不同種植方式對玉米光截獲及光合特性的影響

孫秀英

農(nóng)業(yè)種植行業(yè)是保障民生，促進國家經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎(chǔ)性行業(yè)，我國是玉米種植大國，對于玉米最優(yōu)種植方式的研究，從而提升玉米產(chǎn)量，具有非常重要的意義。本文主要通過實驗驗證的方式，對于不同種植方式對玉米光截獲及光合特性的影響進行了簡要的分析。

玉米屬于高能效C4植物，好溫光。群體結(jié)構(gòu)會影響到冠層當中光的分布與利用，種植方式的不同會給冠層結(jié)構(gòu)形成直接的影響。在作物不同高度的位置，光合有效輻射的截獲量呈現(xiàn)出明顯的差異?；诖?，怎樣對玉米種植方式進行合理調(diào)控，從而使其獲得更為優(yōu)質(zhì)的光截獲效果，促進其光合特性的展現(xiàn)，從而提升產(chǎn)量，值得廣大農(nóng)業(yè)研究人員更為積極的探索。

1、實驗設(shè)計

在世界范圍的谷物種植當中，玉米產(chǎn)量僅次于小麥位居第二，有七十多個國家在種植，其中就包括中國在內(nèi)的五十三各發(fā)展中國家。五大玉米生產(chǎn)國的種植面積占到世界總面積的五分之四，產(chǎn)量占十分之九。中國是第二大生產(chǎn)國，主要玉米產(chǎn)區(qū)集中在北方地區(qū)。

種植方式是對玉米冠層結(jié)構(gòu)形成影響最為重要的因素。冠層相應(yīng)的群體結(jié)構(gòu)會影響到光在冠層當中的具體分布和利用，種植方式以及品種的不同都將會造成冠層結(jié)構(gòu)之間的差異，而在植物的冠層當中，可以利用光變化程度以及強度等，影響到冠層當中葉片在結(jié)構(gòu)以及生理特性方面的變化。本次實驗地點的土壤類型主要為黑質(zhì)壤土，所施加肥料是復(fù)合肥，每公頃九百公斤，其中播種過程施加五百公斤，后期追肥四百公斤。實驗區(qū)域玉米栽培歷史十年以上。實驗主要利用大區(qū)對比，其中設(shè)置了兩種種植方式以及雙因素耦合。種植方式包括：KZ寬窄行（30cm、170cm）、CK常規(guī)種植方式（均壟65cm），播種和收獲日期相同，都采用機械播種方式。利用該實驗驗證不同種植方式對于玉米光截獲以及光合作用產(chǎn)生的影響。

2、實驗結(jié)論分析

種植方式對于玉米冠層結(jié)構(gòu)具有非常重要的作用，優(yōu)質(zhì)的冠層結(jié)構(gòu)更利于冠層進行光截獲，從而提升玉米的光合作用效率，并有效改善冠層內(nèi)部的微環(huán)境（比如濕度、溫度以及二氧化碳濃度）。KZ屬于不均勻種植模式，其中寬窄行之間的交替讓冠層當中光截獲總量降低。在我國東北地區(qū)，大都利用傳統(tǒng)均壟種植方式，人們的傳統(tǒng)觀念認為，這種種植方式更加有利于玉米進行光捕獲。本實驗結(jié)果與其它學(xué)者所得結(jié)論具有一定差異，結(jié)果證明，寬窄行種植方式對于光截獲不利。在密度相同的條件之下，可以對適應(yīng)性更為優(yōu)質(zhì)品種的種植提升光截獲，尤其是在上午十點到十二點。在KZ種植方式當中，由于光截獲較低，造成作物光能利用效率下降。在營養(yǎng)生長階段，對寬窄行方式的利用所表現(xiàn)出的碳同化速率以及干物質(zhì)積累水平都相對較低。

植物在生長的過程當中，葉面指數(shù)會持續(xù)增加，到達最大值，隨后由于葉片衰老等各種原因而逐漸下降。當玉米開始生殖生長之后，雖然光的截獲比率會隨著葉面積指數(shù)的下降而降低，玉米并沒有表現(xiàn)出典型線性關(guān)系。導(dǎo)致這種情況出現(xiàn)的原因可能是衰老葉片并沒有從植株上掉落，給光的可用性形成了限制。由于種植方式的不同，葉面積指數(shù)一般會由于密度的增加而加大。不過，筆者所做實驗中，在相同密度條件之下，各種種植方式之間在葉面積指數(shù)方面并沒有呈現(xiàn)出明顯的差異。葉面積相似，而光截獲不同，將會造成冠層當中葉片遮陰情況的出現(xiàn)。

消光系數(shù)屬于一個非常重要的變量，它與葉面積指數(shù)之間是一種類似于相互依存的聯(lián)系。有許多文獻中提到對密度的提升，能夠?qū)崿F(xiàn)消光系數(shù)的降低。而本實驗結(jié)果標明，相比之下，寬窄行方式的消光系數(shù)會更高。行距會對消光系數(shù)形成影響，主要是隨著行距的提升而降低。在葉面積指數(shù)相同的情況之下，行距的不均勻分布將會導(dǎo)致冠層結(jié)構(gòu)不夠均勻，從而明顯提升消光系數(shù)。

對于玉米的不同種植方式來說，在光能利用效率方面具有較大的差異。傳統(tǒng)冠層理論探討了IPAR（光和有效輻射）跟光能利用效率之間的關(guān)系，強調(diào)IPAR主要跟冠層結(jié)構(gòu)、大小以及入射輻射之間具有相互作用關(guān)系。光能利用效率曾被認為是植物的一種固有屬性，其數(shù)值受到脅迫因素的調(diào)節(jié)，冠層閉合之后，同樣種植密度直線玉米可以對更多干物質(zhì)進行積累。所以，在KZ種植方式當中玉米能夠獲得更好的光能利用效率，在對消光系數(shù)加以考慮的情況之下，在所設(shè)定的高度之下，輻射截獲量呈現(xiàn)出明顯提高的狀態(tài)。雖然在冠層的光截獲比較低，中下層葉片所獲得的光和有效輻射依然加高，主要用于進行碳素同化。

3、總而言之，合理的冠層結(jié)構(gòu)能夠使光和有效輻射的分布發(fā)生改變，這是提高玉米干物質(zhì)生產(chǎn)的一種有效手段。由于冠層當中輻射分布在時間和空間上的分布所具備的異質(zhì)性，光的分布會呈現(xiàn)出測量結(jié)果的不同?；诖耍瑢τ衩仔芯噙M行拓展，讓玉米對有效光輻射加以更好的利用，從而促進產(chǎn)量的提高。相關(guān)從業(yè)人員應(yīng)該積極探索，對國外的一些先進種植技術(shù)以及理念加以借鑒，繼而與我國玉米種植行業(yè)的整體情況相結(jié)合，創(chuàng)建出一套更加符合我國國情的種植體系，為我國農(nóng)業(yè)發(fā)展注入源源不斷的活力。

（作者單位：457300河南省濮陽市清豐縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心）