夏玉米干物質(zhì)生產(chǎn)、形態(tài)特征及光合特性對(duì)行株距變化的響應(yīng)

許海濤 馮曉曦 許波 張軍剛 郭海斌 王成業(yè)

摘要：在相同密度7.5×104株/hm2條件下，設(shè)置5個(gè)行株距處理：T1：行距50 cm，株距26.6 cm;T2：行距 55 cm，株距24.2 cm;T3：行距60 cm，株距22.2 cm;T4：株距65 cm，株距20.5 cm;T5：行距70 cm，株距 19.0 cm，研究夏玉米干物質(zhì)生產(chǎn)、形態(tài)特征及光合特性對(duì)行株距變化的響應(yīng)。結(jié)果表明，處理T5干物質(zhì)最終積累量最高。處理T 2株高、穗位高較低，有利于植株降低重心，提高抗倒伏能力。穗下層葉向值低于穗上層，處理T1、T2莖葉夾角較小，降低了葉片間的互相遮陰，受光條件得到改善。灌漿至乳熟期處理T4維持較高的葉面積指數(shù)，灌漿期后葉面積指數(shù)下降速率明顯低于其他處理。處理T3葉綠素相對(duì)含量最高，一直持續(xù)至乳熟期，始終高于處理T1、T5。灌漿期凈光合速率表現(xiàn)為T4>T3>T5>T2>T1處理，但處理間差異未達(dá)顯著水平。產(chǎn)量隨著行距的增加株距的縮小呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，處理T3產(chǎn)量最高，與處理T1、T2、T4、T5差異達(dá)顯著水平，處理T2、T4差異不顯著，但顯著高于處理T5，處理T3比處理T1、T2、T4、T5分別增加了7.22%、3.96%、3.21%、9.99%。行株距的變化對(duì)穗長(zhǎng)、穗粗、行粒數(shù)以及百粒質(zhì)量的影響較小，而對(duì)穗行數(shù)、禿尖長(zhǎng)有明顯影響。行距60cm，株距22.2cm配置有利于夏玉米產(chǎn)量的提高。

關(guān)鍵詞：玉米;干物質(zhì)生產(chǎn);形態(tài)特征;葉面積指數(shù);葉綠素相對(duì)含量;凈光合速率

中圖分類號(hào)： S513.01? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：1002-1302（2022）06-0053-07

收稿日期：2021-06-30

基金項(xiàng)目：河南省玉米產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系駐馬店綜合試驗(yàn)站建設(shè)項(xiàng)目（編號(hào)：Z2019-02-04）。

作者簡(jiǎn)介：許海濤（1974—），男，河南上蔡人，副研究員，主要從事玉米遺傳育種與栽培技術(shù)研究。E-mail：xuht0101@126.com。

通信作者：王成業(yè)，研究員，主要從事玉米遺傳育種與栽培技術(shù)研究。E-mail：13513865035@126.com。

玉米是我國(guó)栽培面積較大的作物之一，對(duì)我國(guó)糧食增產(chǎn)的貢獻(xiàn)率已達(dá)58.1%[1]。玉米產(chǎn)量持續(xù)增產(chǎn)需要構(gòu)建適宜群體，通過群體合理的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)是玉米高效栽培的重要措施[2]，而適宜的群體結(jié)構(gòu)需要一定密度條件下玉米行株距最優(yōu)配置[3]。行株距可改善群體間通透條件、植株?duì)I養(yǎng)條件，合理的行株距可以讓植株得以充分發(fā)育，個(gè)體與群體間更協(xié)調(diào)均衡，有利于改善玉米田間微生態(tài)環(huán)境，使光、熱、水、氣資源利用效率增加[4]。研究發(fā)現(xiàn)，高密度條件下改變行株距配置是完善玉米群體冠層結(jié)構(gòu)、提升光熱資源的利用效率、增加產(chǎn)量的重要途徑，合理的行株距配置能夠延緩葉片功能期，提高吐絲后玉米干物質(zhì)累積量，促進(jìn)玉米籽粒的灌漿[5-6]。李新彥等研究認(rèn)為，栽培密度不變條件下適當(dāng)提高行株距，可以達(dá)到增產(chǎn)的目的，但株距過小或行距過大均會(huì)顯著降低玉米產(chǎn)量[7]。王波等研究表明，行距50 cm、株距33.35 cm配置方式玉米田間形成的光熱水氣微生態(tài)環(huán)境，最適宜緊湊型中矮稈玉米的生長(zhǎng)和干物質(zhì)的累積[8]。姜興芳等研究指出，窄行距種植玉米0～60 cm土壤內(nèi)根長(zhǎng)密度、根質(zhì)量密度和根表面積密度均大于寬行距種植，同一密度條件下縮小行距增加株距，玉米單株的木質(zhì)部傷流液體積提高，增強(qiáng)了根系的供應(yīng)能力[9]。相關(guān)研究結(jié)果表明，夏玉米行株距變化對(duì)干物質(zhì)生產(chǎn)、形態(tài)特征及光合特性有影響，但受生態(tài)地域與環(huán)境差異的影響結(jié)果并不一致[6，10-11]。目前河南南部半干旱區(qū)域有關(guān)夏玉米干物質(zhì)生產(chǎn)、形態(tài)特征及光合特性對(duì)行株距變化的效應(yīng)研究報(bào)道較少，本研究旨在通過相同密度條件下對(duì)夏玉米進(jìn)行不同行株距種植，玉米生育期間形成光、熱、水、氣等不同的微生態(tài)環(huán)境，系統(tǒng)研究夏玉米干物質(zhì)生產(chǎn)、形態(tài)特征及光合特性變化規(guī)律，以期明確河南省南部半干旱區(qū)域不同行株距種植條件下夏玉米干物質(zhì)生產(chǎn)、形態(tài)特征及光合特性的響應(yīng)特點(diǎn)，為尋求夏玉米高產(chǎn)群體最佳行株距配置，充分挖掘產(chǎn)量潛力提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

2019年試驗(yàn)安排在河南省駐馬店市農(nóng)業(yè)科學(xué)試驗(yàn)站（114°05′ E，33°01′ N，海拔高度為64 m），試驗(yàn)區(qū)位于河南省南部半干旱區(qū)域，陽光充足，年內(nèi)降水呈現(xiàn)時(shí)空分布不均，極易受干旱脅迫。前茬作物為小麥，供試土壤質(zhì)地為黏壤，土壤耕層（0～20 cm）pH值為6.8，有機(jī)質(zhì)含量為13.06 g/kg、堿解氮含量為97.52 mg/kg、速效磷含量為18.79 mg/kg、速效鉀含量為81.45 mg/kg。地勢(shì)較平整，肥力較均勻。

1.2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)玉米品種駐玉216，為駐馬店市農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所選育并提供。肥料為紅四方牌玉米專用復(fù)合肥，中鹽安徽紅四方肥業(yè)股份有限公司生產(chǎn)，總養(yǎng)分含量≥45%，N、P2O5、K2O含量分別為28%、10%、7%。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)置5個(gè)行株距處理，分別為T1：行距 50 cm，株距26.6 cm;T2：行距55 cm，株距24.2 cm;T3：行距60 cm，株距22.2 cm;T4：行距65 cm，株距20.5 cm;T5：行距70 cm，株距19.0 cm。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組排列，行長(zhǎng)8 m，6行區(qū)，T1、T2、T3、T4、T5處理小區(qū)面積分別為24.0、26.4、28.8、31.2、33.6 m2，重復(fù)3次，按照行株距設(shè)置方案2019年6月9日人工開溝點(diǎn)播，播深4～5 cm，每穴放3粒，定苗后保留1株，各小區(qū)留苗密度為7.5萬株/hm2，重復(fù)之間走道為1 m，試驗(yàn)四周設(shè)置4行保護(hù)行。中耕前施玉米專用復(fù)合肥750 kg/hm2，播種前人工澆水，造足底墑確保一播全苗，管理技術(shù)措施與本地大田生產(chǎn)保持一致。

1.4 調(diào)查項(xiàng)目與方法

1.4.1 單株干物質(zhì)質(zhì)量的測(cè)定 分別于夏玉米拔節(jié)期、抽雄期、灌漿期和乳熟期選取生長(zhǎng)發(fā)育基本一致、葉片完整無病蟲危害且具有一定代表性的玉米植株，每小區(qū)選取5株，從莖基部截?cái)嗪?05 ℃殺青30 min，放鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)85 ℃烘干到恒質(zhì)量，然后稱取干物質(zhì)質(zhì)量。

1.4.2 形態(tài)特征的測(cè)定 灌漿期每小區(qū)選取有代表性的植株10株，株高測(cè)量根莖部至雄穗頂端之間距離，穗位高測(cè)量根莖部至最上果穗著生第一節(jié)處之間距離;采用步蘊(yùn)法[12]測(cè)定葉片傾角，于灌漿期選取生長(zhǎng)基本一致、葉片無破損無病斑、具有一定有代表性的植株5株，用直尺與量角器測(cè)定穗位葉以及其上部、下部葉片與莖的夾角，葉片的長(zhǎng)度與葉片下垂的距離，葉向值（LOV）=（90°-莖葉夾角）×葉片下垂距離/葉片長(zhǎng)。

1.4.3 葉面積指數(shù)（LAI）的測(cè)定 分別于夏玉米拔節(jié)期、大喇叭口期、抽雄期、灌漿期、乳熟期測(cè)定葉面積指數(shù)，長(zhǎng)寬系數(shù)法先測(cè)定葉面積[13]，葉面積=L×D×0.75，L為葉片的最大葉長(zhǎng)，D為葉片的最大葉寬，葉面積指數(shù)（LAI）=平均單株葉面積×單位土地面積內(nèi)平均株數(shù)/單位土地面積。

1.4.4 葉綠素相對(duì)含量（SPAD值）的測(cè)定 分別于夏玉米拔節(jié)期、大喇叭口期、抽雄期、灌漿期、乳熟期，采用便攜式SPAD-502PLUS葉綠素儀于晴天10：00—14：00，均勻選5個(gè)點(diǎn)，避開葉脈測(cè)定SPAD值，重復(fù)3次求其平均值。

1.4.5 凈光合速率（Pn）的測(cè)定 分別于夏玉米拔節(jié)期、大喇叭口期、抽雄期、灌漿期、乳熟期采用便攜式TPS-2光合作用測(cè)定儀于晴天09：00—11：00測(cè)定光合速率，重復(fù)3次求其平均值。

1.4.6 產(chǎn)量性狀的測(cè)定 成熟期每小區(qū)選取有代表性的果穗5穗，室內(nèi)測(cè)定穗長(zhǎng)、穗粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)、禿尖長(zhǎng)、百粒質(zhì)量，收獲中間2行脫粒自然風(fēng)干后測(cè)定產(chǎn)量。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2003和DPS 3.01對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 夏玉米干物質(zhì)積累對(duì)行株距變化的響應(yīng)

玉米植株生育過程也就是其同化產(chǎn)物逐漸累積的過程，干物質(zhì)累積量的高低直接影響到營(yíng)養(yǎng)器官組織的發(fā)育及最終產(chǎn)量的形成[4]。從圖1可以看出，隨著生育進(jìn)程的推進(jìn)干物質(zhì)積累量逐漸增加，干物質(zhì)積累量生育前期積累緩慢，抽雄后隨著營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)向生殖生長(zhǎng)快速轉(zhuǎn)變，干物質(zhì)積累量也迅速增加，灌漿后至乳熟其積累量增加趨緩。不同行株距處理對(duì)夏玉米不同生育時(shí)期干物質(zhì)積累的影響不同，拔節(jié)期不同行株距處間差異不顯著，抽雄后處理間差異達(dá)顯著水平。乳熟期夏玉米干物質(zhì)積累量處理T5最高，其次是處理T2，與處理T1、T3、T4差異顯著，由此可見，相同密度條件下處理T5、T2夏玉米干物質(zhì)積累量較高，為夏玉米高產(chǎn)提供重要的物質(zhì)保障。拔節(jié)期處理T2、T3、T4干物質(zhì)積累量較高，處理T1、T5較低，各處理間差異均不顯著。抽雄期處理T2、T5干物質(zhì)積累量較高，處理T1、T3、T4相對(duì)有所降低;灌漿期至乳熟期不同處理間干物質(zhì)積累速率差異較大，致使干物質(zhì)最終積累量不同，處理T5>T2>T4>T3>T1，處理T5干物質(zhì)積累量最大，比處理T1、T2、T3、T4分別增加了3269%、18.71%、31.55%、30.88%。表明行株距的變化對(duì)夏玉米干物質(zhì)積累量具有明顯影響，處理T5、T2行株距配置方式夏玉米干物質(zhì)積達(dá)到較高的水平，原因主要是行株距配置方式后勁充盈，在灌漿至乳熟期間干物質(zhì)積累維持較高的積累速度，進(jìn)一步證明處理T5、T2行株距模式條件下降低了植株個(gè)體之間對(duì)光熱水氣等資源的競(jìng)爭(zhēng)，生育后期光合同化組織可保持更高的光合活力，延緩了植株的衰老，有益于更多干物質(zhì)的積累，為增加玉米經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量提供重要物質(zhì)基礎(chǔ)。

2.2 夏玉米形態(tài)特征對(duì)夏玉米行株距變化的響應(yīng)

玉米植株高度在玉米形態(tài)特征中屬于相對(duì)穩(wěn)定的因子之一，主要由本身性狀的表現(xiàn)決定的，但外部環(huán)境條件的影響表現(xiàn)較明顯[14]。從圖2可以看出，行株距變化對(duì)夏玉米株高、穗位高均產(chǎn)生一定影響，株高、穗位高隨著行距的變大、株距的縮小呈現(xiàn)先降低后升高，最終又降低趨勢(shì)。 株高變幅范圍為257.8～272.4 cm，表現(xiàn)為處理T4>T5>T3>T1>T2，寬行距處理T4、T5與窄行距處理T1、T2間差異顯著，處理T4株高最大，比處理T1、T2、T3、T5株高分別增加了5.46%、5.66%、3.57%、1.76%。穗位高變幅范圍為95.6～108.2 cm，與株高變化趨勢(shì)基本一致，表現(xiàn)為處理T4>T5>T3>T1>T2，寬行距處理T3、T4、T5間差異不顯著，但與處理T2差異顯著，處理T4穗位高最大，比處理T1、T2、T3、T5分別增加了10.97%、13.18%、2.75%、2.95%。處理T2株高與穗位高最低，有利于夏玉米植株降低重心，提高抗倒伏性能。表明增大行距縮小株距對(duì)夏玉米植株重心高度平衡與穩(wěn)定產(chǎn)生不利影響。

葉向值（LOV）是玉米形態(tài)特征中的主要組成部分之一，是對(duì)玉米受光狀態(tài)產(chǎn)生影響的關(guān)鍵指標(biāo)，可評(píng)價(jià)玉米植株的緊湊程度[10，13]。從圖3可以看出，穗上層葉與穗下層葉傾角呈現(xiàn)規(guī)律不盡一致，穗上層葉LOV隨著行距的增加株距的縮小呈現(xiàn)先升高后降低趨勢(shì)，而穗下層LOV則呈現(xiàn)逐漸降低趨勢(shì)，并且穗上層LOV始終大于穗下層，穗上層葉片生長(zhǎng)較直立，穗下層LOV較小，葉片生長(zhǎng)較為平展，均益于植株有效接收光能，不同處理間LOV均未達(dá)顯著水平。處理T5條件下穗上層與穗下層LOV小于其他行株距處理，可能由于寬行距處理葉片生長(zhǎng)發(fā)育較為平展，群體內(nèi)植株個(gè)體間競(jìng)爭(zhēng)較小，葉片在穗上、穗下不同冠層中擁有足夠的伸展空間。處理T1、T2 LOV較大，穗上層葉型較大，主要受行距限制，生長(zhǎng)發(fā)育較為直立，穗下層葉型較小，既受到行距限制又會(huì)受到株距限制，穗下層LOV低于穗上層。群體生長(zhǎng)發(fā)育空間的變化可使葉片著生狀態(tài)產(chǎn)生一定改變，以避免葉片間互相遮擋形成的遮陰，處理T1、T2行距處理莖葉夾角較小，株型相對(duì)緊湊，降低了葉片間的互相遮陰，受光條件得到改善，在一定范圍內(nèi)有益于提高玉米群體的耐密性。穗上層LOV處理T2最大，比處理T1、T3、T4、T5分別增加了5.43%、7.49%、9.55%、1054%，穗下層LOV處理T1最大，比處理T2、T3、T4、T5分別增加了0.80%、5.12%、8.58%、12.04%。

2.3 夏玉米葉面積指數(shù)對(duì)行株距變化的響應(yīng)

葉片是夏玉米重要的光合組織，群體葉面積的大小及發(fā)展動(dòng)態(tài)決定最終產(chǎn)量的形成，葉面積指數(shù)（LAI）的高低可以評(píng)價(jià)群體的光合生產(chǎn)性能的大小[4]。從圖4可以看出，不同行株距處理下LAI變化趨勢(shì)基本相同，隨生育進(jìn)程持續(xù)推進(jìn)，呈現(xiàn)出先升高后增加的拋物線型變化趨勢(shì)，拔節(jié)期至大喇叭口期增速較快，抽雄期達(dá)最大值后緩慢降低，抽雄至灌漿下降較緩，保持較高LAI，灌漿后期至乳熟期迅速下降，隨著行距的增加株距的縮小LAI灌漿前呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，灌漿至乳熟期呈現(xiàn)先降低后升高再降低趨勢(shì)。拔節(jié)期、抽雄期、乳熟期不同行株距處理間差異不顯著，大喇叭口期處理T2、T3與處理T1、T4、T5間，灌漿期處理T2與處理T1、T3、T4間差異達(dá)顯著水平。處理T3在拔節(jié)至抽雄期LAI均保持較高的水平，表明這一時(shí)期處理T3條件下夏玉米單株葉面積較大，延緩了植株葉片的衰老，葉片的功能期延長(zhǎng)，灌漿期后處理T4條件下LAI下降速度明顯低于其他處理，后期能夠維持較高LAI，維持更高的光合葉面積，有利于光合產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至籽粒中，利于充實(shí)灌漿。抽雄期處理T3條件下LAI最大，比處理T1、T2、T4、T5分別增加了315%、1.24%、4.47%、5.82%;乳熟期處理T4條件下LAI最大，比處理T1、T2、T3、T5分別增加了110%、17.95%、5.34%、11.29%。

2.4 夏玉米葉綠素相對(duì)含量對(duì)行株距變化的響應(yīng)

葉綠素是植物光合作用時(shí)對(duì)光能進(jìn)行吸收的重要光合色素，參與光能的收集和傳輸，其含量高低可直接衡量植物光合性能的強(qiáng)弱，SPAD值作為葉色值與葉綠素含量呈正相關(guān)性，可用來表示葉綠素相對(duì)含量[15]。從圖5可以看出，夏玉米葉片的葉綠素相對(duì)含量（SPAD）呈現(xiàn)生育期前期緩慢升高，灌漿期達(dá)到最大值后又迅速降低的趨勢(shì)，抽雄前隨著行距的增加株距的縮小SPAD呈現(xiàn)先升高后降低最后又升高的趨勢(shì)，抽雄期后呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)。抽雄前不同行株距處理間SPAD差異均未達(dá)顯著水平，灌漿期至乳熟期差異明顯增加。拔節(jié)期處理T2 SPAD最高，比處理處理T1、T3、T4、T5分別增加了6.55%、2.30%、4.52%、3.62%，大喇叭口期處理T3 SPAD最高，比處理T1、T2、T4、T5分別增加了4.43%、2.94%、8.46%、5.20%。從抽雄期開始，隨著行距的增加株距的縮小，SPAD先升高后降低，處理T3條件下SPAD最高，一直持續(xù)至乳熟期，始終高于處理T1、T5，抽雄期、灌漿期、乳熟期比處理T1分別增加了2.21%、3.99%、11.06%，比處理T5分別增加了1.59%、3.05%、13.13%，表明生育前期處理T3 SPAD上升比處理T1、T5快，而生育后期下降比處理T1、T5慢，維持較高的SPAD，保持葉片較高的光合活性，延緩了夏玉米葉片的衰老，有益于整個(gè)生育期內(nèi)光合速率的提高，有利于最終產(chǎn)量的形成。

2.5 夏玉米凈光合速率對(duì)行株距變化的響應(yīng)

玉米葉片的光合作用是其生長(zhǎng)發(fā)育與產(chǎn)量形成的重要基礎(chǔ)，95%干物質(zhì)來源于光合作用形成有機(jī)物質(zhì)，而光合效率的大小顯著影響到最終產(chǎn)量的高低，與作物產(chǎn)量呈正相關(guān)性[11，16]。從圖6可以看出，不同行株距處理凈光合速率（Pn）變化趨勢(shì)基本相同，隨著生育進(jìn)程的推進(jìn)呈現(xiàn)出先升高后降低的拋物線型變化趨勢(shì)，拔節(jié)期至大喇叭口期Pn緩慢增加，大喇叭口期至抽雄期快速增加，抽雄期達(dá)最大值后又緩慢下降直至乳熟期，隨著行距的增加株距的縮小Pn拔節(jié)期至大喇叭口期呈現(xiàn)增加趨勢(shì)，抽雄期至灌漿期呈現(xiàn)先升高后降低趨勢(shì)，乳熟期時(shí)呈現(xiàn)出窄行距、寬行距處理Pn均大于中間行距處理，不同生育期內(nèi)各處理對(duì)Pn影響不同。拔節(jié)期Pn處理T5最高，與處理T2、T3、T4間無顯著差異，處理T1最低;大喇叭口期Pn處理T5 顯著高于處理T1、T2、T3、T4，分別提高了52.02%、49.01%、58.41%、3597%;抽雄期至灌漿期Pn處理T3、T4快速增加，抽雄期表現(xiàn)為處理T3>T2>T5>T1>T4，處理T3比處理T1、T2、T4、T5分別增加了8.41%、4.20%、9.37%、5.57%，灌漿期表現(xiàn)為處理T4>T3>T5>T2>T1，處理T4比處理T1、T2、T3、T5分別增加了21.20%、7.49%、0.88%、1.70%;乳熟期Pn處理T5顯著高于處理T2、T3、T4，處理T2、T3、T4基本處理同一水平。從整個(gè)生育期來看，對(duì)產(chǎn)量形成重要的抽雄期至灌漿期，處理T3、T4條件下Pn高于其他行株距處理，表明2種處理下夏玉米葉片的光合活性比較高，延緩了光合功能期，確保生育后期籽粒灌漿期間物質(zhì)與能量的足夠供給，有益于玉米產(chǎn)量的提高。

2.6 夏玉米產(chǎn)量及其性狀對(duì)行株距變化的響應(yīng)

從圖7可以看出，在行距50～70 cm、株距 19.1～26.6 cm變化幅度范圍內(nèi)，夏玉米產(chǎn)量隨著行距的增加株距的縮小呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，經(jīng)產(chǎn)量與行株距處理回歸模擬而表現(xiàn)出二次拋物線曲線關(guān)系，相關(guān)程度高，r2=0.929 7，其回歸曲線方程為y=-164.45x2+949.45x+7 856.5。處理T3產(chǎn)量最高，與處理T1、T2、T4、T5間差異達(dá)顯著水平，處理T2、T4差異不顯著，但顯著高于處理T5。不同行株距處理產(chǎn)量表現(xiàn)為處理T3>T4>T2>T1>T5，處理T3產(chǎn)量比處理T1、T2、T4、T5分別增加了7.22%、3.96%、3.21%、9.99%，表明行株距不同處理能夠平衡產(chǎn)量要素之間的協(xié)同關(guān)系，也是提高產(chǎn)量較有效的途徑，行距60 cm、株距 22.2 cm 配置方式更有益于夏玉米個(gè)體生產(chǎn)能力的提高，相對(duì)其他行株距處理更能使夏玉米產(chǎn)量群體優(yōu)勢(shì)得以表達(dá)，行距過大或過小均不利于夏玉米產(chǎn)量的形成。

從表1可以看出，行株距的變化對(duì)穗長(zhǎng)、穗粗、行粒數(shù)以及百粒質(zhì)量的影響差異不顯著，而對(duì)穗行數(shù)、禿尖長(zhǎng)的影響有一定差異。穗長(zhǎng)處理T3最長(zhǎng)，與處理T4、T5相差不大，但遠(yuǎn)大于處理T1、T2;穗粗處理間相差較小;穗行數(shù)處理T3最多，但與處理T1、T2、T4、T5相差不大;行粒數(shù)處理T1、T3、T4相近，但大于處理T2、T5;禿尖長(zhǎng)處理T3最長(zhǎng)，處理T5最短，二者差異達(dá)顯著水平，寬行距窄株距有利于玉米籽粒的形成;百粒質(zhì)量表現(xiàn)為處理T1>T2>T4>T3>T5，處理T1比處理T2、T3、T4、T5分別增加了0.65%、5.07%、2.64%、6.87%。從整體情況來看，處理T3穗長(zhǎng)、穗粗最高，穗行數(shù)、行粒數(shù)較多，但禿尖較長(zhǎng)，百粒質(zhì)量有所降低，但單穗粒質(zhì)量最高，這也是最終產(chǎn)量較高的直接原因。

3 結(jié)論與討論

3.1 夏玉米干物質(zhì)積累對(duì)行株距變化的響應(yīng)

干物質(zhì)積累量是玉米籽粒產(chǎn)量形成的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，相關(guān)研究證實(shí)，干物質(zhì)積累量越高籽粒產(chǎn)量也高，產(chǎn)量與干物質(zhì)積累量呈顯著正相關(guān)性[17]。路明等研究表明，高產(chǎn)及超高產(chǎn)玉米品種的干物質(zhì)累積量生育早期雖無明顯的差異，但拔節(jié)之后群體干物質(zhì)累積速率及其最終累積量顯著大于普通玉米品種，呈現(xiàn)更強(qiáng)的干物質(zhì)生產(chǎn)性能[18]。本研究結(jié)果表明，拔節(jié)期處理T2、T3、T4干物質(zhì)積累量較高，但處理間差異均不顯著;抽雄期處理T2、T5干物質(zhì)積累量較高，處理T1、T3、T4相對(duì)有所降低;灌漿期至乳熟期不同處理間干物質(zhì)積累速率差異較大，致使干物質(zhì)最終積累量不同，處理T5、T2干物質(zhì)積累總量較大，這與張海軍研究結(jié)果[4]一致，原因主要是此行株距配置方式使干物質(zhì)積累后勁充盈，在灌漿至乳熟期間干物質(zhì)積累能夠維持較高的積累速度，進(jìn)一步證明處理T5、T2行株距模式條件下降低了植株個(gè)體之間對(duì)光熱水氣等資源的競(jìng)爭(zhēng)，生育后期光合同化組織可保持更高的光合活力，延緩了植株的衰老，有益于更多干物質(zhì)的積累。

3.2 夏玉米形態(tài)特征對(duì)夏玉米行株距變化的響應(yīng)

相關(guān)研究表明，行株距適宜的配置模式可促進(jìn)玉米植株的健壯生長(zhǎng)，隨著生長(zhǎng)空間的縮小，個(gè)體間對(duì)資源的競(jìng)爭(zhēng)加大，植株形態(tài)因爭(zhēng)奪有限資源將發(fā)生一定變化[10]。本研究結(jié)果表明，株高、穗位高隨著行距的變大株距的縮小呈現(xiàn)先降低后升高，最終又降低趨勢(shì)，寬行距處理T4、T5與窄行距處理T1、T2間差異達(dá)顯著水平，處理T4株高最大，穗位高寬行距處理T3、T4、T5間差異不顯著，但與處理T2差異顯著，處理T4穗位高最大，說明處理T2行距55 cm，株距24.2 cm，株高與穗位高最低有利于夏玉米植株降低重心，提高抗倒伏性能，增大行距縮小株距對(duì)夏玉米植株重心高度平衡與穩(wěn)定產(chǎn)生不利影響，這與步蕰法的研究結(jié)果[12]相吻合，但與張海紅研究結(jié)論[10]不盡一致，這可能與所處生態(tài)環(huán)境、品種特性及管理措施不同而異。

葉向值也是評(píng)價(jià)玉米植株株型的主要指標(biāo)，路明等研究指出，莖葉夾角越大，而葉向值越小，葉片更接近于水平，相反葉向值越小而葉片的直立性就越好[18]。本研究結(jié)果表明，穗上層葉葉向值（LOV）隨著行距的增加株距的縮小呈現(xiàn)先升高后降低趨勢(shì)，而穗下層LOV則呈現(xiàn)逐漸降低趨勢(shì)，并且穗上層LOV始終大于穗下層，穗上層葉片生長(zhǎng)較直立，穗下層LOV較小，葉片生長(zhǎng)較為平展，均益于植株有效接收光能，不同處理間LOV均未達(dá)顯著水平。處理T5條件下穗上層與穗下層LOV小于其他行株距處理，可能由于寬行距處理葉片生長(zhǎng)發(fā)育較為平展，群體內(nèi)植株個(gè)體間競(jìng)爭(zhēng)較小，葉片在穗上、穗下不同冠層中擁有足夠的伸展空間。處理T1、T2 LOV較大，穗上層葉型較大主要受行距限制，生長(zhǎng)發(fā)育較為直立，穗下層葉型較小，既受到行距限制又會(huì)受到株距限制，穗下層LOV低于穗上層，與張海紅在河南南陽試驗(yàn)結(jié)果[10]基本一致，這可能與本試驗(yàn)屬同一生態(tài)區(qū)有關(guān)，進(jìn)一步驗(yàn)證了本試驗(yàn)結(jié)論的可靠性。

3.3 夏玉米葉面積指數(shù)對(duì)行株距變化的響應(yīng)

葉面積指數(shù)（LAI）是評(píng)價(jià)玉米長(zhǎng)勢(shì)和生長(zhǎng)發(fā)育狀態(tài)的主要參數(shù)，行株距種植不同致使玉米群體的冠層結(jié)構(gòu)也不同，相關(guān)研究指明，不同基因型玉米品種均應(yīng)有相對(duì)的種植行株距，以期植株獲得合理的冠層結(jié)構(gòu)[19]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著行距的增加株距的縮小LAI灌漿前呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，灌漿至乳熟期呈現(xiàn)先降低后升高再降低趨勢(shì)，拔節(jié)期、抽雄期、乳熟期不同行株距處理間差異不顯著，處理T3在拔節(jié)期至抽雄期LAI均保持較高的水平，灌漿期后處理T4條件下LAI下降速度明顯低于其他處理，后期能夠維持較高LAI，乳熟期處理T4條件下LAI最大，可維持更高的光合葉面積，有利于光合產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至籽粒中，利于充實(shí)灌漿。這與張海軍研究結(jié)果[4]不盡一致，與高亞男研究結(jié)果[11]近似，這可能與玉米品種生長(zhǎng)勢(shì)差異有關(guān)，玉米生長(zhǎng)發(fā)育在一定程度上具有自我調(diào)節(jié)的能力，植株間激烈競(jìng)爭(zhēng)資源的條件下，群體結(jié)構(gòu)的變化可使植株的形態(tài)結(jié)構(gòu)也產(chǎn)生相應(yīng)的變化[20-21]。

3.4 夏玉米葉綠素相對(duì)含量對(duì)行株距變化的響應(yīng)

葉綠素相對(duì)含量（SPAD）的高低是衡量玉米葉片光合性能的主要指標(biāo)，本研究結(jié)果表明，抽雄前隨著行距的增加株距的縮小SPAD呈現(xiàn)先升高后降低最后又升高的趨勢(shì)，抽雄期后呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)。抽雄前不同行株距處理間SPAD差異均未達(dá)顯著水平，灌漿期至乳熟期差異明顯增加。生育前期處理T3 SPAD上升比處理T1、T5快，而生育后期下降比處理T1、T5慢，維持較高的SPAD，保持葉片較高的光合活性，延緩了夏玉米葉片的衰老，有益于整個(gè)生育期內(nèi)光合速率的提高，有利于最終產(chǎn)量的形成，這與步蕰法行距60 cm處理下葉綠素含量最高的研究結(jié)論[12]一致。

3.5 夏玉米凈光合速率對(duì)行株距變化的響應(yīng)

群體的光合作用受玉米葉片光合速率（Pn）的決定性影響，眾多研究顯示，Pn與玉米產(chǎn)量間呈正相關(guān)性，籽粒產(chǎn)量的高低和穗位葉生育后期的Pn緊密相關(guān)[22]。本研究中隨著行距的增加株距的縮小Pn拔節(jié)期至大喇叭口期呈現(xiàn)增加趨勢(shì)，抽雄期至灌漿期呈現(xiàn)先升高后降低趨勢(shì)，乳熟期時(shí)呈現(xiàn)出窄行距、寬行距處理Pn均大于中間行距處理，不同生育期內(nèi)各處理對(duì)Pn影響不同，但差異未達(dá)顯著水平。乳熟期Pn處理T5顯著高于處理T2、T3、T4，呈現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)，表明夏玉米葉片的光合活性比較高，延緩了光合功能期，確保生育后期籽粒灌漿期間物質(zhì)與能量的足夠供給，有益于玉米產(chǎn)量的提高。

3.6 夏玉米產(chǎn)量及其性狀對(duì)行株距變化的響應(yīng)

前人有關(guān)行株距對(duì)玉米產(chǎn)量研究較多，受生態(tài)地域和品種特性的影響，結(jié)論不盡一致。本試驗(yàn)結(jié)果表明，夏玉米產(chǎn)量隨著行距的增加株距的縮小呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，處理T3產(chǎn)量最高，與處理T1、T2、T4、T5間差異達(dá)顯著水平，處理T2、T4差異不顯著，但顯著高于處理T5，說明行株距不同處理能夠平衡產(chǎn)量要素之間的協(xié)同關(guān)系，也是提高產(chǎn)量較有效的途徑，行距60 cm、株距22.2 cm配置方式更有益于夏玉米個(gè)體生產(chǎn)能力的提高，相對(duì)其他行株距處理更能使夏玉米產(chǎn)量群體優(yōu)勢(shì)得以表達(dá)，行距過大或過小均不利于夏玉米產(chǎn)量的形成。本試驗(yàn)與張海紅結(jié)論[10]一致，但與張海軍研究結(jié)果[4]存在一定差異。

行株距的變化對(duì)穗長(zhǎng)、穗粗、行粒數(shù)以及百粒質(zhì)量的影響差異不顯著，而對(duì)穗行數(shù)、禿尖長(zhǎng)的影響有一定差異。穗長(zhǎng)處理T3最長(zhǎng)，與處理T4、T5相差不大，但遠(yuǎn)大于處理T1、T2;穗粗處理間相差較小;穗行數(shù)處理T3最多，但與處理T1、T2、T4、T5相差不大;行粒數(shù)處理T1、T3、T4相近，但大于處理T2、T5;禿尖長(zhǎng)處理T3最長(zhǎng)，處理T5最短，二者差異達(dá)顯著水平，寬行距窄株距有利于玉米籽粒的形成。從整體情況來看，處理T3穗長(zhǎng)、穗粗最高，穗行數(shù)、行粒數(shù)較多，但禿尖較長(zhǎng)，百粒質(zhì)量有所降低，但單穗粒質(zhì)量最高，這也是最終產(chǎn)量較高的直接原因，產(chǎn)量比處理T1、T2、T4、T5分別增加了7.22%、3.96%、3.21%、9.99%，行距過小及過大均顯著降低玉米籽粒產(chǎn)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]任仰濤，金彥剛，李珍富，等. 種植密度對(duì)玉米瑞華968產(chǎn)量及生理特性的影響[J]. 安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2017，23（7）：43-44，65.

[2]陳傳永，侯玉虹，孫 銳，等. 密植對(duì)不同玉米品種產(chǎn)量性能的影響及其耐密性分析[J]. 作物學(xué)報(bào)，2010，36（7）：1153-1160.

[3]王向陽，孟戰(zhàn)贏，王育紅，等. 豫西地區(qū)株行距配置對(duì)夏玉米產(chǎn)量及灌漿特性的影響[J]. 玉米科學(xué)，2013，21（4）：94-100.

[4]張海軍. 不同行株距配置對(duì)夏玉米生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量影響的研究[J]. 農(nóng)業(yè)科技通訊，2018（3）：76-79.

[5]陳宗培，薛佳欣，李 奔，等. 玉米光合特性和冠層微環(huán)境對(duì)密度和行株距配置的響應(yīng)[J]. 作物雜志，2020（1）：179-186.

[6]魏珊珊，王祥宇，董樹亭. 株行距配置對(duì)高產(chǎn)夏玉米冠層結(jié)構(gòu)及籽粒灌漿特性的影響[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2014，25（2）：441-450.

[7]李新彥，李有明，馬現(xiàn)斌，等. 不同株行距配置對(duì)玉米產(chǎn)量的影響[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，42（7）：87-88.

[8]王 波，余海兵，支銀娟. 玉米不同種植模式對(duì)田間小氣候和產(chǎn)量的影響[J]. 核農(nóng)學(xué)報(bào)，2012，26（3）：623-627.

[9]姜興芳，陶洪斌，鄭志芳，等. 株行距配置對(duì)玉米根系性狀及產(chǎn)量的影響[J]. 玉米科學(xué)，2013，21（2）：116-121.

[10]張海紅. 行距配置對(duì)黃淮南部夏玉米群體資源利用效率的影響[D]. 鄭州：河南農(nóng)業(yè)大學(xué)，2015.

[11]高亞男. 行距對(duì)玉米生理特性及產(chǎn)量的影響[D]. 長(zhǎng)春：吉林大學(xué)，2011.

[12]步蘊(yùn)法. 種植行距對(duì)玉米群體指標(biāo)和產(chǎn)量的影響[D]. 沈陽：沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)，2016.

[13]許海濤，許 波，王友華，等. 棒三葉對(duì)夏玉米光合生理特性、籽粒發(fā)育和產(chǎn)量性狀的影響[J]. 陜西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018，64（7）：6-10.

[14]王友華，許 波，許海濤. 生物炭對(duì)夏玉米形態(tài)指標(biāo)、生理特性和產(chǎn)量性狀的影響[J]. 河南科技學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2017，45（5）：1-7.

[15]張銀杰，王 磊，白由路，等. 玉米不同層位葉片生理生化指標(biāo)與SPAD值的關(guān)系[J]. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2020，26（10）：1805-1817.

[16]東先旺，劉樹堂. 夏玉米超高產(chǎn)群體光合特性的研究[J]. 華北農(nóng)學(xué)報(bào)，1999，14（2）：36-41.

[17]石 磊，呂 寧，陳 云，等. 不同灌溉措施下春玉米干物質(zhì)和養(yǎng)分積累分配特征及其與產(chǎn)量建成的相關(guān)性[J]. 玉米科學(xué)，2021，29（2）：103-108，116.

[18]路 明，周 芳，謝傳曉，等. 玉米雜交種掖單13號(hào)的SSR連鎖圖譜構(gòu)建與葉夾角和葉向值的QTL定位與分析[J]. 遺傳，2007，29（9）：1131-1138.

[19]Daynard T B，Muldoon J F. Plant-to-plant variability of maize plants grown at different densities[J]. Canadian Journal of Plant Science，1983，63（1）：45-59.

[20]范秀玲，李鳳海，史振聲，等. 玉米偏壟寬窄行種植方式的增產(chǎn)作用和生理特性研究[J]. 玉米科學(xué)，2010，18（1）：108-111.

[21]汪 波，魏亞鳳，李 波，等. 種植密度對(duì)鮮食糯玉米生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量的影響[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2020，48（13）：91-95.

[22]李潮海，欒麗敏，王 群，等. 苗期遮光及光照轉(zhuǎn)換對(duì)不同玉米雜交種光合效率的影響[J]. 作物學(xué)報(bào)，2005，31（3）：381-385.