全 文 ：作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2010, 36(7): 1226−1233 http://www.chinacrops.org/zwxb/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn
本研究由国家科技支撑计划项目(2006BAD02A13-2-2, 2007BAD91B04), 国家自然科学基金项目(30771282, 30871476)和山东省良种工程项目资助。
*
通讯作者(Corresponding author): 刘鹏, E-mail: liupengsdau@126.com; Tel: 0538-8245838
第一作者联系方式: E-mail: jsyang94@126.com; Tel: 0538-8245838
Received(收稿日期): 2009-11-18; Accepted(接受日期): 2010-04-20.
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2010.01226
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
杨吉顺 1 高辉远 2,3 刘 鹏 1,3,* 李 耕 1 董树亭 1,3 张吉旺 1,3 王敬锋 1
1 山东农业大学农学院; 2 山东农业大学生命科学学院; 3 作物生物学国家重点实验室, 山东泰安 271018
摘 要: 在 67 500、90 000和 112 500株 hm−2 3个种植密度条件下, 研究了密度和行距配置对超高产夏玉米品种登
海 701产量和群体光合特性的影响。结果表明, 随密度增加, 籽粒产量、叶面积指数(LAI)、光合有效辐射(PAR)上层
截获率、群体光合(CAP)和群体呼吸(CR)、干物质积累量均提高; 而叶绿素含量、穗位叶层和下层 PAR 截获率则降
低。在 67 500株 hm−2下, 宽窄行与等行距处理相比无显著优势。但在 90 000株 hm−2和 112 500株 hm−2密度下, 80
cm+40 cm 行距处理的产量、叶面积指数(LAI)、叶绿素含量、穗位叶层的 PAR 截获率、花后群体光合速率(CAP)平
均值均显著高于其他行距处理(等行距、70 cm+50 cm和 90 cm+30 cm); 而群体呼吸速率与光合速率的比值(CR/TCAP)
则显著低于其他行距处理。说明在较高密度条件下, 80 cm+40 cm的宽窄行配置有助于扩大光合面积、增加穗位叶层
的光合有效辐射、提高群体光合速率、减少群体呼吸消耗, 从而提高籽粒产量。
关键词: 玉米; 密度; 行距配置; 光分布; 群体光合
Effects of Planting Density and Row Spacing on Canopy Apparent Photosyn-
thesis of High-Yield Summer Corn
YANG Ji-Shun1, GAO Hui-Yuan2,3, LIU Peng1,3,*, LI Geng1, DONG Shu-Ting1,3, ZHANG Ji-Wang1,3, and
WANG Jing-Feng1
1 College of Agronomy, Shandong Agricultural University, Tai’an 271018, China; 2 College of Life Science, Shandong Agricultural University, Tai’an
271018, China; 3 State Key Laboratory of Crop Biology, Tai’an 271018, China
Abstract: With different plant population densities (6.75×104, 9.00×104, and 11.25×104 plants ha−1), the effects of the deneity and
row spacing on grain yield and canopy apparent photosynthesis were studied in this article. The results were as follows: with the
increase of planting density, grain yield, leaf area index (LAI) and capture efficiency of photosynthestically active radiation(PAR)
in upper leaf layer, as well as canopy apparent photosynthesis (CAP) and canopy respiration (CR) and dry matter quantity in-
creased accordantly; but, chlorophyll content and capture efficiency of PAR in the middle and lower layers of canopy decreased.
Within different row spacing treatments, the wide-narrow row spacing were not superior to the uniform one significantly at
6.75×104 plants ha−1. However, at 9.00×104 and 11.25×104 plants ha−1, grain yield, LAI, chlorophyll content, capture efficiency of
PAR in middle leaf layer and average rate of CAP after anthesis in row spacing of “80 cm + 40 cm” were remarkably higher than
those in other three row spacings (uniform, 70 cm + 50 cm, 90 cm + 30 cm); while CR/TCAP (ratio of canopy respiration to total
canopy apparent photosynthesis) in row spacing of ’80 cm+40 cm’ was the lowest, compared to the others. From the above, it was
suggested that at higher plant density the row spacing of ’80 cm + 40 cm’ could enlarge photosynthetic area, enhance PAR in mid-
dle leaf layer, increase CAP, reduce CR and improve grain yield.
Keywords: Corn; Planting density; Row spacing; Light distribution; Canopy apparent photosynthesis
光合作用是作物产量形成的基础, 90%以上干物质来
源于光合作用。作物生产是一个种群过程, 而非个体的表
现[1], 研究玉米生产应以群体的光合生理指标为切入点[2],
而玉米冠层的形态结构是影响作物群体光分布和光合特
性的因素之一[3]。
前人研究表明, 在稳定单穗粒重或稍有减轻的条件
下增加种植密度、合理密植是今后超高产栽培的发展趋
势[4-5]。但随种植密度增加, 群体内光截获率加大, 植株间
相互遮阴 , 田间郁闭 , 透光条件变差 [6-8]; 过高的群体密
度, 导致中下部叶层的光照条件下降, 叶片早衰, 群体光
第 7期 杨吉顺等: 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 1227
合能力降低[9]。前人研究表明行距配置对于建造良好的群
体冠层结构具有重要意义[10-12]。合理的行距可以改善冠层
内的光照、温度、湿度和 CO2等微环境, 影响群体的光合
效率和作物产量。尤其在高密度条件下, 宽窄行种植可扩
大光合面积, 充分利用不同层次的光资源, 改善通风能力,
提高中下层叶片的光合性能 , 更好地协调玉米群体和个
体的关系, 使光能在玉米群体冠层内的分布更加合理, 提
高玉米群体的光能利用率[7,13-16]。在高密度条件下, 如何
改善玉米冠层结构, 增加群体内的通风透光条件, 成为当
前玉米栽培的关键。但前人关于行株距配置的研究多在中
低产水平下进行 , 超高产大田群体生态条件与普通生产
田存在较大差别 , 不同种植密度下如何确定合理的行距
配置鲜有报道。本文研究不同密度和行距配置对群体光能
分布与利用的影响 , 以期探明超高产夏玉米最适的行距
配置, 对提高夏玉米单产, 保障国家粮食安全提供理论和
技术支持。
1 材料与方法
1.1 试验设计
2007—2008 年在山东农业大学黄淮海区域玉米技术
创新中心种植登海 701(W917/DH382)。试验田为中性沙壤
土, 地力均匀, 耕作层内含有机质(11.3±0.70) g kg−1, 全
氮(0.71±0.02) g kg−1, 速效氮(57.56±2.77) mg kg−1, 速效
磷(26.32±4.18) mg kg−1, 速效钾(106.01±3.95) mg kg−1, pH
为 6.82±0.10。
设 3个大田种植密度, 即 67 500(D1)、90 000(D2)和
112 500(D3)株 hm−2; 4 种行距配置 (cm+cm)为等行距
60+60, 宽窄行 70+50、80+40、90+30。采用裂区设计, 主
区为密度处理, 裂区为行距处理, 重复 4 次。按照高产田
进行田间管理, 满足肥水供应。
1.2 测定项目及方法
1.2.1 叶面积指数(LAI) 于开花期、灌浆期、乳熟期、
蜡熟期和完熟期选择生长发育一致、叶片无病斑和破损的
植株测定, 重复 5次。单叶叶面积=长×宽×0.75, LAI=单株
叶面积×单位土地面积内株数/单位土地面积。
1.2.2 穗位叶叶绿素含量 在上述生育时期参照
Arnon 方法 [17], 使用双通道紫外 -可见分光光度计 (UV-
2450型, 日本岛津)比色测定叶绿素含量。
1.2.3 群体光分布 于灌浆期选择晴天无云天气, 在
9:00~11:00采用 SunScan冠层分析仪(Delta, UK)测定。在
行间按对角线方式 , 大小行分别测定取平均值。按下层
(穗位下叶以下)、穗位叶层(穗位叶及其上下叶)、上层(穗
位上叶以上)分层测量。
1.2.4 群体光合(CAP)和群体呼吸速率(CR) 采用董
树亭等[18]方法并略有改进, 于开花期、灌浆期和乳熟期选
择晴天无云天气, 光强稳定在 1 400~1 600 µmol m−2 s−1,
用 GXH-305型红外线 CO2分析仪在田间直接测定群体光
合速率。同化箱长 1.1 m、宽 1.0 m、高 3.0 m, 箱内用 4
台鼓风机搅拌气体, 框架外罩透明聚酯薄膜。采用闭路系
统, 重复 3次, 每次测定 60 s。用遮光布罩遮光后测定群
体呼吸速率。在群体结构相近的田地上, 剪去与同化箱底
大小相同面积地表上的植株后 , 用同法测定土壤呼吸释
放的 CO2, 以修正群体光合和群体呼吸的测定值。计算群
体呼吸占群体总光合的比例, CR/TCAP=CR/(CR+CAP)。
1.2.5 干物质积累量 于开花期、灌浆期、乳熟期、
蜡熟期和完熟期, 选择生长发育一致、叶片无病斑和破损
的植株地上部, 在烘箱内 105℃杀青 60 min, 再经 85℃烘
至恒重称干重, 重复 3次。
1.3 统计分析
采用 SigmaPlot10.0软件作图, 用 DPS软件进行统计
分析(LSD法)。
2 结果与分析
2.1 产量及其构成因素
方差分析表明, 玉米产量在种植密度间、行距配置间
和两者互作均存在显著差异(表 1), 说明种植密度和行距
配置均能明显影响夏玉米的产量 , 且其间存在明显的互
作效应。
如表 2 所示, 籽粒产量随种植密度增加而提高, 与
D1相比, D2及 D3产量分别提高 18.0%和 32.2%, 说明适
当增加种植密度是获得高产的有效途径 , 但是随密度增
加, 单株籽粒产量显著降低。
对同一种植密度下的产量, D1 密度下不同行距处理
间差异较小, “60+60”与“80+40”处理间无显著差异, 但二
表 1 夏玉米产量的方差分析
Table 1 Variance analysis for yield of summer corn
变异来源
Origin of variance
平方和
Sum of squares
自由度
df
均方
Equal squares
F值
F-value
显著水平
Significance level
区组间 Among blocks 58215.54 3 19405.18
密度 Density 134569325.40 2 67284662.70 1767.02 0.0001
误差 Error 228468.14 6 38078.02
行距 Row spacing 26312726.48 3 8770908.83 184.69 0.0001
密度×行距配置 Density × row spacing 10990552.61 6 1831758.77 38.57 0.0037
误差 Error 1282198.56 27 47488.84
总变异 Total variance 173441486.70 47
1228 作 物 学 报 第 36卷
表 2 密度及行距配置对玉米产量及产量性状的影响
Table 2 Effect of plant density and row spacing on yield traits and yield of corn
密度
Density
行距
Row spacing
(cm+cm)
产量
Yield
(kg hm−2)
穗行数
Number of
lines per ear
行粒数
Number of
kernels per line
穗粒数
Number of
kernels per ear
千粒重
Weight of
1000-kernel (g)
单株籽粒产量
Kernel yield
per plant (g plant−1)
D1 60+60 12842.0 a 16.4 a 35.99 a 590.2 ab 347.0 c 204.8 b
70+50 12539.9 b 16.3 a 35.97 a 586.3 b 350.5 c 205.5 b
80+40 12828.4 a 16.3 a 35.75 a 582.7 b 355.9 a 207.4 ab
90+30 12579.9 b 16.4 a 36.39 a 596.9 a 351.1 b 209.6 a
平均值 Average 12697.6 16.4 36.02 589.0 351.1 206.8
D2 60+60 14738.7 b 16.2 a 31.93 b 516.0 b 340.4 b 175.6 b
70+50 14783.9 b 16.2 a 32.11 b 520.1 b 342.5 b 178.1 b
80+40 16527.2 a 16.3 a 34.05 a 555.0 a 347.0 a 192.6 a
90+30 13895.9 c 16.2 a 30.40 c 492.5 c 335.6 c 165.3 c
平均值 Average 14986.4 16.2 32.12 520.9 341.4 177.8
D3 60+60 16569.1 b 15.9 a 29.41 b 467.6 b 333.7 b 156.0 b
70+50 16741.4 b 15.8 a 30.06 b 475.0 b 337.8 b 160.4 b
80+40 18582.9 a 15.8 a 32.31 a 508.9 a 341.1 a 173.6 a
90+30 15269.0 c 15.3 b 28.90 c 440.8 c 329.9 c 145.4 c
平均值 Average 16790.6 15.7 30.17 473.1 335.6 158.8
D1、D2 和 D3 分别表示种植密度为 67 500、90 000和 112 500株 hm−2。同一性状中的数值标以不同字母表示在同一密度下不同行距配
置处理在 P<0.05水平上差异显著, LSD数据统计。
D1, D2, and D3 indicate the plant population densities are 6.75×104, 9.00×104, and 11.25×104 plants hm−2, respectively. Values within a column
followed by different letters are significantly different at P<0.05 as determined by LSD.
者显著高于其他两种行距配置。随着密度增加, 不同行距
配置间差异扩大。在 D2、D3密度下, “80+40”产量显著高
于“60+60”及“70+50”, 后二者又显著高于“90+30”配置。
对高密度条件下, 产量与穗行数无显著相关性(r = 0.946),
产量与行粒数和千粒重均呈显著正相关(r = 0.985*, r =
0.965*)。因此, “80+40”增产的原因主要是千粒重显著提高
与行粒数增加引起的穗粒数显著增加。
2.2 叶面积指数(LAI)
图 1 表明 LAI 随种植密度增加而增大, 但在不同密
度下最大 LAI 出现的时间不同, D1 及 D2 密度下的最大
LAI 均出现在灌浆期, 到完熟期均值分别下降 25.3%和
32.1%; D3 密度下在开花期出现, 之后开始迅速下降, 到
完熟期平均下降 34.1%, 降幅大于 D1和 D2密度。由此表
明, 随密度增加, 叶片间相互遮挡增大, 后期植株间竞争
加剧, 叶片衰老加快。
不同密度下各行距配置的 LAI表现不同, D1密度下
“60+60”等行距 LAI 最高, 花后其 LAI 平均值分别高出其
他各处理 2.9%(70+50)、3.5%(80+40)和 9.4%(90+30); D2
和 D3 密度下“80+40”叶面积指数均显著高于其余 3 种行
距配置, 开花以后 D2 密度下其叶面积指数平均值分别比
图 1 密度和行距配置对玉米叶面积指数的影响
Fig. 1 Effect of plant density and row spacing on LAI of summer corn
D1、D2和 D3分别表示种植密度为 67 500、90 000和 112 500株 hm−2。AS: 开花期; FS: 灌浆期; MS: 乳熟期; DS: 蜡熟期; HS: 收获期。
D1, D2, and D3 indicate the plant population densities are 6.75×104, 9.00×104, and 11.25×104 plants hm−2, respectively. AS: anthesis stage; FS: filling
stage; MS: milking stage; DS: dough stage; HS: harvest stage.
第 7期 杨吉顺等: 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 1229
其他各处理高 3.4%(60+60)、2.8%(70+50)、7.5%(90+30);
在 D3密度下分别高出其他处理 4.4%(60+60)、2.8%(70+50)、
8.0%(90+30)。由此可见, “80+40”配置更有利于在高密度
条件下提高叶面积指数, 从而有利于光合源的扩大。
2.3 穗位叶叶绿素含量
如图2所示, 穗位叶叶绿素含量随着生育期的推进呈
单峰曲线变化, 均于灌浆期达到最大值, 完熟期达到最小
值。3 种密度下, 灌浆期和完熟期各行距配置平均值分别
为 3.78 mg g−1和 2.23 mg g−1 (D1)、3.69 mg g−1和 2.12 mg
g−1 (D2)、3.64 mg g−1和 2.02 mg g−1 (D3), 降幅分别为
41.0%(D1)、42.5%(D2)和 44.5%(D3)。可见, 随密度增大
叶绿素含量下降, 尤其在灌浆后期下降显著。
3种密度下, 行距配置对叶绿素含量的影响表现出相
同规律, “80+40”高于其余 3种配置, 尤其是乳熟期以后。
D1 密度下 , 完熟期 “80+40”分别高出其他各配置
4.8%(60+60)、3.9%(70+50)和 8.9%(90+30); D2密度下, 完
熟期“80+40”高出其他各处理 8.6%(60+60)、5.1%(70+50)
和 11.5%(90+30); D3 密度下, 完熟期“80+40”分别高出其
他各处理 11.4%(60+60)、6.9%(70+50)和 16.0%(90+30)。
由此可见, 随着密度增加 “80+40”优势更加突出。
2.4 光合有效辐射截获率
如图 3 所示 , 3 种密度下总截获率平均值分别为
89.1%(D1)、92.1%(D2)和 95.4%(D3); 上层截获率均值分别
为 43.6%(D1)、49.1%(D2)和 58.0%(D3); 而穗位叶层截获率
分别为 37.8%(D1)、36. 6%(D2)和 34.1%(D3); 下层截获率分
别为 7.7%(D1)、6.3%(D2)和 3.4%(D3)。可见, 随密度增加群
体内 PAR总截获率相应增大, 上层截获率增大, 穗位叶层和
下层截获率下降。由此表明, 由密度增加引起的 PAR总截获
率增大, 主要是由上层截获率增大造成的。
4 种行株距配置下, 群体内不同层次 PAR 截获率均
呈上强下弱趋势, 不同密度之间表现一致。在 3种密度条
件下 PAR截获率上部均以“60+60”最高, 且随着大行距的
增大呈递减趋势; 而穗位叶层和下层以“80+40”最高。在
相同密度下, 总截获率随着大行距的增大先增大后减小,
即“80+40”配置最高。穗位叶作为籽粒产量的主要来源 ,
其光截获率与产量密切相关, 3种密度条件下, “80+40”穗
位叶层的光截获率比“60+60”、“70+50”和“90+30”3 种配
置穗位叶层光截获率的平均值分别高 5.4%(D1)、9.9%(D2)
和 15.9%(D3)。由此可见, 在高密度下, “80+40”配置有利
于穗位叶层光合有效辐射量的增加。
图 2 密度和行距对玉米穗位叶叶绿素含量的影响
Fig. 2 Effect of plant density and row spacing on chlorophyll content of summer corn
D1、D2和 D3分别表示种植密度为 67 500、90 000和 112 500株 hm−2。AS: 开花期; FS: 灌浆期; MS: 乳熟期; DS: 蜡熟期; HS: 收获期。
D1, D2, and D3 indicate the plant population densities are 6.75×104, 9.00×104, and 11.25×104 plants hm−2, respectively. AS: anthesis stage; FS: filling
stage; MS: milking stage; DS: dough stage; HS: harvest stage.
图 3 密度和行距对玉米灌浆期 PAR截获率的影响
Fig. 3 Effect of plant density and row spacing on PAR capture ratio of corn in grain filling stage
D1、D2和 D3分别表示种植密度为 67 500、90 000和 112 500株 hm−2。LC: 下层截获率; MC: 穗位叶层截获率; UC: 上层截获率; TC: 总截获率。
D1, D2, and D3 indicate the plant population densities are 6.75×104, 9.00×104, and 11.25×104 plants hm−2, respectively. LC: lower canopy capture
ratio; MC: mid canopy capture ratio; UC: upper canopy capture ratio; TC: total canopy capture ratio.
1230 作 物 学 报 第 36卷
2.5 群体光合速率(CAP)与群体呼吸速率(CR)
表 3表明, 花后 CAP随生育进程推进先升高后降低,
灌浆期达到最高, 且随密度增加群体光合速率相应升高。
3种密度条件下, 花后CAP平均值均表现为“80+40”>“70+
50”>“60+60”>“90+30”; D1 密度下“80+40”处理与其他处
理相比无显著差异; 但在D2和D3密度下, 各个生育时期
均显著高于其他行距配置; 可见, 随密度增加 “80+40”配
置更有利于群体光合速率的提高。
CR在花后呈现先降低后升高的趋势。不同生育期均
表现为随密度增加而增大的趋势, 灌浆期 D1 密度下群体
呼吸速率平均值较 D2 和 D3 密度分别低 31.5%和 72.3%,
可见, CR随密度增加而升高。群体呼吸速率占群体总光合
的比例(CR/TCAP)表现与群体呼吸相同。相同密度下, 不
同行距配置间CR无明显变化规律, 但“80+40”配置下CR/
TCAP 显著低于其他配置, 且随密度增大表现更加突出。
由此表明, “80+40”配置可以减少植株群体呼吸消耗所占
比例, 有利于干物质积累。
2.6 干物质积累
如图4所示, 群体干物质积累量均表现为先快后慢的
增长趋势, 且随密度增加干物质积累量增加, 3 种密度下,
4种行距的干物质积累量平均值的最高值分别为 2 592.6(D1)、
2 983.6(D2)和 3 191.8(D3) g m−2, 与开花期相比分别增加
表 3 密度和行距对 CAP、CR和 CR/TCAP的影响
Table 3 Effect of plant density and row spacing on CAP, CR, and CR/TCAP
开花期 Anthesis stage 灌浆期 Filling stage 乳熟期 Milking stage 密度
Density
行距
Row spacing CAP CR CR/TCAP CAP CR CR/TCAP CAP CR CR/TCAP
D1 60+60 4.5 b 2.02 b 0.31 a 5.8 a 1.83 a 0.24 a 5.7 a 1.91 a 0.25 b
70+50 5.0 a 2.01 b 0.29 b 5.5 a 1.68 c 0.24 a 5.1 b 1.73 c 0.25 b
80+40 5.1 a 1.98 b 0.28 b 5.9 a 1.75 b 0.23 a 5.7 a 1.79 b 0.24 c
90+30 4.6 b 2.10 a 0.31 a 5.8 a 1.82 a 0.24 a 5.0 b 1.86 a 0.27 a
平均值 Average 4.8 2.03 0.30 5.8 1.77 0.24 5.4 1.82 0.25
D2 60+60 6.1 b 3.16 b 0.34 ab 7.0 bc 2.48 a 0.26 a 5.5 b 2.60 b 0.32 b
70+50 6.9 a 3.36 a 0.33 b 7.1 b 2.22 b 0.24 b 5.0 c 2.45 c 0.33 b
80+40 7.2 a 3.12 b 0.30 c 7.4 a 2.14 c 0.22 c 5.9 a 2.42 c 0.29 c
90+30 6.0 b 3.28 a 0.35 a 6.9 c 2.44 a 0.26 a 5.4 b 2.91 a 0.35 a
平均值 Average 6.6 3.23 0.33 7.1 2.32 0.25 5.5 2.60 0.32
D3 60+60 6.6 c 3.77 b 0.36 b 8.0 b 3.17 b 0.28 b 5.7 b 2.98 c 0.34 b
70+50 7.7 b 3.78 b 0.33 c 8.2 b 2.97 c 0.27 c 5.9 ab 3.22 b 0.35 b
80+40 8.2 a 3.97 a 0.33 c 8.6 a 2.81 d 0.25 d 6.3 a 2.97 c 0.32 c
90+30 6.5 c 3.90 a 0.38 a 7.4 c 3.24 a 0.30 a 5.6 b 3.32 a 0.37 a
平均值 Average 7.3 3.86 0.35 8.1 3.05 0.28 5.9 3.12 0.35
D1、D2和 D3分别表示种植密度为 67 500、90 000和 112 500株 hm−2。CAP和 CR单位均为 g CO2 m−2 h−1, 同一性状中的数值标以不
同字母表示在同一密度下不同行距配置处理在 P<0.05水平上差异显著, LSD数据统计。
D1, D2, and D3 indicate the plant population densities are 6.75×104, 9.00×104, and 11.25×104 plants hm−2, respectively. CAP: canopy apparent
photosynthesis; CR: canopy respiration; TCAP: total canopy apparent photosynthesis. Units of CAP and CR both are g CO2 m−2 h−1. Values within a
column followed by different letters are significantly different at P<0.05 as determined by LSD.
图 4 密度和行距对玉米干物质积累的影响
Fig. 4 Effect of plant density and row spacing on dry matter accumulation of summer corn
D1、D2和 D3分别表示种植密度为 67 500、90 000和 112 500株 hm−2。AS: 开花期; FS: 灌浆期; MS: 乳熟期; DS: 蜡熟期; HS: 收获期。
D1, D2, and D3 indicate the plant population densities are 6.75×104, 9.00×104, and 11.25×104 plants hm−2, respectively. AS: anthesis stage; FS: filling
stage; MS: milking stage; DS: dough stage; HS: harvest stage.
第 7期 杨吉顺等: 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 1231
了 163.9%(D1)、187.5%(D2)和 142.9%(D3), 由此可见, D2
密度更有利于玉米花后干物质的积累。
D1 密度下 , 各行距配置之间无明显变化规律 , 仅
“60+60”最高值略高于其余 3 种配置, 随密度增加, D2 与
D3密度下, “80+40”配置的干物质积累量均高于其余 3种
配置, 尤其是乳熟期以后表现更为明显。D2密度下, 收获
期“80+40”干物质积累量分别比其他处理高 30.9 g m−2
(60+60)、54.4 g m−2 (70+50)和 154.4 g m−2 (90+30); D3密
度下 , 收获期干物质积累量比其他处理高 101.2 g m−2
(60+60)、90.1 g m−2 (70+50)和 224.9 g m−2 (90+30), 增幅
大于 D2 密度。由此可见, 随密度增加 “80+40”配置更有
利于干物质的积累。
3 讨论
种植密度对冠层结构和功能的影响要大于其他栽培
措施[19]。夏玉米产量≥12 000 kg hm−2高产田和超高产田
一般在较高密度下种植耐密型品种。种植生育期适中的耐
密品种比稀植大穗品种有较高的增产潜力[28]。前人研究
认为, 在单穗粒重稳定或稍有减小的前提下, 逐步增加种
植密度是今后超高产栽培的发展趋势 , 而建立高光效的
光合生产体系是获取高产的核心[4]。本研究表明, 随密度
增加, 群体叶面积指数显著升高, 群体内 PAR 总截获率
增加, 从而群体光合速率升高, 光合产物积累量增加, 最
终使玉米群体产量显著增加。由此表明, 密度增加是玉米
群体产量提高的最有利栽培措施。
种植样式是协调高密度条件下个体通风受光条件、
营养状况并最终作用于产量的因素之一[28]。武志海等[14]
和梁熠等[20]研究认为采用适宜宽窄行种植的玉米较等行
距种植的冠层特性具有明显优势, 可扩大光合面积, 增大
叶面积指数, 增加中部冠层的透光率, 充分利用不同层次
的光资源。高密度下, 群体源是产量限制因素, 所以高密
度下延长叶片功能期, 增加吐丝后干物质积累量, 是高密
度下获得高产的有效途径[29]。本试验结果表明, 随密度增
加, “80+40”行距配置的 LAI 显著高于其他各处理, 叶片
衰老慢, 扩大并维持了较大的光合源。玉米冠层内光合有
效辐射(PAR)的大小直接影响冠层内叶片的光合作用, 进
而影响玉米净第一性生产力或作物产量的准确评估[25]。
在本试验的 3 种密度条件下, 群体内 PAR 截获率呈上强
下弱的趋势, 且“80+40”行距配置的群体光截获率最高。
玉米穗部营养主要来源于穗位叶, 3种密度条件下“80+40”
行距配置均高于其他各行距配置, 随密度的增加优势更
为突出。高密度下“80+40”配置有利于穗位叶层光合有效
辐射量的提高, 从而为籽粒发育提供更为充足的光合产
物。CAP能准确地描述单位土地面积上的光合能力, 并且
综合了基因型效应、叶片形态、冠层结构等因素, 因此作
物产量与群体光合速率的关系较单叶光合速率更为紧密[23]。
前人研究认为, 采用宽窄行种植方式是人为制造边行, 光
照比较充足, 增大了群体受光面积, 减小了植株间的互相遮
挡, 改善了田间通风透光条件, 提高了群体光合作用[16,22],
同时宽窄行栽培方式能降低玉米的呼吸消耗 [20], 从而更
有利于植株地上部的干物质积累。本研究表明, 3 种密度
条件下, 花后 CAP平均值均表现为“80+40”>“70+50”>“60+
60”>“90+30”, 且随密度的增加优势更加明显 ; 同时
CR/TCAP 均为“80+40”最低, 在 D2、D3 密度下, 干物质
积累同样表现为“80+40”最高 , 表明“80+40”不仅有利于
群体光合速率的提高, 制造更多的光合产物, 而且降低了
呼吸消耗, 使更多的光合产物用于干物质积累, 从而提高
光能利用率。杨克军等[30]研究认为干物质的积累随群体
结构的不同而变化 , 大小行栽培方式有效地调节了植株
个体与群体间的矛盾, 提高了干物质积累量, 为产量形成
和提高奠定了物质基础。本试验结果表明, D2密度下, 玉
米群体和个体之间的矛盾得到最大程度的缓解 , 更有利
于个体和群体的协调发展; 在较高密度下, “80+40”配置
在花后干物质积累量最高 , 为其产量的提高提供了物质
基础, 与群体光合与呼吸的研究结果相吻合。以上结果表
明, “80+40”配置有利于在高密度条件下提高玉米群体叶
面积指数, 增加群体内光截获率, 尤其是穗位叶层及下层光
截获率, 使玉米群体光合速率升高, 降低群体呼吸消耗。
李猛等[13]研究表明玉米采用宽窄行方式种植可增加
穗长、穗粗、穗行数、行粒数, 降低秃顶长, 从而提高玉
米的产量[23-24]。本试验结果表明, 密度与行距配置显著影
响玉米群体产量和产量构成因素。随密度增大, 玉米产量
增加 , 但是各产量构成因素显著降低 ; 中高密度条件下
“80+40”产量、行粒数和千粒重均显著高于其他各个处理。
说明玉米在高密度条件下产量的提高 , 主要是通过提高
玉米行粒数和千粒重来实现的。
作物的生产是一个种群的过程, 而非个体表现[1], 要
获得高产稳产, 就必须使个体、群体和环境相协调达到最
优化[26]。赵双进等[27]认为, 作物群体产量最高时, 其单株
在田间的分布应该处于最佳状态。以上结果表明, 要使玉
米产量得到显著提高, 首先要选择较高的群体密度, 高密
度是玉米产量提高的基础。在高密度条件下, 要采用合理
的行距配置, 充分发挥玉米个体发育潜力, 使玉米群体与
个体得到协调发展, 保证玉米群体产量的提高。结合高产
和稳产两方面因素, 在本试验条件下, 笔者认为登海 701
以 90 000株 hm−2, “80+40”配置是高产、稳产的最佳配置。
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第一届“中国杂交水稻大会”暨征文通知
为促进我国杂交水稻科技创新与交流合作, 持续保持我国杂交水稻研究与应用的世界领先地位, 推动
我国杂交水稻的不断深入发展, 为我国乃至世界粮食安全做出更大贡献, 在袁隆平院士等专家的建议下, 由
国家科技部联合当地省级人民政府作为主办单位, 将每两年召开一届“中国杂交水稻大会”。大会将围绕“杂
交水稻创新与发展”这一主题, 从杂交水稻遗传育种、种子生产、栽培生理、分子技术、资源管理、经济效
益以及产业发展等各个方面, 进行深入的研讨和广泛的交流, 为中国杂交水稻的长远发展指明方向。
第一届“中国杂交水稻大会”拟定于 2010 年 9 月 5~8 日(5 日报到, 8 日离会)在湖南长沙召开, 由国家科
技部和湖南省人民政府联合主办, 国家杂交水稻工程技术研究中心、湖南省科技厅、湖南省农业科学院和袁
隆平农业高科技股份有限公司等共同承办, 袁隆平院士任大会主席。会议将邀请国家和地方行业主管部门领
导、有关科研机构和大专院校、种子龙头企业以及杂交水稻领域的知名专家参加。大会内容包括大会报告、
论文交流和现场参观等。
大会的主要议题: (1)品种改良的途径与方法; (2)分子技术的研究与应用; (3)高产制种与繁殖技术; (4)高
产栽培与生理基础; (5)种质资源管理与知识产权保护; (6)杂交水稻经济学与产业化。
参会人员需交纳会务费 1000 元/人; 食宿由大会统一安排, 住宿费用自理。参会代表请务必填好回执,
并于 2010年 8月 5日以前传真或寄至国家杂交水稻工程技术研究中心艾治勇同志处。
目前, 大会论文已开始征集, 欢迎各参会人员针对上述议题踊跃投稿。凡入选论文将编入《杂交水稻》
会议论文专刊, 并在会前正式出版。同时, 大会组委会还将邀请其中部分论文的作者作大会发言。请作者按
照《杂交水稻》的撰稿规范撰稿。论文要求采用 Word 文件格式, 以电子邮件方式传送。在投稿时, 请务必
注明“会议论文”。收稿截止期为 2010年 7月 15日。收稿人: 杨益善; 联系电话: 0731-82872955; 电子邮箱:
zjsdzzs@hhrrc.ac.cn和 liaofuming@gmail.com。
会务组设在国家杂交水稻工程技术研究中心。联系人: 艾治勇、李莉; 电话: 0731-82873048或 13607490158
(艾); 0731-82872997或 13787175206(李); 传真: 0731-82873050; 地址: 长沙市芙蓉区马坡岭; 邮政编码: 410125;
电子邮箱: zjsddh@163.com; 网址: www.hhrrc.ac.cn。
1234 作 物 学 报 第 36卷
关于召开“2010中国作物学会学术年会”的预备通知
为进一步推进我国作物科学技术发展, 带动生物技术产业的兴起, 中国作物学会拟定于 2010 年 9 月
15~17日在沈阳农业大学召开 2010年学术年会。大会主题为“生物技术产业与粮食安全”, 届时, 将邀请相关
领域著名专家作大会报告, 同时, 热烈欢迎各界同仁和广大作物科学领域研究生积极参会。现将有关事宜通
知如下:
一、会议主要内容和形式
(一)交流研讨会内容
1. 主题内容: (1)生物技术与新兴产业发展; (2)新基因挖掘与生物技术发展; (3)现代育种与种业发展; (4)
科技创新与现代农业; (5)粮食农业与可持续发展。
2. 分会场内容
(1)重要基因发掘鉴定与分子育种: ①重要基因的克隆与功能分析; ②重要基因定位与标记开发; ③作
物转基因技术与转基因育种; ④作物分子标记育种; ⑤分子设计育种理论与应用。
(2)种质资源创新与新基因挖掘利用: ①主要农作物种质资源遗传多样性及核心种质构建; ②种质资源
的鉴定与评价; ③主要作物种质改良与创新; ④基于基因组学的种质资源研究; ⑤ 新基因挖掘途径和有效
利用。
(3)新品种培育与种业发展: ①新品种培育方法创新; ②新品种的有效鉴定途径; ③主要农作物重要性
状遗传规律与育种理论和方法研究; ④高产优质广适性农作物新品种培育与应用。
(4)作物栽培耕作与高产高效生产: ①作物可持续高产与超高产理论与技术; ②作物高产高效生态生理;
③作物品质形成与优质高产技术; ④作物抗逆与中低产田技术; ⑤精准栽培与轻简化技术; ⑥节水与抗旱
栽培; ⑦秸秆还田与保护性耕作; ⑧气候变化与新型耕作制; ⑨作物生产系统资源优质化配置与全年高产
高效技术。
(5)农业技术推广与农业生产发展: ①农业生产在国民经济中的地位; 农业机械化作业与大面积种植技
术; ②农业生产发展目前存在的困难和阻力; ③农业技术推广在农业生产发展中的地位和作用; ④当前农
业技术推广的瓶颈; ⑤农业技术推广的有效方法和途径。
3. 研究生论坛: 作物科学领域在校硕士、博士研究生均可提交论文和墙报, 并有机会作学术报告。
(二)会议形式
年会将以主报告、分会场报告、研究生论坛以及墙报等多种形式进行交流。同时, 为鼓励在作物科技进
步方面做出杰出贡献的青年科学家, 年会还将进行青年优秀学术报告和优秀墙报的评奖活动, 为促进作物
科学可持续发展提供人才支撑。
二、会议时间和地点
会议时间: 2010年 9月 14日报到, 2010年 9月 15~17日开会; 会议地点: 沈阳农业大学。
三、报名与注册
(1)报名: 报名参会人员需填写个人报名回执表(请在中国作物学会网站下载), 报名回执表请用电子邮
件传送到中国作物学会办公室。
(2)年会注册费: 正式代表 700元, 学生代表 350元(学生须是 2010年 9月在读的硕士或博士研究生, 不
包括在职硕士或博士研究生)。
四、论文征集
本次大会将征集论文摘要集, 并在会前装订成册。
投稿要求: (1)大会征集公开未发表的论文摘要, 请用Word排版, 正文 5号字体, 单倍行距, 字数不超过
1000 字, A4 纸不超过一页。(2)论文请勿涉及保密内容; 摘要内容须为作者原创, 并确保内容的真实性和客
观性, 文责自负。(3)接收论文摘要截止日期为 2010 年 8 月 15 日。(4)投稿方式: 将征文摘要电子版以附件
形式发送至大会筹备组(cssc304@sina.com), 不接受纸质版邮寄或传真。
五、联系方式
地址: 100081北京中关村南大街 12号 中国作物学会办公室 电话: 010-82108616; 传真: 010-82108785
E-mail: cssc304@sina.com 网址: http://www.chinacrops.org/ 联系人: 杜娟, 刘丹丹