全 文 ：第 35 卷第 4 期
2015年 2月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol.35,No.4
Feb.,2015
http: / / www.ecologica.cn
基金项目:粮食丰产科技工程(2011BAD16B09,2012BAD04B05); 山东省 2013年度农业重大应用技术创新课题(山东省中低产田小麦玉米两熟
丰产高效关键技术研究与示范);青岛市民生计划项目(13鄄1鄄3鄄101鄄nsh); 山东省高校优秀科研创新团队(旱地作物水分高效利用创新团队)
收稿日期:2013鄄05鄄02; 摇 摇 网络出版日期:2014鄄04鄄11
*通讯作者 Corresponding author.E鄄mail: wenjiang@ qau.edu.cn
DOI: 10.5846 / stxb201305020885
张倩,张洪生,宋希云,姜雯.种植方式和密度对夏玉米光合特征及产量的影响.生态学报,2015,35(4):1235鄄1241.
Zhang Q, Zhang H S, Song X Y, Jiang W.The effects of planting patterns and densities on photosynthetic characteristics and yield in summer maize.Acta
Ecologica Sinica,2015,35(4):1235鄄1241.
种植方式和密度对夏玉米光合特征及产量的影响
张摇 倩,张洪生,宋希云,姜摇 雯*
青岛农业大学农学与植物保护学院 /山东省旱作农业技术重点实验室,青岛摇 266109
摘要:为探明种植方式和密度对玉米光合特征及产量的影响,以郑单 958为材料,在不同种植密度水平(67500 株 / hm2 和 82500
株 / hm2)下,以常规等行距种植方式为对照,设置 3种不同缩行宽带种植方式(三行一带、四行一带、五行一带)进行比较研究。
结果表明:与对照相比,无论高密度还是中等密度下,各缩行宽带种植方式均使玉米穗位上第 1叶茎叶夹角显著减小,其中中三
行一带种植方式穗位上两叶叶夹角值均最小;各缩行宽带种植方式光合速率(Pn)均不同程度高于对照,子粒产量显著增加,其
中三行一带、四行一带、五行一带种植方式分别比对照增加 16.7%、6.1% 、10郾 7% (2011年)和 17.2%、12.1%、10郾 6%(2012年)。
所有处理中,三行一带种植方式高密度处理 2011 年和 2012 年籽粒产量均最高,因此可推荐为黄淮海夏玉米高产高效种植新
方式。
关键词:夏玉米;种植方式;光合特征;产量构成因素
The effects of planting patterns and densities on photosynthetic characteristics and
yield in summer maize
ZHANG Qian, ZHANG Hongsheng, SONG Xiyun, JIANG Wen*
Shandong Key Laboratory of Dryland Farming Technology, Qingdao Agricultural University, Qingdao 266109, China
Abstract: In China, maize (Zea mays L.) is the third most important cereal crop, after wheat and rice, and is used as a
staple food for humans, livestock and as raw material for many industrial products. The Huang鄄Huai鄄Hai Plain is the most
important maize production region; however, in recent years, during the maize growing season, especially during the
pollination period, extreme weather, such as heat waves and overcast or rainy weather, has frequently occurred in this area.
These weather events seriously reduced maize plant biomass and grain yield for the current conventional uniform row spacing
pattern, especially with an increased plant density. Crop row spacing can influence the canopy architecture, and optimal row
spacing can improve the group structure, increase sunlight penetration, reduce competition between strains, and promote
the individual plant growth, which contributes to a high biomass and maize yield. The objective of this study is to further
explore the effects of planting patterns combined with plant densities on the photosynthetic characteristics of summer maize.
Field experiments involving four planting patterns ( three鄄row strip, four鄄row strip, five鄄row strip and the control
conventional uniform row spacing pattern)under two plant densities(67500 and 82500 plants / hm2), using the ‘Zheng鄄Dan
958爷cultivar were conducted in 2011 and 2012 in this region. Under both high and low plant densities, compared with the
control, the strip planting patterns decreased the leaf angle of the 1st leaf above the ear, and the leaf angles of the 1st and 2nd
leaves above the ear were smallest under the three鄄row strip pattern. The SPAD value of ear leaves was significantly
influenced by treatments in both years at the flowering stage and in 2012 at the maturity stage. At flowering stage, the SPAD
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value was increased under strip planting patterns, and the highest and lowest values were observed using the three鄄strip
pattern and the control, respectively. Photosynthesis ( Pn ), stomatal conductance ( Cond ), and intercellular CO2
concentration (Ci) were all significantly affected by the treatments, but the transpiration rate (Tr) was not. Pn was higher
in the strip planting patterns than the control, increasing by 51.3%, 37.7%, and 45.7% under the three鄄, four鄄 and five鄄
row strip treatments, respectively. Among all treatments, the three鄄strip planting pattern attained the highest Pn, Cond and
Tr values. The grain yield was also increased by the changed planting patterns, and the average yields were 16.7%, 6.1%
and 10郾 7% higher in 2011 and 17. 2%, 12. 1% and 10郾 6% higher in 2012 under the three鄄, four鄄 and five鄄row strip
treatments, respectively, compared with the control. At the maturity stage in 2011, no difference in the percentage of barren
stalks was observed among the planting patterns, but a significant difference was observed in 2012. The conventional
uniform row spacing pattern had the highest percentage of barren stalks in both years. Among all the treatments, the three鄄
row strip planting pattern with a high plant density (82500 plants / hm2) produced the highest grain yield in both years.
Thus, the grain yield of summer maize can be mostly enhanced by using a three鄄row strip planting pattern, especially under
a higher plant density.
Key Words: Zea mays L.; Strip planting pattern; Photosynthetic characteristics; Yield components
玉米是我国主要农作物,是粮食增产的主力军。 同其它作物一样,玉米生产是一个种群过程,而非个体的
表现[1],要获得高产,必须建立合理的群体结构。 由于玉米生长季较短、光热资源有限,玉米自我调节能力较
低,不适宜的群体结构会影响夏玉米正常的生长发育从而导致产量降低,因此研究玉米高产增产应以群体结
构特征为切入点[2]。 玉米冠层的形态结构是影响作物群体光分布与光合特性的重要因素之一[3],合理的冠
层结构有利于构建玉米高产群体[4],而玉米冠层功能及产量形成往往受到诸如品种、气候、栽培措施等多种
因素的影响[5鄄10],其中,种植方式、密度是影响玉米冠层结构、微环境的最直接因素。 研究表明随着种植密度
的增加,虽然单株产量有所下降,但群体冠层的总受光量却达到了最大值,总产量增加[11]。 在玉米种植方式
上研究发现与常规等行距栽培相比,宽窄行种植可改善群体结构和冠层的微环境,增加通风透光量,减少株间
竞争,促进植株生长发育[12鄄15]。 近年研究发现,缩行宽带种植方式即缩小行距增加宽带,可充分利用边行边
际效应,增加群体通风透光量,显著减小穗上位叶夹角,提高玉米光合能力,产量增加幅度较大,且缩行宽带种
植方式下玉米茎粗增加,减少了倒伏率[16鄄17]。 而缩行宽带种植方式在不同密度条件下对夏玉米冠层结构、光
合生理特征的影响尚未见研究报道,基于此,连续两年以缩行宽带种植方式及其与密度互作为研究对象进行
大田试验,旨在为通过改进种植方式来改善玉米冠层结构、提高群体光合增产潜力,实现玉米高产高效提供一
定依据。
1摇 材料与方法
1.1摇 试验设计
试验分别于 2011 年和 2012 年在青岛农业大学胶州试验站(35.53毅 / N, 119.58毅 / E)进行。 2011 和 2012
年胶州市玉米生育期间降雨量分别为 554和 394 mm,光照时数分别为 513和 680 h。 试验地前茬为小麦。 供
试材料为当地主栽夏玉米品种郑单 958。 试验分别于 2011 年 6 月 29 日、2012 年 6 月 26 日播种,2011 年 10
月 12日、2012年 10月 9日收获,全生育期均为 106d。 2011年播前取试验地 0—20 cm土层,测得有机质 6.75
g / kg、碱解氮 84.00 mg / kg、速效磷 69.25 mg / kg、速效钾 86.82 mg / kg、pH 值 6.88。 试验设计为两因素裂区设
计,主区为种植方式,副区为种植密度,3次重复。 种植方式包括对照(传统等行距)、三行一带、四行一带和五
行一带三种缩行宽带种植方式;密度设为中等密度(67,500株 / hm2)和高密度(82500 株 / hm2);小区面积 71.5
m2。 基施沃夫特复合控释肥(750 kg / hm2),N、P 2O5、K2O配比为 22鄄8鄄12,玉米生长期间不追肥。 玉米整个生
育期给予常规田间管理。 种植方式如图 1。
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图 1摇 种植方式图示
摇 Fig.1摇 Graphical representation of the planting patterns
a:常规等行距(CK)表示等行距 70 cm;b:三行一带表示 2个相等
小行距 55 cm,加一带宽 100 cm;c: 四行一带表示 3个相等小行距
55 cm,加一带宽 120 cm;d: 五行一带表示 4个相等小行距 55 cm,
加一带宽 140 cm
1.2摇 测定项目与方法
在吐丝期根据各种植方式行数(每行 1 株),等行
距(选择小区中连续 3 行)、三行一带、四行一带、五行
一带种植方式分别选取连续植株 3 株、3 株、4 株、5 株
测定株高、穗位高、穗位上下两叶叶夹角(不测穗位叶)
及叶向值( LOV),叶向值根据方程 LOV = (90毅 -叶仰
角)伊 叶片直立高度 / 叶长计算[1];按照同样取样方法
在吐丝期和成熟期利用日本叶绿素测定仪(SPAD鄄502)
测量最顶端两片展开叶 SPAD 值;在吐丝后 35 d,
9:00—11:00(天晴无风),利用 LI鄄 6000 光合仪进行穗
位叶光合速率(Pn)、气孔导度(Cond)、胞间 CO2浓度
(Ci)与蒸腾速率(Tr)等瞬时光合指标测定;成熟期每
个小区取中间 2个带测定产量(每带长 5 m),称所有鲜
果穗重量从所收果穗中随机选取 20 穗,风干,考种,计
算实际产量(用 GAC2100 谷物水分速测仪测定玉米子
粒含水量)。
1.3摇 数据处理与分析
试验数据采用 SAS9.0(Duncan新复极差法)数据处理系统进行数据处理与分析。
2摇 结果与分析
2.1摇 种植方式、密度对夏玉米茎秆形态的影响
由种植方式间比较分析可以看出,2011 年各种植方式间除穗位高外差异均不显著,而 2012 年除茎粗外
差异均达到显著水平(表 1),其中 2011年和 2012年均为五行一带种植方式下株高、穗位高最高,对照等行距
种植方式最低;2012年第 2节节间长度为对照等行距种植方式最长,而三行一带种植方式最短。 种植方式间
茎粗值虽然差异不显著,但与对照等行距种植方式相比,各缩行宽带种植方式下茎粗均有所增加,尤其是在高
密度水平下。 密度间比较,除 2011年穗位高外,株高、穗位高和茎粗连续两年差异均未达到显著水平,但高密
度水平下株高、穗位高均高于中等密度,茎粗则相反。 密度间第 2节节间长度差异不显著,第 3节节间差异显
著,高密度水平下第 2、第 3节节间节间长度均高于中等密度。 种植方式与密度互作对夏玉米的茎秆形态(除
2011年穗位高)无显著影响。
表 1摇 种植方式、密度对夏玉米茎秆形态的影响
Table 1摇 Stem morphological traits of summer maize in different planting patterns and densities in years 2011 and 2012
种植方式
Planting patterns
密度 / hm2
Density
Plants
株高 / cm
Plant height
2011 2012
穗位高 / cm
Ear height
2011 2012
茎粗 / cm
Stem diameter
2011 2012
节间长度(2012) / cm
Internode length
第 2节
The 2nd
第 3节
The 3rd
等行距 CK 67500 235.17 227.78 107.50 102.33 2.65 2.52 8.18 10郾 94
82500 242.27 230郾 78 122.17 102.56 2.63 2.32 8.22 10郾 88
三行一带 Three鄄row 67500 248.83 239.22 115.00 102.78 2.78 2.79 6.39 9.61
82500 252.83 242.56 115.83 114.22 2.68 2.80 7.47 10郾 93
四行一带 Four鄄row 67500 244.67 241.11 111.00 103.56 2.82 2.59 7.28 10郾 00
82500 248.67 235.33 121.83 108.56 2.57 2.69 7.48 10郾 17
五行一带 Five鄄row 67500 253.33 247.56 124.50 114.44 2.83 2.73 7.39 10郾 28
82500 255.50 248.56 118.83 116.11 2.80 2.53 7.21 10郾 60
7321摇 4期 摇 摇 摇 张倩摇 等:种植方式和密度对夏玉米光合特征及产量的影响 摇
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续表
种植方式
Planting patterns
密度 / hm2
Density
Plants
株高 / cm
Plant height
2011 2012
穗位高 / cm
Ear height
2011 2012
茎粗 / cm
Stem diameter
2011 2012
节间长度(2012) / cm
Internode length
第 2节
The 2nd
第 3节
The 3rd
种植方式 Patterns 等行距 CK 238.72 229.28 114.83 102.44 2.64 2.42 8.20 10郾 91
三行一带 Three鄄row 250郾 83 240郾 89 115.42 108.50 2.73 2.79 6.93 10郾 27
四行一带 Four鄄row 246.67 238.22 116.42 106.06 2.69 2.64 7.38 10郾 08
五行一带 Five鄄row 254.42 248.06 121.67 115.28 2.82 2.63 7.30 10郾 44
LSD ns 9.16* 4.27* 8.26* ns ns 0郾 47* ns
密度 Density 67500 245.50 238.92 114.50 105.78 2.77 2.66 7.31 10郾 21
82500 249.82 239.31 119.67 110郾 36 2.67 2.59 7.59 10郾 64
LSD ns ns 3.02* ns ns ns ns 0郾 41*
种植方式伊密度 Patterns伊Density ns ns * ns ns ns ns ns
摇 摇 LSD:Least Significant Difference,表示最小显著差;显著水平为 P= 0郾 05,*显著,ns: 不显著
2.2摇 种植方式、密度对夏玉米茎叶夹角的影响
种植方式对玉米穗位上两叶叶夹角影响显著,对穗位下两叶叶夹角及穗位上下两叶叶向值影响均不显著
(表 2),其中无论在高密度还是中等密度下,三行一带种植方式穗位上两叶叶夹角值均最小,叶向值均高于其
他种植方式,等行距种植方式穗位上第 1 叶叶夹角(20郾 33毅)比各缩行宽带种植方式高 1.1毅—1.8毅,而五行一
带种植方式穗上第二叶叶夹角最高,其次为对照等行距种植方式。 密度间比较,除高密度水平下穗位上第 2
叶叶夹角显著低于中等密度水平外,穗位层其他穗位叶叶夹角及叶向值差异均不显著。 种植方式与密度互作
对穗位层叶夹角及叶向值影响亦不显著。
表 2摇 种植方式、密度下夏玉米穗部叶片叶夹角、叶向值(2012)
Table 2摇 Leaf angle (LA) and leaf orientative value (LOV) of summer maize in different planting patterns and densities in 2012
种植方式
Planting
patterns
密度 / hm2
Density plants
穗位上第 2叶
The 2nd
leaf above ear / (毅)
LA LOV
穗位上第 1叶
The 1st
leaf above ear / (毅)
LA LOV
穗位下第 1叶
The 1st
leaf under ear / (毅)
LA LOV
穗位下第 2叶
The 2nd
leaf under ear / (毅)
LA LOV
等行距 CK 67500 18.89 65.75 20郾 44 60郾 37 19.11 54.92 20郾 56 54.16
82500 17.33 60郾 71 20郾 22 58.01 19.22 56.12 21.11 55.84
三行一带 Three鄄row 67500 17.33 66.32 18.67 61.71 17.67 56.64 20郾 78 56.19
82500 17.33 67.01 18.33 59.44 16.89 57.15 20郾 33 54.78
四行一带 Four鄄row 67500 17.78 62.31 18.89 56.04 18.78 54.65 20郾 78 56.11
82500 17.67 62.53 19.00 57.05 18.22 57.08 20郾 67 55.20
五行一带 Five鄄row 67500 19.67 65.90 19.67 58.40 18.33 55.40 20郾 89 57.26
82500 19.00 60郾 41 18.78 56.36 19.22 54.30 21.00 56.30
种植方式 Patterns 等行距 CK 18.11 63.23 20郾 33 59.19 19.17 55.52 20郾 83 55.00
三行一带 Three鄄row 17.33 66.66 18.50 60郾 57 17.28 56.90 20郾 56 55.49
四行一带 Four鄄row 17.72 62.42 18.94 56.54 18.50 55.87 20郾 72 55.66
五行一带 Five鄄row 19.33 63.16 19.22 57.38 18.78 54.85 20郾 94 56.78
LSD 0郾 72* ns 0郾 67* ns ns ns ns ns
密度 Density 67500 18.42 65.07 19.42 59.13 18.47 55.40 20郾 75 55.93
82500 17.83 62.67 19.08 57.71 18.39 56.16 20郾 78 55.53
LSD 0郾 51* ns ns ns ns ns ns ns
种植方式伊密度 Patterns伊Density ns ns ns ns ns ns ns ns
摇 摇 LA:Leaf angle,表示叶夹角; LOV: leaf orientative value,表示叶向值
2.3摇 种植方式、密度对夏玉米 SPAD值的影响
由图 2可看出叶片 SPAD 值在开花期显著高于成熟期,2011 年开花期及成熟期 SPAD 值(除三行一带
8321 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 35卷摇
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67500株 / hm2 种植方式)均高于 2012年,可能与 2012 年玉米季节苗期干旱,而吐丝期雨水过多有关。 开花
期,无论高密度还是中等密度下,各缩行宽带种植方式 SPAD 值均高于等行距种植方式,其中, SPAD 值仅在
2012年差异达到显著水平,各种植方式中三行一带种植方式两年内开花期 SPAD值均最高,对照等行距种植
方式均最低;成熟期,无论高密度还是中等密度下,SPAD值在 2011年差异未达到显著水平,2012 年三行一带
种植方式 SPAD值最高。
图 2摇 不同种植方式与密度下夏玉米 SPAD值
Fig.2摇 The SPAD value of maize in different planting patterns and densities
SPAD:Soil and Plant Analyzer Development,表示叶绿素仪(计),SPAD值即叶绿素相对含量
2.4摇 种植方式、密度对夏玉米花后光合特性的影响
图 3摇 不同种植方式、密度下夏玉米吐丝后 35d穗位叶光合特性(2012)
Fig.3摇 the photosynthetic characteristics of summer maize at 35 days after silking in different planting patterns and densities in 2012
Pn:Photosynthetic rate,表示光合速率;Cond:Stomatal conductance,表示气孔导度;Ci:Intercellular CO2 concentration,表示胞间 CO2浓度;Tr:
Transpiration rate,表示蒸腾速率
Simmons[18]研究指出玉米吐丝后的光合作用对产量的形成有决定作用。 图 3 表明,无论是高密度还是中
9321摇 4期 摇 摇 摇 张倩摇 等:种植方式和密度对夏玉米光合特征及产量的影响 摇
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等密度下,三行一带、四行一带和五行一带各缩行宽带种植方式光合速率(Pn)均显著高于对照等行距模式,
分别比对照高 51.3%、37.7%、45.7%;所有处理中,三行一带中等密度处理气孔导度(Cond)最高,对照等行距
高密度处理胞间 CO2浓度(Ci)最高,其余处理间差异不显著;而各处理间蒸腾速率(Tr)差异不显著。 在所有
处理中,三行一带中等密度处理光合速率(Pn)、气孔导度(Cond)、与蒸腾速率(Tr)最高,而三行一带高密度
处理胞间 CO2浓度(Ci)最高。
2.5摇 种植方式、密度对夏玉米产量构成因素的影响
2011年种植方式对各产量构成因素影响均不显著(表 3),但与对照相比,三行一带、四行一带和五行一
带各缩行宽带种植方式下空秆率有所下降,分别降低 41.5%、35.6%、37.4%,而穗粒重有所增加,分别比对照
增加 6.1%、1.6%、2.6%;密度对空秆率影响显著,即高密度空秆率显著高于中等密度空秆率;种植方式与密度
互作对各产量构成因素影响不显著。 2012年种植方式对空秆率、行粒数、百粒重、穗粒重影响显著(表 3),其
中三行一带种植方式行粒数、穗粒重最高,四行一带种植方式百粒重最高,五行一带种植方式空秆率最低,而
对照等行距种植方式空秆率最高,行粒数、百粒重、穗粒重最小;密度对各产量构成因素影响均不显著;种植方
式与密度互作仅对行粒数影响显著。
两年内,种植方式对玉米子粒产量影响显著(表 3),其中三行一带、四行一带、五行一带种植方式分别高
于对照等行距种植方式 16.7%、6.1%、10郾 7% (2011)和 17.2%、12.1%、10郾 6%(2012)。 密度对玉米子粒产量
影响均未达到显著水平,但高密度下子粒产量均高于中等密度。 种植方式与密度互作对玉米子粒产量影响连
续两年均不显著。 各处理中三行一带高密度下 2011年和 2012年子粒产量均最高,比对照等行距模式中等密
度和高密度分别高 25.0%、20郾 8% 和 25.1%、18.7%。
表 3摇 种植方式、密度下夏玉米产量及产量构成因素(2011,2012)
Table 3摇 Yield and yield components of summer maize at the maturity stage in different planting patterns and densities in 2011 and 2012
种植方式
Planting
patterns
密度 / hm2
Density
Plants
空秆率%
Percentage of
barren stalks
2011 2012
穗行数 No.
Kernel rows
2011 2012
行粒数 No.
kernels number
per row
2011 2012
百粒重 / g
100鄄grain
weight
2011 2012
穗粒重 / g
Grainweight
per ear
2011 2012
子粒产量
Yield /
(kg / hm2)
2011 2012
等行距 CK 67500 13.0 3.8 14.5 14.1 32.8 30郾 3 29.9 28.0 142.3 114.9 6926 6395
82500 19.2 3.1 14.3 14.3 30郾 6 32.6 29.0 27.2 127.4 118.2 7166 6745
三行一带 Three鄄row 67500 6.2 1.2 15.0 13.9 33.8 35.8 28.9 31.5 146.8 159.0 7792 7394
82500 12.6 1.9 15.1 14.1 32.8 34.0 28.1 30郾 3 139.1 148.7 8655 8003
四行一带 Four鄄row 67500 5.5 1.7 15.3 13.7 32.2 34.3 28.1 31.0 139.1 147.7 7116 7352
82500 15.2 1.6 14.7 13.3 32.8 33.5 28.0 30郾 9 134.7 135.8 7831 7373
五行一带 Five鄄row 67500 6.1 1.0 14.7 14.2 33.4 33.7 28.6 30郾 6 140郾 8 150郾 5 7749 7494
82500 14.0 1.0 15.3 14.0 31.5 32.2 28.2 29.0 135.7 130郾 8 7854 7036
种植方式 Patterns 等行距 CK 16.1 3.4 14.4 14.2 31.7 31.4 29.5 27.6 134.8 116.5 7046 6570
三行一带 Three鄄row 9.4 1.6 15.1 14.0 33.3 34.9 28.5 30郾 9 143.0 153.9 8223 7699
四行一带 Four鄄row 10郾 4 1.7 15.0 13.5 32.5 33.9 28.1 30郾 92 136.9 141.8 7474 7363
五行一带 Five鄄row 10郾 1 1.0 15.0 14.1 32.4 32.9 28.4 29.8 138.3 140郾 7 7801 7265
LSD ns 1.2* ns ns ns 1.2* ns 1.8* ns 14.3* 745* 622*
密度 Density 67500 7.7 1.9 14.9 14.0 33.1 33.5 28.9 30郾 3 142.3 143.0 7396 7159
82500 15.2 1.9 14.9 14.0 31.9 33.1 28.3 29.4 134.2 133.4 7876 7289
LSD 5.0* ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns
种植方式伊密度 Patterns伊Density ns ns ns ns ns * ns ns ns ns ns ns
摇 摇 *显著; ns: 不显著
3摇 讨论
玉米高产需靠合理的群体来实现。 本研究发现,缩行宽带种植方式下,玉米群体的形态结构有所变化,与
传统等行距种植方式相比,缩行宽带种植方式下夏玉米株高增加,穗位提升,茎秆粗壮,第二、三节间明显缩短
(表 1),从而增强植株高密度下抗倒伏性,这与梁淑荣等[11],李宁等[19],张倩等[16]研究结果相似。 叶向值则
0421 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 35卷摇
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表示叶片上冲和在空间下垂程度的一个综合指标,其值越大,表明叶片上冲性越强;值越小表示叶片越趋于平
展,下垂程度越大。 玉米的叶倾角即叶片与水平方向夹角的大小与单位叶面积受光强度和截获的辐射量有
关,合理的茎叶夹角可使玉米群体接受更多的光,并能合理地分配到群体各叶层。 徐庆章[20]研究表明理想株
型上部叶片茎叶夹角适当小些,下部适当大些;武志海等[12]、梁熠等[13]研究发现适宜宽窄行种植较等行距种
植利于增加中部冠层的透光率;李耕[21]等也研究指出“80 cm + 40 cm冶缩行宽带方式有利于穗位叶层光合有
效辐射量的提高。 本研究中缩行宽带种植方式穗位上两叶茎叶夹角除五行一带种植方式外比等行距种植方
式小 0郾 4—1.8毅,并达到显著水平(表 2),与张倩等[16]研究结果一致。 其中,无论在高密度还是中等密度下,
三行一带种植方式穗位上两叶叶夹角值均最小,叶向值均高于其他种植方式,有利于维持群体内较高透光率。
玉米产量的高低与群体的光合能力密切相关,合理的密度和种植方式可保持较高光合速率,延缓生育后
期叶片的衰老。 杨吉顺[22]等研究表明采用适宜宽窄行种植较等行距有利于群体光合速率的提高,制造更多
的光合产物。 本研究 SPAD值明显高于等行距种植方式,延缓功能叶片衰老;灌浆中后期穗部叶片光合速率
显著增加(图 2,图 3),尤其三行一带种植方式下,光合速率在中高密度下分别比等行距增加 50郾 5%、52.3%。
密度与行距配置显著影响也发现缩行宽带种植方式下玉米顶端叶片开花期和成熟期玉米群体产量和产
量构成因素。 前人研究表明玉米采用宽窄行方式种植可降低秃顶长、增加穗粒数,千粒重,提高玉米的产
量[22鄄23]。 宁硕瀛[24]研究表明,宽窄行栽培模式(80 cm + 40 cm)较等行距栽培模式产量平均增产 9.4%,其中在
密度水平 7.5 万株 / hm2条件下增产 8.9%。 本研究发现与对照等行距相比,无论是高密度还是中等密度下,缩行
宽带种植方式使植株空秆率明显下降,而穗粒重有所增加,增产幅度为 6.1%—17.2%,其中三行一带种植方式连
续两年子粒产量均最高,尤其在高密度水平下,2011 年和 2012 年平均增产 19.7%(表 3),因此三行一带缩行宽
带种植方式群体光合增产潜力最大,对进一步挖掘黄淮海地区夏玉米品种高产潜力具有重要意义。
参考文献(References):
[ 1 ]摇 赵松岭, 李凤民, 张大勇, 段舜山. 作物生产是一个种群过程. 生态学报, 1997, 17(1): 100鄄104.
[ 2 ] 摇 李潮海, 苏新宏, 孙敦立. 不同基因型玉米间作复合群体生态生理效应. 生态学报, 2002, 22(12): 2096鄄2103.
[ 3 ] 摇 郑毅, 张立军, 崔振海, 吴迪. 种植密度对不同株型夏玉米冠层结构和光合势的影响. 江苏农业科学, 2010, (3): 116鄄118, 121鄄121.
[ 4 ] 摇 张旺锋, 王振林, 余松烈, 李少昆, 曹连莆, 任丽彤. 膜下滴灌对新疆高产棉花群体光合作用冠层结构和产量形成的影响. 中国农业科
学, 2002, 35(6): 632鄄637.
[ 5 ] 摇 黄高宝, 张恩和, 胡恒觉. 不同玉米品种氮素营养效率差异的生态生理机制. 植物营养与肥料学报, 2001, 7(3): 293鄄297.
[ 6 ] 摇 李少昆, 赵明. 不同基因型玉米光合作用强度的调控研究. 石河子大学学报: 自然科学版, 1998, 2(3): 245鄄250.
[ 7 ] 摇 段鸿飞. 不同播种期对冬玉米产量的影响. 玉米科学, 2000, 8(Supp1): 55鄄57, 59鄄59.
[ 8 ] 摇 田志刚, 田俊芹, 曹治彦, 张耀辉. 播种期对夏玉米产量及主要性状的影响. 河北农业科学, 2006, 10(4): 14鄄15.
[ 9 ] 摇 李言照, 东先旺, 刘光亮, 陶飞. 光温因子对玉米产量及产量构成因素值的影响. 中国生态农业学报, 2002, 10(2): 86鄄88.
[10] 摇 李潮海, 刘奎, 周苏玫, 栾丽敏. 不同施肥条件下夏玉米光合对生理生态因子的响应. 作物学报, 2002, 28(3): 265鄄269.
[11] 摇 梁书荣, 赵会杰, 李洪岐, 王俊忠, 王林华, 曲小菲, 吕淑敏. 密度、种植方式和品种对夏玉米群体发育特征的影响. 生态学报, 2010, 30
(7): 1927鄄1931.
[12] 摇 武志海, 张治安, 陈展宇, 徐克章. 大垄双行种植玉米群体冠层结构及光合特性的解析. 玉米科学, 2005, 13(4): 62鄄65.
[13] 摇 梁熠, 齐华, 王敬亚, 白向历, 王晓波, 刘明, 孟显华, 许晶. 宽窄行栽培对玉米生长发育及产量的影响. 玉米科学, 2009, 17(4):
97鄄100.
[14] 摇 刘武仁, 冯艳春,郑金玉,刘凤成,朱晓丽, 何志, 李勇, 裴攸, 曹雨. 玉米宽窄行种植产量与效益分析. 玉米科学, 2003, 11(3): 63鄄65.
[15] 摇 杨克军, 李明, 李振华. 栽培方式与群体结构对寒地玉米物质积累及产量形成的影响. 中国农学通报, 2005, 21(11): 157鄄160.
[16] 摇 张倩, 张洪生, 姜雯, 王晓燕. 种植方式对夏玉米生长及产量的影响. 玉米科学, 2012, 20(2): 111鄄114.
[17] 摇 张倩, 张洪生, 赵美爱, 姜雯. 种植方式对夏玉米光合特性与产量的影响. 玉米科学, 2012, 20(5): 102鄄105.
[18] 摇 Simmons S R, Jones R J. Contributions of pre鄄silking assimilate to grain yield on Maize. Crop Science, 1985, 25(6): 1004鄄1006.
[19] 摇 李宁, 翟志席, 李建民, 吴沛波, 段留生, 李召虎. 密度对不同株型的玉米农艺、根系性状及产量的影响. 玉米科学, 2008, 16(5):
98鄄102.
[20] 摇 徐庆章, 王庆成, 牛玉贞, 王忠孝, 张军. 玉米株型与群体光合作用的关系研究. 作物学报, 1995, 21(4): 492鄄496.
[21] 摇 李耕, 杨今胜, 杨吉顺, 柳京国, 刘鹏, 董树亭. 种植密度和行距配置对玉米群体光分布与群体光合特性的影响. 山东农业科学, 2012,
44(6): 39鄄43.
[22] 摇 杨吉顺, 高辉远, 刘鹏, 李耕, 董树亭, 张吉旺, 王敬锋. 种植密度和行距配置对超高产夏玉米群体光合特性的影响. 作物学报, 2010,
36(7): 1226鄄1233.
[23] 摇 陆雪珍, 沈雪芳, 沈才标, 徐晓梅, 张文献. 不同种植密度下糯玉米产量及相关性状研究. 上海农业学报, 2008, 24(2): 61鄄64.
[24] 摇 宁硕瀛. 种植密度和行距配置对夏玉米群体光合特性及产量的影响 [D]. 杨凌: 西北农林科技大学, 2012.
1421摇 4期 摇 摇 摇 张倩摇 等:种植方式和密度对夏玉米光合特征及产量的影响 摇