靠库大增产[21]。

除秃顶长以外的穗部性状均显著减少进而单穗产量降低。

穗位增高，茎秆变细，叶片狭长，植株性状亦不利于单株产量形成。

但种植密度增加群体产量增大，即随种植密度增加群体优势大于单株劣势，从而适当增加种植密度是增加产量的关键因素。

增加种植密度净光合速率和净同化率显著下降，相关生理特性趋于劣势，不利于光合同化作用，单株产。

随生育进程推进叶面积指数高值持续期延长，增加种植密度，叶面积指数和光合势显著增加，使群体同化作用增加，是增产的重要原因。

【参考文献】

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