种植密度对玉米雌雄穗分化及籽粒发育的影响

摘要

本试验针对玉米生育后期的弱光现象而展开，用不同密度来模拟玉米生育期内的弱光胁迫现象，研究弱光对于玉米雌雄穗分化及籽粒发育的影响，意在明确生产中高密度下秃顶的内在机理，为玉米生产提供理论依据。
　　 以郑单958(ZD958，秃尖不严重)和登海661(DH661，秃尖严重)为试材，设置3个种植密度(4.5×104株·hm-2、7.5×104株·hm-2、10.5×104株·hm-2)，采用大田测定、解剖镜观察、室内测定等方法，系统研究以上试材的雌雄穗分化、籽粒发育对密度的响应。得出以下结论:
　　 1、种植密度对玉米冠层透光率的影响:同一时期，两品种冠层底部透光率都随密度的增加而降低。同一密度，冠层底部透光率先降低后增大，在开花期（0天）最低。两品种间冠层底部透光率差异不显著。
　　 2、种植密度对玉米产量的影响:研究发现供试品种均在7.5×104株·hm-2时产量达到最大。随密度的增大，穗粒数和千粒重均明显降低，适宜的种植密度将有利于玉米产量的提高。
　　 3、雌雄穗分化对玉米败育状况的影响:(1)高密度降低了雄穗的长度、分枝数、单株花粉量。但是玉米群体花粉量的多少，不是影响败育的主要因素，高密度下散粉持续时间的缩短，是影响玉米的败育的原因之一。(2)高密度推迟了雌雄穗分化进程，但是对雌穗分化的小花总数影响不显著。高密度降低了雌穗的长度、体积及干重，使雌穗上部小花的分化程度低、库容减小，容易引起小花败育。(3)高密度下败育花和未受精花增加、正常成熟小花数降低，而开花前冠层透光率与花败育率显著相关，可见，开花前的田间环境影响玉米雌穗的小花发育，导致后期籽粒的败育。(4)高密度下玉米最终吐丝和散粉植株数降低，吐丝散粉时间间隔增大，是引起空杆、降低穗数的原因之一。
　　 4、籽粒发育与败育的关系:籽粒败育在花后10天最为明显，花后30天之后基本保持不变。穗粒数与开花期到花后20天的冠层底部透光率显著正相关。比较败育籽粒和正常籽粒的生理特性状况发现:玉米败育与籽粒库容、同化物的供应、灌浆期关键酶活性以及激素含量有一定的关系。败育籽粒的体积、干重明显低于正常籽粒;败育籽粒的可溶性糖、淀粉含量明显低于正常籽粒，同时催化蔗糖合成的关键酶(SS、SPS)活性也明显低于正常籽粒，相关分析显示，玉米籽粒最终粒重与可溶性糖、淀粉及SS、SPS含量相关性显著。籽粒发育的过程受激素含量的调控，相关分析表明，最终粒重与0～20 d的ABA含量以及21～30 d的ABA和GA含量相关性显著。选育优良的玉米品种、合理的种植密度，确定适宜的冠层结构是减少籽粒败育的重要措施。

目录

声明

符号说明

摘要

1 前言

1．1 研究目的和意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 种植密度对玉米冠层光透光率的影响

1．2．2 种植密度对玉米产量的影响

1．2．3 种植密度对玉米雌雄穗分化的影响

1．2．4 种植密度对玉米籽粒发育的影响

2 材料与方法

2．1 试验地概况

2．2 试验设计

2．3 测定项目与方法

2．3．1 冠层底部透光率

2．3．2 雌雄穗分化特性

2．3．3 籽粒发育过程

2．4 数据分析

3 结果与分析

3．1 种植密度对玉米冠层底部透光率的影响

3．2 种植密度对玉米产量及其构成因素的影响

3．3 种植密度对玉米雌雄穗分化的影响

3．3．1 对雌穗分化进程的影响

3．3．2 对雌穗长度、体积及干重增长动态的影响

3．3．3 吐丝期雌穗小花败育特性

3．3．4 冠层底部透光率与花败育率及穗粒数的相关分析

3．3．5 对雄穗分化进程的影响

3．3．6 对雄穗长度、干重增长动态的影响

3．3．7 对雄穗分支数、小穗数、花粉活力及花粉量的影响

3．3．8 吐丝散粉特性

3．4 种植密度对玉米籽粒发育的影响

3．4．1 授粉后籽粒消减动态过程

3．4．2 不同部位籽粒灌浆特性

3．4．3 不同部位籽粒物质代谢过程

3．4．4 不同部位籽粒发育过程关键酶活性

3．4．5 不同部位籽粒发育过程中激素含量变化

3．4．6 玉米最终粒重与各变量间的相关分析

4 讨论

4．1 关于败育的定义及标准

4．2 穗分化与败育的关系

4．3 籽粒发育与败育的关系

4．4 籽粒消减的原因分析

4．5 减少籽粒败育的途径

5 结论

5．1 种植密度影响玉米的冠层结构

5．2 种植密度影响玉米的雌雄穗分化特性

5．3 籽粒败育与同化物的供应、酶的催化及激素的调节有关

5．4 品种、密度的选择是减少籽粒败育的有效措施

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表论文情况