減源對密植夏玉米品種抗倒伏性能及產(chǎn)量的調(diào)控效應(yīng)

肖金寶,王海琦,王 佩,楊勝飛,劉鐵寧,韓清芳,賈志寬

(1.西北農(nóng)林科技大學(xué)農(nóng)學(xué)院，中國旱區(qū)節(jié)水農(nóng)業(yè)研究院，陜西 楊凌 712100；2. 農(nóng)業(yè)部西北黃土高原作物生理生態(tài)與耕作重點實驗室，陜西 楊凌 712100)

生產(chǎn)上，可依靠增加玉米種植密度、提高資源利用效率來實現(xiàn)產(chǎn)量的提升[1-2]。適當(dāng)增加密度可以協(xié)調(diào)群體和個體的關(guān)系，在生長周期內(nèi)具有更高的光合效能和干物質(zhì)積累量[3]。綠色植物的光合作用越強，所需的葉面積系數(shù)就越大，最終果實獲得的營養(yǎng)也相應(yīng)增多。目前生產(chǎn)上常通過增大種植密度來實現(xiàn)光合作用面積的增加[4]。但玉米群體過大時，玉米植株對單位空間內(nèi)光、溫、水、肥的競爭加劇，造成單株長勢不良、莖稈纖細(xì)，生育后期玉米群體倒伏風(fēng)險增大。玉米倒伏會破壞玉米良好的空間冠層結(jié)構(gòu)，影響玉米群體光合作用和呼吸效率，造成營養(yǎng)物質(zhì)運輸不暢，嚴(yán)重影響產(chǎn)量。此外，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)對機(jī)械化的依賴，對密植玉米的抗倒伏性能有了更高的要求。因此，通過合理措施使玉米植株獲得更好的抗倒伏能力，是生產(chǎn)上迫切需要解決的問題[5]。

密植作物需要其自身有較好的冠層結(jié)構(gòu)，玉米植株90%以上的干物質(zhì)都源于其光合作用，過高的種植密度必然會使光能分配不均。王海琦、Liu等[6-7]發(fā)現(xiàn)，減少植株頂部冗余葉片后，可以優(yōu)化密植夏玉米冠層給光分布狀態(tài)，表明密植作物減源是提高產(chǎn)量的有效措施。前人研究得出株高、穗位高、基部節(jié)間長、莖粗等農(nóng)藝性狀和莖稈穿刺強度、壓碎強度等力學(xué)指標(biāo)均與倒伏有不同程度的相關(guān)關(guān)系，密度不同或因熟期不同對倒伏均有不同的影響；重心與株高高度相關(guān)，株高越高，植株冠層越大，重心越高，植株越容易倒伏[8-9]。通過減源改善密植玉米抗倒性能尚鮮有研究，此處理對優(yōu)化中部冠層結(jié)構(gòu)、改善夏玉米抗倒伏性能的具體影響尚未可知。本試驗通過人工控制葉源數(shù)量，探索減源對不同株型夏玉米植株性狀及莖稈抗倒伏能力的影響機(jī)制，以期為本地區(qū)密植夏玉米高產(chǎn)抗倒研究提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

本研究于2019—2020年在陜西楊凌進(jìn)行。夏玉米生長季平均降水量為407.6 mm，平均氣溫約為23.8℃，高溫和降雨多集中于夏季，屬典型的旱作雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)。土質(zhì)為塿土，播前測得0～20 cm土層有機(jī)質(zhì)含量為14.11 g·kg-1，全氮為4.27 g·kg-1，速效鉀為267.23 g·kg-1，速效磷為24.09 g·kg-1，冬小麥為前茬作物。圖1為夏玉米生長季主要氣象因素。

圖1 夏玉米生育期氣象因素Fig.1 Meteorological factors of summer maize growth period

1.2 試驗設(shè)計

本研究采用二因素裂區(qū)試驗，主因素為試驗品種，選用兩個玉米品種：緊湊型品種鄭單958，半緊湊型品種正大12；副因素為減源處理，在開花前一周左右對兩株型夏玉米從上至下分別移除植株1片葉(D1)、2片葉(D2)、3片葉(D3)和4片葉(D4)，以不做任何處理為對照(CK)。共10個處理，3次重復(fù)，種植密度設(shè)置為8.25萬株·hm-2。試驗地施加純氮225 kg·hm-2，磷120 kg·hm-2。氮肥基追比為3∶2，磷肥于播前一次性施入。兩株型品種減源處理部位相同，處理植株均為小區(qū)(35 m2，處理間縱向排布，重復(fù)間橫向排布)內(nèi)的全部夏玉米，其他管理同大田。

1.3 測試項目與方法

1.3.1 植株形態(tài)指標(biāo)測定 分別于夏玉米的乳熟期、蠟熟期，各小區(qū)取3株有代表性的完整夏玉米植株，測定株高、穗位高、莖粗和節(jié)間長等莖稈形態(tài)特征。將測定干物質(zhì)的樣品于100℃殺青30 min后置于80℃烘干至恒重，稱取干質(zhì)量。相關(guān)計算公式如下：

穗位系數(shù)=穗位高/株高；

單位莖長干質(zhì)量(g·cm-1)=節(jié)間干物質(zhì)量/節(jié)間長度[10]。

1.3.2 節(jié)間穿刺強度和折斷力測定 應(yīng)用抗倒伏測定儀(YYD-1型，浙江杭州綠博儀器有限公司)測定莖稈硬皮穿刺強度及折斷力，測定部位為地上部第3節(jié)間[11]。

1.3.3 節(jié)間養(yǎng)分含量測定 硫酸蒽酮法測定可溶性糖和纖維素含量，72%硫酸酸解-滴定法測定木質(zhì)素含量。

1.3.4 倒伏率測定 從夏玉米乳熟期至蠟熟期于田間多次觀察統(tǒng)計倒伏情況。將玉米穗位葉以下莖節(jié)彎曲或折斷統(tǒng)計為“莖折”，植株傾角大于45°而莖稈維持挺直的倒伏統(tǒng)計為“根倒”[12-13]。相關(guān)計算公式如下：

莖折倒伏率(%)=單位面積莖折植株數(shù)/單位面積總植株數(shù)×100

根倒倒伏率(%)=單位面積根倒植株數(shù)/單位面積總植株數(shù)×100

總倒伏率(%)=單位面積總倒伏植株數(shù)/單位面積總植株數(shù)×100

1.3.5 產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素測定 在夏玉米籽粒完熟期，對各處理測產(chǎn)小區(qū)中間3行玉米進(jìn)行全株收獲，應(yīng)用均值法在有效穗數(shù)中選取10穗，待自然風(fēng)干后進(jìn)行室內(nèi)考種[10]。

1.4 數(shù)據(jù)整理與統(tǒng)計分析

應(yīng)用Microsoft excel 2010整理試驗所得數(shù)據(jù)，使用SPSS 25進(jìn)行方差分析和多重比較(Duncan法)，并用軟件Origin 18進(jìn)行制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 減源對密植夏玉米群體形態(tài)的調(diào)控效應(yīng)

由表1可知，減源處理改變了夏玉米植株高度、穗位高以及穗位系數(shù)。D2處理顯著降低了夏玉米株高和穗位高。2019年乳熟期和蠟熟期，鄭單958在D2、D3、D4處理下株高較CK均顯著下降，降幅為1.43%～3.21%，D1和D2處理穗位高顯著下降，降幅為2.92%～6.91%，D2處理穂位系數(shù)均最低，較CK顯著下降0.02；正大12在處理后株高均顯著下降，降幅為1.43%～5.86%，D2處理下兩時期穗位高分別顯著下降6.51%和6.33%，穂位系數(shù)均有所降低，蠟熟期顯著降低0.01。2020年D2處理兩時期鄭單958株高、穗位高和穂位系數(shù)均顯著下降，平均為1.98%、6.94%和0.01；正大12僅蠟熟期穂位高和穂位系數(shù)顯著降低4.80%和0.02。兩年的結(jié)果表明減源降低了玉米株高、穂位高和穂位系數(shù)，且去除植株頂部2片葉時各指標(biāo)降低最為顯著。

表1 不同株型夏玉米的植株性狀Table 1 Plant characters of different plant architectures of summer maize

2.2 減源對密植夏玉米易倒伏節(jié)間性狀的影響

2.2.1 不同減源處理對夏玉米莖稈節(jié)間長度的影響 由圖2可得，減源處理對密植夏玉米基部第3節(jié)間長度整體影響較小，鄭單958第3節(jié)間長度略低于正大12，且在不同年際間相對穩(wěn)定。2019年，D1、D2、D3處理后鄭單958在乳熟期節(jié)間長度均顯著下降，降幅分別為4.01%、3.48%、3.66%(P<0.05)，蠟熟期各處理均有所下降，僅D2處理與CK差異顯著，降幅為3.17%(P<0.05)；正大12節(jié)間長度有所下降但整體差異不顯著。2020年，減源處理后鄭單958乳熟期節(jié)間長度顯著下降，降幅分別為6.38%、3.99%、5.32%、7.71%(P<0.05)，蠟熟期雖有所下降但差異不顯著，正大12蠟熟期節(jié)間長度有所上升。與半緊湊型品種相比，減源處理對緊湊型品種的玉米節(jié)間長度改善更明顯。

2.2.2 不同減源處理對夏玉米節(jié)間莖粗的影響 減源處理對乳熟期兩株型品種夏玉米第3節(jié)間莖粗影響顯著，且對緊湊型品種鄭單958的調(diào)控效應(yīng)略優(yōu)于正大12(圖3)。2019年，鄭單958 D1、D2、D3處理乳熟期和蠟熟期莖粗較CK均顯著增加，平均增幅分別為17.38%、17.93%、9.58%(P<0.05)；正大12乳熟期D3處理和蠟熟期D2處理分別較對照增加3.99%和3.24%。2020年，鄭單958乳熟期的D2、D3處理莖粗較CK分別顯著增加9.23%和9.61%(P<0.05)，蠟熟期增加8.08%、5.98%，但差異不顯著；正大12各處理莖粗均有一定增加，增幅為5.52%～10.51%，其中D2、D3、D4處理分別顯著增加10.51%、7.86%和9.27%(P<0.05)。綜合比較D2處理莖粗增加明顯，各處理平均增加9.24%，表明移除植株頂端2片葉處理后玉米莖粗處于較優(yōu)狀態(tài)，莖粗在蠟熟期變化較小。

圖3 不同處理下的莖粗Fig.3 Stem diameter under different treatments

2.2.3 不同減源處理對夏玉米莖稈節(jié)間干物質(zhì)量的影響 由圖4可得，減源處理顯著影響了蠟熟期兩個株型夏玉米品種的莖稈第3節(jié)間干物質(zhì)量，不同年際間變化趨勢相同，鄭單958的節(jié)間干物質(zhì)量大于正大12。2019年鄭單958蠟熟期D2、D3、D4處理節(jié)間干物質(zhì)量均較CK顯著增加，分別為101.42%、43.54%、32.79%(P<0.05)，D2處理節(jié)間干物質(zhì)量增加明顯大于其他處理；正大12蠟熟期D2處理節(jié)間干物質(zhì)量較CK顯著增加了29.31%(P<0.05)。2020年，鄭單958在乳熟期節(jié)間干物質(zhì)量較2019年同期有所降低，D1、D2、D3處理蠟熟期節(jié)間干物質(zhì)量均顯著增加，分別為11.18%、34.31%、30.57%(P<0.05)，正大12在兩個時期各處理的節(jié)間干物質(zhì)量均顯著增加，平均增幅分別為14.06%和26.23%，其中D2處理增幅最大，分別為16.72%和54.87%。乳熟期節(jié)間干物質(zhì)量增加小于蠟熟期，D2、D3處理對蠟熟期節(jié)間干物質(zhì)量影響較為明顯，隨著生育時期的推進(jìn)，減源處理對節(jié)間干物質(zhì)量的影響越明顯。

圖4 不同處理下的節(jié)間干物質(zhì)量Fig.4 Internode dry weight under different treatments

2.2.4 不同減源處理對夏玉米莖稈單位節(jié)間干物質(zhì)量的影響 減源對夏玉米莖稈第3節(jié)間單位節(jié)間干物質(zhì)量影響如圖5所示，在不同年份間趨勢基本相似，D2處理能夠維持較高的單位節(jié)間干物質(zhì)量。2019年，D2、D3、D4處理鄭單958在蠟熟期單位節(jié)間干物質(zhì)量分別較CK顯著增加107.97%、46.88%、34.30%(P<0.05)，正大12僅D2處理顯著增加30.57%(P<0.05)。2020年，鄭單958和正大12蠟熟期單位節(jié)間干物質(zhì)量均在D2、D3處理下顯著增加，平均增幅分別為33.77%和48.51%，正大12在乳熟期各處理均有所增加，移除植株頂端1～3片葉平均增幅為12.23%。減源影響玉米單位節(jié)間干物質(zhì)量的主要時期為蠟熟期，以去除2片葉處理變化最為顯著。

圖5 不同處理下的單位節(jié)間干物質(zhì)量Fig.5 Dry matter mass per stem internode under different treatments

2.3 減源對密植夏玉米莖稈節(jié)間力學(xué)特征的影響

2.3.1 對莖稈節(jié)間穿刺強度的影響 如圖6所示，減源處理顯著影響玉米莖稈基部第3節(jié)間穿刺強度。不同處理均提高了不同株型玉米品種的穿刺強度，去除2片葉處理影響較為顯著。2019年，鄭單958乳熟和蠟熟期D1、D2、D3穿刺強度分別較CK顯著增加12.15%～35.67%和3.47%～13.98%(P<0.05)；正大12乳熟期和蠟熟期D1、D2、D3處理較CK顯著提高，以D2處理最高，分別提高了13.97%和56.98%(P<0.05)。2020年D1、D2、D3處理顯著提高了鄭單958乳熟期和正大12兩個生育時期的穿刺強度，各時期D2處理增幅均高于其他處理，為12.20%～31.52%。減源1～3片葉均顯著增加了不同株型夏玉米的穿刺強度，D2處理增幅較高，鄭單958莖稈穿刺強度時期間變化較小，正大12乳熟期穿刺強度大于蠟熟期穿刺強度。

圖6 不同處理下的莖稈節(jié)間穿刺強度Fig.6 Puncture strength of stem internode under different treatments

2.3.2 對莖稈節(jié)間折斷力的影響 不同的減源處理對玉米莖稈第3節(jié)間折斷力調(diào)控差異如圖7所示，兩年變化規(guī)律相似，均隨減源數(shù)處理先增后減。鄭單958莖稈折斷力大于正大12，減源處理能提高莖稈折斷力，2019年，鄭單958乳熟期和蠟熟期D2處理節(jié)間折斷力較CK分別增加了30.60%和32.44%(P<0.05)，D3處理分別增加22.09%和14.45%(P<0.05)；正大12乳熟期和蠟熟期D2處理較CK分別增加了14.31%和21.53%(P<0.05)，蠟熟期D3處理增加了17.70%(P<0.05)。2020年，D1處理節(jié)間折斷力在鄭單958乳熟期和正大12乳熟期和蠟熟期較CK分別增加8.24%、4.26%、8.44%(P<0.05)，D2處理兩品種玉米乳熟期和蠟熟期分別增加9.37%和21.08%、22.84%和36.51%(P<0.05)，D3處理下鄭單958乳熟期和正大12的兩生育時期節(jié)間折斷力平均增加14.55%(P<0.05)?？梢娙コ仓觏敳?～3片葉對于兩品種玉米莖稈節(jié)間折斷力提升較為顯著，去除2片葉調(diào)控效應(yīng)更加明顯。

圖7 不同處理下的莖稈節(jié)間折斷力Fig.7 Breaking strength of stem internode under different treatments

2.4 減源對密植夏玉米節(jié)間養(yǎng)分含量的影響

減源對開花期至蠟熟期玉米節(jié)間的可溶性糖含量影響如圖8a和圖8b所示，整體趨勢為先上升后降低。各處理間可溶性糖含量在開花期(AS)差異較小，灌漿期(FS)正大12的可溶性糖含量高于鄭單958，鄭單958和正大12的D2處理分別較CK提高2.91%和10.83%，可見減源對于半緊湊型夏玉米正大12基部節(jié)間可溶性糖含量調(diào)節(jié)作用較緊湊型玉米品種鄭單958更為明顯。減源處理對同期纖維素含量的影響如圖8c和圖8d所示，整體呈現(xiàn)前期緩慢增加而后急劇下降的趨勢，乳熟期(MS)達(dá)到最大值。鄭單958和正大12的D2處理分別較對照CK高出5.63%和5.19%，D3、D4處理較CK顯著降低，半緊湊型玉米正大12纖維素含量受減源處理的調(diào)控效應(yīng)較緊湊型玉米品種鄭單958更為顯著，鄭單958的D2處理能夠減緩灌漿后期節(jié)間纖維素的下降速度。木質(zhì)素含量變化如圖8e和圖8f所示，于FS達(dá)到最大值。D2處理后鄭單958和正大12均于MS達(dá)到含量峰值，較CK分別高1.04%和10.31%(P<0.05)。去除植株2葉能夠減緩灌漿后期木質(zhì)素下降速度，但是，去除4葉則使得木質(zhì)素含量急劇下降，鄭單958和正大12 D4處理較CK分別降低5.18%和4.17%。表明去除植株頂部1～2片葉促進(jìn)了莖稈中纖維素和木質(zhì)素含量的增加，去除3～4片葉則導(dǎo)致了可溶性糖減少，使得纖維素和木質(zhì)素含量下降。

注：AS：開花期；FS：灌漿期；MS：乳熟期；WS：蠟熟期。圖中短線為LSD值(P=0.05，n=3)。Note: AS: Anthesis stage; FS: Filling stage; MS: Milky-ripe stage; WS: Waxy-ripe stage. The short bar represents the LSD value (P=0.05, n=3).

2.5 減源對密植夏玉米田間倒伏率的影響

所有的減源處理均降低了玉米的倒伏率(圖9)。減源對鄭單958倒伏率的影響效應(yīng)較正大12明顯。D3、D4處理兩品種玉米均呈現(xiàn)了較高的倒伏率，D1、D2處理顯著降低了群體倒伏率。2019年，鄭單958總倒伏率D1、D2處理較CK分別減少了46.93%(P<0.05)和62.85%(P<0.05)，正大12較CK分別減少了19.69%(P<0.05)和27.27%(P<0.05)。2020年，D2處理鄭單958和正大12總倒伏率較CK分別降低56.09%(P<0.05)和8.33%。受試驗地氣象條件影響，夏玉米根倒率高于莖折率。綜合根倒伏率、莖折率和總倒伏率適度去除1～2片葉可以顯著降低植株倒伏率。

2.6 倒?fàn)钜蛩嘏c產(chǎn)量間的相關(guān)性分析

如表2所示，穿刺強度與莖粗、節(jié)間干物質(zhì)量和單位莖長干物質(zhì)量呈極顯著正相關(guān)。莖稈折斷力與節(jié)間長、穗位系數(shù)和倒伏率呈負(fù)相關(guān)。倒伏率與株高和穗位高呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。折斷力與單位節(jié)間干物質(zhì)量表現(xiàn)為極顯著正相關(guān)關(guān)系(0.808；P<0.01)。莖粗與倒伏率呈顯著負(fù)相關(guān)(-0.462；P<0.05)。莖粗與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)(0.540；P<0.05)。由此可見，密植種植模式下的莖粗、節(jié)間干物質(zhì)量和單位節(jié)間干物質(zhì)量對秸稈穿刺強度、折斷力具有明顯的正向影響，較低的穗位和較粗的節(jié)間是降低密植夏玉米倒伏率和實現(xiàn)產(chǎn)量提升的關(guān)鍵。

表2 倒伏因素與產(chǎn)量之間的相關(guān)性分析

2.7 減源對密植夏玉米產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

如表3所示，綜合兩年產(chǎn)量情況，不同減源處理下兩株型玉米產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素發(fā)生顯著改變。兩品種產(chǎn)量均在D2處理最高，鄭單958的D2處理在2019年和2020年產(chǎn)量分別達(dá)11 000.67 kg·hm-2和11 407.12 kg·hm-2；正大12的D2處理分別達(dá)11 528.07 kg·hm-2和11 956.61 kg·hm-2。減源對夏玉米穗長、穗粗和穗粒數(shù)的改變大多不顯著。減源處理能夠顯著改變禿尖長，過度減源會增加果穗禿尖長，2020年的禿尖長度整體上小于2019年，且減源處理對鄭單958禿尖長減少的調(diào)控效應(yīng)優(yōu)于正大12。2019年，鄭單958 D1、D2處理分別較CK減少0.61 cm和0.76 cm；正大12 D1、D2處理較CK減少0.90 cm和0.69 cm。D2處理較CK相比能夠顯著增加行粒數(shù)和百粒重，進(jìn)而實現(xiàn)增產(chǎn)。2019年，鄭單958 D2處理百粒重較CK顯著增加10.54%(P<0.05)；正大12 D2處理百粒重較CK增加6.15%(P<0.05)。

表3 不同處理下的產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成Table 3 Yield and yield traits under different treatments

3 討 論

玉米的節(jié)間性狀均與玉米田間倒伏率呈顯著相關(guān)關(guān)系，適當(dāng)降低株高是增強倒伏能力的有效措施[12-13]。這與本研究結(jié)果一致，減源1～2片葉能夠顯著降低株高和穗位高從而獲得較低的穗位系數(shù)，穗位系數(shù)的降低改變了植株重心高度，使植株抗倒伏能力增強，相關(guān)分析也證實，株高和穗位高都與倒伏率顯著負(fù)相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)，玉米植株作為一個整體，其果穗是影響整體倒伏性的一個確定因素，抗倒性與株型結(jié)構(gòu)高度相關(guān)，緊湊型的玉米植株具有較強抗倒伏能力，穗位高與倒伏能力呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系，數(shù)值越小越不易倒伏[14-15]，鄭單958品種株型較為緊湊，減源處理較為積極促進(jìn)了其抗倒伏能力提升，且隨著減源處理后生育進(jìn)程的推進(jìn)，減源對株高、穗位高、穂位系數(shù)影響越顯著。

抗倒伏能力的增加是玉米生產(chǎn)過程中重要問題之一，前人研究發(fā)現(xiàn)莖稈質(zhì)量與玉米抗倒伏能力密切相關(guān)[14]。本研究表明，移除頂部1～2片葉處理能夠改變節(jié)間性狀，減小節(jié)間長度，增加莖粗、促進(jìn)節(jié)間干物質(zhì)積累進(jìn)而影響單位節(jié)間干物質(zhì)量，增強抗倒伏能力。夏玉米密植時存在莖稈節(jié)間直徑變細(xì)、倒伏風(fēng)險變大的問題，嚴(yán)重時可影響生理成熟前籽粒的灌漿，從而影響產(chǎn)量[16-17]。減源1～2片葉處理能夠增加莖粗、節(jié)間干物質(zhì)量、單位莖長干物質(zhì)量，避免上述問題的產(chǎn)生。穿刺強度作為評價莖稈表皮抗穿透能力的重要指標(biāo)，常用來衡量莖稈抗倒性，其與群體倒伏率呈顯著負(fù)相關(guān)[18-19]。莖稈穿刺強度的增加可極顯著地降低玉米群體倒伏率，是玉米種植過程中提升抗倒伏能力的關(guān)鍵因素[20-21]。試驗中的相關(guān)分析結(jié)果表明穿刺強度、株高、折斷力、穗位高和莖粗與倒伏率呈顯著負(fù)相關(guān)，減源1～3片葉均顯著增加了不同株型夏玉米的穿刺強度，折斷力與之呈現(xiàn)相似變化規(guī)律。

玉米植株細(xì)胞壁降解時，纖維素、木質(zhì)素等有機(jī)物分解會造成植株抗倒伏性能降低[22]。纖維素、木質(zhì)素是作物莖稈細(xì)胞壁的主要成分，他們的含量高低對維持莖稈機(jī)械強度具有明顯的調(diào)節(jié)作用[6]。本研究發(fā)現(xiàn)減源1～2片葉處理不僅能夠減緩灌漿中后期的可溶性糖、纖維素和木質(zhì)素的下降速度，更在部分時期增加了可溶性糖、纖維素和木質(zhì)素的含量，使得植株莖稈節(jié)間的機(jī)械組織結(jié)構(gòu)更加良好，兩年的田間試驗結(jié)果證實了這一結(jié)論。

氣象條件和倒伏密切相關(guān)，有報道稱，風(fēng)速雖與倒伏具有高度的相關(guān)關(guān)系，但降雨較風(fēng)速對玉米倒伏的影響更為明顯，且倒伏往往發(fā)生于風(fēng)雨協(xié)同的極端天氣[23]，2020年夏玉米種植季降雨量大于2019年同時期，其田間試驗的倒伏率略高于2019年，試驗中根倒率大于莖折率，這也與降雨過多導(dǎo)致氣生根附近土壤強度降低有關(guān)。倒伏引起的莖稈養(yǎng)分運輸受阻是制約產(chǎn)量的根本原因[24]，莖折會破壞輸導(dǎo)系統(tǒng)，加大了籽粒灌漿受阻及運輸不暢的問題，引起籽粒產(chǎn)量和質(zhì)量的雙重降低[25-26]。試驗中緊湊型品種鄭單958的莖折率要大于半緊湊型品種正大12，同時正大12的產(chǎn)量高于鄭單958。

產(chǎn)量的高低通常是由單位面積的有效穗數(shù)、穗粒數(shù)和單粒重共同決定[27]。前人研究表明，夏玉米產(chǎn)量與種植密度的關(guān)系呈現(xiàn)正態(tài)分布性變化，密植條件下，玉米光合能力下降、營養(yǎng)物質(zhì)積累量降低，出現(xiàn)空稈，倒伏加重，導(dǎo)致有效果穗數(shù)量降低，籽粒產(chǎn)量隨之下降[28-29]。在本研究中，移除植株頂部1～2片葉處理能夠保證密植條件下單株和群體的源庫協(xié)調(diào)，顯著增加夏玉米產(chǎn)量，且均在去除2片葉達(dá)到最高，對半緊湊型夏玉米正大12產(chǎn)量增幅大于緊湊型品種鄭單958。適度去除頂端1～2片葉，能夠促進(jìn)上部籽粒灌漿，減少禿尖長度，增加果穗穗長。通過去除冗余葉片，優(yōu)化了資源分配，促進(jìn)莖稈中可溶性糖含量等指標(biāo)的提高，增加產(chǎn)量。通過分析兩株型夏玉米品種在不同減源強度下的產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的差異可知，半緊湊品種正大12穗粒數(shù)和百粒重明顯高于緊湊型品種鄭單958，這與品種特性和減源處理有關(guān)，減源處理改善了半緊湊型品種的通風(fēng)受光條件，影響了其節(jié)間干物質(zhì)積累。Smith等[30]研究認(rèn)為莖稈抗倒性能與產(chǎn)量呈正相關(guān)關(guān)系，本文研究結(jié)果表現(xiàn)為產(chǎn)量與倒伏率呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系，這與前人研究結(jié)果一致。2020年產(chǎn)量略高于2019年，這也與2020年降水較多引起的環(huán)境因素變化有關(guān)。

4 結(jié) 論

1)減少頂端1～2片葉可以降低密植條件下夏玉米株高、穗位高、穂位系數(shù)，增加基部節(jié)間莖粗、節(jié)間干物質(zhì)量和單位節(jié)間干物質(zhì)量，顯著增強基部節(jié)間莖稈穿刺強度和莖稈折斷力，提高玉米抗倒伏能力，最終實現(xiàn)產(chǎn)量的提升。

2)與半緊湊型品種相比，減源對倒伏率較高的緊湊型品種改善效果更明顯。

3)減少頂端兩片葉能夠顯著提高緊湊型和半緊湊型夏玉米的抗倒伏能力，可作為夏玉米密植條件下提升抗倒伏能力、增加產(chǎn)量的有效措施之一。