夏玉米不同部位根系對葉片光合特性及產(chǎn)量形成的調(diào)控作用.pdf

1、本試驗于2014~2016年在山東農(nóng)業(yè)大學(xué)黃淮海玉米技術(shù)創(chuàng)新中心和作物生物學(xué)國家重點實驗室進行。以高產(chǎn)玉米品種鄭單958（ZD958，淺根型）和登海661（DH661，深根型）為試驗材料，分大田試驗與溫室試驗兩部分進行。大田試驗中，于大喇叭口期（V12），分別在種植行方向上，距離植株中心兩側(cè)10 cm（T-10）、20 cm（T-20）、30 cm（T-30）處垂直斷根，斷根深度為60 cm，以不斷根作為對照（CK）。溫室試驗中，于大喇

2、叭口期，分別在植株兩側(cè)，距離植株中心10 cm（T-10）、15 cm（T-15）、20 cm（T-20）處垂直斷根，斷根深度為60 cm，以不斷根作為CK。大田試驗研究不同部位側(cè)向垂直斷根對玉米產(chǎn)量形成階段葉片光合特性及產(chǎn)量的影響。溫室試驗研究不同部位側(cè)向垂直斷根后短時間內(nèi)玉米葉片光合性能的變化。通過兩個試驗來觀測不同部位根系對玉米光合特性及產(chǎn)量形成的調(diào)控作用，明確不同根系構(gòu)型玉米品種不同部位根系對產(chǎn)量形成的貢獻率，為篩選玉米水氮吸收

3、的理想根型，提升產(chǎn)量與肥水利用效率提供理論依據(jù)。主要研究結(jié)果如下：
　　1．不同距離側(cè)向垂直斷根對不同根系構(gòu)型夏玉米玉米品種根系的影響
　　DH661根系主要集中分布在距離植株中心0~10 cm范圍內(nèi)，相對于ZD958根系在橫向上分布更為緊縮。在距離植株中心10 cm、20 cm處斷根，DH661根干重分別下降16.82％、7.52%；根長下降30.45%、8.83%；根表面積下降31.26%、6.15%；根系體積33.56

4、%、8.51%。對ZD958在距離植株中心10 cm、20 cm處斷根后，根干重分別下降24.81%、13.12%；根長下降48.83%、37.12%；根表面積下降46.15%、35.65%；根系體積43.51%、34.03%。在距離植株10 cm及20 cm處垂直斷根處理對DH661去除的根系的比例顯著小于ZD958。
　　2．不同距離側(cè)向垂直斷根對不同根系構(gòu)型夏玉米玉米品種光合特性的影響
　　側(cè)向垂直斷根降低了玉米各生育

5、時期的葉面積指數(shù)（LAI）、葉綠素含量、凈光合速率（Pn）、氣孔導(dǎo)度（Gs）、蒸騰速率（E）以及生育前期胞間二氧化碳濃度（Ci），增加了生育后期Ci。各指標(biāo)的變化幅度與斷根距離及品種有關(guān)，斷根處距離植株中心越近，各指標(biāo)的變化幅度越大，斷根部位相同，對ZD958的影響要大于DH661。斷根后較短的時間內(nèi)，葉片Pn、Gs、E下降，Ci上升，PSII供受體側(cè)性能下降，吸收捕獲的光能及用于電子傳遞的光能均下降，其下降的幅度隨斷根距離的靠近而上升

6、。隨時間推移，斷根所造成的光合性能下降得到一定程度的恢復(fù)，但仍低于 CK，其恢復(fù)所需時間及所能恢復(fù)的程度與斷根程度有關(guān)，斷根位置越靠近植株中心，恢復(fù)時間越長，可恢復(fù)程度越低。
　　3．不同距離側(cè)向垂直斷根對不同根系構(gòu)型夏玉米玉米品種營養(yǎng)狀況的影響
　　不同距離側(cè)向垂直斷根降低了植株的 N、P、K積累量以及葉片氮素積累量，造成花后葉片氮素轉(zhuǎn)移量增加。R6期，DH661的T-20處理總N、P、K積累量較CK分別下降9.45%、2

7、0.19%、14.67%，T-10分別為13.92%、22.19%，27.64%。ZD958的T-20分別為9.45%，20.19%，14.67%；T-10分別為22.54%、21.61%、30.45%。斷根加劇了從VT期至R6期兩品種葉片的氮素輸出，兩品種均表現(xiàn)為T-10>T-20>T-30>CK。同時，斷根影響了根系對于土壤的N、P、K吸收利用狀況，根系對土壤中N、P、K的提取作用減弱，土壤殘留養(yǎng)分含量升高。
　　4．不同距離

8、側(cè)向垂直斷根對不同根系構(gòu)型夏玉米玉米品種葉片水分狀況的影響
　　斷根影響了葉片的水分狀況，VT、R3期DH661的T-30、T-20、T-10葉片相對含水量相對于CK分別下降1.56%、2.10%，11.21%、12.99%，13.68%、15.00%；ZD958的T-30、T-20、T-10相對于CK分別下降6.90%、7.33%，13.44%、18.11%，17.33%、19.34%。VT、R3期DH661的T-30、T-20

9、、T-10葉片水勢下降相對于CK分別下降8.52%、2.95%，11.82%、22.29%，29.40%、31.12%；ZD958的T-30、T-20、T-10分別下降6.80%、9.14%，13.35%、19.67%，22.95%、22.44%。去除的根系越多，葉片水分虧缺越嚴(yán)重，且同一距離處斷根，使ZD958水分虧缺比DH661更為嚴(yán)重。
　　5．不同距離側(cè)向垂直斷根對不同根系構(gòu)型夏玉米玉米品種生物量及產(chǎn)量的影響
　　距

10、離植株中心不同距離處側(cè)向垂直斷根降低了玉米的生物量及產(chǎn)量，其降低幅度受斷根距離的影響，距離越遠，影響越小。兩年中DH661的T-20處理的總生物量、籽粒產(chǎn)量分別較CK下降了7.36%、4.64%和6.05%、5.02%；T-10處理分別下降了11.84%、9.81%和11.01%、10.72%。ZD958的T-20分別較對照CK下降了10.66%、9.11%和9.92%、8.14%；T-10分別為16.00%、13.37%和14.72%