【正文】
與葉面積的關(guān)系圖2不同品種的葉面積變化動(dòng)態(tài) Changes of leaf area at different growing stages of different varieties 單葉面積及其干重在不同葉位的差異 圖3 各品種不同葉位葉面積 The leaf area in whole growth stages at different positions of different varieties圖4 各品種不同葉位葉片干重 The dry weight of leave at different leaf positions of different varieties在圖3中,將穗位葉定為0葉位,負(fù)值為穗位以下葉片,穗位以上為正值。對(duì)各品種不同的葉位在成熟期時(shí)單葉干重進(jìn)行比較得,相同位置各品種間葉片的干重差異極其顯著,然而單葉面積與總體趨勢(shì)基本相同。平展型品種與緊湊型品種存在很大差異,前者較為平緩而后者峰形陡峭。早期平展型品種葉片干物質(zhì)成熟期在穗位葉的分配比例低于近代緊湊型品種。品種間相同位置單葉面積比較得,穗位下葉片面積AD顯著高于其余各品種,而穗位上葉面積較??;其他品種穗位以上各葉面積顯著高于XY。對(duì)各品種不同葉位葉面積進(jìn)行比較得,隨著葉位的升高玉米植株單葉面積逐漸增大,達(dá)其最大值之后有所下降,各個(gè)品種葉面積變化呈現(xiàn)單峰曲線并且總體趨勢(shì)相同。葉片的葉面積及其干重對(duì)玉米產(chǎn)量的形成有重要的作用并且因葉位的不同而異。比較不同品種穗位,緊湊型品種較平展型穗位相對(duì)位置偏高而早期平展型品種穗位在植株中間部位。 光合葉面積的變化動(dòng)態(tài)及分析葉片是玉米的重要器官其決定玉米的光合產(chǎn)量,玉米光合產(chǎn)物的積累決定于葉片的大小及持續(xù)綠色時(shí)間長短。對(duì)各品種進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)成熟期光合葉面積均有所下降但程度存在差異,BH僅為峰值1/6;YD和XY分別比其峰值減少了61%、56%;ZD降至拔節(jié)期的水平,比峰值減少了約40%;JD和AD成熟期光合葉面積是峰值的2/3。由上述數(shù)據(jù)可得JD和AD持續(xù)綠色葉片時(shí)間最長。對(duì)各品種單株光合葉面積的動(dòng)態(tài)變化分析(圖2)可得,盡管品種不同但其光合葉面積變化總趨勢(shì)呈單峰曲線:從出苗開始緩慢增長,到吐絲期達(dá)到峰值,此后開始下降。其表現(xiàn)也因品種而異,平展型品種早期階段葉面積普遍較大,品種間葉面積差異較?。粡膿芄?jié)期至吐絲后籽粒成熟時(shí)品種間差異逐漸增大,到吐絲期除YD外,其他品種間差異達(dá)顯著水平;吐絲后籽粒成熟時(shí)品種間差異達(dá)極顯著水平由光合葉面積的下降速度不同所導(dǎo)致。 葉鞘在不同葉位的干重的差異分析不同品種不同葉位葉鞘干重可知(見圖5),差異達(dá)到顯著水平。穗位葉鞘干重從大到小依次為:YDADZDXYJDBH, XY和YD顯著高于其他品種,說明成熟期近代緊湊型品種葉鞘干物質(zhì)分配更加集中于穗位等中部葉片。圖5 各品種不同葉位葉鞘干重 dry weight of leave sheath at different leaf positions of different varieties 圖6各品種地上不同節(jié)位節(jié)間長度Fig. 6The length of aboveground internodes at different positions of different varieties圖7各品種成熟期地上不同節(jié)位節(jié)間干重 The dry weight in mature stage of aboveground internodes at different positions of different varieties將地上部不同節(jié)位的成熟期干重和其節(jié)間長度對(duì)比分析(圖7)。在圖6中,定穗位節(jié)間為0葉位,穗位以下節(jié)間為負(fù)值,穗位以上為正值。比較成熟期不同節(jié)位的節(jié)間干重,各品種趨勢(shì)基本一致,從基部莖節(jié)開始干重隨節(jié)位升高而逐漸降低。早期平展型品種基部莖節(jié)干物質(zhì)分配比例顯著低于近代緊湊型品種。比較品種間莖部地上節(jié)數(shù)的差異,地上莖節(jié)數(shù)JD最多,為16節(jié),XY最少為11節(jié),其余為BH、ZD、AD 15節(jié),YD 12節(jié)。玉米品種地上節(jié)數(shù)隨品種的更替呈減少趨勢(shì)。通過對(duì)同一植株不同節(jié)位的節(jié)間長度比較得,YD的節(jié)間長度呈始終增長趨勢(shì),隨節(jié)位升高而逐漸增長,至最頂部莖節(jié)達(dá)到最大值,而其他5品種植株節(jié)間長度呈單峰曲線,至穗下莖節(jié)節(jié)間長度達(dá)峰值,自下而上隨節(jié)位升高而增大,穗位以上節(jié)間長度縮短。 根冠比及地下干物質(zhì)總量根冠比是指植物地下部分與地上部分的鮮重或干重的比值。它的大小反映了植物地下部分與地上部分的相關(guān)性,根系越發(fā)達(dá)越容易從土壤中吸收營養(yǎng)供地上部分生長發(fā)育。圖8可知,6個(gè)試驗(yàn)品種根冠比表現(xiàn)不同:隨年代遞進(jìn)近代緊湊型品種間差異達(dá)到顯著水平,根冠比降低;早期平展型品種間差異未達(dá)到顯著水平(P=)。 圖8 不同品種的根冠比 The rootshoot ratio of different varieties對(duì)6個(gè)品種單株成熟期地下干物質(zhì)積累量比較(圖9)。由圖9看出,各品種地下干物質(zhì)積累量呈單峰曲線式樣,早起平展型品種呈升高趨勢(shì)近代緊湊型品種呈降低趨勢(shì),各年代品種地下干物量(根系+根莖)差異達(dá)極顯著水平(P) 。 圖9不同品種地下干物質(zhì)積累量的差異 Difference of underground dry weight in different varieties 經(jīng)濟(jì)系數(shù)充足灌水條件下隨著品種的更替各品種的經(jīng)濟(jì)系數(shù)呈升高趨勢(shì),經(jīng)濟(jì)系數(shù)在早期平展型品種間差異未達(dá)到顯著水平,表現(xiàn)較低水平;近代緊湊型品種經(jīng)濟(jì)系數(shù)隨年代遞進(jìn)顯著升高,品種間差異達(dá)到顯著水平。圖10 不同品種經(jīng)濟(jì)系數(shù)的差異 Harvest index of different varieties3討論絕大部分玉米干物質(zhì)積累來自抽雄開花后的光合生產(chǎn)[811],開花后“源”的供應(yīng)能力和同化產(chǎn)物的運(yùn)輸狀況[12]體現(xiàn)在玉米成熟期干物質(zhì)的積累和定量分配。本研究認(rèn)為,玉米品種單株干物質(zhì)積累總量隨年代的遞進(jìn)無顯著規(guī)律,但與植株后期的光合葉面積呈顯著正相關(guān)性(R=),這與劉開昌等[13]的研究結(jié)果一致。在特定栽培措施下,源、庫相互作用、相互制約影響經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的形成[14]。因此,協(xié)調(diào)莖、葉與果穗各部分干物質(zhì)在玉米生育后期的分配,促進(jìn)物質(zhì)向生殖器官轉(zhuǎn)運(yùn)從而提高產(chǎn)量。本研究表明,1980s后緊湊型品種成熟期莖、葉、鞘干重占總干物重比例逐漸降低,且平均值較1950s1970s玉米品種低,說明1950s1970s我國玉米品種生育后期光合產(chǎn)物向籽粒的轉(zhuǎn)運(yùn)效率仍較低,但早期改良在一定程度上提高了莖稈的抗倒能力,1980s后玉米品種中先玉335三者之和僅占地上部植株的35%,干物質(zhì)高效轉(zhuǎn)移雖然使產(chǎn)量增加但莖稈變得脆弱從而增加了倒伏的風(fēng)險(xiǎn)。通過近年來玉米育種的發(fā)展對(duì)農(nóng)藝性狀改變和株型改良提高了玉米的產(chǎn)量,然而倒伏成為制約高產(chǎn)的重要因素,因此,今后如何減少倒伏的發(fā)生優(yōu)化栽培措施成為進(jìn)一步獲得高產(chǎn)的關(guān)鍵。孫慶泉[15]、王空軍[16]等曾就不同年代玉米種質(zhì)更替過程中根系質(zhì)量進(jìn)行系統(tǒng)研究,認(rèn)為隨著年代的變化各代表品種的根系質(zhì)量是逐漸優(yōu)化,這為高效的水肥吸收和滿足地上部莖葉和果穗器官的營養(yǎng)需求打下了基礎(chǔ)。而本研究發(fā)現(xiàn),1950s以來我國玉米品種根系發(fā)達(dá)程度呈先增后減的趨勢(shì)1980s是分界線,在前期根冠比增加后期減小。這說明像鄭單958和先玉335這類當(dāng)代的高產(chǎn)品種在根系生理系統(tǒng)中更為優(yōu)化了,減少了根系的冗余[17]。通過本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),隨著年代的推進(jìn),玉米品種光合產(chǎn)物向籽粒的轉(zhuǎn)移能力逐漸增強(qiáng),為高產(chǎn)的形成奠定了基礎(chǔ);此外近代品種根系的優(yōu)化又減少了“冗余”根系生長對(duì)干物質(zhì)的消耗,在水分利用和干物質(zhì)分配上具有開源節(jié)流的優(yōu)勢(shì),為高產(chǎn)提供了理論依據(jù)。 參考文獻(xiàn):[1] [J].中國農(nóng)業(yè)1982,15(1):3237.[2] [J].玉米科學(xué),1992, (創(chuàng)刊號(hào)):915.[3] Tollenaar M,Daynard of Sourcesinkration on drymatter accumulation and leaf senesece of Sci,1982,62:855[4] 胡昌浩,董樹亭,王空軍,[J].玉米科學(xué),1998, 6(3): 49531[5] Ottariano E, CamussiA. Phenotypic and genetic relationships between yield ponents inmaize[J]. Euphytica, 1981, 30: 6016091[6] [J].玉米科學(xué), 1994, 2(1):48531[7] 陳國平,王榮煥,[J].玉米科學(xué), 2009, l7(4): 89931[8] 樊修武,池寶亮,[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2011,(21):5760.[9] 唐永金,陳見超,[J].玉米科學(xué),1999,7(3):6267.[10] 馬赟花,薛吉全,張仁和,[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué),37(3):3640.[11] 戴明宏,趙久然,楊國航,[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2011,44(8):15851595. [12] 周均湖,李素真,王秋云,[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué),2006,(4):1315.[13] 劉開昌,董樹亭,趙海軍,[J].作物學(xué)報(bào), 2009, 35(9): 16621671. [14] 高小麗,孫健敏,高金鋒,[J].作物學(xué)報(bào), 2009,35(9):17151721.[15] 孫慶泉,胡昌浩,董樹亭, (05):641645.[16] 王空軍,鄭洪建,劉開昌,[J].植物生態(tài)學(xué)報(bào),2001,25(04):472475.[17] 張大勇,[J].,24(03):383384.