高產(chǎn)玉米葉片冗余研究及調(diào)控.pdf

1、為探明高產(chǎn)玉米群體是否存在葉片冗余現(xiàn)象以及剪葉調(diào)控對(duì)其生理特性的影響，本研究在15000株/ha(2007)低密度水平下，選用4個(gè)高產(chǎn)玉米雜交種：金海5號(hào)、DH3719，以及由山東登海種業(yè)公司提供的超級(jí)玉米品種：超試1號(hào)和超試3號(hào)，通過對(duì)比低密度下剪葉對(duì)產(chǎn)量影響結(jié)果，篩選出低密度下不同冗余類型的品種超試1號(hào)和超試3號(hào)。然后根據(jù)所篩選品種的品種特性，采用高產(chǎn)田高密度(2008)種植，通過不同剪葉處理比較研究了高密度下剪葉對(duì)玉米產(chǎn)量的影響及

2、其生理基礎(chǔ)。主要研究結(jié)果如下： 1.產(chǎn)量及物質(zhì)積累特性 在15000株/hm2低密度水平下，四個(gè)高產(chǎn)玉米品種在低密度條件下做整株剪葉處理，產(chǎn)量都有所下降，但產(chǎn)量差異顯著性比較結(jié)果不同。超試1號(hào)和DH3719剪葉1/4處理和CK相比差異不顯著，剪葉1/2后產(chǎn)量變化差異極顯著，說(shuō)明兩品種葉片低密度條件下存在一定程度的冗余；金海5號(hào)和超試3號(hào)三個(gè)處理間產(chǎn)量差異均顯著，說(shuō)明其產(chǎn)量對(duì)葉面積的減小反映敏感，低密度條件下個(gè)體不存在葉片

3、冗余。根據(jù)2007年剪葉后籽粒下降比例及產(chǎn)量差異比較，2008年選用的試驗(yàn)材料為超試1號(hào)(超1)、超試3號(hào)(超3)，分別為低密度條件下的冗余類型和不冗余類型。 高密度下，兩個(gè)品種剪葉1/4處理地上部生物量都略高于CK和剪葉1/2處理，且均表現(xiàn)為剪葉1/4處理>CK>剪葉1/2處理，其中剪葉1/4處理地上部干物質(zhì)較CK相比分別提高2.5％和7.6％，但是處理間差異均不顯著。兩品種剪葉1/4處理后，籽粒產(chǎn)量均有小幅提高，分別提高2.

4、3％和1.5％，處理間差異也不顯著。本研究結(jié)果表明：在低密度條件下不同冗余類型玉米品種在高密度下都存在一定程度的葉片冗余現(xiàn)象，去除冗余可以協(xié)調(diào)群體源庫(kù)關(guān)系、提高群體質(zhì)量，提高地上部干物質(zhì)積累量及籽粒產(chǎn)量。 本研究發(fā)現(xiàn)：用Richards模型可以較好地?cái)M合籽粒灌漿過程，決定系數(shù)達(dá)到R=0.997～0.998。低密度下冗余類型超試1號(hào)各處理活躍灌漿時(shí)間均達(dá)50d以上，其中超1-1/4處理活躍灌漿時(shí)間最長(zhǎng)，達(dá)到53天以上。低密度下不冗

5、余類型超試3號(hào)各處理活躍灌漿時(shí)間均在48d-50d之間，其中超3-1/4處理活躍灌漿時(shí)間最長(zhǎng)。 2.去冗余后玉米葉片光合性能變化 兩類型玉米品種在高密度下剪葉1/4處理能提高冠層消光系數(shù)，且差異顯著(P<0.05)；超試l號(hào)剪葉1/2后，冠層消光系數(shù)與CK相比無(wú)顯著變化，超試3號(hào)剪葉1/2后，冠層消光系數(shù)較CK相比顯著升高(P<0.05)。 低密度條件下不同冗余類型的兩玉米品種在高密度條件下剪葉處理后的葉綠素含量

6、均高于CK，生育后期葉綠素含量降低緩于CK;葉綠素a/b值整體表現(xiàn)出剪葉高于CK，且呈現(xiàn)出剪葉程度越大葉綠素a/b越大的趨勢(shì)，尤其是在花后30d以后兩品種剪葉處理葉綠素a/b值與CK相比升高更明顯：剪葉處理后(花后)類胡蘿卜素含量較CK降低相對(duì)緩慢，且花后50d仍保持較高類胡蘿卜素含量。 剪葉處理之后的生育期內(nèi)，剪葉處理的穗位葉凈光合速率(Pn)都高于CK，且表現(xiàn)出剪葉處理之后光合高值持續(xù)期延長(zhǎng)的趨勢(shì)：穗位葉氣孔導(dǎo)度(Gs)也高

7、于CK:花后CK葉片細(xì)胞間隙CO2濃度(Ci)顯著低于剪葉處理。 兩不同冗余類型品種在高密度條件下各處理開花后ФPSII和Fv/Fm一直高于CK。PSII的實(shí)際化學(xué)效率(ФPSII)剪葉10d后即表現(xiàn)出下降：最大光化學(xué)效率(Fv/Fm)在粒重形成前期(開花后30d之前)變化相對(duì)平穩(wěn)，30d之后則表現(xiàn)出較大差異。兩品種間對(duì)比，沒有明顯區(qū)別。 3.去冗余后葉片抗氧化酶活性和膜質(zhì)過氧化特性 低密度條件下兩不同冗余類型品

8、種在高密度條件下剪葉處理后可溶性蛋白含量、SOD活性、POD活性、CAT活性均高于CK，說(shuō)明剪葉后有利于提高植株抗逆性，延緩葉片衰老，提高玉米葉片活性氧的清除能力；總體上花后CK的丙二醛(MDA)含量高于剪葉處理，說(shuō)明剪葉可以減緩葉片細(xì)胞的膜質(zhì)過氧化程度，延緩葉片衰老。 4.去冗余后玉米N、P、K積累特性 低密度條件下不同冗余類型玉米在高密度條件下剪葉后，葉片和籽粒中氮素含量均有增高的趨勢(shì)；磷含量變化與氮素含量一致，均有

9、增高的趨勢(shì)。高密度下剪葉1/4和1/2處理后會(huì)促進(jìn)植株對(duì)N、P的吸收，通過剪葉后提高葉片中N、P含量來(lái)保證葉片生育后期仍具有較高的光合活性及良好的保綠性，這可能是高密度下剪葉1/4和1/2處理后，生物量和籽粒產(chǎn)量無(wú)顯著降低的原因之一。莖鞘和葉片中K含量變化品種間差異較大，籽粒中K含量與CK相比沒有明顯變化。 高產(chǎn)條件下剪葉1/4處理可以提高收獲期籽粒N含量和植株總氮量，剪葉處理可以提高收獲期氮收獲指數(shù)，并且都呈現(xiàn)出隨剪葉程度加大