密度對迪卡638葉綠素熒光特性與產(chǎn)量的影響

王振

摘 要：通過開展不同種植密度對玉米品種迪卡638葉綠素熒光特性與產(chǎn)量的影響，以期進一步提高作物的產(chǎn)量潛力。結(jié)果表明，密度對不同生育期的葉綠素熒光特性變化趨勢的影響明顯;在不同的密度處理下，迪卡638的產(chǎn)量性狀如穗長、穗粗、穗行數(shù)、百粒量等差異不顯著，在67500株/hm2密度處理下，單產(chǎn)達到最大值，為8044.6kg/hm2。

關(guān)鍵詞：玉米;迪卡638;密度;葉綠素熒光特性;產(chǎn)量

中圖分類號 S513文獻標識碼 A文章編號 1007-7731（2019）16-0023-03

玉米是我國主要的糧食兼經(jīng)濟作物之一。制定科學合理的栽培密度，是實現(xiàn)玉米高產(chǎn)和超高產(chǎn)的重要措施之一[1]。本研究以玉米品種迪卡638為試驗材料，就不同密度對其葉綠素熒光參數(shù)和產(chǎn)量的影響開展了研究，為探索迪卡638的適宜栽植密度提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 供試玉米品種為迪卡638，由安徽科技學院提供。

1.2 試驗設(shè)計 采用隨機區(qū)組排列，設(shè)3個種植密度，分別為52500株/hm2、60000/株hm2和67500株/hm2，分別記作處理a、b、c。3次重復，行距60cm，株距分別為31.7cm、27.8cm、24.7cm，小區(qū)寬3.6m，長6.7m，小區(qū)面積24.12m2。試驗于2018年6—10月在宣城古泉種植基地進行。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 葉綠素熒光參數(shù)測定 測定時期為玉米生長的5個時期，分別為拔節(jié)期、抽雄期、吐絲期、灌漿期、成熟期。采用德國生產(chǎn)超便攜式調(diào)制葉綠素熒光儀MINI-PAM-II，于晴天上午9∶00—12∶00，隨機選擇3個代表性植株進行取樣測定并進行標記，以便進行下一個時期的檢測。測定部位為穗位葉片中部1/3處，測定穗位葉的最低熒光水平（Fo）、最大熒光水平（Fm）、最大光化學量子產(chǎn)量（Fv/Fm）、PSⅡ量子效率（Y（II））、光化學熒光淬滅系數(shù)、非光化學淬滅系數(shù)等參數(shù)。測定前，用葉夾對葉片暗適應(yīng)20min，每小區(qū)測3次、取平均值。

1.3.2 產(chǎn)量測定 待迪卡638完全成熟后，全區(qū)收獲測產(chǎn)。選擇20個具備代表性的果穗，人工脫粒并分別稱取子粒重和穗軸重，計算出籽率。另外，測定穗長、穗粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)、百粒重等產(chǎn)量構(gòu)成要素。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析 采用SPSS軟件對數(shù)據(jù)進行顯著性檢驗分析，利用WPS軟件作圖和平均值處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 密度對葉綠素熒光參數(shù)Fv/Fm的影響 Fv/Fm是衡量植物光合性能的重要指標。不同密度處理下，迪卡638規(guī)律穗位葉Fv/Fm的變化見圖1。如圖1所示，穗位葉的Fv/Fm在迪卡638的5個時期，呈現(xiàn)先降低后升高再降低的趨勢。在3種密度處理下，F(xiàn)v/Fm含量均在吐絲期值最大，且處理b的Fv/Fm含量均大于處理a和c的，F(xiàn)v/Fm含量的降幅為0.93%。表明迪卡638在處理b下Fv/Fm達最大值，為0.831。

2.2 密度對葉綠素熒光參數(shù)Y（II）的影響 不同密度處理下穗位葉Y（II）的變化規(guī)律見圖2。由圖2可知，在3種密度處理條件下，Y（II）最大值都是在抽雄期，最小值在成熟期;Y（II）在3種密度下a>b>c，差異幅度為3.6%。

2.4 密度對葉綠素熒光淬滅的影響 熒光動力學qP是指PSII天線色素吸收光能后用于光合作用電子傳遞的比例，它反映了PSII穩(wěn)定性原初電子受體QA的氧化還原狀態(tài)和PSII反應(yīng)中心的開放程度，以及植物的光合效率和對光能的利用。熒光動力學qN反映PSII天線色素吸收光能不用于光合電子傳遞而是以熱的形式耗散掉的光能部分，是植物的一種自我保護機制。從表1可以看出，qP的變化趨勢為：抽雄期>灌漿期>成熟期>吐絲期>拔節(jié)期;qN最大值出現(xiàn)在成熟期。

2.5 密度對產(chǎn)量性狀的影響 從表2可以看出，在不同的密度處理下，產(chǎn)量性狀如穗長、穗粗、穗行數(shù)、百粒重差別不明顯。穗行數(shù)和出籽率在3種密度處理下均呈現(xiàn)增加的趨勢，行粒數(shù)先增后減，穗行數(shù)和行粒數(shù)差異顯著，c>b>a，差異幅度分別為4.72%、5.23%出籽率不顯著。隨著種植密度的增加，產(chǎn)量也在增加，在處理c密度下達到最大值，為8044.6kg/hm2。在3種密度間差異顯著，c>b>a，差異幅度為24.9%。

3 討論

植物在光反應(yīng)過程中吸收光能的主要物質(zhì)是靠葉綠素提供的，在潮濕的條件下，葉綠素分解速度加快，含量降低[3]。Fo代表色素所吸收的光能中不參與光化學反應(yīng)的能量與PSII的受損狀況有關(guān)，PSII的破壞和可逆失活可引起Fo的增加[4]。Fv/Fm的變化主要因素是在脅迫條件還是非脅迫條件，物種和生長條件的影響對其影響很小，F(xiàn)v/Fm值下降，說明受到了脅迫的作用[5]。光合產(chǎn)物的積累從而影響作物的產(chǎn)量的形成，葉綠素熒光特性參數(shù)的變化能直接反映作物群體光合系統(tǒng)工作狀態(tài)是否正常[6]。楊有為等研究認為，適宜的種植密度有利于提高玉米葉片的光合速率、Fv/Fm、PSII量子產(chǎn)量、qP，降低葉片的呼吸速率和qN[7]。

產(chǎn)量構(gòu)成的3個要素是單位面積有效穗數(shù)、穗粒數(shù)以及粒重[8]。單位面積的有效穗數(shù)和穗粒數(shù)，在一定范圍內(nèi)，隨著密度增加呈上升的趨勢，但是粒重影響不大。而影響玉米產(chǎn)量潛力提高的關(guān)鍵因素是種植密度。種植密度的高低會對穗長、穗粗、行粒數(shù)、穗粒數(shù)和產(chǎn)量構(gòu)成影響。因此，合理密植是提高產(chǎn)量的關(guān)鍵技術(shù)。密度過高，群體透光率低;密度過低，葉面積指數(shù)低，因此每個品種都有一個特定的密度范圍。

4 結(jié)論

（1）密度對不同生育期葉綠素熒光特性變化趨勢的影響明顯。在不同密度處理下，PSII反應(yīng)中心接受能力不同，穗位葉Fo在不同生育時期呈先升高后降低的趨勢。整體趨勢表現(xiàn)：處理a和b在灌漿期達到最大值，吐絲期出現(xiàn)最小值;處理c在灌漿期達到最大值，拔節(jié)期出現(xiàn)最小值。Fo在3種密度處理下存在差異性，c>a>b，差異幅度為10.6%，13.9%;變化趨勢：在a、b、c 3種處理條件下抽雄期>吐絲期>灌漿期>拔節(jié)期>成熟期。在3種密度下，F(xiàn)m呈先上升再下降后上升的趨勢。穗位葉的Fv/Fm在整個生育期內(nèi)，呈現(xiàn)先減少再增加而后再減少的曲線變化。在b處理下Fv/Fm最大值為0.831。在a、b、c3種處理條件下，最大值都是在抽雄期，最小值是成熟期。Y（II）在3種密度下a>b>c，差異幅設(shè)為3.6%。由此可見，種植密度在一定的范圍內(nèi)，有利于提高玉米葉片的PSII實際量子產(chǎn)量、光化學淬滅系數(shù)，能夠降低了葉片的非光化學淬滅系數(shù)。

（2）由本試驗可知，在不同的密度處理下迪卡638的穗長、穗粗、穗行數(shù)、百粒重差異不顯著[2]。在3種密度處理下出籽率，均呈增加的趨勢，行粒數(shù)隨密度增加降低。隨著種植密度的增加，產(chǎn)量也在增加，在處理c下達到最大值，為8044.6kg/hm2，且差異達顯著水平，c>b>a，差異幅度為24.9%。

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（責編：張宏民）