高密度条件下适度减少叶源提高玉米光合性能和花后氮素吸收
高密度条件下适度减少叶源提高玉米光合性能和花后氮素吸收
【摘要】：【研究背景】增加种植密度,依靠群体发挥增产潜力是获得高产的重要措施之一。然而,在高密度种植条件下玉米叶片存在冗余,探讨叶源调减对不同密度群体玉米光合物质生产、根系功能和花后氮素吸收特性的影响,以期为玉米的高产栽培提供新的技术途径,同时为玉米的优化育种提供参考。【材料与方法】本研究通过2年的田间试验,以我国大面积推广种植的玉米品种先玉335为试验材料,设置60000株/hm2(常规密度)和90000株/hm2(高密度)2个种植密度,于果穗花丝全部抽出时去除植株每片叶长的1/2(T1)、1/3(T2)、1/4(T3),以不去叶为对照(CK),研究了不同种植密度条件下叶源调减对冠层物质生产和氮素积累的影响。【结果与分析】在常规密度下,减少叶源显著降低了灌浆期叶片净光合速率(Pn)、光系统II有效量子产量(ΦPSII)和光系统II最大光化学效率(Fv/Fm),降低了花后干物质积累量、收获指数(HI)和产量,与对照相比,T1、T2和T3处理2年平均产量分别下降了35.4%、23.8%和8.3%。同时,常规密度下,减少叶源降低了根系伤流强度、根系伤流液中可溶性糖含量、花后氮素吸收及籽粒氮素积累量,其中,T1、T2和T3处理籽粒氮积累量分别比对照降低26.7%、16.5%和12.8%。在高密度条件下,去除植株每片叶长1/4(T3)显著提高灌浆后期叶片的Pn、ΦPSII、Fv/Fm,增加了花后干物质积累量、HI和籽粒产量,T3处理籽粒产量分别比CK、T1、T2平均提高9.2%、35.7%和20.1%。在高密度下,T3处理同时提高了根系伤流强度、伤流液可溶性糖含量、花后氮素吸收量和籽粒氮素积累量,与CK、T1、T2处理相比,T3处理花后氮素吸收量平均分别提高22.2%、45.6%、76.1%,籽粒氮素积累量平均分别提高13.1%、40.9%和25.2%。此外,在相同减源处理下,高密度种植玉米产量显著高于低密度。【结论】因此,玉米生产中需增加种植密度来提高玉米产量,而适度减少高密度条件下的叶源可改善玉米生育后期叶片光合性能,增加花后干物质积累和HI,进一步提高产量;光合性能改善的同时增强了根系功能,促进了花后氮素吸收,进而提高了籽粒氮素积累量。
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