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《山东农业大学》 2012年
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不同株高夏玉米品种产量形成的生理特性及种植密度调控的研究

李利利  
【摘要】:本研究于2009-2011年在山东农业大学玉米科技园和作物生物学国家重点试验室进行。选用登海661(DH661),超试3号(CS3),鲁单981(LD981)和先玉335(XY335)为试验材料,分别设置4.50×10~4株hm~(-2)、6.75×10~4株hm~(-2)、9.00×10~4株hm~(-2)三个种植密度,研究不同株高夏玉米品种的群体结构特征,产量形成特点和相关生理特性,以及种植密度的调控作用。主要研究结果如下: 1不同株高夏玉米品种均能实现高产 本研究所选择试验材料DH661、CS3、XY335和LD981的株高差异显著,可分别代表低、中、高不同株高类型。不同株高夏玉米品种产量均可达到高产水平,产量均超过10000kg hm~(-2)。随种植密度的增加,矮秆品种产量增幅最大,高秆品种的千粒重和穗粒数降幅高于矮秆品种。 2不同株高夏玉米品种的干物质积累与分配特性 不同株高类型玉米品种干物质积累量在开花期之前差异不显著,其差异主要表现在开花后,随株高的增加,开花后的干物质积累量降低。矮秆品种植株中下部茎秆的碳素分配率比高秆品种低,叶片则相反。通过~(13)C同位素示踪研究表明,不同株高类型玉米品种不同部位叶片对产量形成的贡献不同。随株高降低,中、下部叶片的光合产物转移率相对提高,而上部叶片的转移率有所下降,高秆品种LD981和XY335上部叶片对籽粒的贡献率相对较高,中矮秆品种DH661和CS3下部叶片对籽粒的贡献率相对较高。不同部位叶片在开花前后对籽粒贡献也不相同,高秆品种LD981和XY335上部叶片开花后光合产物的转移率最高;矮秆品种DH661中部叶片开花前光合产物的转移率最高。 3不同株高夏玉米品种的籽粒灌浆特性 矮秆品种的籽粒干重随种植密度的增加,下降量低于高秆品种;中矮秆品种达到最大灌浆速率时的天数(Tmax)比高秆品种晚3天左右,不同类型玉米灌浆速率最大时的生长量(Wmax),4.50×104株hm~-2显著高于6.75×10~4株hm~(-2),6.75×10~4株hm~(-2)和9.00×10~4株hm~(-2)差异不显著;随种植密度的增加中矮秆品种的最大灌浆速率(Gmax)差异不显著,高秆品种逐渐减小。矮秆品种随种植密度的增加,籽粒干重的减少量小于高秆品种;随密度的增加,不同株高类型玉米品种达到最大灌浆速率的时间提前,灌浆活跃期减短,矮秆品种大于高秆品种。 4不同株高夏玉米品种的光合特性 随种植密度的增加,矮秆品种叶面积指数,叶绿素含量,净光合速率等指标变化较小。开花前,刚进入功能期的叶片的光合起主导作用;开花后,主要由上中部叶片的光合起主导作用,但不同株高类型玉米品种也不尽相同。中矮秆品种上、中、下部叶片的净光合速率差值小于高秆品种,且密度对矮秆品种的影响低于对高秆品种的影响。中矮秆品种上部叶片的净光合速率与高秆品种无显著差异,但中下部叶片要显著高于高秆品种。 5不同株高夏玉米品种内源激素含量作用 在籽粒发育过程中,矮秆品种较高的GA、IAA和ZR含量与较高的籽粒灌浆速率密切相关,在产量形成中起促进作用,ABA起相反作用。 6不同株高夏玉米品种的内源保护酶活性 随种植密度的增加,不同株高夏玉米品种的SOD、POD、CAT和APX活性是逐渐降低的,MDA含量是逐渐升高的,可溶性蛋白含量是逐渐降低的,矮秆品种DH661的降幅小于高秆品种。高秆品种在生育后期内源保护酶活性降低,丙二醛含量提高,不利于植株延缓衰老。 7不同株高夏玉米品种抗倒伏特性 随种植密度增加,DH661茎秆维管束由大维管束数目较多变为小维管束数目较多,是提高茎秆穿刺强度的关键。高秆品种茎秆硬皮组织厚度和维管束数目及中央大维管束面积、木质部面积、韧皮部面积较对照也显著降低,田间倒伏率显著升高。矮秆品种具有更好的抗倒伏特性,为密植高产打下良好的基础。8不同株高夏玉米品种的根系形态特征 不同类型品种的根系表面积、根系体积、根长和根尖数随生育进程是先升高后降低的,以开花期的最高,随种植密度的增加,逐渐降低,以矮秆品种降低较小;矮秆品种浅层根系分布较高秆品种多,不同土层根系分布差距大于高秆品种。
【学位授予单位】:山东农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:S513

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