灌溉量和种植密度互作对春玉米花期光合性能及籽粒产量的影响

摘要

[目的]明确土默特川平原灌区春玉米植株群体冠层高效协调的灌溉量和种植密度互作模式.[方法]以先玉335为试验材料,设置灌溉梯度及种植密度两个试验因素,灌溉量设置正常灌溉(75％田间持水量,S1)及中度水分胁迫(45％田间持水量,S2)两个水分梯度,种植密度设置7.5万株/hm2(M1)和10.5万株/hm2(M2)两个密度处理,并于水分胁迫处理后,取样测定土壤物理、化学指标及春玉米叶片光合特性、叶绿素荧光动力学参数、叶绿素相对含量、地上部干物质量、籽粒产量,分析灌溉量、种植密度及其互作对春玉米花期植株光合性能及籽粒产量的影响.[结果]与正常灌溉(S1)相比,中度水分胁迫(S2)显著降低春玉米的籽粒产量、全生育期耗水量(ET)、水分利用效率(WUE)、灌溉水生产效率(IWPE)、干物质积累量(P<0.05);与正常灌溉结合7.5万株/hm2处理(S1M1)相比,正常灌溉结合10.5万株/hm2处理(S1M2)的叶绿素相对含量(SPAD值)降低2.859、最大光化学效率(Fv/Fm)降低0.033、光合性能指数(PI)降低0.882、净光合速率(Pn)降低2.130μmol/(m2·s)、蒸腾速率(Tr)降低1.153μmol/(m2·s)、气孔导度(Gs)降低0.054μmol/(m2·s);叶片水分利用效率(WUEL)随着种植密度的增加表现增加的趋势,与S1M1处理相比,S1M2处理的WUEL增加0.492μmol/mmol;籽粒产量与Fv/Fm、Pn的相关系数分别达到88％和92％,在品种筛选时优先考虑Fv/Fm和Pn.春玉米花期中度水分胁迫及高密度种植可显著降低植株光合性能和籽粒产量(P<0.05).[结论]土默特川平原灌区春玉米在正常灌溉结合10.5万株/hm2种植密度处理(S1M2)下植株群体间协调性能良好,籽粒产量达11507.79 kg/hm2.