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春玉米产量提升过程中产量性能与群体结构的变化

牛兴奎  
【摘要】:为探明春玉米产量提升过程中产量性能与群体结构的变化,本研究以我国不同年代的代表性春玉米品种为试验材料,种植在不同密度(37500、52500、67500和82500plants/ha)、不同施氮水平(0、150、225和300kg/ha)条件下,研究其产量的增益、冠层结构特征的变化,以期为建立合理的高产群体,实现春玉米高产提供理论依据。主要研究结果如下 (1)本试验条件下,中国春玉米产量增益为每年120.34kg/ha,品种、种植密度及施氮量等主要因素均对春玉米产量影响显著,现代品种具有较高的产量优势,且在高肥、高密条件下更能发挥其产量潜力。在当前一般管理水平下(225kg/ha纯N和67500plants/ha),品种对产量的贡献为45.37%,栽培措施的贡献为30.94%,品种×栽培措施互作的贡献为23.69%;在高产水平下(300kg/ha纯N和82500plants/ha),品种对产量的贡献为31.30%,栽培措施的贡献为36.23%,品种×栽培措施互作的贡献为32.47%。随着生产水平的提高,农艺措施及农艺措施×品种互作对玉米产量增加的作用更大。 (2)产量结构分析表明,空秆率随着品种更替显著降低,早期品种白鹤的空秆率为15.99%,现代品种先玉335和郑单958空秆率分别是0.23%和0.35%,随着种植密度的增加,现代品种的亩穗数增加明显;在本研究范围内,随着品种的更替,穗粒数和千粒重以每年2.86粒/穗和1.194克的速度增加,穗数、穗粒数、千粒重的共同作用提升了产量。穗粒数的增加不是花丝数增加,而是成粒率的提高所致。随着密度增加,穗粒数和千粒重减少,现代品种降低幅度小于早期品种。 (3)物质生产与分配结果表明,玉米植株干物质积累量随品种更替显著提高,现代品种先玉335比早期品种白鹤提高58.76%;从物质分配角度分析,现代品种花后物质积累量显著增加,早期品种白鹤为46.83%,现代品种郑单958和先玉335花后物质积累比例分别为51.59%和53.17%;伴随产量的提升,收获指数增加,白鹤收获指数为0.41,先玉335为0.53。现代品种花前积累干物质向果穗的转移率较低,更多依靠花后干物质生产来提高产量。随着密度的增加,单株干物质量下降,群体干物质增加,现代品种变动幅度小于早期品种。(4)不同年代品种间冠层结构差异显著,现代品种单株叶倾角逐渐变小,先玉335比白鹤平均减小27.1%,叶向值变大,增加55.1%,叶型上部趋于紧凑,下部趋向松散,更有利于光的透射与分布。现代品种获得最高产量的种植密度增加、叶面积指数增加,白鹤适宜种植密度为37500plants/ha,叶面积指数为3.7,郑单958则为82500plants/ha,叶面积指数为6.2,先玉335则为82500plants/ha,叶面积指数为6.1。和早期品种相比,现代品种的抗倒能力显著增加,白鹤倒伏率为12.6%,郑单958和先玉335分别为1.1%和2.2%,不同年代发放品种的植株倒伏率受种植密度和施氮量的影响,但主要是由品种自身的遗传特性决定的。


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