密度對玉米新品系吉科138產(chǎn)量和干物質(zhì)積累量及葉面積的影響

張靚+周嵐+劉凌云+吳昊+李予熙++趙琳琳+郭子儀+包巖

摘 要：種植密度是決定玉米高產(chǎn)與否的關(guān)鍵。在玉米育種領(lǐng)域，篩選耐密品種是構(gòu)建增產(chǎn)因素、提升產(chǎn)量性狀的重要環(huán)節(jié)。種植密度的大小可直接影響玉米的農(nóng)藝性狀，進而影響玉米的單株葉面積、干物質(zhì)積累量及其產(chǎn)量。吉科138是由吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院自行選育的玉米新品系，其具有耐密性強、產(chǎn)量高的特點。文章以玉米新品系吉科138為供試品種，通過5個種植密度的設(shè)置（6.0萬株/hm2，6.5萬株/hm2，7.5萬株/hm2，8.0萬株/hm2和8.5萬株/hm2）來評判差異，結(jié)果表明：吉科138種植密度在7.5萬株/hm2時對單株葉面積的促進程度最大，其在拔節(jié)期、大喇叭口期、灌漿期及成熟期均有明顯優(yōu)勢，而高密度栽培（8.0萬株/hm2和8.5萬株/hm2）僅在苗期對于葉面積有所促進；7.5萬株/hm2的種植密度對于玉米單株干物質(zhì)積累量的促進作用最大，對于穗長、穗行數(shù)、百粒重及產(chǎn)量亦具有明顯的提升效果；玉米新品系吉科138在吉林地區(qū)推廣的適種密度應(yīng)為7.5萬株/hm2。

關(guān)鍵詞：玉米；種植密度；干物質(zhì)積累量；葉面積；產(chǎn)量

中圖分類號：S513 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170833059

提高玉米單產(chǎn)的有效途徑有：提高種植密度，以發(fā)揮群體效應(yīng)為主，品種良好的耐密性是產(chǎn)量取得突破所不可或缺的農(nóng)藝性狀之一；利用單株效應(yīng)，以提高單株產(chǎn)量為突破口，力爭在低密度下取得群體的最高產(chǎn)量。相比較而言，提高種植密度途徑更易被人們接受，調(diào)控種植密度是比較簡單且經(jīng)濟有效的增產(chǎn)措施[1]，即選育耐密品種是我國玉米提高單產(chǎn)的重要途徑。在一定范圍內(nèi)，玉米產(chǎn)量隨種植密度的增加而上升，當(dāng)達到一定密度后，再密植則產(chǎn)量有所下降。因此，探索玉米新品系的種植密度是協(xié)調(diào)單株與群體生產(chǎn)力矛盾的關(guān)鍵，是實現(xiàn)高產(chǎn)、高效育種研究的核心工作。

王小春等[2]在其報道中指出，玉米籽粒產(chǎn)量的高低是生育期內(nèi)干物質(zhì)積累、分配與轉(zhuǎn)移特性所決定的，干物質(zhì)積累量與產(chǎn)量成顯著的正相關(guān)關(guān)系。高產(chǎn)玉米籽粒產(chǎn)量主要來源于生育后期葉片制造的光合產(chǎn)物，吐絲后干物質(zhì)的積累與分配對經(jīng)濟產(chǎn)量的影響最大。李向嶺等[4]研究認為，拔節(jié)期至蠟熟期是玉米群體干物質(zhì)積累變化速率對密度的敏感反應(yīng)期。玉米葉面積指數(shù)達到最大時光合產(chǎn)物基本停止向營養(yǎng)器官分配，是玉米進入生殖生長階段的標志。而葉面積是營養(yǎng)及生殖生長的能源基礎(chǔ)，是評價產(chǎn)量潛力的重要指標。因此，通過玉米單株干物質(zhì)積累量、葉面積及產(chǎn)量等指標來篩選玉米新品系吉科138的適種密度對于該品種未來的審定及推廣確具有理論及實踐指導(dǎo)的雙重意義。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

田間試驗選址吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院北大地玉米試驗田（435707N、1262832E、H190m）進行，土壤類型為白漿土，供試玉米新品系為吉科138。

1.2 試驗設(shè)計

吉科138的種植密度設(shè)置為6.0萬株/hm2、6.5萬株/hm2、

7.5萬株/hm2、8.0萬株/hm2和8.5萬株/hm2，分別用ρ1、ρ2、ρ3、ρ4和ρ5表示，其中ρ1和ρ5分別為低密度和高密度對照。試驗采取隨機區(qū)組設(shè)計，3次重復(fù)，小區(qū)長5m、單壟距寬0.6m，共種植10行，小區(qū)面積約30m2，施肥（N、P2O5、K2O分別為200kg、100kg和120kg，底肥一次性施入）及田間管理措施保持一致。

1.3 測試項目與方法

分別于玉米苗期、拔節(jié)期、大喇叭口期、灌漿期和成熟期分別取5株長勢均勻一致的植株，測定單株葉面積，隨后在105℃條件殺青30min，75℃烘干至恒重，稱單株干物質(zhì)重，取平均值。成熟期收獲、測產(chǎn)，每小區(qū)選取20個果穗考種，計算產(chǎn)量。

2 結(jié)果與分析

2.1 單株葉面積

如圖1所示，隨著玉米生育期的進行，5個不同種植密度下玉米單株葉面積均呈漸趨增加的規(guī)律，在玉米成熟期，與苗期相比，ρ1、ρ2、ρ3、ρ4和ρ5種植密度下單株葉面積增加幅度分別為83.2%、83.7%、83.8%、80.7%和77.3%，此外，除了苗期，在其他各個時期下，ρ3處理在單株葉面積上均有明顯優(yōu)勢。在苗期，供試最大種植密度ρ5對于單株葉面積的促進程度最大。上述規(guī)律表明，7.5萬株/hm2的種植密度在玉米生長過程對于單株葉面積的促進程度最大，其在拔節(jié)期、大喇叭口期、灌漿期及成熟期均有著明顯優(yōu)勢，而高密度栽培（8.0萬株/hm2和8.5萬株/hm2）僅在苗期對于葉面積有較大促進，而后因葉片相互掩蔽，而不利于光合作用的積累。

2.2 單株干物質(zhì)積累量

干物質(zhì)積累是玉米產(chǎn)量形成的物質(zhì)基礎(chǔ)，較高的干物質(zhì)積累是實現(xiàn)玉米高產(chǎn)的必要保證[5]。如圖2所示，隨著玉米生育期的進行，不同種植密度下的單株干物質(zhì)積累量也呈明顯的增加趨勢，比照苗期，成熟期5個種植密度下（ρ1、ρ2、ρ3、ρ4和ρ5）干物質(zhì)積累量分別增加了85.3%、85.8%、88.0%、86.5%和85.8%。此外，在所調(diào)查的5個生育期下，ρ3均表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢，其次是ρ4?？梢?，吉科138種植密度在7.5萬株/hm2時對于單株干物質(zhì)積累量的促進作用最大。

2.3 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素

在一定密度下，玉米穗粒數(shù)和百粒重是決定玉米產(chǎn)量的主要指標。如表1所示，吉科138在ρ3密度下，其在穗長、穗行數(shù)、百粒重及產(chǎn)量等方面均具有明顯優(yōu)勢，其次是ρ4處理在穗長、行粒數(shù)、百粒重及產(chǎn)量方面也有較好表現(xiàn)。

3 結(jié)論

吉科138種植密度在7.5萬株/hm2時對單株葉面積的促進程度最大，其在拔節(jié)期、大喇叭口期、灌漿期及成熟期均有明顯優(yōu)勢，而高密度栽培（8.0萬株/hm2和8.5萬株/hm2）僅在苗期對于葉面積有所促進；7.5萬株/hm2的種植密度對于玉米單株干物質(zhì)積累量的促進作用最大，對于穗長、穗行數(shù)、百粒重及產(chǎn)量亦具有明顯的提升效果；玉米新品系吉科138在吉林地區(qū)推廣的適種密度應(yīng)為7.5萬株/hm2。

參考文獻

[1]張瑞，宋方杰，陳志國.不同種植密度對玉米品種38P05產(chǎn)量的影響[J].現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)，2016（5）：15-16.

[2]王小春，楊文鈺，鄧小燕，等.玉米/大豆和玉米/甘薯模式下玉米干物質(zhì)積累與分配差異及氮肥的調(diào)控效應(yīng)[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報，2015，21（1）：46-57.

[3]李向嶺，趙明，李從鋒，等.播期和密度對玉米干物質(zhì)積累動態(tài)的影響及其模型的建立[J].作物學(xué)報，2010，36（12）：2143-2153.endprint