地力與栽培模式對(duì)夏玉米冠層結(jié)構(gòu)及生理特性的影響.pdf

1、本試驗(yàn)于2013-2014年在山東省大汶口鎮(zhèn)東武村和山東農(nóng)業(yè)大學(xué)作物生物學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。選用鄭單958為試驗(yàn)材料，在高、低兩種地力水平下，設(shè)置超高產(chǎn)栽培(SH)、高產(chǎn)高效栽培(HH)、農(nóng)民習(xí)慣栽培(FP)、不施肥(N0P0K0)、不施氮肥(N0)、不施磷肥(P0)、不施鉀肥(K0)7種栽培管理模式，研究不同的地力與栽培模式對(duì)夏玉米冠層結(jié)構(gòu)及生理特性，為在不同地力條件下尋找適宜的施肥措施，創(chuàng)建超高產(chǎn)、高產(chǎn)高效冠層結(jié)構(gòu)提供理論指導(dǎo)。主

2、要研究結(jié)果如下:
　　1.地力與栽培模式對(duì)夏玉米冠層結(jié)構(gòu)的影響
　　高地力較低地力條件下夏玉米株高、穗位高升高，莖粗減小，但基部第2節(jié)間長度縮短;高地力條件下葉向值表現(xiàn)為上部葉層高于穗位葉層高于下部葉層，低地力條件下各葉層差異不大;開花前高地力條件下葉面積指數(shù)增長更快，R4期之后，葉面積指數(shù)下降更快;葉面積高值持續(xù)期(LAI≥5)高地力SH平均為54d、HH平均48d，低地力SH為56d、HH為51d，F(xiàn)P和N0P0K0全生

3、育期均未達(dá)到LAI≥5;從開花期到蠟熟期，高地力條件下下部葉層LAI下降較高，至乳熟期下部葉層同穗位葉層葉面積指數(shù)權(quán)重并重，低地力條件下下部葉層LAI權(quán)重仍較高;高、低地力條件下夏玉米全生育期光合勢、花前及花后光合勢比例差異較小;開花期穗位葉層、乳熟期冠層底部透光率均表現(xiàn)為高地力高于低地力且各處理表現(xiàn)較為一致;
　　不同栽培模式相比，SH、HH較FP株高、穗位高升高，基部第2節(jié)間長度縮短，莖粗較N0P0K0顯著增粗;SH、HH上部

4、葉層葉夾角小而葉向值大，穗位葉層葉夾角和葉向值均較小，下部葉層葉傾角較大而葉向值較小;蠟熟期之前LAI表現(xiàn)為SH＞HH＞FP＞N0P0K0;全生育期光合勢SH較FP、N0P0K0高34.4％、42.6％，HH較FP、N0P0K0高35.6％、43.9％;開花期SH、HH冠層透光率顯著低于FP、N0P0K0，蠟熟期各處理冠層底部透光率升高，但SH、HH較FP、N0P0K0仍較低，HH顯著低于FP、N0P0K0。
　　缺素處理顯著影響

5、HH栽培模式的冠層結(jié)構(gòu)，高地力條件下各營養(yǎng)元素對(duì)HH的影響大小表現(xiàn)為N＞P＞K，低地力條件下表現(xiàn)為N＞K＞P。
　　2.地力與栽培模式對(duì)夏玉米光合特性的影響
　　高地力條件下Chl.a和chl.b含量前期增速快于低地力，后期下降速率低于低地力。Caro.含量在高地力條件下隨生育進(jìn)程不斷增高，低地力條件下caro.增高幅度較小，R2后SH、FP降低;不同地力下夏玉米光合及氣體交換參數(shù)發(fā)展態(tài)勢一致，但在高地力條件下Pn在開花和乳

6、熟期高于低地力，Gs隨著生育期下降速率快，Ci增長速率變慢。低地力條件下夏玉米Fv/Fm整體低于高地力相同處理，且處理間差異減小，生育期間變化幅度減小。在高地力條件下，SH、HH qP隨生育進(jìn)程先增高后降低，F(xiàn)P、N0P0K0隨生育進(jìn)程下降，且乳熟至蠟熟期下降迅速;在低地力條件下各栽培模式均表現(xiàn)為先增高后降低趨勢。開花期到乳熟期、乳熟期到蠟熟期葉綠體數(shù)在高地力條件下下降16％、13％，低地力條件下下降11％、4％，基粒數(shù)下降13％、18

7、％和14％、15％，片層數(shù)下降7％、24％和39％、22％。
　　SH、HH、FP較N0P0K0均顯著提高了低地力條件下夏玉米葉片中光合色素的含量;SH、HH光合酶活性各時(shí)期均顯著高于N0P0K0;高地力條件下SH、HH處理Pn均高于FP、N0P0K0，在低地力條件下HH栽培模式Pn高于其他處理，SH栽培模式同F(xiàn)P差異不大;Gs隨生育期變化同Pn表現(xiàn)一致;SH、HH栽培模式在高地力條件下Ci低于FP、N0P0K0，而在低地力條件下

8、，花后HH顯著低于其他栽培模式。乳熟期SH、HH、FP最大光化學(xué)效率均顯著高于N0P0K0，且SH、HH上升幅度較大，達(dá)5.6％、7.3％;NPQ高地力條件下SH、HH、FP較N0P0K0低18.2％、18.3％、7.3％。低地力條件下為25.2％、36.9％、18.4％;實(shí)際光化學(xué)效率高地力條件下SH、HH、FP較N0P0K0高20.3％、17.4％、21.6;低地力條件下，開花至臘熟為11.9％、22.3％、12.7％;高地力條件下

9、SH、HH、FP較N0P0K0 qP高12.7％、11.6％7.0％，低地力條件下高9.8％、12.7％、7.1％。不同栽培模式間葉綠體超微結(jié)構(gòu)差異在開花期最顯著，乳熟、臘熟期差異減小，其中SH、HH、FP葉綠體數(shù)較N0P0K0高11.5％、12.5％、8％，差異性顯著，基粒數(shù)高34％、22.5％、20.5％，差異性顯著，片層數(shù)僅SH同N0P0K0差異顯著。
　　HH同N0、P0、K0相比，缺氮處理顯著降低了高、低地力條件下chl

10、.a+b的含量、高地力條件下caro.含量和RuBPCase、 PEPCase活性;缺素后夏玉米Pn降低，P0、K0處理在高地力條件下乳熟期和蠟熟期Gs升高;P0、K0處理顯著提高夏玉米Ci，N0處理Ci降低。缺素處理顯著降低了各處理Fv/Fm，氮肥影響最大，平均降低2.4％，其次是磷、鉀肥，平均降低1.4％，0.8％;高、低地力條件下qP值均表現(xiàn)為N0＜P0＜K0＜HH;N0在高、低地力條件下NPQ分別升高12.9％、36.7％。

11、r>　　3.地力與栽培模式對(duì)夏玉米葉片衰老特性的影響
　　高地力水平下，夏玉米SOD活性呈生育前期較低，開花至R2迅速升高，低地力條件下從V9開始SOD活性隨著生育進(jìn)程持續(xù)增高，反映出低地力水平下夏玉米葉片的衰老較早;生育后期較高的SOD活性反映出高地力條件下夏玉米葉片對(duì)過氧陰離子的清除能力較強(qiáng)。低地力較高地力各處理間POD活性差異更大，隨著地力的升高，栽培模式對(duì)夏玉米POD活性的影響減小。高地力較低地力MDA含量較低，且推遲了M

12、DA最高值出現(xiàn)的時(shí)間，迅速上升期上升速率較低。
　　VT-R4時(shí)期SH、HH栽培模式較FP、N0P0K0，SOD活性較高;全生育期POD活性HH＞SH＞FP＞N0P0K0; CAT活性SH、HH同F(xiàn)P差異較小，同N0P0K0差異顯著;MDA含量高、低地力條件下不同栽培模式間均表現(xiàn)為N0P0K0最高，其次是FP，SH、HH較低。SH、HH栽培模式提高了夏玉米葉片中衰老酶的活性，提高了保護(hù)酶系統(tǒng)的活性，抑制了MDA的產(chǎn)生，保護(hù)了細(xì)胞膜

13、系統(tǒng)的完整性。
　　高地力條件下N0處理，低地力條件下N0、K0處理SOD活性顯著低于HH;高、低地力條件下POD活性、CAT活性均表現(xiàn)為N0最低，其次是K0處理，P0較HH處理POD活性下降較少;MDA含量N0最高，其次是K0，P0影響最小。
　　4.地力與栽培模式對(duì)夏玉米產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響
　　同一栽培模式下高地力條件下產(chǎn)量均高于低地力5.81％。高、低地力條件下FP、HH、SH與N0K0P0相比平均增產(chǎn)20.

14、59％、30.50％、34.34％和29.69％、40.40％、45.87％，增產(chǎn)幅度逐漸升高，低地力田塊的增產(chǎn)幅度顯著大于高地力田塊。說明低地力田塊適當(dāng)增加肥料投入和分次施肥可提高玉米增產(chǎn)潛力。
　　處理間產(chǎn)量表現(xiàn)為SH＞HH＞FP＞N0P0K0。與FP比較，HH、SH處理平均增產(chǎn)8.24％和11.93％，而穗粒數(shù)及千粒重等產(chǎn)量構(gòu)成因素均表現(xiàn)出FP＞HH、SH(P＜0.05)，說明增加種植密度能直接有效地提高夏玉米產(chǎn)量。