春玉米密植高产群体茎杆质量的化学调控机理

目前我国玉米产量缺口明显,对玉米高产的需求日益高涨。而增加产量的首要途径就是提高种植密度。然而东北地区特殊的土壤、气候环境决定了高密条件下春玉米群体郁闭,茎秆质量下降,机械强度降低,发生倒伏的几率大大增加,直接影响到高产稳产的实现。本试验重点研究密植条件下春玉米茎秆质量和产量的变化以及化学调控技术对密植高产条件下春玉米茎秆质量和产量的影响。试验主要结论如下: 1.化学调控处理有效地提高了密植条件下春玉米产量 随着密度的增加,先玉335和京单28两品种的产量均呈先增加后降低的趋势,其中先玉335和京单28均在56250株·hm-2下达到最高值(先玉335为13470.79kg·hm-2,京单28为12556.53 kg·hm-2)。ECK处理后,两品种春玉米的产量均随密度的增加呈极显著增加的趋势,先玉335和京单28均在90000株·hm-2下达到了最高值(先玉335为15389.23 kg·hm-2,京单28为14485.15 kg·hm-2);随着密度的增加,两品种的穗长降低,秃尖长增加,同时穗粒数及百粒重降低。而ECK处理后,两品种穗部性状得到了改善,单穗重量增加,最终表现为增产。 2.化学调控处理有效地改善了春玉米茎秆的形态性状 ECK处理可以通过降低玉米株高和穗位高,极显著增加单位长度干物重,增大截面积,缩短节间长度,改善玉米茎杆形状等途径,显著地增加春玉米的田间致倒伏推力,从而降低倒伏发生的几率,实现密植群体丰产性和抗倒伏性的协同表达。 3.化学调控处理有效地增强了春玉米茎秆力学性状 春玉米茎秆的茎皮厚度和穿刺强度均随密度增加下降显著,直接导致了高密群体倒伏发生的几率增加。ECK处理可以有效的提高春玉米茎皮厚度,增强穿刺强度,保证了密植高产春玉米群体的抗倒性;随着密度的增加,春玉米茎秆的含水量和横折强度均呈显著的下降趋势。ECK处理后,春玉米茎秆的含水量提高,横折强度增大。? 4.化学调控处理有效地改变了春玉米内源激素水平 本试验研究结果表明,随着密度的增加,先玉335和京单28两品种春玉米茎秆节间内源激素IAA、ZR、DHZR、iPA、JA和ABA含量呈下降趋势,GA的含量呈增加的趋势。密植条件下,茎秆节间长度拉长,茎秆内容物减少,倒伏发生的几率增加;ECK处理后,两品种春玉米茎秆节间内源激素(IAA、GA、ZR、DHZR、iPA、JA和ABA)含量均比对照有所增加。 5.化学调控处理有效地改善了春玉米茎秆组分及生理功能 随着密度的增加,春玉米的茎秆可溶性糖含量降低,单位长度干物重下降,维管束数量减少,直接导致茎秆机械强度的弱化,引发倒伏;而茎秆中可溶性糖含量下降导致穗部养份供应不足,影响穗部发育,引发减产;本试验研究表明,ECK处理可以有效地提高春玉米灌浆期茎秆的节间可溶性糖含量,增加维管束数量,增强茎秆自身组分的含量,提高茎秆的活力及机械强度,降低了倒伏发生的几率。