群体光分布对玉米茎秆强度及抗倒伏能力的影响

论文摘要

本文以几个不同耐密型的玉米品种为材料,采用二因素裂区设计,系统研究了不同密度和不同程度遮荫条件下玉米茎秆的农艺和力学性状与抗倒伏能力的关系以及倒伏对产量的影响,研究得出以下结论:1.不同玉米品种随密度增加、遮荫程度的加重,群体的透光率下降,倒伏率增加,品种之间差异显著。稀植大穗型品种ZD808在密度增加到8.25万株hm-2时,群体发生大面积倒伏,倒伏率为77.1%,而CS1对光照强度的减弱反应不敏感,随密度增大群体倒伏率变化很小,倒伏率仅为3.7%;品种对光照条件的反应存在差异,在30%遮荫条件下, JK519和ZD958倒伏率分别较对照增加76.3%和56.2%,而CS1仅为16.7%。2.随种植密度增加,穗位层和穗下1/2处透光率显著下降,玉米各个品种的节间长度变长、节间直径变小,单位长度节间干重显著减小,品种之间差异明显,耐密品种随密度增加茎秆的节间长度和节间直径变化平缓,而稀植大穗型品种变化幅度较大,在较高密度条件下易发生倒伏。3.玉米茎秆的穿刺强度和压碎强度与玉米倒伏密切相关。相关分析表明,倒伏率与穿刺强度和压碎强度极显著负相关,在中高密度条件下耐密型品种CS1的穿刺强度和压碎强度显著大于稀植大穗型品种ZD808,所以穿刺强度和压碎强度可以作为衡量玉米茎秆抗倒伏能力的定量化指标。4.在密植条件下,群体透光率显著降低,茎秆中合成的结构性和非结构性化合物减少,茎秆中的化合物与玉米群体的穗位层和穗下1/2处的透光率呈显著或极显著正相关,且穗位层的透光率与茎秆中化合物含量的相关性更高,基部透光率与茎秆中化合物含量没有相关性。玉米茎秆可溶性糖含量在吐丝期与茎秆的穿刺强度和压碎强度呈显著正相关,随生育期推进,相关性减弱,到蜡熟期,可溶性糖对茎秆的机械强度没有影响;茎秆中的纤维素和木质素与茎秆的穿刺强度和压碎强度均呈显著或极显著正相关,相关分析表明,茎秆中的半纤维素含量对茎秆强度没有影响,可以看出,茎秆中非结构性物质可溶性糖含量在生育前期对茎秆强度有重要作用,茎秆细胞壁的结构性组成物质纤维素和木质素对茎秆的机械强度在整个生育期内都有着决定性作用。5.穗位透光率,穗下1/2透光率,基部透光率与节间直径分别都达极显著正相关,而与倒伏率都呈显著负相关,且相关系数逐渐变小。紧凑耐密品种CS1在密植和各遮荫处理条件下,其穿刺强度和压碎强度均显著高于稀植大穗型品种ZD808;田间倒伏率较低;各个品种都在抽雄吐丝期发生倒伏,当密度增大到8.25万株/hm2时,ZD808发生了大面积倒伏,倒伏率为77.1%,而CS1对密度反应不敏感,随密度增大群体空秆率和倒伏率均变化很小。6.本试验通过从小喇叭口期到乳熟期对玉米遮光处理后表明,不同类型品种在自然条件下产量有一定差异但不显著。遮荫处理后,各玉米品种产量明显下降,且随着遮荫加重而单产显著降低。同时,玉米收获穗数、单穗粒数和千粒重均随遮荫程度加重而明显减小。各个品种在不同密度条件下的产量差异都达到极显著水平。总之,本试验通过遮荫和密度两个试验,较系统的研究了玉米群体光分布对玉米茎秆的农艺性状、力学性状和化学组分的影响,比较了耐密性不同的玉米品种对光照的减弱的响应效应,为玉米抗倒伏理论提供了依据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 玉米倒伏的类型及原因
• 1.2 玉米茎秆农艺性状和力学性状与抗倒伏能力的关系
• 1.3 茎杆内部结构和化学组分与倒伏的关系
• 1.4 遮荫对玉米抗倒伏能力的影响
• 1.5 研究目的与意义
• 1.6 技术路线
• 第二章 材料与方法
• 2.1 试验地概况
• 2.2 试验设计
• 2.3 调查和测定项目和计算
• 2.3.1 生育期取样调查
• 2.3.2 倒伏调查
• 2.3.3 群体光分布调查
• 2.3.4 株高、穗位高和叶面积
• 2.3.5 茎杆力学特征测定
• 2.3.6 干物质积累
• 2.3.7 穗部耐密性状和收获期田间考种与测产调查
• 2.3.8 可溶性糖的测定
• 2.3.9 半纤维素和纤维素的测定
• 2.3.10 木质素的测定
• 2.4 数据分析
• 第三章 结果与分析
• 3.1 不同密度和遮荫对玉米群体倒伏率和透光率的影响
• 3.1.1 密度对玉米群体倒伏率的影响
• 3.1.2 遮荫对玉米群体倒伏率的影响
• 3.1.3 密度对不同品种群体透光率的影响
• 3.2 玉米群体结构性状的变化
• 3.2.1 株高与穗位高的变化
• 3.2.2 叶面积指数的变化
• 3.2.3 植株各个器官干物质积累与分配
• 3.3 密度和遮荫条件下玉米穗下节间农艺性状的变化
• 3.3.1 不同密度条件下玉米穗下节间农艺性状的变化
• 3.3.2 不同遮荫条件下玉米穗下节间农艺性状的变化
• 3.4 密度和遮荫条件下玉米穗下节间力学指标的变化
• 3.4.1 不同密度条件玉米穗下节间力学指标的变化
• 3.4.2 不同遮荫条件玉米穗下节间力学指标的变化
• 3.5 玉米茎秆非结构性与结构性含碳化合物的变化及其分配
• 3.5.1 不同密度与遮荫条件下玉米茎秆可溶性糖含量的变化
• 3.5.2 不同密度与遮荫条件下玉米茎秆纤维素含量的变化
• 3.5.3 不同密度与遮荫条件下玉米茎秆木质素含量的变化
• 3.5.4 不同密度与遮荫条件下玉米茎秆半纤维素含量的变化
• 3.6 不同密度群体和遮荫对产量及产量构成的影响
• 3.6.1 密度对产量及产量构成因素的影响
• 3.6.2 遮荫对产量及产量构成因素的影响
• 3.7 倒伏相关参数与产量的关系
• 3.7.1 倒伏率、力学性状与产量和产量构成因素的相关分析
• 3.7.2 玉米倒伏率与茎秆中的化合物的相关分析
• 第四章 讨论与结论
• 4.1 结论
• 4.2 讨论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介