优化栽培措施对春玉米密植群体冠层结构及产量形成的调控效应

摘要

[目的]研究春玉米密植群体优化栽培模式下冠层结构特征,并探索其对冠层生产的调控机制及对产量提高的贡献.[方法]以耐密高产品种"中单909"为试验材料,设置105000株/hm2种植密度,采用深松(S)、宽窄行(W)及化控(C)的组合,形成4种根-冠优化栽培模式:(1)传统模式(旋耕20 cm,60 cm等行距,RU),(2)耕层优化模式(深松耕作35 cm,60 cm等行距,SU),(3)冠层优化模式(传统旋耕20 cm,80 cm+40 cm宽窄行,叶面喷施磷酸胆碱合剂ECK,RWC),(4)综合优化模式(深松耕作35 cm,80 cm+40 cm宽窄行,叶面喷施磷酸胆碱合剂ECK,SWC).比较不同栽培模式下冠层大田切片(垂直)、群体光分布、光合性能、蔗糖合成酶活性及籽粒灌浆的差异.[结果]相较于常规栽培模式(RU),耕层优化模式(SU)的玉米冠层叶片干物质增加,冠层优化模式(RWC,SWC)下密植群体株高和穗位高降低30 cm以上,但群体整齐度下降明显;RWC和SWC处理,叶片垂直分布似"纺锤型"更为均匀,垂直高度180—240 cm的光能截获相比传统模式显著降低8％—37％,而穗位以下(120—180 cm)相比传统模式提高44％—129％;RU和SU处理呈现"漏斗型"株型特征,叶片集中分布在冠层顶部.根-冠协同优化可改良高密玉米群体冠层垂直结构,显著提高穗位及穗下叶片的叶绿素含量、净光合速率,增加穗位叶蔗糖磷酸合酶(SPS)和蔗糖合成酶(SS)活性,维持生育后期冠层叶片的生理活性,延长干物质活跃积累期10 d以上.[结论]综合优化模式(SWC)改变冠层干物质空间分布,增加了密植群体中下部光能截获和光合碳代谢能力,促进了花后冠层物质生产及籽粒灌浆,显著增加玉米籽粒产量.