浚單0898生理特性研究

趙樹政， 王志紅， 鹿紅衛(wèi)， 艾振光 (鶴壁市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，河南鶴壁 458031)

浚單0898生理特性研究

趙樹政， 王志紅， 鹿紅衛(wèi)*， 艾振光 (鶴壁市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，河南鶴壁 458031)

[目的]以浚單0898、鄭單958為供試材料，研究不同生育期玉米品種的生理特性。[方法]測定2種供試材料的葉面積指數(shù)、葉綠素含量、地上部分干物質(zhì)積累、子粒灌漿速率的動態(tài)變化規(guī)律。[結(jié)果]整個生育進(jìn)程浚單0898的葉面積指數(shù)、葉綠素含量、地上部分干物質(zhì)積累、子粒灌漿速率高于鄭單958。[結(jié)論]浚單0898具有高產(chǎn)潛力，該研究為玉米適時(shí)管理提供科學(xué)依據(jù)。

玉米；浚單0898；生理特性

玉米是我國第一大糧食作物，面積和總產(chǎn)量位居世界第2。玉米產(chǎn)量的高低是其自身生理特性與生態(tài)因子綜合作用的結(jié)果[1-3]。筆者通過研究浚單0898生理特性，探討出整個生育期內(nèi)葉面積指數(shù)、葉綠素含量、地上部分干物質(zhì)積累、子粒灌漿特性的動態(tài)規(guī)律，為其生產(chǎn)實(shí)踐提供理論指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況試驗(yàn)地選在鶴壁市農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)田，該地塊地勢平坦，排灌方便，地力均勻。土壤類型為黏土，土層有機(jī)質(zhì)含量16.5 g/kg，堿解氮含量為58.5 mg/kg，速效鉀含量為136.2 mg/kg，速效磷含量為11.5 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)于2014年6月進(jìn)行。以浚單0898、鄭單958(CK)2個品種為供試材料，小區(qū)面積100 m2，無重復(fù)，種植密度6.75萬株/hm2，正常田間管理。

1.3 項(xiàng)目測定與方法

1.3.1葉面積指數(shù)。玉米苗期在小區(qū)內(nèi)隨機(jī)選擇3個點(diǎn)，每點(diǎn)選擇生長均勻一致的10株進(jìn)行調(diào)查，分別在苗期，拔節(jié)期，大喇叭口期，吐絲期，吐絲后10、20、30、40、50 d,成熟期測定葉面積并計(jì)算葉面積指數(shù)。

葉面積(m2)=長(cm)×寬(cm)×0.75/10 000

葉面積指數(shù)(LAI)=平均單株葉面積(m2)×種植密度(株/hm2)/10 000 m2

1.3.2葉綠素含量。采用SPAD-502葉綠素儀在供試玉米拔節(jié)期，大喇叭口期，吐絲期，吐絲后10、20、25、30、35、40、45、50、55 d和成熟期測定葉片葉綠素含量。吐絲前測最上部展開葉15片，取平均值，吐絲后測穗位葉。

1.3.3地上部分干物質(zhì)積累。在供試玉米5葉期標(biāo)記生長一致的100株植株，分別在苗期，拔節(jié)期，大喇叭口期，吐絲期，吐絲后10、20、30、40、50 d和成熟期取樣，每次5株，按葉片、莖(鞘)、子粒、其他部位烘干，測定干物質(zhì)量，105 ℃殺青15 min，60～65 ℃烘干至恒重，樣品粉碎后保存以備測定植株養(yǎng)分含量。

1.3.4子粒灌漿速率。吐絲前標(biāo)記200株生長整齊一致的植株，同一天套袋和授粉，分別在授粉后10、20、30、40、50 d和成熟期取玉米果穗中部子粒100粒，用排水法測鮮子粒體積，將鮮子粒裝入牛皮紙袋中，先在105 ℃烘30 min，繼續(xù)在70 ℃下烘干至恒重后分別測其干物重，樣本粉碎后保存以備測定養(yǎng)分含量。

1.3.5數(shù)據(jù)分析。采用Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和作圖分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同生育期葉面積指數(shù)動態(tài)變化規(guī)律從圖1可以看出，浚單0898、鄭單958葉面積指數(shù)隨著生育進(jìn)程不斷增加，在吐絲期達(dá)最大值，隨后逐漸降低。與鄭單958相比，浚單0898葉面積指數(shù)稍高。2個品種增長幅度都較大。大喇叭口期至吐絲期，葉面積指數(shù)直線增長，吐絲期達(dá)到最大值，且浚單0898葉面積指數(shù)增加幅度大于鄭單958葉面積指數(shù)增長的幅度。吐絲期浚單0898最大葉面積指數(shù)達(dá)到5.96，鄭單958的最大葉面積指數(shù)為5.68，浚單0898的最大葉面積指數(shù)明顯高于鄭單958。吐絲期以后浚單0898與鄭單958葉面積指數(shù)都呈下降趨勢。成熟期的鄭單958葉面積指數(shù)為3.83，浚單0898的葉面積指數(shù)為4.30，差別明顯，表明浚單0898成熟時(shí)保持較好的持綠性，葉片具有較強(qiáng)光合作用，持續(xù)增加干物質(zhì)積累，庫源充足，干物質(zhì)積累多，利于子粒的灌漿，提高群體的穗粒重，也是高產(chǎn)的條件之一。從整個生育期進(jìn)程來看，浚單0898的葉面積指數(shù)高于鄭單958的葉面積指數(shù)，且葉面積指數(shù)整體下降緩慢，研究表明在合理種植密度內(nèi)，產(chǎn)量與葉面積指數(shù)呈正相關(guān)[4]，表明浚單0898較鄭單958有高產(chǎn)潛力的生理基礎(chǔ)。

2.2 不同生育期葉綠素含量動態(tài)變化規(guī)律夏玉米產(chǎn)量的形成與群體光合作用密不可分，形成產(chǎn)量的干物質(zhì)直接或間接來自光合作用，因此光合作用是干物質(zhì)生產(chǎn)的基礎(chǔ)。葉綠素是光合作用的生理基礎(chǔ)，是作物生長、發(fā)育及形成產(chǎn)量的必需成分，研究不同環(huán)境條件下葉綠素含量的變化，對指導(dǎo)玉米生產(chǎn)具有重要意義。由圖2可知，拔節(jié)期浚單0898葉片葉綠素含量與鄭單958葉綠素含量差別不明顯，拔節(jié)期以后，浚單0898的葉綠素含量明顯高于鄭單958，在吐絲期時(shí)達(dá)到峰值，浚單0898為55.3，鄭單958為54.4；吐絲期后40 d浚單0898的葉綠素明顯高于鄭單958的葉綠素，表明浚單0898植株功能葉片后期衰老速度比鄭單958慢，具有較強(qiáng)的光合作用能力，也表明后期延長功能葉片葉綠素含量，對玉米增產(chǎn)有重要作用。從整個生育期來看，浚單0898葉綠素含量高于鄭單958葉綠素含量，利于光合作用，能夠生產(chǎn)較多的光合產(chǎn)物，擁有高產(chǎn)潛力。

2.3 不同生育期地上部分干物質(zhì)積累動態(tài)變化規(guī)律從圖3可知，浚單0898、鄭單958從苗期至拔節(jié)期地上部分干物質(zhì)積累增長都相對緩慢，單株地上部分干物質(zhì)含量相差不多，拔節(jié)期至吐絲期呈直線增長。鄭單958與浚單0898在拔節(jié)期至大喇叭口期地上部分干物質(zhì)積累差別不大，吐絲期以后，浚單0898單株地上部分干物質(zhì)積累明顯高于鄭單958，表明浚單0898在吐絲期時(shí)，葉面積指數(shù)大，光合產(chǎn)物較多，此階段合理的水肥管理，能增加群體地上部分干物質(zhì)積累量，增加玉米產(chǎn)量。從玉米吐絲期至成熟期，浚單0898的單株地上部分干物質(zhì)積累從124.5 g增加到281.2 g，鄭單958的單株地上部分干物質(zhì)積累從116.5 g增加到271.5 g，表明浚單0898比鄭單958地上部分干物質(zhì)積累多，向子粒轉(zhuǎn)移的生物產(chǎn)量也多，獲得較高的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量潛力大。

2.4 不同生育期子粒灌漿速率的動態(tài)變化規(guī)律玉米生長后期產(chǎn)量主要是靠子粒灌漿形成的，庫源向子粒轉(zhuǎn)移速度快慢，最高值出現(xiàn)早晚，持續(xù)時(shí)間長短，對玉米產(chǎn)量均具有重要作用。從圖4可以看出，浚單0898與鄭單958玉米子粒灌漿速率存在差異，授粉后20 d內(nèi)，子籽灌漿速率直線上升，浚單0898的子粒灌漿速率平均高于鄭單958；授粉后30 d時(shí)，2個品種的子籽灌漿速率都同時(shí)達(dá)到峰值，浚單0898子粒灌漿速率為11.5 mg/d，鄭單958為10.0 mg/d ，此時(shí)溫度、水分適宜玉米灌漿，因此授粉30 d是玉米田管理的關(guān)鍵時(shí)期，保證此階段的水肥供應(yīng)，對玉米產(chǎn)量影響較大；授粉30 d 2個品種的子粒灌漿速率開始下降，但相對于鄭單958來講，浚單0898的子粒灌漿速率高；整個玉米子粒灌漿時(shí)期浚單0898與鄭單958相比，浚單0898的子粒灌漿速率都較高。研究表明，在玉米灌漿時(shí)間相同的情況下，灌漿速率高是增加千粒重而高產(chǎn)的重要原因[5]。

3 結(jié)論與討論

(1)該研究表明整個生育進(jìn)程中浚單0898的葉面積指數(shù)、葉綠素含量、地上部分干物質(zhì)積累、子粒灌漿速率高于鄭單958，可見浚單0898較鄭單958具有高產(chǎn)潛力的生理基礎(chǔ)。玉米子粒產(chǎn)量的90%以上靠葉片的光合產(chǎn)物，葉片光合產(chǎn)物的多少與葉面積指數(shù)正相關(guān)[6]。研究表明，玉米吐絲30 d后葉面積指數(shù)較高是高產(chǎn)的基礎(chǔ)，因此在合理群體內(nèi)，研究提高葉面積指數(shù)并延長較高的葉面積指數(shù)時(shí)間是高產(chǎn)栽培的方向。

(2)品種不同，地上部分干物質(zhì)積累差異較大，同一品種在不同生育期，地上部分干物質(zhì)積累增長比例也不同，因此研究玉米地上部分干物質(zhì)積累的動態(tài)變化規(guī)律，采取適宜的栽培措施，對指導(dǎo)玉米生產(chǎn)有重要意義。玉米子粒灌漿速率高，持續(xù)時(shí)間長，對增加千粒重有重要作用，因此選育高產(chǎn)品種，要研究其灌漿特性

[1] 鄭洪建,董樹亭,王空軍,等.生態(tài)因素對玉米品種產(chǎn)量影響及調(diào)控的研究[J].作物學(xué)報(bào),2001,27(6): 862- 868.

[2] 宋世娟,柳金來,滕文星,等.玉米群體光合性能與氣象因素及產(chǎn)量的關(guān)系[J].玉米科學(xué),1996,4(4):60-62.

[3] 呂新,白萍,張偉,等.不同播期對玉米干物質(zhì)積累的影響及分析[J].石河子大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版,2004,22(4):285-288.

[4] 申林,黃智鴻,孫剛,等.超高產(chǎn)玉米與普通玉米葉片生理生化特性變化比較[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2008,36(20):8453-8455.

[5] 張麗華,楊利華,張全國,等.夏玉米品種間籽粒與產(chǎn)量形成特性的差異分析[J].河北農(nóng)業(yè)科學(xué),2008,12(5):11-14.

[6] 姚延娟,范聞捷,劉強(qiáng)，等.玉米全生長期葉面積指數(shù)收獲測量法的改進(jìn)[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2010,26(8):189-194.

Physiological Characteristics of Xundan 0898

ZHAO Shu-zheng,WANG Zhi-hong,LU Hong-wei*et al

(Hebi Academy of Agricultural Sciences, Hebi,Henan 458031)

[Objective]Taking Xundan0898 and Zhengdan958 as the test materials, we investigated the physiological characteristics of the materials at different growth period. [Method] The dynamic change laws of leaf area index, chlorophyll content, aboveground dry matter accumulation and grain-filling were carried out.[Result]Leaf area index, chlorophyll content, aboveground dry matter accumulation and grain-filling at different growth period of Xundan0898 were higher than Zhengdan958. [Conclusion] Xundan 0898 has high yield potential. This paper also provided the scientific basis for timely management of maize.

Maize; Xundan 0898; Physiological characteristics

河南省科技成果轉(zhuǎn)化計(jì)劃項(xiàng)目(142201110007)。

趙樹政(1974- )，男，河南?？h人，助理研究員，從事玉米育種工作。*通訊作者，副研究員，從事玉米育種工作。

2015-03-30

S 513

A

0517-6611(2015)14-045-02