玉米穗粒性状及生理特性的影响因素研究

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摘要 以创玉198为材料，研究了不同层位叶片对玉米穗粒性状及生理特性的影响。结果表明：不同层位叶片对穗粒性状的效应是不同的，其作用大小顺序是中部叶片>上部叶片>下部叶片，不同层位叶对籽粒产量效应大小不同的原因是由于各层位叶光合强度不同造成，而叶绿素含量决定各层位叶片的光合强度。

关键词 玉米；穗粒性状；生理特性；光合强度；叶绿素

中图分类号 S513 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）15-0022-01

为探究影响玉米穗粒性状及生理特性的因素，特开展本试验，现将试验结果总结如下。

1 材料与方法

1.1 试验概况

试验于2011年安排在驻马店市农业科学院试验站进行，前茬为小麦，供试土壤质地为黏壤。试验肥料种类为过磷酸钙（P2O5 16%）、尿素（N 46%）和氯化钾（K2O 60%）。供试玉米品种为创玉198，由驻马店市农业科学院提供。

1.2 试验设计

试验设5个处理，分别为：剪穗上叶（棒3叶以上至顶叶止）（T1）、剪中层叶（棒3叶，即玉米果穗叶及其上下叶）（T2）、剪穗下叶（棒3叶以下至地面上叶止）（T3）、全剪叶（T4），以不剪叶为对照（CK）。试验管理措施同一般大田生产。试验随机区组排列，3次重复，行长12 m，行距0.67 m，6行区，密度6.75万株/hm2，6月8日播种，6月14日出苗。耕前施尿素225 kg/hm2，分次施用（底施40%，拔节期施60%）；氯化钾150 kg/hm2、过磷酸钙75 kg/hm2作底肥一次性施入。

1.3 测定项目与方法

各小区在吐丝期选取植株生长基本相一致的进行标记挂牌套袋，待花丝基本出全后再统一去袋，同时人工辅助充分授粉，授粉后2 d剪叶处理，成熟时选取能代表全小区情况的植株10株，收获后室内测定穗长、秃尖长、穗行数、穗粒数、千粒重、败育率，败育粒占总粒数的百分比即为败育率。成熟时收获能代表小区的植株20株，晾干、脱粒，测定单株籽粒产量、单株干物质重[1-2]。剪叶的同时测定所剪叶面积及单株全叶面积，叶面积测定采用长宽系数，叶面积=叶长×叶宽×0.75，剪叶的同时进行光合强度测定，田间测定采用LI-6400 XT便携式红外线CO2分析仪进行闭路式活体测定，选在光照相对稳定、天气晴好的时间（10：00—12：00）进行。剪叶的同时测定穗上叶、中层叶、穗下叶不同层位叶叶绿素含量，采用丙酮提取法，用打孔器采取一定叶面积，丙酮提取后分光光度计测定[3-6]。

2 结果与分析

2.1 不同层位叶对穗粒性状的影响

通过研究可以看出，不同层位叶处理玉米穗长比对照均有不同程度的降低，剪穗上叶（T1）、剪中层叶（T2）、剪穗下叶（T3）与不剪叶（CK）相比差异不明显，分别比CK减少0.9、0.4、0.8 cm，而全剪叶（T4）与CK相比差异达显著水平，穗长14.5 cm，比CK减少3.6 cm。不同层位叶处理穗行数与CK相比差异不明显，说明剪叶对玉米穗行数没影响。而对秃尖长、穗粒数、千粒重、败育率影响表现出明显的差异，不同层位叶处理秃尖长明显大于对照，最长为全剪叶处理（T4）1.93 cm，比CK增加244.6%；剪穗上叶（T1）、剪中层叶（T2）、剪穗下叶（T3）、全剪叶（T4）穗粒数分别为407.4、345.5、430.0、142.5粒，较CK分别减少12.2%、25.6%、7.3%、69.3%；千粒重全剪叶处理（T4）下降最多为201.1 g，剪穗上叶（T1）、剪中层叶（T2）、剪穗下叶（T3）分别为270.0、212.9、279.3 g，说明不同层位叶对穗粒数、穗粒重的影响为剪中层叶（T2）>剪穗上叶（T1）>剪穗下叶（T3）；不同层位叶处理败育率明显高于CK，剪穗上叶（T1）、剪中层叶（T2）、剪穗下叶（T3）、全剪叶（T4）分别比CK增加24.2、13.9、30.5、66.4个百分点，较剪全叶（T4）相比剪叶后余叶的光合作用维持籽粒一定程度的发育，降低败育率，说明不同层位叶对籽粒发育的影响剪中层叶（T2）>剪穗上叶（T1）>剪穗下叶（T3）。

2.2 不同层位叶对单株籽粒产量及单株干物重的影响

通过试验可以看出，不同层位叶对玉米单株籽粒产量和单株干物重的影响变化趋势是一致的，其较不剪叶（CK）影响程度依次为全剪叶（T4）>剪中层叶（T2）>剪上层叶（T1）>剪下层叶（T3）。同一时间剪叶，不同层位叶对单株籽粒产量和单株干物重的影响趋势以剪中层叶（T2）降低最多，而全剪叶（T4）影响最显著。剪穗上叶（T1）、剪中层叶（T2）、剪穗下叶（T3）、全剪叶（T4）单株籽粒产量分别为106.3、79.2、123.5、37.2 g，比CK分别减产20.9%、41.1%、8.1%、72.3%；单株干物重分别为161.8、109.6、180.1、83.7 g，比CK分别减少20.7%、46.3%、11.7%、59.0%。

2.3 不同层位叶对光合强度的影响

由于不同层位叶所处理的位置不同，其叶面积和光合强度也不同，中层叶（T2）的剪叶叶面积最大为2 965.0 cm2，占总叶面积的42.9%，剩余叶光合强度最低为0.047 mg/（cm2·h）；剪穗下叶（T3）、剪穗上叶（T1）的剪叶叶面积分别为2 731.5、1 847.6 cm2，分别占总叶面积的39.2%、26.1%，其剩余叶光合强度剪穗上叶（T1）比剪穗下叶（T3）降低3.77%，穗下叶叶面积虽大，由于上中层叶片交替遮荫，改变着不同叶位的光照条件，影响到下层叶的光照强度进而影响到光合强度。从剪不同层位叶片对光合强度的影响来看，不同层位叶光合强度依次为中层叶>上层叶>下层叶，与其对籽粒产量的降低作用是一致的。

2.4 不同层位叶对叶绿素含量的影响

经观察可知，不同层位叶对叶绿素含量有一定影响，从下层至上层叶绿素含量逐渐升高，到中层叶达到最大值，之后向上层又有所降低。中层叶叶绿素含量为4.95 mg/g，比上层叶、下层叶分别增加0.52、0.84 mg/g，增加幅度分别为11.7%、20.4%。叶绿素有转化和储存光能的作用，光合作用是玉米通过叶绿体，利用光能把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧的过程。因此，不同层位叶绿素含量的高低直接影响其光合强度，进而影响对籽粒产量形成贡献的大小。

3 结论与讨论

不同层位叶片主要对穗粒数、秃尖长千粒重、败育率、籽粒产量有明显影响，穗粒数减少，秃尖变长，败育率增大，千粒重、单株干物重和籽粒产量降低，剪穗上叶、剪中层叶、剪穗下叶、全剪叶单株籽粒产量，比不剪叶分别减产20.9%、41.1%、8.1%、72.3%；单株干物重比不剪叶分别减少20.7%、46.3%、11.7%、59.0%，而对穗长、穗行数无影响。由于不同层位叶所处的位置不同，其叶面积和光合强度也不同，中层叶的叶面积最大为2 965.0 cm2，占总叶面积的42.9%，剩余叶光合强度最低为0.047 mg/（cm2·h）；玉米不同层位叶片的光合强度变化依次为中层叶>上层叶>下层叶，与其对籽粒产量的降低作用是一致的。不同层位叶对叶绿素含量从下层至上层叶绿素含量逐渐升高，到中层叶达到最大值，之后向上层又有所降低。中层叶叶绿素含量为4.95 mg/g，比上层叶、下层叶分别增加0.52、0.84 mg/g，增加幅度分别为11.7%、20.4%。

首先，由于不同层位叶所处的位置不同，对玉米穗粒性状和生理特性也不同，玉米中层叶片的叶面积较大，叶绿素的含高，光合作用强，对籽粒产量的贡献比上层叶、下层叶大，因此在生产中要采取一定的栽培技术措施促进中层叶片的生长发育，利于提高中层叶面积。中层叶片由于受到上层叶片交替遮光，应选择叶片上挺紧凑的品种，使中层叶片尽量有充足的光照。其次上层叶对籽粒产量也有一定的贡献，因此在吐丝期拔取雄穗时不能带叶，才能达到增产的目的。

4 参考文献

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[2] 许海涛，班新河，许 波.钾肥施用对玉米干物质生产及籽粒产量影响研究[J].中国土壤与肥料，2009（3）：48-50.

[3] 王友华，许海涛，熊卫东.玉米不同层位叶片对穗粒性状的影响[J].中国种业，2013（2）：43-44.

[4] 李玉玲，魏蒙关，李俊周，等.2个玉米优势群体穗粒性状的密度效应分析[J].河南农业科学，2009（7）：27-30.

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