论文部分内容阅读
东北春玉米产量占我国玉米总产的三分之一,东北南部辽东春玉米区降雨量大、光辐射不足、倒伏、空秆严重,限制玉米产量提高。品种和密度调控对减少产量差、实现高产稳产具有重要作用,合理增密已成为提高玉米产量的重要措施。本研究通过3年(2013~2015)田间试验,选用玉米株型差异较大的DY305、DY508、NH101、ZD958共4个品种,设置45000、60000、75000、90000株/hm~2共4个种植密度,分析植株形态、干物质、透光率、光合作用、氮素积累等指标,阐述品种与密度对冠层结构、光分布及光能利用、物质生产、氮素吸收利用的影响,旨在揭示辽东春玉米产量形成对品种与密度互作的响应,明确辽东地区合理种植密度及适宜品种类型,为典型阴雨寡照生态区玉米育种及生产提供理论依据。主要研究结果如下:1.玉米适宜种植密度在52500株/hm~2~67500株/hm~2较为适宜,密度增加到90000株/hm~2产量显著降低(P<0.05)。提高种植密度群体穗数增加,单穗粒数与粒重降低,在90000株/hm~2条件下粒重显著降低(P<0.05),从而使产量降低。相较于其他品种,密度增加DY508单位面积粒数显著降低(P<0.05),因此产量最低。增加密度条件下NH101表现为空秆率低、单位面积粒数增加,从而产量显著提高(P<0.05)。抽雄吐丝期降雨量大、日照时数低是降低玉米产量水平的主要气象因素,提高单位面积粒数是实现增产的途径。2.库容大小是辽东地区玉米产量提高的主要限制因素,植株光合生产能力大小对其产量提升作用并不显著。随密度增加,单株叶面积减小、群体LAI、LAD与粒叶比增大。产量与穗位高、穗位比呈显著负相关(P<0.05),与粒叶比呈显著正相关(P<0.05),与光合势无显著相关性(P>0.05)。3.穗位比低可增加群体冠层内透光率,且透光率随密度增加显著降低(P<0.05),其中DY305与DY508表现最为显著。密度增加,叶片SPAD值与P_n均降低。NH101冠层内透光条件较好,吐丝期叶片P_n较高,但ZD958、DY305、DY508冠层中上部光能截获率大,穗位以下透光率较低,叶片P_n较低。冠层内透光率与株高、穗位、穗位比、单株叶面积均呈负相关关系(P<0.05)。叶片净光合速率与株高、穗位高呈负相关(P<0.05),与穗位比、透光率则呈正相关关系(P<0.05)。4.穗位比降低,可提高群体冠层内透光率,减少生长冗余,促进产量提高。随密度增加群体干物重升高,但产量并未同步增加,高密度显著提高空秆率与倒伏率(P<0.05),导致产量降低(P<0.05)。吐丝期、成熟期及花后单位面积干重与产量、粒重、穗粒数、HI均呈负相关,与穗数与空秆率呈极显著正相关(P<0.05)。所有品种花后干重大于籽粒干重,表现为生长冗余,这与吐丝期茎叶比正相关,与HI、产量呈显著负相关(P<0.05)。5.穗位比低的品种表现为较高的氮素运转量、氮素利用效率。随密度增加,吐丝期与成熟期及花后单位面积氮积累量各品种均呈显著增加的趋势(P<0.05),增幅表现为DY305>DY508>NH101>ZD958。氮收获指数(NHI)表现为NH101最高,DY305最低。随密度增加花后氮吸收量减少,运转量增加。DY305籽粒氮主要依靠花后根系吸收,DY508、NH101、ZD958籽粒氮来源主要靠营养器官氮素运转。各器官氮运转量对籽粒的贡献率,表现为叶片>茎鞘>苞叶+轴。NHI与穗位比及成熟期LAI呈显著负相关(P<0.05)。