全 文 ：遮阴对夏玉米干物质积累及养分吸收的影响*
崔海岩摇 靳立斌摇 李摇 波摇 董树亭摇 刘摇 鹏摇 赵摇 斌摇 张吉旺**
(作物生物学国家重点实验室 /山东农业大学农学院, 山东泰安 271018)
摘摇 要摇 以振杰 2 号(ZJ2)、登海 605(DH605)和郑单 958(ZD958)为试验材料,在大田条件
下设置花粒期遮阴(S1)、穗期遮阴(S2)、全生育期遮阴(S3)3 个遮阴处理,以自然光照条件为
对照(CK),研究了遮阴对夏玉米干物质积累和氮、磷、钾吸收的影响.结果表明: 遮阴后夏玉
米籽粒产量和单株干物质积累量显著降低,降低程度与遮阴时期有关,表现为 S3>S1>S2,其中
S1、S2和 S3籽粒产量平均降低 61. 6% 、25. 3%和 92. 8% ,说明花粒期遮阴较花前遮阴对夏玉米
干物质积累和籽粒产量影响更大,不同品种的变化趋势相同.夏玉米植株花前养分吸收量表
现为钾>氮>磷,植株吸收总量表现为氮>钾>磷.遮阴后植株氮和磷积累量显著减少,由于遮
阴后干物质较对照降低程度大于对氮、磷吸收的降低程度,各处理氮、磷相对含量有所升高;
遮阴后各处理植株钾吸收量较对照显著降低,但 S2处理的钾吸收降低程度大于干物质积累降
低程度,钾相对含量降低,即花前遮阴对玉米钾吸收的影响大于氮和磷.
关键词摇 遮阴摇 夏玉米摇 干物质积累摇 养分吸收摇 氮摇 磷摇 钾
文章编号摇 1001-9332(2013)11-3099-07摇 中图分类号摇 S311, S513摇 文献标识码摇 A
Effects of shading on dry matter accumulation and nutrient absorption of summer maize.
CUI Hai鄄yan, JIN Li鄄bin, LI Bo, DONG Shu鄄ting, LIU Peng, ZHAO Bin, ZHANG Ji鄄wang
(State Key Laboratory of Crop Biology, College of Agronomy, Shandong Agricultural University,
Tai爷an 271018, Shandong, China) . 鄄Chin. J. Appl. Ecol. ,2013,24(11): 3099-3105.
Abstract: Taking summer maize cultivars Zhenjie 2 (ZJ2), Denghai 605 (DH605), and Zheng鄄
dan 958 (ZD958) as test materials, a field trial was conducted to study the effects of shading on the
dry matter accumulation and nitrogen (N), phosphorus (P) and potassium (K) absorption of sum鄄
mer maize. Four treatments were installed, i. e. , shading from flowering stage to maturity stage
(S1), shading from six鄄leaf stage to flowering stage (S2), shading all through the growth season
( S3), and no shading (CK). After shading, the grain yield and dry matter accumulation decreased
significantly, and the decrement was related to shading period, showing S3>S1>S2 . The grain yield
in treatments S1, S2, and S3 was averagely 61. 6% , 25. 3% , and 92. 8% lower than that of CK,
respectively, indicating that the effects of shading after flowering were greater than those of shading
before flowering. The responses of different cultivars to shading presented a similar trend. The nu鄄
trient absorption of summer maize before flowering stage showed K>N>P, and the nutrient absorp鄄
tion amount of whole plant showed N>K>P. After shading, the N and P absorption decreased signif鄄
icantly. The plant relative N and P absorption in different treatments had somewhat increase, be鄄
cause the decrement of dry matter accumulation after shading was larger than that of N and P ab鄄
sorption, as compared with the control. After shading, the plant K absorption decreased significant鄄
ly, and the decrement in S2 was larger than that of dry matter accumulation. Shading before flower鄄
ing stage had larger effects on the plant K absorption than on the N and P absorption.
Key words: shading; summer maize; dry matter accumulation; nutrient absorption; nitrogen;
phosphorus; potassium.
*山东省现代农业产业技术体系项目、公益性行业(农业)科研专项(201103003)、国家科技支撑计划项目(2011BAD16B09)和山东省玉米育种
与栽培技术企业重点实验室开放课题项目资助.
**通讯作者. E鄄mail: jwzhang@ sdau. edu. cn
2013鄄03鄄19 收稿,2013鄄08鄄22 接受.
应 用 生 态 学 报摇 2013 年 11 月摇 第 24 卷摇 第 11 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
Chinese Journal of Applied Ecology, Nov. 2013,24(11): 3099-3105
摇 摇 玉米是喜光作物,光照对其光能利用效率和生
产力起着决定性作用,良好的光照条件是其生长发
育和高产的基础.黄淮海区域夏玉米生长期正处在
一年中的主要降雨季节,近年来该区域阴雨寡照天
气增多、太阳辐射不断减少[1],弱光已成为影响该
区域夏玉米产量进一步提高的主要限制因素[2] .
玉米产量由干物质的积累分配与转移特性所决
定[3],且吐丝后的干物质积累与分配对籽粒产量影
响最大[4] . 产量形成主要源于花后光合产物的积
累.曾希柏等[5]指出,在一定的光强范围内,作物的
光合速率和养分吸收量随光照的增强而增加.因此,
光照对作物干物质积累、养分吸收和产量形成起着
重要作用[6-8] .前人围绕弱光(遮阴)对夏玉米生长
发育的影响已做了大量研究,遮阴下叶片光合速率
降低,植株发育变缓[9-10],光合产物积累减少[11-13],
造成减产和品质降低[14-15] . 但是,有关遮阴对夏玉
米干物质积累和养分吸收的影响鲜见报道. 本研究
旨在探讨夏玉米生育期内光照不足对干物质积累及
氮、磷、钾吸收的影响,以期为应对气候变化条件下
夏玉米生产提供理论和技术支持.
1摇 材料与方法
1郾 1摇 试验设计
试验于 2010—2011 年在山东农业大学试验农
场进行.播种前 0 ~ 20 cm土壤有机质 9. 34 g·kg-1,
全氮 0. 76 g·kg-1,全磷 0. 88 g·kg-1,碱解氮 80. 61
mg·kg-1,速效磷 37. 19 mg·kg-1,速效钾 84. 23
mg·kg-1,pH值 6. 5.
共设置 3 个遮阴处理,分别为花粒期(吐丝鄄收
获期,记作 S1)遮阴,穗期(拔节鄄吐丝期,记作 S2)遮
阴和全生育期(出苗鄄收获期,记作 S3)遮阴,遮光度
均为 60% ,以大田自然光照为对照(CK);实际遮阴
小区面积 27 m2,3 次重复,随机排列,等行距种植.
利用脚手架和透光率为 40%的黑色遮阴网搭建可
拆卸式遮阴棚,使遮阴网与玉米冠层表面始终保持
2 m的距离,从而保证遮阴棚内小气候与大田自然
光照条件基本一致(表 1).
使用 CI鄄110 型植物冠层数字图像分析仪于玉
米冠层上部 30 cm处测定光照强度;地温计(地表下
5 cm)和普通温度计(穗位处)测定地温和群体温
度;群体 CO2浓度和湿度采用 GXH鄄305 型便携式红
外线 CO2仪于穗位处测定;AR816 风速仪测定群体
内风速.均在 11:00 测定,遮阴处理后 10 ~ 15 d 连
续测定 7 d,计算两年平均值.
摇 摇 2010 年选用玉米品种为郑单 958(ZD958)和振
杰 2 号(ZJ2),6 月 14 日播种,10 月 4 日收获;2011
年选用玉米品种为郑单 958 ( ZD958)和登海 605
(DH605),6 月 19 日播种,10 月 9 日收获. 行距
60 cm, 种 植 密 度 67500 株 · hm-2 . 按 12000
kg·hm-2的产量水平施用 N 300 kg·hm-2,P2O5 120
kg·hm-2,K2O 240 kg · hm-2;氮肥为尿素 ( 652
kg·hm-2,含 N 46% ), 磷肥为过磷酸钙 ( 706
kg·hm-2,含 P2O5 17% ), 钾肥为氯化钾 ( 400
kg·hm-2,含K2O 60% );氮肥于拔节期施入 40% ,
大喇叭口期施入 60% ,磷肥和钾肥于播种前一次性
施入.距离玉米种植行 10 ~ 15 cm开沟施肥.按高产
田水平进行田间管理.
1郾 2摇 测定项目与方法
1郾 2郾 1 干物质积累和氮、磷、钾含量摇 分别于出苗期
(V1)、拔节期 (V6)、大喇叭口期 (V12)、抽雄期
(VT)、抽雄后 20 d(VT+20)、抽雄后 40 d(VT+40)
和成熟期(R6)采样,每小区 5 株,整株保存,置烘箱
内 110 益杀青,然后 80 益烘干至恒量,称量.样品烘
干、粉碎,采用 H2SO4鄄H2O2消煮,用 AA3 连续流动分
析仪测定样品 N和 P的含量,用 FPT 640火焰光度计
测定样品 K的含量[16] .其他指标计算公式:花前干物
质量(kg·hm-2)=单位面积植株开花期干物质积累
量;花后干物质量(kg·hm-2)=单位面积植株成熟期
干物质积累量-单位面积开花期干物质积累量;养分
积累量(kg·hm-2)= 植株地上部干物质量伊氮(磷、
钾)含量;植株花前养分积累量(kg·hm-2)=开花期
养分积累量;植株花后养分积累量(kg·hm-2)=植株
最大养分积累量-开花期养分积累量.
1郾 2郾 2测产与考种摇 每小区随机取30个果穗,分别
表 1摇 遮阴对田间小气候的影响
Table 1摇 Effects of shading on the microclimate in experimental field
处理
Treatment
气温
Air temperature
(益)
地温
Ground temperature
(5 cm, 益)
相对湿度
Relative humidity
(% )
风速
Air speed
(m·s-1)
光照强度
Light intensity
(滋mol·m-2·s-1)
CO2浓度
CO2 concentration
(滋mol·mol-1)
遮阴 Shading 28. 1a 23. 8a 51. 3a 0. 8a 671. 4b 334. 3a
对照 CK 28. 2a 24. 6a 50. 9a 0. 9a 1628. 2a 329. 0a
同列不同小写字母表示处理间差异显著(P<0. 05) Different small letters in the same column meant significant difference among different treatments at
0. 05 level. 下同 The same below.
0013 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 24 卷
装入尼龙网袋,晒干、脱粒,称量,以含水量 14%时
的质量计算产量. 同时进行考种,调查穗行数、行粒
数和千粒重等指标.
1郾 3摇 数据处理
两年数据趋势一致,除产量数据外,品种 ZD958
数据均为 2010 和 2011 年的平均值. 采用 Microsoft
Excel 2003 软件进行数据处理,DPS 7. 05 软件进行
数据统计与分析,采用 LSD 法进行差异显著性检验
(琢=0. 05).
2摇 结果与分析
2郾 1摇 遮阴对夏玉米产量的影响
由表 2 可以看出,遮阴后玉米产量显著低于对
照,不同时期遮阴的减产程度不同,表现为 S3 >S1 >
S2 . DH605 和 ZD958(2011)的 S1、S2、S3处理较 CK
分别减产 59. 4% 、 14. 9% 、 93. 7% 和 48. 7% 、
22郾 2% 、89. 2% , ZD958 和 ZJ2 ( 2010 ) 分别减产
72郾 6% 、39. 4% 、96. 9%和 65. 9% 、44. 8% 、90. 8% .
S3和 S2的穗粒数较对照显著降低,但千粒重变化较
少;S1处理的穗粒数和千粒重都较对照降低;说明遮
阴对穗粒数的影响大于千粒重,且开花后遮阴的影
响大于开花前遮阴. 行粒数受遮阴的影响大于穗行
数,处理间表现为 S3>S2>S1 .
2郾 2摇 遮阴对夏玉米干物质积累的影响
夏玉米干物质积累量随生育进程的推进呈不断
增加,成熟期达到最大值. 遮阴使干物质积累量减
少,收获期各处理干物质积累量表现为 CK>S2 >S1 >
S3,即 S3和 S1对干物质积累的影响大于 S2,与产量
变化趋势一致. S2在拔节到开花期光照不足,花前干
物质积累量较对照明显减少,解除遮阴后干物质积
累量迅速增加,花后积累量占全生育期干物质积累
量的 70%左右;S1花后干物质积累量仅占全生育期
积累量的 40%左右,这是籽粒产量降低的主要原
因.可见,遮阴不仅降低干物质积累总量,还影响开
花前后干物质积累比例. 品种间总干物质量表现为
ZJ2>ZD958>DH605,总体变化趋势一致(表 3).
2郾 3摇 遮阴对夏玉米养分吸收的影响
2郾 3郾 1 氮素吸收摇 由表 4 可以看出,各处理植株氮
素积累量随生育进程推进逐渐增加,到成熟期积累
量达到最大值,花前吸收比例略大于花后. V6 ~ VT
的氮素阶段吸收量最大,ZJ2、ZD958 和 DH605 此阶
段氮素吸收比例分别达 58. 2% 、56. 5%和 41. 2% ,
花后吸氮比例为 32. 8% ~ 49. 2% . S3处理各时期氮
素吸收量均小于对照,说明遮阴后植株吸氮能力降
低,植株吸氮量减少.开花后 S2处理遮阴结束,氮素
吸收量随植株干物质量的增加而迅速增加;S1处理的
花后氮素积累量显著减少.遮阴使植株总吸氮量减
少,不同时期遮阴处理花后氮素吸收比例为 S2 >S3 >
CK>S1,即 S2处理花粒期氮素吸收比例增加,S1处理
减少.不同玉米品种对遮阴的响应变化趋势一致.
表 2摇 遮阴对夏玉米产量及其构成要素的影响
Table 2摇 Effects of shading on grains yield and its components of summer maize
年份
Year
品种
Cultivar
处理
Treatment
产量
Yield
(kg·hm-2)
千粒重
1000鄄grain mass
(g)
穗粒数
Grains per
ear
穗行数
No. of rows
per ear
行粒数
No. of kernels
per row
2010 ZJ2 CK 10511. 7a 367. 2a 506. 8a 14. 6a 34. 8a
S1 3585. 6c 255. 3b 329. 4b 13. 8a 23. 8b
S2 5803. 7b 356. 3a 336. 2c 13. 6a 24. 9b
S3 969. 2d 339. 4a 170. 0d 12. 0b 13. 8c
ZD958 CK 10727. 7a 332. 0a 555. 2a 15. 0a 37. 1a
S1 2938. 8c 251. 5c 304. 5c 13. 9a 21. 3b
S2 6497. 7b 295. 2b 436. 9b 14. 3a 30. 5c
S3 335. 6d 303. 3b 58. 2d 13. 7a 4. 2d
2011 ZD958 CK 9978. 9a 334. 5a 488. 1a 14. 9a 32. 8a
S1 4831. 1c 289. 2b 300. 7c 14. 7a 20. 5b
S2 7762. 8b 324. 1a 415. 1b 14. 5a 32. 0a
S3 1020. 4d 343. 2a 95. 6d 13. 2b 7. 3c
DH605 CK 10106. 9a 320. 5b 518. 9a 16. 1a 32. 2a
S1 4104. 2c 306. 8a 226. 6c 15. 5a 14. 6b
S2 8601. 7b 328. 9b 435. 8b 15. 4a 28. 3a
S3 640. 6d 335. 8b 68. 7d 14. 4b 4. 8c
CK:无遮阴 No shading; S1:花粒期(吐丝鄄收获期)遮阴 Shading from flowering stage to maturity stage; S2:穗期(拔节鄄吐丝期)遮阴 Shading from
six鄄leaf stage to flowering stage; S3:全生育期(出苗鄄收获期)遮阴 Shading all through the growing season. 下同 The same below.
101311 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 崔海岩等: 遮阴对夏玉米干物质积累及养分吸收的影响摇 摇 摇 摇 摇
表 3摇 遮阴对夏玉米单株干物质积累的影响
Table 3摇 Effects of shading on dry matter per plant of summer maize at different stages (kg·hm-2)
品种
Cultivar
处理
Treatment
V6 V12 VT VT+20 VT+40 R6 花后积累比例
Proportion after
VT (% )
ZJ2 CK 72. 1a 315. 5a 705. 2a 1107. 0a 1362. 6a 1637. 6a 57. 0
S1 - - - 774. 0b 953. 6c 1013. 0c 30. 4
S2 - 141. 8b 347. 4b 770. 0b 1129. 5b 1316. 3b 73. 6
S3 18. 3b 88. 2c 233. 6c 503. 6c 679. 5d 732. 6d 68. 2
ZD958 CK 43. 8a 284. 0a 557. 6a 891. 5a 1150. 2a 1454. 0a 61. 7
S1 - - - 623. 3b 854. 6b 934. 7c 40. 4
S2 - 138. 2b 291. 2b 608. 4b 884. 7b 1106. 1b 73. 7
S3 12. 6b 86. 0c 184. 1c 371. 7c 533. 7c 622. 4d 70. 4
DH605 CK 26. 9a 212. 0a 400. 1a 870. 8a 1013. 4a 1272. 6a 68. 6
S1 - - - 539. 6b 802. 8b 873. 9b 54. 2
S2 - 135. 5b 260. 1b 477. 5b 729. 5b 887. 0b 70. 7
S3 10. 7b 85. 1c 158. 9c 317. 3c 518. 0c 544. 1c 70. 8
V6:拔节期 Jointing stage; V2:大喇叭口期 Male tetrad stage; VT:抽雄期 Tasseling stage; VT+20:抽雄后 20 d 20 days after tasseling stage; VT+40:
抽雄后 40 d 40 days after tasseling stage; R6:成熟期 Maturity stage. ZD958 数据为 2010 和 2011 年的平均值 Values of ZD958 are mean of 2010 and
2011.下同 The same below.
表 4摇 遮阴对夏玉米不同生育阶段氮素吸收的影响
Table 4摇 Effects of shading on nitrogen uptake of summer maize at different growth stages
品种
Cultivar
处理
Treat鄄
ment
V1 ~ V6
SA AP
V6 ~ VT
SA AP
VT ~ VT+20
SA AP
VT+20 ~ VT+40
SA AP
VT+40 ~ R6
SA AP
花前 /花后
Pre鄄anthesis /
After鄄anthesis
ZJ2 CK 24. 7a 9. 1 158. 0a 58. 2 43. 5a 16. 0 22. 6b 8. 3 22. 9a 8. 4 67. 2 颐 32. 8
S1 24. 7a 10. 6 158. 0a 67. 9 30. 4b 13. 1 11. 5c 5. 0 8. 1b 3. 5 78. 5 颐 21. 5
S2 24. 7a 9. 6 130. 7b 50. 6 37. 6a 14. 6 37. 5a 14. 5 27. 7a 10. 7 60. 2 颐 39. 8
S3 5. 9b 3. 4 103. 0c 58. 6 40. 4a 23. 0 18. 8b 10. 7 7. 8b 4. 4 61. 9 颐 38. 1
ZD958 CK 17. 5a 6. 5 152. 9a 56. 5 31. 2a 11. 5 44. 7a 16. 5 24. 2a 9. 0 63. 0 颐 37. 0
S1 17. 5a 9. 2 152. 9a 80. 5 8. 4c 4. 4 1. 2c 0. 6 10. 0b 5. 3 89. 7 颐 10. 3
S2 17. 5a 8. 9 90. 9b 46. 1 30. 8a 15. 6 37. 8a 19. 2 20. 1a 10. 2 55. 0 颐 45. 0
S3 3. 8a 2. 9 86. 9b 66. 3 20. 9b 15. 9 21. 6b 16. 5 2. 4c 1. 8 65. 8 颐 34. 2
DH605 CK 21. 5a 9. 6 92. 4a 50. 1 47. 9a 21. 4 41. 6a 18. 5 20. 8a 9. 3 59. 7 颐 40. 3
S1 21. 5a 13. 6 92. 4a 58. 2 12. 1c 7. 6 21. 4c 13. 5 11. 4b 7. 1 71. 7 颐 28. 3
S2 21. 5a 13. 5 58. 6b 36. 7 43. 9a 27. 5 20. 1c 12. 6 15. 8b 9. 9 50. 1 颐 49. 9
S3 6. 8a 6. 0 56. 1b 49. 9 21. 4b 19. 1 26. 7b 23. 8 1. 3c 1. 2 56. 0 颐 44. 0
SA:阶段积累量 Stage accumulation (kg·hm-2); AP:阶段积累量占总积累量的比例 Proportion of stage accumulation to total accumulation (% ).
下同 The same below.
2郾 3郾 2 磷素吸收 摇 自然光照下,夏玉米植株不同生
育时期磷素吸收量与氮素吸收有所差异,阶段吸收
量表现为 VT ~ R6>V6 ~ VT>V1 ~ V6,ZJ2、ZD958 和
DH605 等 3 个品种 V1 ~ V6 阶段的磷素吸收比例分
别为 37. 0% 、37. 0%和 34. 1% ,花粒期吸收比例分
别为 54. 0% 、56. 1%和 57. 2% ,即植株阶段磷素吸
收量以抽雄到成熟期最多. S3处理各阶段吸收量均
小于对照;开花后,S1处理的磷素吸收量占全生育期
吸收比例的 26. 5% ~ 36. 6% ,较对照减少 23. 4% ,
其磷素吸收高峰主要在 V6 ~ VT 阶段,吸收比例约
为 55. 1% ;S2处理花后磷素吸收比例为 66. 0% ~
69. 5% ,较对照增加 12. 5% . 说明遮阴使磷素吸收
发生改变,穗期遮阴磷素吸收的主要时期在开花后,
花粒期遮阴磷素吸收的主要时期在开花前(表 5).
2郾 3郾 3 钾素吸收摇 由表 6 可以看出,夏玉米植株钾
素吸收主要在花后 40 d之前完成,花后 40 d出现钾
素外渗现象,植株钾素吸收量出现负值,阶段钾素积
累量表现为 V6 ~ VT>VT ~ R6>V1 ~ V6. ZJ2、ZD958
和 DH605 花前钾素吸收比例分别为 78. 2% 、71. 2%
和 72. 4% ,说明夏玉米植株对钾素的吸收主要在开
花前完成.遮阴对钾素吸收的影响与氮、磷有所不
同.穗期和花粒期遮阴植株花前钾素吸收比例均较
对照升高,这与钾素花后吸收较少有关.
2郾 4摇 遮阴对夏玉米干物质积累与 N、P、K吸收关系
的影响
全生育期内,夏玉米植株吸收氮最多,其次为
2013 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 24 卷
表 5摇 遮阴对夏玉米不同生育阶段磷素吸收的影响
Table 5摇 Effects of shading on phosphorous uptake of summer maize at different growth stages
品种
Cultivar
处理
Treat鄄
ment
V1 ~ V6
SA AP
V6 ~ VT
SA AP
VT ~ VT+20
SA AP
VT+20 ~ VT+40
SA AP
VT+40 ~ R6
SA AP
花前 /花后
Pre鄄anthesis /
After鄄anthesis
ZJ2 CK 9. 5a 9. 0 38. 9a 37. 0 26. 5a 25. 2 16. 2a 15. 3 14. 2a 13. 4 46. 0 颐 54. 0
S1 9. 5a 14. 5 38. 9a 59. 1 4. 6c 7. 0 9. 8b 15. 0 3. 0b 4. 5 73. 5 颐 26. 5
S2 9. 5a 11. 2 16. 4b 19. 3 26. 2a 30. 9 15. 1a 17. 9 17. 5a 20. 6 30. 5 颐 69. 5
S3 2. 0b 4. 1 15. 3b 31. 0 18. 4b 37. 2 11. 2b 22. 7 2. 4b 4. 9 35. 1 颐 64. 9
ZD958 CK 6. 2a 6. 9 33. 5a 37. 0 20. 3a 22. 4 13. 5b 14. 9 17. 0a 18. 8 43. 9 颐 56. 1
S1 6. 2a 10. 3 33. 5a 55. 7 2. 9c 4. 8 13. 6b 22. 5 4. 0c 6. 7 66. 0 颐 34. 0
S2 6. 2a 9. 0 14. 9b 21. 7 21. 4a 31. 3 18. 0a 26. 3 8. 0b 11. 7 30. 7 颐 69. 3
S3 0. 9b 2. 2 14. 8b 36. 1 12. 2b 29. 8 10. 5b 25. 7 4. 2c 10. 2 34. 3 颐 65. 7
DH605 CK 7. 3a 8. 8 28. 2a 34. 1 25. 3a 30. 5 13. 1b 15. 8 9. 1a 10. 9 42. 9 颐 57. 2
S1 7. 3a 13. 0 28. 2a 50. 4 10. 2b 18. 2 7. 9c 14. 0 2. 4b 4. 3 63. 4 颐 36. 6
S2 7. 3a 13. 0 11. 8b 21. 0 13. 8b 24. 5 17. 2a 30. 7 6. 1a 10. 8 34. 0 颐 66. 0
S3 1. 1b 3. 0 11. 3b 30. 0 10. 6b 28. 4 12. 9b 34. 4 1. 6b 4. 2 33. 0 颐 67. 0
表 6摇 遮阴对夏玉米不同生育阶段钾素吸收的影响
Table 6摇 Effects of shading on potassium uptake of summer maize at different growth stages
品种
Cultivar
处理
Treat鄄
ment
V1 ~ V6
SA AP
V6 ~ VT
SA AP
VT ~ VT+20
SA AP
VT+20 ~ VT+40
SA AP
VT+40 ~ R6
SA AP
花前 /花后
Pre鄄anthesis /
After鄄anthesis
ZJ2 CK 21. 5a 10. 5 139. 1a 67. 6 35. 12a 17. 1 10. 0b 4. 8 -13. 8 - 78. 2 颐 21. 9
S1 21. 5a 11. 9 139. 1a 76. 7 15. 50c 8. 6 5. 3c 2. 9 -45. 0 - 88. 6 颐 11. 4
S2 21. 5a 15. 7 99. 5b 72. 7 15. 95c 11. 6 13. 0a 9. 6 -19. 5 - 88. 4 颐 11. 6
S3 5. 4b 4. 0 89. 4b 67. 0 25. 70b 19. 3 13. 0a 9. 8 -33. 5 - 71. 0 颐 29. 0
ZD958 CK 16. 5a 9. 1 113. 0a 62. 2 30. 79a 16. 9 21. 5a 11. 8 -26. 9 - 71. 2 颐 28. 8
S1 16. 5a 11. 4 113. 0a 77. 9 10. 39c 7. 2 5. 2c 3. 6 -19. 7 - 89. 3 颐 10. 7
S2 16. 5a 14. 2 85. 3b 73. 4 10. 03c 8. 6 4. 5c 3. 9 -11. 6 - 87. 5 颐 12. 5
S3 4. 3b 4. 4 67. 7c 68. 9 18. 25b 18. 6 11. 6b 11. 8 -30. 6 - 69. 6 颐 30. 4
DH605 CK 19. 2a 9. 6 106. 6a 53. 2 53. 17a 30. 7 31. 4a 15. 7 -27. 1 - 72. 4 颐 27. 6
S1 19. 2a 13. 5 106. 6a 75. 0 14. 16c 11. 4 12. 1b 8. 5 -17. 7 - 94. 3 颐 5. 7
S2 19. 2a 20. 3 52. 6b 55. 5 10. 66c 11. 3 12. 3b 12. 9 -9. 0 - 75. 8 颐 24. 2
S3 5. 1b 5. 7 53. 2b 58. 8 22. 86b 25. 3 9. 3c 10. 3 -12. 6 - 64. 5 颐 35. 5
表 7摇 遮阴对夏玉米成熟期干物质积累及 N、P、K吸收量的影响
Table 7摇 Effects of shading on dry matter accumulation and uptake of N, P and K of summer maize at maturity stage
品种
Cultivar
处理
Treat鄄
ment
干物质
Dry matter
(kg·hm-2)
降幅
Decrement
(% )
N
积累量
Accumulation
(kg·hm-2)
降幅
Decrement
(% )
AR
(% )
P
积累量
Accumulation
(kg·hm-2)
降幅
Decrement
(% )
AR
(% )
K
积累量
Accumulation
(kg·hm-2)
降幅
Decrement
(% )
AR
(% )
ZJ2 CK 1637. 6a - 271. 6a - 1. 35 105. 2a - 0. 428 191. 9 - 0. 781
S1 1013. 0c 38. 1 232. 7c 14. 3 1. 53 65. 8c 37. 5 0. 433 136. 4 29. 0 0. 897
S2 1316. 3b 19. 6 258. 0b 5. 0 1. 41 84. 7b 19. 5 0. 429 117. 5 38. 8 0. 595
S3 732. 6d 55. 3 175. 9d 35. 2 1. 60 49. 3d 53. 2 0. 448 100. 0 47. 9 0. 910
ZD958 CK 1454. 0a - 270. 5a - 1. 24 90. 3a - 0. 415 154. 9 - 0. 711
S1 934. 7c 35. 7 190. 0b 29. 8 1. 35 60. 1b 33. 5 0. 429 125. 3 19. 1 0. 673
S2 1106. 1b 24. 9 197. 1b 27. 1 1. 29 68. 5b 24. 2 0. 418 104. 6 32. 5 0. 631
S3 622. 4d 57. 2 131. 2c 51. 5 1. 39 40. 9c 54. 7 0. 441 67. 7 56. 3 0. 728
DH605 CK 1272. 6a - 224. 1a - 1. 07 82. 9a - 0. 435 173. 2 - 0. 908
S1 873. 9b 31. 3 158. 8b 29. 2 1. 29 50. 0b 29. 7 0. 458 124. 3 28. 2 0. 949
S2 887. 0b 30. 3 159. 8b 28. 7 1. 15 56. 1b 22. 3 0. 442 85. 7 50. 5 0. 569
S3 544. 1c 57. 2 112. 3c 49. 9 1. 38 37. 5c 54. 8 0. 459 77. 8 55. 1 0. 953
AR:养分占干物质量的比例 Proportion of nutrient to dry matter accumulation.
301311 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 崔海岩等: 遮阴对夏玉米干物质积累及养分吸收的影响摇 摇 摇 摇 摇
钾,磷最少. S1、S2和 S3的植株氮、磷总积累量较对照
显著减少,表现为 CK>S2>S1>S3,与干物质变化趋势
一致,说明遮阴影响干物质积累的同时也降低植株
对氮素和磷素的吸收能力. 遮阴后植株干物质量较
对照减少的程度大于对氮素和磷素吸收减少的程
度,如 ZJ2 的 S1、S2、S3干物质积累量分别较对照降
低 38. 1% 、19. 6% 、55. 3% ,氮和磷吸收量分别较对
照降低 14. 3% 、5. 0% 、35. 2%和 37. 5% 、19. 5% 、
53. 2% .可见,遮阴后干物质量受到的影响要大于植
株吸收氮素和磷素所受到的影响,使植株体内氮、磷
含量略有上升(表 7). 遮阴对钾素吸收的影响与氮
磷不同,遮阴后植株钾素积累量表现为 CK>S1 >S2 >
S3,且 S2处理的钾素积累量较对照减少程度大于干
物质降低程度,说明穗期遮阴对钾素吸收的影响大
于对干物质的影响,导致植株钾素含量降低.
从品种差异来看,不同玉米品种对养分吸收能
力不同, ZJ2 对氮、磷、钾的吸收量均明显高于
ZD958 和 DH605, ZD958 的氮、磷吸收量略高于
DH605,钾素吸收量较低.
3摇 讨摇 摇 论
3郾 1摇 遮阴对夏玉米产量和干物质积累的影响
作为影响植物生长发育最重要的环境因子之
一,光照对植物的直接贡献是光合作用即同化力形
成的主要来源.玉米产量形成的基础是干物质积累
与分配,干物质积累与产量呈显著正相关[17] . Otta鄄
viano等[18]提出,干物质积累速率是玉米产量的主
要限制因素之一,增加干物质积累是高产的基本途
径[19] .本研究表明,遮阴后玉米干物质积累量显著
减少,产量降低.籽粒产量的高低既受生物产量的影
响,又受经济系数的制约,吐丝后干物质积累与分配
对经济产量的影响最大[20] .穗期遮阴处理的籽粒灌
浆期光照充足,由于穗期遮阴导致的干物质积累量
减少是造成籽粒产量下降的重要原因;花粒期遮阴
主要影响了花后籽粒发育,使粒重降低,导致其干物
质积累总量和产量均小于穗期遮阴处理. 可见遮阴
对玉米干物质积累与分配均有影响.
3郾 2摇 遮阴对夏玉米植株养分积累的影响
生物产量的提高是作物高产的基础,而养分吸
收与分配是调控生物产量及其组分动态转化的重要
前提.氮、磷、钾对夏玉米生长发育乃至产量的形成
起重要作用,有关夏玉米对氮、磷、钾吸收的研究已
有较多报道[21-23],但得出的结论不尽相同. 张福锁
等[24]和胡昌浩等[22]研究认为,玉米对氮、磷、钾的
吸收比例为钾>氮>磷,Belay 等[25]则认为氮>钾>
磷.在本试验条件下,3 个品种的对照和遮阴处理夏
玉米植株氮、磷、钾吸收量均为氮>钾>磷. 胡昌浩
等[22]指出,夏玉米抽雄后氮、磷、钾吸收约占总吸收
量的 40% ~ 50% ;李文娟等[26]则指出,钾素的吸收
主要在吐丝期之前完成.本研究表明,夏玉米植株花
前养分吸收量为钾 >氮 >磷,钾的花前吸收量达
70% ,磷的花前吸收量约为 50% ;遮阴后氮、磷、钾
积累总量显著减少,遮阴时期不同导致养分吸收高
峰发生变化,说明遮阴影响干物质积累的同时也降
低了植株对养分的吸收能力.
本研究表明,遮阴后夏玉米植株氮、磷养分吸收
量减少,表现为 CK>S2>S1>S3,与干物质量的变化趋
势一致.但夏玉米干物质积累受弱光的影响大于植
株吸收氮、磷所受到的影响,植株体内氮、磷含量略
有上升.遮阴对钾素吸收的影响与氮、磷有所不同.
遮阴后钾的吸收总量显著降低,不同时期遮阴处理
的植株钾吸收总量表现为 CK>S1 >S2 >S3,且最终 S2
处理的钾素相对含量降低,主要是因为穗期遮阴干
物质积累速度下降,植株吸钾量减少,但遮阴解除
后,后期仍有较大的干物质积累量,而钾吸收量较
少,导致钾素相对含量降低.
遮阴对夏玉米养分吸收的影响与遮阴时期和养
分吸收特性密切相关. 穗期遮阴减少了拔节至开花
期的氮、磷吸收总量,氮、磷的阶段吸收比例降低;随
着干物质的迅速积累,花粒期植株对氮、磷仍有较高
的吸收量,而钾素吸收较少,说明穗期遮阴对钾素吸
收的影响大于氮素和磷素. 在穗期光照不足的条件
下,适当减少穗期氮、磷的施入,增加花粒期施入量,
可以起到相应的调控作用.因此,在生产中既要考虑
作物自身的养分积累与吸收规律,也要考虑气候变
化对干物质积累和养分吸收的影响,通过适当调整
播期和施肥方式来实现玉米的高产稳产.
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作者简介摇 崔海岩,女,1986 年生,硕士.主要从事玉米生理
生态研究. E鄄mail: cuihaiyan0603@ 163. com
责任编辑摇 张凤丽
501311 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 崔海岩等: 遮阴对夏玉米干物质积累及养分吸收的影响摇 摇 摇 摇 摇