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1、棒三叶对夏玉米光合生理特性、籽粒发育和产量性状的影响许海涛;许波;王友华;王成业【摘要】以创玉198为材料，授粉后2d通过去叶处理，争辩了棒三叶对夏玉米光合生理特性、籽粒发育和产量性状的影响.结果表明:玉米叶片在植株中所处的位置不同其光合强度也不尽相同,棒三叶具有较大叶面积,叶绿素含量高,对玉米光合强度的贡献比其上部叶片及下部叶片分别增加了7.27个百分点、10.91个百分点.棒三叶严峻影响玉米籽粒发育和单株干物质的积累,败育籽粒增加,秃尖变长,穗粒数、千粒重、出籽率降低,棒三叶比其上部及下部叶片对产量分别多贡献4.08个百分点、15.79个百分点.棒三叶效应最大,其上部叶片又大于下部叶片.期
2、刊名称】陕西农业科学年(卷),期】2022(064)007【总页数】5页(P6-10)【关键词】创玉198;棒三叶;叶面积;光合强度;叶绿素含量;单株干物质重【作者】许海涛;许波;王友华;王成业【作者单位】驻马店市农业科学院河南玉米产业技术体系驻马店综合试验站,河南驻马店463000;驻马店市农业科学院河南玉米产业技术体系驻马店综合试验站,河南驻马店463000;驻马店市农业科学院河南玉米产业技术体系驻马店综合试验站,河南驻马店463000;驻马店市农业科学院河南玉米产业技术体系驻马店综合试验站,河南驻马店463000正文语种】中文玉米棒三叶为果穗叶及果穗上下两叶。玉米叶片是光合作用最关键的组
3、织器官，光合物质的主要生产源，玉米叶片经过光合作用进行干物质积累，玉米产量的凹凸与叶片光合效率、光合面积和光合时间相关12。而玉米棒三叶具有最大叶面积，最长功能期，较高叶绿素含量，最强光合作用，与玉米籽粒形成时期相同步，相同时期内光合作用产物形成最多，具备高光效内在条件3。棒三叶酶活性较强，具有把养分成分就近输送到玉米穗的功能，利于玉米籽粒发育形成，对玉米产量的形成贡献最大4。白永新等5争辩认为玉米自交系棒三叶穗位叶最长，上位叶最宽，但棒三叶之间叶面积差异不大，而对玉米产量的贡献达70%左右。陈岭等6从生理生化特性和形态特征进行分析，叶片是光合作用主要场所,而其中叶片棒三叶的作用最大。赵可夫7
4、和张凤路等8争辩表明玉米叶片的大小和不同层次分布直接影响穗粒好坏和产量凹凸，适宜叶面积是创建高光效群体提高玉米产量的重要因素。20世纪60年月,有关玉米光合速率问题开头多方面的争辩,随着光合测定仪器不断进展，近年来对玉米叶龄、叶位的光和作用方面也进行了多方面试验分析910。但有关玉米棒三叶对夏玉米光合特性、籽粒发育方面的争辩报道甚少，笔者通过玉米棒三叶对夏玉米光合生理特性、籽粒发育及对产量性状的影响争辩，改善玉米栽培技术，使其更有益于高光合效能叶片的形成，通过叶片光合力气来提高玉米单位产量，为高光效玉米育种供应理论依据。1材料与方法试验材料2022年试验支配在驻马店市农业科学试验站，前茬作物为
5、小麦，质地为粘壤，肥力中上等。用于试验肥料种类为N含量46%尿素、P2O5含量16%过磷酸钙和K2O含量60%氯化钾。试验玉米品种为创玉198，由驻马店市农业科学院玉米研究所供应。试验设计试验接受随机区组排列，行长10m，行距0.67m,6行区，小区面积40.2m2,密度6.75万株hm-2，3次重复。于6月5日播种，6月12日出苗。播种前施尿素225kghm-2，底施40%，拔节期60%;过磷酸钙75kghm-2，氯化钾150kghm-2，一次性施入作为底肥。笔者试验通过对玉米进行不同层位去叶来争辩棒三叶的影响，各处理吐丝期选取生长基本全都植株进行人工套袋,花丝基本完全长出后再统一去袋,通过
6、人工关心进行充分授粉，授粉后2d进行去叶处理，试验设5个处理：T1不去叶(CK)、T2去棒三叶以上至顶叶、T3去棒三叶，即果穗叶及其上下叶、T4去棒三叶以下至最下叶、T5去全叶。试验管理技术措施同当地一般大田生产相全都。1.1 测定项目与方法棒三叶面积的测定，接受长宽系数法，叶片最长值与最宽值乘积再乘以折算系数0.75，去叶时测定去叶叶面积和单株全叶叶面积。去叶同时对光合强度进行测定，用LI-6400XT便携式红外线CO2分析仪田间进行闭路式活体测定，选在晴好天气光照相对稳定时段(10:00-12:00)进行11。叶绿素含量的测定，去叶时同时用打孔器实行确定数量叶面积，用丙酮提取后再用分光光度
7、计测定12。吐丝之前选取玉米植株生长全都且没有病害的50株进行人工套袋，完全吐丝后人工进行授粉12次，从第1次授粉第15天始，每相隔7d取样1次，每次取5穗,105C杀青20min,80C下烘干至恒重，称量千粒重。授粉后25d、35d、45d、55d取样5株室内自然风干后对其单株干物质重进行测定。成熟期各小区选取有代表性的植株10株收获自然晾晒风干后对穗长、秃尖长、穗行数、穗粒数、千粒重、出籽率、籽粒败育率进行室内测定,败育率为败育粒数占总粒数的百分比13,实收3行进行测产。2结果与分析2.1棒三叶对夏玉米光合叶面积的影响叶面积对玉米籽粒源库关系中库的形成起准备性作用，参加籽粒灌浆，其中叶面积
8、大小影响到玉米的籽粒充实度14，直接影响到玉米的光合力气与产量，是创建高光效玉米群体实现高产重要指标15。由图1可知：玉米植株不同部位叶片叶面积差异显著，处理T3棒三叶叶面积最大为2984.9cm2，占全株叶面积44.92%,其次是处理T4棒三叶之下叶片、T2棒三叶之上叶片，分别为2659.0cm2、1790.4cm2，分别占全株叶面积的39.02%、26.37%。玉米棒三叶之下叶片对玉米生育初期形态养分体形成具有重要作用，但由于上中部叶片交互遮光，转变棒三叶之下叶位的光照条件，导致此处郁弊受光率降低，通风透光条件较差，叶片易于老化，光合生产量下降；棒三叶之上叶片虽生活力较强，但叶龄很短，叶面
9、积小，光能效应的贡献也较低；而棒三叶具有较大的叶面积，通风透光性强，功能期较长，光合效率高，对玉米产量的形成作用最大。图1棒三叶对夏玉米光合叶面积的影响注：不同小写字母表示5%差异水平,下图同。2.2棒三叶对夏玉米光合强度的影响由图2可知：不同处理间光合强度具有明显差异，玉米叶片在植株中所处的位置不同其光合强度也不尽相同。处理T3（去棒三叶片）去除的叶面积最大，而剩余叶片光合强度则最低0.046mgcm-2h-1,与T1（全叶）相比1cm21h内少同化CO20.009mg，降低了16.36%，而处理T2（去除棒三叶之上叶片）、T4（去除棒三叶之下叶片）剩余叶片光合强度分别为0.050.0.05
10、2mgcm-2h-1,与对比T1相比1cm21h内分别少同化CO20.005mg、0.003mg，分别降低了9.09%、5.45%，棒三叶之下叶片虽比其上部叶片叶面积较大，但由于中上部叶片交互遮荫，影响到其下部叶片光照强度从而导致光合强度降低。棒三叶对玉米光合强度的贡献比上部叶片、下部叶片分别增加了7.27个百分点、10.91个百分点，棒三叶光合强度大于之其上叶片光合强度，其下光合强度最低，但其上部与下部叶片光合强度差异不显著。这与棒三叶叶面积大，通风透光好，功能期长有关，并且与其对玉米产量降低趋势基本全都。2.3 图2棒三叶对夏玉米光合强度的影响棒三叶对夏玉米叶绿素含量的影响叶绿素对光能具有
11、转化和储存的功能，叶片经叶绿体把二氧化碳和水通过光能转化成为有机物质，并且释放出氧气1，叶绿素含量是叶片重要生理活性变化生理指标之一，衡量光合作用特性的重要因素15。由图3可知：不同处理去叶部分叶绿素含量差异明显，处理T3所去棒三叶叶素绿含量最大为3.76mgg-1,是全株叶片平均叶绿素含量的144.06%，其次是处理T2去棒三叶之上部分叶绿素含量、处理T4棒三叶之下部分叶绿素含量分别为2.95mgg-1、1.79mgg-1,分别是全株叶片平均叶绿素含量的111.02%、68.06%。棒三叶叶绿素含量比其之上及之下叶片叶绿素含量分别增加0.81mgg-1、1.97mgg-1,分别增加了27.4
12、6%、110.06%，玉米叶绿素含量的多少直接影响到光合强度，并进一步影响到对玉米产量贡献的大小。图3棒三叶对夏玉米叶绿素含量的影响棒三叶对夏玉米籽粒灌浆积累的影响由图4可知：不同处理玉米籽粒灌浆积累趋势基本全都千粒重慢慢增加，授粉后42d内增长较快，但不同处理间不同时期增长幅度不尽相同。玉米不同部分去叶对千粒重有不同程度的降低，表现出显著差异，棒三叶及其之上部、之下部叶片明显影响玉米籽粒发育形成。从授粉后第15天始至第55天，T3去棒三叶处理千粒重均低于对比T1,降低32.3-116.2g，降低幅度达34.33%46.20%。授粉后55dT3去棒三叶处理、T2去棒三叶之上部叶片、T4去棒三叶
13、之下部叶片处理的千粒重分别为217.1g、248.3g、3015.g，比对比T1分别降低了34.33%、24.89%、8.80%，而处理T4全去叶处理则比对比T1降低50.39%，棒三叶对籽粒灌浆积累比其上部叶片及下部叶片分别多贡献了9.44个百分点、25.53个百分点。授粉后2d去叶正是玉米籽粒形成时期，去叶导致养分亏欠，致使灌浆积累量削减，造成千粒重严峻降低，进一步影响到玉米产量的形成。棒三叶对夏玉米单株干物重的影响玉米的生长发育就是同化物质慢慢积累的过程，干物质积累成为籽粒产量生成的重要物质基础，也直接影响到玉米最终产量水平的凹凸15。玉米授粉后整个灌浆期间，棒三叶及其之上、之下叶片对单
14、株干物质的积累差异显著，与对比T1不去叶处理相比，其影响程度为T5去全叶T3去棒三叶丁2去棒三叶之上叶片T4去棒三叶之下叶片。玉米不同部分叶片以棒三叶对单株干物重降低最大，授粉后25d、35d、45d、55d处理T3单株干物重分别为94.4g株-1、126.0g株-1、169.3g株-1、192.7g株-1,比对比T1分别降低了49.25%、49.35%、44.47%、44.56%，授粉后25-35d期间，棒三叶显著影响玉米单株干物质的积累，影响到干物质向玉米籽粒转移，以致使千粒重严峻降低。而T2棒三叶之上叶片、T4棒三叶之下叶片授粉后25d、35d、45d、55d使玉米单株干物重与对比T1相
15、比分别降低了27.80%、30.31%、26.01%、24.54%；15.75%、22.79%、19.81%、17.84%，授粉后55d灌浆临结束时棒三叶比其之上及之下叶片对玉米单株干物重多贡献20.02个百分点、26.72个百分点。图4棒三叶对夏玉米籽粒灌浆积累的影响图5棒三叶对夏玉米单株干物重的影响棒三叶对夏玉米产量性状的影响由表1可知：玉米授粉后处理T2去棒三叶之上叶片、T3去棒三叶、T4去棒三叶之下叶片、T5全去叶片与对比相比均有所降低，除T5处理穗长差异最为显著外，T2、T3、T4无明显差异，棒三叶、棒三叶之上叶、棒三叶之下叶对穗长无影响，玉米穗的快速生长发育关键时期为吐丝前后，授粉
16、后2d对棒三叶等进行处理时玉米穗基本已成型，因此后期对穗长影响很小，而穗行数也没表现出明显差异。各处理对秃尖长、穗粒数、千粒重、出籽率、败育率和产量则表现出显著差异，T3去棒三叶处理严峻影响到玉米籽粒的生长发育，穗粒数降低，千粒重下降，出籽率减小，败育率增加导致秃尖变长，产量明显下降，与对比T1相比，穗粒数降低了22.06%，千粒重下降了18.91%，出籽率减小5.9个百分点，败育率增加27.2个百分点，秃尖增加1.58cm，增加了277.19%，产量下降了24.29%。T2去棒三叶之上叶片、T3去棒三叶之下叶片处理与对比T1相比，秃尖长分别增加了236.84%、42.11%，穗粒数分别降低了10.30%、5.03%，千粒重分别下降了6.62%、4.64%，出籽率分别减小2.6个百分点、1.7个百分点，败育率分别增加了21.3个百分点、9.7个百分点，产量分别下降了20.21%、8.50%。棒三
