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Effects of fertilization and row spacing on microenvironment within population canopy and dry matter accumulation of waxy maize

施肥和行距配置对糯玉米群体冠层内微环境及 群体干物质积累量的影响



全 文 :中国生态农业学报 2013年 5月 第 21卷 第 5期
Chinese Journal of Eco-Agriculture, May 2013, 21(5): 544551


* 科技部星火计划、安徽省科技厅农业成果转化基金(12040302001, 09150306012和 1104b0303003)、安徽省教育厅重点自然基金(KJ2008A079)、
安徽战略创新兴产业项目(11010301026)、安徽科技学院作物学重点学科(AKXK2010-1-1)和安徽科技学院稳定人才基金(ZRC2010264)资助
** 通迅作者: 刘正(1956—), 教授, 研究方向为玉米育种。E-mail: liuzheng50999@21cn.com
余海兵(1975—), 副教授, 研究方向为玉米抗病育种。E-mail: hsm50721@163.com
收稿日期: 20120918 接受日期: 20130305
DOI: 10.3724/SP.J.1011.2013.00544
施肥和行距配置对糯玉米群体冠层内微环境及
群体干物质积累量的影响*
余海兵 1 王金顺 2 任向东 2 吴丽伟 3 刘 正 1**
(1. 安徽科技学院 凤阳 233100; 2. 安徽省黄山市农业科学研究所 黄山 245011;
3. 安徽省水家湖农场 长丰 231199)
摘 要 在田间试验条件下, 以糯玉米“凤糯 6号”为试验材料, 研究了相同密度下, 不同施肥量(600 kg·hm2、
750 kg·hm2、900 kg·hm2, 基肥、追肥等量)和不同行距配置(50 cm、60 cm、70 cm和 80 cm)对糯玉米群体冠
层内温度、光照强度、相对湿度、CO2 浓度、光温分布以及群体水分利用率、群体干物质积累和蒸煮品质的
影响。结果表明: 糯玉米群体冠层内微环境除了受灌浆时期、一天中不同时间段影响, 还受行距和施肥量影响。
行距 70 cm时, 糯玉米群体冠层内平均温度最小; 行距为 70 cm、施肥量 600 kg·hm2时, 灌浆初期、中期和后
期的光照强度都表现出最大值, 分别为 236.2 μmol·m2·s1、275.3 μmol·m2·s1和 285.4 μmol·m2·s1; 冠层相对
湿度在行距 70 cm、施肥量 900 kg·hm2时最大, 在灌浆 3个时期最高相对湿度分别比最低值高 41.99%、33.98%
和 36.11%; 灌浆初期 CO2浓度最大值发生在行距 80 cm、施肥量为 600 kg·hm2时, 为 362.4 mg·m3, 灌浆中期
和后期最大值发生在行距 70 cm、施肥量为 600 kg·hm2时, 为 363.4 mg·m3和 385.7 mg·m3。在行距 70 cm、
施肥量为 900 kg·hm2时, 灌浆 3个时期水分利用效率最高, 分别比最低值高 14.75%、15.18%、14.46%; 干物
质积累量和生长率最大, 分别为 5 066.4 kg·hm2 和 14.3 kg·hm2·d1、383.2 kg·hm2 和 15.3 kg·hm2·d1 以及
13 213.4 kg·hm2和 19.7 kg·hm2·d1。糯玉米蒸煮品质即感官品质、气味、风味、色泽、糯性、柔嫩性、皮厚
薄等在行距 70 cm、施肥量为 900 kg·hm2时最佳。
关键词 糯玉米 施肥量 行距 冠层微环境 水分利用率 干物质积累 蒸煮品质
中图分类号: S359 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2013)05-0544-08
Effects of fertilization and row spacing on microenvironment within
population canopy and dry matter accumulation of waxy maize
YU Hai-Bing1, WANG Jin-Shun2, REN Xiang-Dong2, WU Li-Wei3, LIU Zheng1
(1. Anhui Science and Technology University, Fengyang 233100, China; 2. Agricultural Institute of Anhui Huangshan,
Huangshan 245011, China; 3. Shuijia Lake Farm in Anhui, Changfeng 231199, China)
Abstract Using “Fengnuo 6” waxy maize as material, the influences of different combinations of fertilization amount
(600 kg·hm2, 750 kg·hm2 and 900 kg·hm2) and row spacing (50 cm, 60 cm, 70 cm and 80 cm) on population canopy
temperature, light intensity, relative humidity, CO2 concentration, light/temperature distribution, as well as dry matter
accumulation, growth rate, water use efficiency and cooking quality of waxy maize were studied in field trials at the same
planting density. The results showed that row spacing and fertilization as well as times of the day and period of the filling stage
affected waxy maize population canopy microenvironment at filling stage. Average canopy temperature was lowest at row
spacing of 70 cm. During the early, middle and late periods of grain filling stage, 70 cm row spacing with
600 kg·hm2 fertilization amount presented the maximum values of light intensity of 236.2 μmol·m2·s1, 275.3
μmol·m2·s1 and 285.4 μmol·m2·s1, respectively. The relative canopy humidity were highest during the three periods of grain
第 5期 余海兵等: 施肥和行距配置对糯玉米群体冠层内微环境及群体干物质积累量的影响 545


filling stage at 70 cm row spacing and 900 kg·hm2 fertilization amount, which were respectively higher than the minimum
values by 41.99%, 33.98% and 36.11%. CO2 concentration was highest (362.4 mg·m3) at 80 cm row spacing and
600 kg·hm2 fertilization amount during the early period. However, during the middle and late periods, CO2 concentration was
highest at 70 cm row spacing and 600 kg·hm2 fertilization amount, and respectively was 363.4 mg·m3 and 385.7 mg·m3. At
70 cm row spacing and 900 kg·hm2 fertilization amount, water use efficiency was highest for all the three periods, which was
higher by 14.75%, 15.18% and 14.46%, respectively, than the lowest value. The maximum dry matter accumulation and
growth rate were highest too, with the values of 5 066.4 kg·hm2, 383.2 kg·hm22 and 13 213.4 kg·hm2 for dry matter
accumulation, and 14.3 kg·hm2·d1, 15.3 kg·hm2·d1 and 19.7 kg·hm2·d1 for growth rate. The cooking quality of waxy corn
(including sensory quality, smell/flavour, color, waxiness, tenderness and thinness/thickness) was also best at 70 cm row
spacing and 900 kg·hm2 fertilization amount.
Key words Waxy maize, Fertilization, Row spacing, Canopy microenvironment, Water use efficiency, Dry matter
accumulation, Cooking quality
(Received Sep. 18, 2012; accepted Mar. 5, 2013)
玉米冠层形态结构影响作物群体的受光能力和
内部光分布特征, 进而改变其内部的水、热、气等
微环境和光合特性[12]。玉米冠层结构和功能受到诸
如品种、气候、栽培措施等多种因素的调控。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, 合理的行距配置可以改善冠层内的
光照、温度、湿度和 CO2 浓度等微环境, 进而影响
群体的光合效率和作物品质。另外, 氮肥施用量也
是影响冠层结构特征、冠层内温度和品质的因素之
一[3]。随着施氮量的提高, 作物冠层内温度降低, 适
量供氮既有利于光合速率和籽粒产量的提高, 也有
助于塑造高效冠层结构, 提高冠层光合性能和后期
干物质生产, 从而提高产量和品质[45]。对于种植措
施或施肥量对作物光合特性和产量的影响, 前人已
有许多报道 [610], 但两者组合对冠层结构内温度和
光温资源利用效率的研究较少。本文主要研究同一
密度下, 不同行距配置和施肥量对糯玉米冠层内部
光照、温度、湿度和 CO2浓度及群体水分利用效率、
干物质积累和群体增长率以及糯玉米蒸煮品质的影
响, 为糯玉米合理种植方式及肥料运筹提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验设计与方法
试验在安徽科技学院种植园进行。园内试验地
为多年玉米育种田 , 平整 , 肥力均衡 , 耕作层土壤
有机质含量 11.98 g·kg1, 碱解氮 71 mg·kg1, 速效磷
28 mg·kg1, 速效钾 136 mg·kg1。玉米种植密度为
52 500株·hm2。田间试验分行距和施肥量两个因素。
行距设 50 cm(H1)、60 cm(H2)、70 cm(H3)和 80 cm (H4)
4个处理。施肥量设 600 kg·hm2(N1)、750 kg·hm2(N2)
和 900 kg·hm2 (N3)3个处理, 基肥与追肥比例为 1∶
1; 基肥施用史丹利复合肥 (N∶P2O5∶K2O=18∶
18∶18), 基肥在播种前人工均匀撒到小区内; 追肥
施用尿素(安徽省安庆市生产, N≥45%), 分定苗期
和拨节期两次追肥 , 每次追肥量是总追肥量的一
半。共计 12个处理, 3次重复, 小区面积 12 m2。
供试糯玉米品种为“凤糯 6 号”, 由安徽科技学
院玉米研究所提供。每小区按不同行距起 5垄, 4月
26日播种, 田间管理同其他鲜食玉米栽培技术。
1.2 测定项目和方法
1.2.1 糯玉米群体冠层内部小气候测定
在糯玉米授粉后 8 d(灌浆初期)、16 d(灌浆中期)
和 24 d(灌浆后期)的晴天, 每天 8:00、14:00和 20:00,
用 MG-NK3500便携式气候测量仪和 GLZ-C型号光
量子仪, 在行间(两行正中间)和行内(一行中点和 1/3
点), 距地面 50 cm处各测 2个点, 测定指标为温度、
光照强度、相对湿度和 CO2浓度, 每小区设 4 个测
定点, 取行间行内各点的平均值。
1.2.2 土壤水分测定
采取铝盒烘干法于糯玉米授粉后 8 d、16 d 和
24 d 在每小区按对角线方式取 5 点, 分别测定 0~
20 cm、20~40 cm、40~60 cm、60~80 cm、80~100 cm、
100~150 cm和 150~200 cm土层含水量。按照公式(1)
计算土壤各层贮水量:
W=w×Ps×h×0.1 (1)
式中, W 为土层贮水量(mm), w 为土层土壤含水量
(%), Ps为土层土壤容重(g·cm3), h为土层厚度(cm),
0.1为单位换算系数。
田间总耗水量(mm)=播种土壤贮水量+生长期
灌水量+有效降水量收获土壤贮水量 (2)
1.2.3 干物质积累的测定
在糯玉米授粉后 8 d、16 d和 24 d, 在每个小区
随机选取 10株糯玉米地上部分, 80 ℃下烘至恒质量,
计算干物质累积量。
1.2.4 糯玉米群体生长率的测定
糯玉米群体干物质增长率 (CGR)的计算 :
546 中国生态农业学报 2013 第 21卷


CGR=(w2w1)/[(t2t1)×A] (3)
式中, w1、w2分别为 t1、t2时地上部干物重, A为土地
面积, t1、t2指授粉后时间。
1.2.5 糯玉米群体水分利用率的测定
WUE=干物质的量/(蒸腾量+蒸发量) (4)
1.2.6 糯玉米蒸煮品质
糯玉米蒸煮品质即感官品质、气味、风味、色
泽、糯性、柔嫩性、皮厚薄等按照农业部糯玉米
(NY/T524—2002)行业标准。
1.3 统计方法
数据采用 Microsoft Excel 和 SPSS 13.0 (SPSS
Inc, Chicago, USA)统计分析软件进行方差分析和
LSD多重比较(a=0.05)。
2 结果与分析
2.1 施肥量和行距配置对糯玉米冠层小气候的影响
2.1.1 对温度的影响
作物冠层温度由土壤植物大气连续体内的热
量和水汽流决定。在糯玉米灌浆期, 行距配置和施
肥量对不同时间段冠层温度均有一定程度的影响 ,
结果如表 1 所示。行距配置和施肥量对糯玉米灌浆
初期和中期群体冠层温度影响显著(灌浆初期, 14:00
时影响不显著, 灌浆中期, 20:00 时影响不显著外),
行距配置和施肥量对灌浆后期冠层温度影响不显著;
不同灌浆时期, 同一施肥量, 随着行距配置的加大,
大部分处理一天中不同时间段群体冠层温度呈先增
加、后下降、再增加的趋势; 同一行距配置条件下,
随着施肥量的增加, 大部分处理群体冠层温度随之
减小。灌浆初期, 在 8:00和 20:00时, 行距配置和不
同施肥量对糯玉米冠层温度影响显著, 且同一行距
内不同施肥量差异不显著(除行距 70 cm, 8:00 时表
现显著外), 表明在这两个时间段, 行距配置对糯玉
米冠层温度的影响比施肥量大; 14:00 时, 各处理对
糯玉米冠层温度影响不显著, 表明这时段冠层温度
受行株距及施肥量影响较小, 主要影响来自于大气
的气温。灌浆中期与灌浆初期相比, 灌浆初期 14:00
处理间差异不显著, 灌浆中期 20:00 处理间差异不
显著。灌浆后期, 不同时间段, 各处理间糯玉米冠层
温度差异不显著。
表 1 不同施肥量和行株距配置对灌浆期不同时间糯玉米冠层温度的影响
Table 1 Effects of fertilization amount and row spacing on temperature at different times within canopy of waxy maize
at filling stage ℃
灌浆初期 Early filling stage 灌浆中期 Middle filling stage 灌浆后期 Later filling stage 行距
Row
spacing
施肥量
Fertilization
amount 8:00 14:00 20:00 8:00 14:00 20:00 8:00 14:00 20:00
N1 13.1±0.02ab 22.2±0.09a 14.8±0.32ab 15.7±0.07a 27.3±0.37a 16.2±0.24a 19.2±0.32a 28.9±0.06a 17.8±0.12a
N2 12.7±0.11b 22.9±0.06a 15.2±0.03a 15.6±0.17a 27.5±0.24a 16.6±0.15a 19.0±0.08a 29.6±0.33a 17.9±0.17a
H1
N3 12.3±0.05b 22.8±0.12a 15.4±0.08a 15.4±0.13a 27.8±0.19a 16.8±0.04a 18.7±0.03a 30.3±0.12a 17.6±0.04a
N1 13.4±0.00ab 22.0±0.09a 13.3±0.02b 15.1±0.09a 26.6±0.41a 15.8±0.00a 19.0±0.62a 28.7±0.09a 17.2±0.32a
N2 13.2±0.01ab 22.7±0.02a 13.6±0.00b 14.8±0.18ab 26.7±0.20a 15.9±0.13a 18.8±0.19a 28.8±0.16a 17.5±0.07a
H2
N3 12.5±0.03b 22.9±0.14a 13.0±0.10b 14.4±0.01ab 26.9±0.15a 16.5±0.19a 18.3±0.73a 30.2±0.05a 17.6±0.21a
N1 12.9±0.06b 21.7±0.08a 11.7±0.13c 14.3±0.10ab 25.2±0.27b 14.7±0.04a 19.4±0.05a 28.4±0.24a 16.8±0.26a
N2 11.6±0.11c 22.0±0.16a 11.9±0.07c 13.9±0.09b 25.7±0.14b 14.9±0.30a 18.9±0.37a 28.6±0.00a 17.0±0.29a
H3
N3 11.9±0.04c 22.4±0.04a 12.5±0.30b 13.7±0.31b 25.8±0.22b 15.2±0.07a 18.6±0.10a 28.9±0.34a 17.4±0.18a
N1 13.8±0.10a 22.7±0.17a 13.2±0.18b 15.5±0.06a 25.9±0.19b 15.3±0.34a 19.9±0.27a 28.7±0.05a 17.7±0.22a
N2 14.0±0.00a 22.9±0.11a 13.7±0.00b 15.2±0.15a 26.3±0.03a 15.9±0.09a 19.7±0.18a 29.4±0.00a 18.2±0.13a
H4
N3 14.6±0.13a 23.2±0.03a 13.2±0.14b 14.8±0.18ab 26.6±0.47a 16.3±0.13a 19.3±0.32a 29.9±0.27a 18.5±0.30a
H1、H2、H3、H4指行距为 50 cm、60 cm、70 cm和 80 cm; N1、N2和 N3指施肥量为 600 kg·hm2、750 kg·hm2和 900 kg·hm2; 各处理间不同小
写字母表示 0.05水平上差异显著(LSD法), 下同。H1, H2, H3, H4 mean row spacing is 50 cm, 60 cm, 70 cm and 80 cm, respectively; N1, N2 and N3 mean
fertilization amount is 600 kg·hm2, 750 kg·hm2 and 900 kg·hm2, respectively. Different small letters in different treatments indicate significant difference at
0.05 level (LSD method). The same below.
2.1.2 对糯玉米冠层光照强度、相对湿度和 CO2浓度
的影响
不同施肥量和行距配置会使冠层的光照强度、
相对湿度和 CO2 浓度等发生变化, 通过分析农田小
气候各要素的分布和变化特征, 可为提出改善作物
生长环境条件的措施提供依据。如表 2 所示, 糯米
冠层光照强度、相对湿度和 CO2浓度在灌浆的 3 个
时期各处理间差异显著。不同灌浆时期, 光照强度
除了在 H1条件下以外, 其他同行距配置不同施肥量
条件下都呈显著差异, 同一施氮肥量、不同行距配
置之间差异显著。相对湿度同一行距配置不同施肥
量之间差异显著。 CO2浓度除了在 H1条件下, 其他
同行距配置不同施肥量处理差异不显著。其中, 灌
浆初期、中期、后期, 光照强度最大值都在 H3、N1,
第 5期 余海兵等: 施肥和行距配置对糯玉米群体冠层内微环境及群体干物质积累量的影响 547


分别为 236.2 μmol·m2·s1、275.3 μmol·m2·s1 和
285.4 μmol·m2·s1, 分别比最小值高 54.99%、68.17%
和 70.08%; 相对湿度最大值都在 H3、N3, 分别为
91.3%、82.4%和 86.7%, 分别比最小值高 41.99%、
33.98%和 36.11%。CO2浓度灌浆初期最大值在 H4、
N1, 为362.4 mg·m3, 比最小值高 31.40%; 灌浆中期
和后期最大值均在 H3、N1, 为 363.4 mg·m3 和
385.7 mg·m3, 分别比最小值高 26.75%和 28.40%。

表 2 不同施肥量和行株距配置对糯玉米冠层内部小气候的影响
Table 2 Effects of fertilization amount and row spacing on microclimate factors within the canopy of waxy maize at filling stage
灌浆初期 Early filling stage 灌浆中期 Middle filling stage 灌浆后期 Later filling stage
行距
Row
spacing
施肥量
Fertilization
amount
光照强度
Light intensity
(μmol·m2·s1)
相对湿度
Relative
humidity
(%)
CO2浓度
CO2
concentration
(mg·m3)
光照强度
Light
intensity
(μmol·m2·s1)
相对湿度
Relative
humidity
(%)
CO2浓度
CO2
concentration
(mg·m3)
光照强度
Light
intensity
(μmol·m2·s1)
相对湿度
Relative
humidity
(%)
CO2浓度
CO2
concentration
(mg·m3)
N1 178.5±0.39d 64.3±0.07d 355.1±0.66a 197.7±0.33c 61.5±0.19c 341.9±0.38a 179.5±0.10d 63.7±0.83d 363.3±0.17a
N2 154.6±0.27d 72.3±0.41c 347.4±0.54ab 169.3±0.28d 68.3±0.17c 320.7±0.66b 169.6±0.27d 68.4±0.32d 342.0±0.24ab
H1
N3 152.4±0.16d 79.4±0.29b 346.6±0.48ab 163.7±0.33d 69.5±0.10c 302.4±0.52c 167.8±0.18d 72.3±0.52c 317.8±0.37b
N1 219.3±0.07c 76.1±0.24c 352.6±0.39a 247.6±0.19bc 68.3±0.38c 339.4±0.48a 281.3±0.22a 75.6±0.17bc 352.6±0.40ab
N2 217.4±0.61c 82.3±0.18b 341.4±0.20ab 225.2±0.11bc 72.4±0.29b 317.3±0.71b 236.7±0.30c 77.8±0.38b 331.6±0.02b
H2
N3 163.2±0.20d 87.8±0.09a 337.8±0.01ab 177.4±0.26d 76.5±0.19b 304.6±0.44c 197.5±0.37c 81.2±0.08b 300.4±0.47c
N1 236.2±0.36a 82.5±0.33b 347.8±0.72ab 275.3±0.18a 72.6±0.44b 363.4±0.31a 285.4±0.63a 78.5±0.92b 385.7±0.10a
N2 224.3±0.42b 87.9±0.29a 332.6±0.49b 267.4±0.61b 77.8±0.26b 349.2±0.28a 271.4±0.39b 81.3±0.37b 362.5±0.86a
H3
N3 210.5±0.28c 91.3±0.11a 330.5±0.88b 248.9±0.44bc 82.4±0.19a 317.3±0.40b 263.6±0.81c 86.7±0.05a 318.4±0.35b
N1 222.4±0.52b 71.2±0.42c 362.4±0.81a 262.4±0.30b 66.8±0.14c 327.7±0.92b 269.3±0.29a 73.6±0.57c 342.1±0.44ab
N2 219.0±0.28c 74.4±0.33c 319.7±0.26b 246.7±0.27bc 71.4±0.28b 309.8±0.52c 251.2±0.80c 79.8±0.19b 317.3±0.32b
H4
N3 179.5±0.22d 80.3±0.34b 275.8±0.66c 207.8±0.22bc 75.4±0.19b 286.7±0.43d 203.4±0.44d 85.3±0.68a 302.7±0.66c

2.2 不同施肥量和行距配置的糯玉米群体光温分布
特点
积温指某一时段内逐日平均温度累加之和, 是衡
量作物生长发育过程热量条件的一种标尺, 从强度和
作用时间两个方面表示温度对生物有机体生长发育的
影响[11]。辐射总量是指作物冠层在某一时间段日均辐
射之和。如表 3 所示, 积温、光合有效辐射、日均辐
射受气候影响较大, 受行距配置、施肥量影响较小。
在糯玉米灌浆的 3 个时期, 同一行距配置、不同施肥
量或是同一施肥量、不同行距配置之间糯玉米群体积
温差异不显著; 日均辐射差异也不显著; 辐射总量在
灌浆前期和灌浆中期, 行距在H3, 施肥量为N3时最大,
灌浆后期辐射总量差异也不显著。说明行距和施肥量
对糯玉米冠层积温和辐射总量影响较小。

表 3 不同施肥量和行距配置的糯玉米群体光温分布特点
Table 3 Effects of fertilization amount and row spacing on light and temperature distribution in waxy maize population
灌浆初期前 Early filling stage 灌浆中期前 Middle filling stage 灌浆后期后 Later filling stage
行距
Row
spacing
施肥量
Fertilzation
Amount
积温
Accumulated
temperature
(℃)
辐射总量
Total amount
of radiation
(MJ·m2)
日均辐射
Average daily
radiation
(KJ·dm2)
积温
Accumulated
temperatures
(℃)
辐射总量
Total amount
of radiation
(MJ·m2)
日均辐射
Average daily
radiation
(KJ·dm2)
积温
Accumulated
temperatures
(℃)
辐射总量
Total amount
of radiation
(MJ·m2)
日均辐射
Average daily
radiation
(KJ·dm2)
N1 1 474±0.91a 846±0.69ab 17.05±0.19a 216±0.99ab 162±0.06b 18.2±0.11a 1 328±0.42a 763±0.49ab 16.71±0.08a
N2 1 449±0.82a 879±0.88ab 17.43±0.57a 227±0.74ab 174±0.58b 18.4±0.04a 1 331±0.30a 774±0.31ab 16.28±0.89a
H1
N3 1 430±0.37a 885±0.83ab 17.13±0.49a 231±0.88ab 166±0.93b 18.7±0.17a 1 346±0.81a 782±0.50ab 16.49±0.96a
N1 1 443±0.42a 864±0.97ab 17.22±0.82a 223±0.59ab 172±0.38b 18.5±0.01a 1 336±0.75a 783±0.46ab 16.56±0.73a
N2 1 436±0.38a 887±0.00ab 17.31±0.29a 246±0.49a 178±0.41b 18.9±0.21a 1 352±0.87a 797±0.18ab 16.73±0.66a
H2
N3 1 425±0.27a 903±0.41ab 17.53±0.95a 224±0.80ab 184±0.02b 19.2±0.09a 1 348±0.57a 792±0.27ab 16.71±0.80a
N1 1 436±0.99a 921±0.39ab 17.29±0.66a 248±0.77a 173±0.89b 18.6±0.08a 1 361±0.78a 803±0.77a 16.92±0.49a
N2 1 419±0.57a 934±0.72ab 17.42±0.77a 244±0.08a 187±0.46b 19.3±0.26a 1 349±0.84a 817±0.01a 16.85±0.23a
H3
N3 1 369±0.76ab 951±0.80a 17.07±0.82a 239±0.13a 201±0.29a 19.8±0.10a 1 370±0.30a 822±0.32a 16.90±0.57a
N1 1 335±0.83ab 874±0.37ab 17.37±0.60a 217±0.40ab 168±0.70b 18.3±0.28a 1 307±0.02a 742±0.29ab 16.32±0.09a
N2 1 379±0.90ab 895±0.68ab 17.21±0.07a 225±0.44ab 163±0.94b 18.7±0.03a 1 311±0.18a 769±0.59ab 16.16±0.90a
H4
N3 1 382±0.94ab 926±0.94ab 17.62±0.55a 220±0.79ab 170±0.68b 18.2±0.19a 1 325±0.57a 724±0.76b 16.84±0.42a
548 中国生态农业学报 2013 第 21卷


2.3 不同施肥量和行距配置对糯玉米群体水分利用
率的影响
从表 4 可以看出, 相同处理条件下, 糯玉米水
分利用效率在灌浆中期比初期和后期都要高, 可能
是该时期糯玉米处于生长旺盛期, 故水分利用率较
高。在灌浆初期, 在同一施肥量情况下, 行距配置为
H3时与其他处理差异显著, H1、H2、H4处理间差异
不显著; 在同一行距配置条件下, 各施肥量间的差
异不显著; 行距为 H3、施肥量为 N3时, 水分利用率
最高, 为 14.75 kg·m3; 行距为 H1, 施肥量为 N1时,
水分利用率最低, 为 12.45 kg·m3。在灌浆中期, 行
距为 H3、施肥量为 N3 时 , 水分利用率最高 , 为
15.18 kg·m3, 行距为 H1、施肥量为 N1时, 水分利用
率最低, 为 12.67 kg·m3。在灌浆后期, 同一施肥量
下, H2、H3和 H4处理间差异不显著, 与 H1相比差异
显著, 且行距为 H3、施肥量为 N3时, 水分利用率最
高, 为 14.46 kg·m3, 行距为 H1、施肥量为 N1时, 水
分利用率最低, 为 12.03 kg·m3。

表 4 不同施肥量和行距配置对糯玉米群体水分利用率的影响
Table 4 Effects of fertilization amount and row spacing on water utilization efficiency of waxy maize population
kg·m3
行距
Row spacing
施肥量
Fertilization amount
灌浆初期
Early filling stage
灌浆中期
Middle filling stage
灌浆后期
Later filling stage
N1 12.45±0.21b 12.67±0.04b 12.03±0.14b
N2 12.85±0.05b 13.35±0.06b 12.25±0.00b
H1
N3 12.98±0.57b 13.37±0.07b 12.04±0.18b
N1 12.75±0.03b 12.90±0.35b 12.46±0.15ab
N2 12.91±0.24b 13.03±0.08b 12.77±0.09ab
H2
N3 12.86±0.18b 13.21±0.36b 12.69±0.18ab
N1 14.13±0.09a 14.76±0.13ab 12.86±0.21ab
N2 14.36±0.54a 14.64±0.05ab 13.32±0.07a
H3
N3 14.75±0.01a 15.18±0.02a 14.46±0.11a
N1 12.59±0.42b 13.42±0.00b 12.63±0.02ab
N2 13.46±0.05ab 14.02±0.17ab 13.73±0.13a
H4
N3 13.93±0.03ab 14.46±0.05ab 13.27±0.21a

2.4 不同施肥量和行距配置对糯玉米干物质积累和
生长率的影响
如表 5 所示, 在不同灌浆时期, 糯玉米干物质
积累量随着行距配置及施肥量不同而发生变化; 生
长率在灌浆中期无显著变化, 可能由于中期时间较
短, 导致差异不显著。在相同行距配置、不同施肥
量, 及相同施肥量、不同行距配置情况下, 干物质
积累量大部分都呈现显著差异。除了灌浆中期外 ,
生长率在其他灌浆时期处理间都有表现出显著差
异。在行距配置为 H3、施肥量为 N3时, 干物质积
累量最高 , 达 5 066.4 kg·hm2, 比干物质积累最小
值增产 22.68%。糯玉米群体在灌浆后期后, H3 与
H1、H2和 H4处理相比, 生长率和干物质积累量均
差异显著。

表 5 不同施肥量和行距配置对糯玉米干物质积累和生长率的影响
Table 5 Effects of fertilization amount and row spacing on accumulation of dry matter and growth rate of waxy maize
灌浆初期前 Early filling stage 灌浆中期前 Middle filling stage 灌浆后期后 Later filling stage
行距
Row
spacing
施肥量
Fertilization
amount
干物质积累量
Dry matter
accumulation
(kg·hm2)
干物质增长率
Growth rate
of dry matter
(kg·hm2·d1)
干物质积累量
Dry matter
accumulation
(kg·hm2)
干物质增长率
Growth rate
of dry matter
(kg·hm2·d1)
干物质积累量
Dry matter
accumulation
(kg·hm2)
干物质增长率
Growth rate
of dry matter
(kg·hm2·d1)
N1 4 129.7±0.77d 11.7±0.00b 313.5±0.69b 14.2±0.02a 9 325.6±0.59d 16.9±0.04b
N2 4 367.9±0.53d 12.4±0.15ab 325.0±0.60ab 14.3±0.03a 10 334.1±0.96c 17.3±0.09b
H1
N3 4 724.3±0.30bc 13.1±0.23ab 332.5±0.58ab 14.4±0.31a 10 932.4±0.76c 17.6±0.00b
N1 4 582.4±0.79c 12.8±0.07ab 318.4±0.54b 14.2±0.28a 9 853.8±0.80d 17.1±0.01b
N2 4 742.7±0.48bc 13.1±0.01ab 331.7±0.39ab 14.4±0.72a 11 424.9±0.66b 18.2±0.21ab
H2
N3 4 831.8±0.76b 13.6±0.37ab 335.2±0.72ab 14.4±0.39a 11 634.2±0.84b 18.3±0.30ab
N1 4 756.6±0.38bc 13.2±0.72ab 348.3±0.63ab 14.6±0.27a 12 103.4±0.69ab 18.7±0.04ab
N2 4 895.4±0.76b 13.7±0.54ab 366.6±0.91a 14.9±0.41a 12 214.9±0.82ab 18.9±0.51ab
H3
N3 5 066.4±0.57a 14.3±0.20a 383.2±0.42a 15.3±0.51a 13 213.4±0.92a 19.7±0.01a
N1 4 514.1±0.89c 12.6±0.73b 310.3±0.70b 14.2±0.39a 10 023.2±0.88c 16.9±0.06b
N2 4 634.3±0.49c 12.8±0.48ab 321.7±0.49b 14.3±0.68a 10 753.1±0.92c 17.5±0.06b
H4
N3 4 683.9±0.74c 12.9±0.11ab 323.4±0.32ab 14.3±0.29a 11 921.3±0.77b 18.4±0.55ab
第 5期 余海兵等: 施肥和行距配置对糯玉米群体冠层内微环境及群体干物质积累量的影响 549


2.5 不同施肥量和行距配置对糯玉米蒸煮品质的影响
鲜食型糯玉米营养丰富 , 风味独特 , 是目前市
场上商品价值较高的玉米品种 , 在最佳采收期 , 严
格按照农业部糯玉米(NY/T524—2002)行业标准对
糯玉米品质进行鉴定和评价。结果(表 6)表明, 糯玉
米蒸煮品质随着行距配置和施肥量的不同而变化 ,
可能是行距配置的改变影响糯玉米群体冠层结构和
透光率, 改变碳水化合物积累; 而施肥量影响糯玉
米蛋白质构成, 从而改变糯玉米品质。其中, 在行距
为 H2、施肥量为 N2、N3时, 及行距为 H3、施肥量
为 N2、N3 时, 糯玉米蒸煮品质优良, 香味浓, 入口
细腻。

表 6 不同施肥量和行距配置对糯玉米蒸煮品质的影响
Table 6 Effects of fertilization amount and row spacing on cooking quality of waxy maize
指标评分 Index and score
行距
Row spacing
施肥量
Fertilization
amount
感官品质
Sensory quality
(21~30)
气味、风味
Smell or flavour
(11~17)
色泽
Color
(4~7)
糯性
Waxy
(10~18)
柔嫩性
Tender
(7~10)
皮薄厚
Thin thick
(10~18)
总评分
Total
rating
N1 24±0.00 14±0.02 5±0.01 16±0.00 8±0.02 14±0.00 81±0.05
N2 25±0.04 15±0.07 6±0.04 17±0.01 7±0.06 15±0.05 85±0.27
H1


N3 25±0.09 16±0.25 5±0.16 17±0.00 8±0.01 16±0.06 87±0.47
N1 25±0.21 15±0.11 5±0.22 17±0.04 9±0.08 16±0.01 87±0.67
N2 26±0.11 16±0.05 6±0.17 17±0.12 9±0.03 17±0.37 91±0.85
H2


N3 27±0.03 15±0.14 7±0.19 16±0.18 8±0.14 17±0.21 90±0.79
N1 26±0.04 15±0.00 6±0.22 16±0.21 7±0.01 16±0.19 86±0.67
N2 28±0.15 16±0.20 6±0.08 16±0.09 8±0.03 17±0.04 91±0.59
H3


N3 27±0.07 16±0.07 6±0.15 17±0.02 9±0.07 17±0.02 92±0.40
N1 26±0.30 14±0.05 6±0.00 16±0.00 8±0.16 16±0.00 86±0.51
N2 27±0.03 15±0.30 6±0.01 17±0.12 7±0.04 16±0.13 88±0.63
H4


N3 27±0.22 16±0.12 6±0.01 16±0.15 7±0.18 17±0.02 89±0.70

3 讨论
作物群体冠层内微环境不仅和作物种类、密度、
长势及长相有关, 而且不同农业技术措施对其影响
较大。王波等[6]同密度各行距种植模式下的田间小
气候观测结果表明, 行距为 50 cm 的小区, 日平均
温度、相对湿度的变化幅度范围 (26.1~29.3 ℃,
81%~90.7%)都较行距为 80 cm 的小区要小 (25.9~
30.1 ℃, 78.3%~90%), 这 2种种植模式的温度、湿度
虽然都处在最适宜玉米生长发育的范围, 但 50 cm
行距的温度与湿度更加稳定, 且 50 cm行距和 60 cm
行距之间的产量差异不显著并且接近。
本研究在同一密度条件下, 发现适宜的行距配
置即行距为 70 cm 时, 糯玉米群体冠层内温度、冠
层内部小气候、群体水分利用率、群体光温分布、
群体干物质积累、群体的生长率以及糯玉米蒸煮品
质达到最佳, 这一结论与杨克军等[8]、刘武仁等[9]和
吕丽华等[11]关于行株配置对群体光合特征及小气候
影响的研究结果一致 , 与王波等 [6]研究的同一密度
下行距为 50~60 cm有差异, 可能与选择的品种有关,
王波等选择的是中矮秆玉米品种, 而本研究中的糯
玉米为中高秆品种。
不同种植行距配置是协调糯玉米个体通风受光
条件、营养状况并最终作用于生物产量和蒸煮品质
的因素之一[1214]。不同行距玉米种植方式对冠层特
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, 改变玉米群体冠层小气候和水分利用率。
施肥也是影响作物产量和品质的重要因素, 赵春江
等[5]运用不同水肥处理研究了冬小麦冠层含水率与
温度的关系。本研究发现灌浆初期, 光照强度、相
对湿度和 CO2 浓度的最大值分别比最小值高
54.99%、41.99%和 31.40%; 灌浆中期, 光照强度、
相对湿度和 CO2 浓度的最大值分别比最小值高
68.17%、33.98%和 26.75%; 灌浆后期, 光照强度、
相对湿度和 CO2 浓度的最大值分别比最小值高
70.08%、36.11%和 28.40%。在灌浆初期和后期, 最
高水分利用率分别为 14.75%和 14.46%, 与赵春江
等 [5]的研究结果一致。
本研究与前人研究结果相比发现, 农田微环境
变化除了与玉米行株距配置有关, 还与玉米株型有
关, 今后要针对不同株型选择不同栽培模式。本研
究是在同一密度条件下, 行距配置 70 cm、施肥量为
900 kg·hm2 时, 糯玉米群体冠层内温度、冠层内部
小气候、群体水分利用率、群体光温分布、群体干
550 中国生态农业学报 2013 第 21卷


物质积累、群体的生长率以及糯玉米蒸煮品质达到
最佳。这可能由以下原因导致: 一是适宜的行距配
置有利于通风透光, 同时相应改变田间小气候; 二
是适当地施肥改变了糯玉米群体生长势, 也相应改
变了糯玉米的田间小气候[1517]。两者共同改变了糯
玉米群体冠层小气候和水分利用效率, 水分、光合
条件改善和施肥量变化同时又改变了糯玉米品
质 [1820]。
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农业资源研究中心“百人计划”招聘启事
中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心(以下简称中心)面向国家水安全、粮食安全、生态环境安全
的重大战略需求和农业资源与生态学前沿领域开展应用基础研究。根据中心科研布局与学科发展的需要, 现诚聘海内外
杰出人才若干名。
一、招聘研究领域
农业水文学、农业生态学、水化学与农田面源污染、土壤微生物生态学、农业灌溉工程、农业遥感与模型、作物
遗传育种、植物生理等相关领域。
二、报名条件
1. 具有中国国籍的公民或自愿放弃外国国籍来华或回国定居的专家学者, 年龄 40周岁以下, 身体健康;
2. 恪守科学道德, 学风正派、诚实守信、严谨治学、尊重他人, 具有团队合作精神, 并对所招聘的研究领域有浓厚
的研究兴趣和艰苦创业的奉献精神;
3. 具有博士学位且在相关研究领域已有连续 3年以上在海外科研工作经历, 在国外获得相应职位(或优秀的博士后
研究人员), 或在国内本学科领域已取得有影响的科研成果且获得研究员(教授)职位;
4 . 独立主持或作为主要骨干参与过课题(项目)研究的全过程并做出显著成绩;
5. 在本学科领域有较深的学术造诣, 做出过具有国际水平的研究成果, 在重要核心刊物上发表过 3 篇及以上有影
响的学术论文并被引用(第一或通讯作者), 或掌握关键技术、拥有重大发明专利等, 其研究水平足以担当我中心的学术
带头人;
6. 在国内外学术界有一定的影响, 能把握本学科领域的发展方向, 具有长远的战略构思, 能带领一支队伍在国际
科学前沿从事研究并做出具有国际水平的创新成果。
三、岗位及待遇
1. 聘为研究员(全职)、研究组组长、研究生导师;
2. 入选“百人计划”后由中国科学院提供科研经费 200万元人民币;
3. 研究中心提供每年 30万元人民币的研究组研究经费;
4. 研究中心创新领域前沿研究课题 1项, 经费 50万元人民币;
5. 依据科研工作需要提供 100平米的科研用房(待新科研大楼建成后再行改善), 以及所需的相关设施与试验用地,
并配备选聘的科研助手;
6. 基本年薪: 20万元人民币+研究生导师津贴, 绩效奖励根据工作业绩另行发放;
7. 购房补贴 90万元人民币;
8. 安家费 10万元人民币;
9. 享有中心其他良好福利待遇;
10. 协助安置配偶就业和子女就学, 随迁配偶在暂未落实工作期间, 第一年可享受引进人才配偶生活补贴 1000元/月。
四、应聘材料
1. 填写《中国科学院“百人计划”候选人推荐(自荐)表》(见 www.sjziam.cas.cn);
2. 相关证明材料复印件(已取得的重要科研成果证明、国内外任职情况证明、最高学位证书、身体健康状况证明等);
3. 发表论文目录及代表性论文 3篇(全文, 复印件);
4. 两位海内外教授级同行的推荐信函;
5. 本人认为有必要提供的其他相关材料。
五、联系方式
有意者请将本人应聘材料电子文档发至以下联络方式(邮件主题注明方式: 姓名+百人计划+研究领域或方向):
联系人: 韩一波 电话: 86-311-85871740 传真: 86-311-85815093
E-mail: ybhan@genetics.ac.cn 网址: www.sjziam.cas.cn
通讯地址: 河北省石家庄市槐中路 286号 邮编: 050022