论文摘要
玉米高产是栽培措施和生态因素综合作用的结果,生态因素是影响玉米产量性能及产量最主要的因素。提高产量不仅只从栽培措施上着手,还应考虑玉米生长的生态环境条件,光、温、水等生态因素通过影响玉米产量性能方程中的各个参数,进而影响作物产量。目前,生态因素对产量性能方程各参数之间的影响还没有相关报道,因此研究生态因素与玉米产量性能之间的关系具有重要意义。本研究于2008—2010年在河北廊坊开展了分期播种试验,选用三类不同熟期的玉米品种和四个种植密度,并记录田间生态因素,研究播期、品种和密度以及生态因素与玉米产量性能的关系,建立了积温与干物质积累及叶面积指数的生长发育模型,结果表明：1.播期对玉米生育天数有主要调节作用,随着播期的推迟,生育天数逐渐缩短。将3个播期玉米不同处理从出苗到成熟的最大积温分别定为1,对相对积温和生育时期进行动态模拟,筛选出了符合玉米相对积温和生育时期关系的动态模拟方程y=a/（1+be-cx）,R2=0.98.比较方程参数值可知,a、c值在播期间变异较小,b值在播期和品种间变异较大。可见,方程y=a/（1+be-cx）主要通过调节参数b值来实现玉米对不同生育时期的积温需求。2.将三个播期玉米不同处理的最大叶面积指数（LAI）和出苗至成熟的积温分别定为1,建立了相对LAI和相对积温关系的Ration动态模拟方程：y= （a+bx）/（1+cx+dx2）,该方程具有很好的模拟效果和生物学意义；a值为出苗时的相对LAI值,（a+b）/（1+c+d）为成熟时相对LAI；通过对2008年的试验和另外试验数据的进一步验证,模拟准确度（以k表示）均大于0.9392**,精确度（以R2表示）均大于0.9996**。方程参数a、c值在播期、密度和品种间变异很小；6、d值在播期、品种间变异较大,密度间变异很小,播期和品种主要通过调节参数6、d值实现对整个动态模型的调控。播期对玉米生育天数、平均温度、积温、平均LAI、LAI变化速率和籽粒产量均具有调节作用；随着播期的推迟,生育天数、积温、平均LAI和籽粒产量呈减少趋势,平均温度呈增加趋势；生育天数和积温表现为登海661>先玉335>益农103,籽粒产量和平均LAI表现为先玉335>登海661>益农103。3.将三个播期玉米不同处理的最大群体干物质积累（DMA）和出苗至成熟的积温分别定为1,建立了相对群体DMA和相对积温关系的Richards动态模拟方程：y=a/（1+eb-cx）1/d。方程参数a值（终极生长量参数）基本为1；6值（初值生长量参数）和c值（生长速率参数）在播期、品种间变异较大,密度间变异较小；d值（形状参数）在播期、品种和密度间变异较小,可见播期主要通过调节参数6、c值来实现对整个方程的调控。应用2008年本试验和另一试验数据对模型进行验证,模拟准确度（以k表示）均在1.0486”以上；精确度（以R2表示）均在0.9534**以上。拔节期至蜡熟期是玉米群体干物质积累变化速率对密度的敏感反应期；晚播玉米所需积温在群体干物质积累变化速率的缓慢增加和下降阶段逐渐减少,在快速增加阶段逐渐增加。全生育期的群体干物质积累平均速率表现为先玉335>登海661>益农103；且早播>中播>晚播；密度越高群体干物质积累平均速率越大,达到显著水平。4.随着播期的推迟,玉米产量、生育天数、平均叶面积指数、收获指数、穗粒数、千粒重均降低,平均净同化率依次增加,穗数没有显著性差异。随着密度的增加,产量、平均叶面积指数、穗数均增加,平均净同化率、生育天数、收获指数、穗粒数、千粒重依次降低。产量性能构成指标对产量的直接通径效应均为正效应,平均叶面积指数通过生育天数、穗数对产量有正向的间接效应,且穗数的正效应较大；平均叶面积指数通过平均净同化率、穗粒数、千粒重对产量有负向的间接效应,且平均净同化率的负效应较大。平衡协调产量性能构成指标间的关系,适当提前播种和增加种植密度可增加玉米平均叶面积指数、生育天数及穗数,有利于产量的提高。5.生态因素（光、温、水）对产量性能构成指标的影响表现在,吐丝后有效积温是影响平均叶面积指数和平均净同化率的主要生态因素,全生育期日均温是影响生育天数和收获指数的主要生态因素,全生育期总降雨量和日照时数是影响穗粒数及千粒重的主要生态因素。全生育期的有效积温尤其是吐丝后有效积温是影响产量最主要的生态因素,籽粒产量对全生育期有效积温、日均温、吐丝后有效积温、降雨量、日照时数、日均温度的响应符合一元二次关系,y=ax2+bx+c,且达到显著水平；即随着生态因素的增加,产量先逐渐增大,达到最高值后逐渐减少随着生态因素的增加,产量先逐渐增大,然后逐渐减少。