玉米是中国三大粮食作物之一,也是最重要的粮、经、饲兼用作物,在国民经济和人民生活中占有非常重要的地位。黑龙江省地处中国玉米带最北部,是中国最大的玉米产区,但黑龙江省玉米单产水平不高,研究表明合理密植是提高当地玉米单产的关键技术之一。本论文以三种不同株型春玉米为研究对象,研究了密度与春玉米光合、衰老及产量的关系,为黑龙江省通过合理密植提高玉米单产提供理论依据。
试验于2008年于东北农业大学实验实习基地进行,选用适宜哈尔滨地区种植的三个不同株型高产品种:先玉335(紧凑型),吉农大302(半紧凑型),金玉4号(平展型)。5个密度:45 000株?hm2(B1)、52 500株?hm2(B2)、60 000株?hm2(B3)、67 500株?hm2(B4)、75 000株?hm2(B5),随机区组设计。通过田间试验对不同密度条件下三个不同株型春玉米的光合指标、衰老指标及产量进行了研究。结果表明:
三个株型春玉米品种LAI都随生育进程呈单峰曲线变化,最高值出现在吐丝期。各生育期LAI随密度的增加而升高,吐丝期后密度越大LAI下降越明显。随着密度增加,功能叶光合速率减小。紧凑型群体在高密度条件下,叶片仍能维持较高的光合速率。随着密度增加,功能叶叶绿素含量降低,功能叶Fo上升而Fv/Fm、Fv/Fo下降。
生育后期,三个株型春玉米品种功能叶中可溶性蛋白含量均下降,MDA含量上升,功能叶SOD活性约在吐丝期时出现高峰,之后逐渐下降,在乳熟期后又稍有回升。功能叶POD活性抽雄期后呈上升趋势,至吐丝期达最高,蜡熟期最低。
随着密度增大,可溶性蛋白含量呈下降趋势,MDA含量升高,SOD活性、POD活性均先升高后降低。紧凑型品种在高密度下抗衰老优势最明显,平展型品种受胁迫表现最明显,抗衰老能力最弱,半紧凑型品种介于两者之间。
三个株型春玉米品种随密度增加,株高、穗位、秃尖长呈上升趋势,茎粗、穗长、穗粗呈下降趋势。密度处理与株高、穗位正相关,与秃尖长呈极显著正相关,与穗长呈极显著负相关,与茎粗、穗粗显著负相关,且对穗长的影响要大于对穗粗的影响。
产量构成因素随密度增加表现为单位面积有效穗数先上升后下降,穗粒数下降,百粒重变化因品种而异。产量不随密度增加而无限增长,当密度高于适宜密度时,群体产量开始下降。哈尔滨地区不同株型春玉米实现高产的最适播种密度为紧凑型75 000株/hm2,半紧凑型60 000～67 500株/hm2,平展型45 000株/hm2。
紧凑型群体产量与LAI、单株Fo呈正相关,与单株Pn、Fv/Fm、Fv/Fo呈负相关,半紧凑型与平展型群体产量与LAI、单株Fo呈负相关,与单株Pn、Fv/Fm、Fv/Fo呈正相关,且平展型的相关程度要高于半紧凑型。
紧凑型群体产量与MDA含量呈正相关,与可溶性蛋白含量、SOD活性、POD活性呈负相关,半紧凑型、平展型群体产量与MDA含量呈负相关,与可溶性蛋白含量、SOD活性、POD活性呈正相关,且平展型品种的相关程度要高于半紧凑型品种。
