密度对不同类型玉米源库关系及产量的调控

通过对不同类型玉米品种在4个不同生态条件下的密度定额试验发现,随着密度的增加,群体库源也随着增加,但两者增加幅度不同,群体库的增加幅度超过群体源的增加幅度。高密度下群体源不足是产量提高的主要限制因素。保证一定总粒数,增加吐丝后干物质积累量,提高成粒率,强源促库是玉米高产的关键。     

不同株型玉米物质生产和群体库源特征的研究

玉米产量与吐丝期至成热期干物质积累量和这一阶段群体库源特征密切相关。紧凑型玉米比平展型玉米，吐丝至成熟期的于物质积累量高３０８７．６－４５２５．５ｋｇ／ｈｍ￣２，群体库容量大（１３２２．６－１５１６．８ｇ／ｍ￣２），源供应能力强（１０７３．０－１１６８．８ｇ／ｍ￣２），库源比值适宜（１．４５左右），因而籽粒产量相戍提高了２２１４．０－２７１６．５ｋｇ／ｈｍ￣２。玉米品种改良的关键是提高吐丝后群体物质生产效率和光合生产效率，同时使群体库源关系协调发展，相对平衡.     

低氮胁迫对不同基因型夏玉米源库性状和灌浆特性的影响

2007和2008年连续2年在低氮（105 kg·hm^-2）和正常施氮（337.5 kg·hm^-2）两种施肥水平下,分析了6个不同基因型玉米品种的群体源库关系及籽粒灌浆特性间的差异.结果表明：低氮胁迫对不同基因型玉米品种的群体产量、叶面积指数（LAI）、群体源库性状和籽粒灌浆特性影响明显,在低氮胁迫下,先玉335、郑单958等耐低氮能力较好品种的籽粒活跃灌浆期较长、最大灌浆速率高、最大叶面积指数持续期较长,群体库源关系比较协调;陕单902和豫玉22等耐低氮能力较差品种吐丝后的籽粒活跃灌浆时数、最大灌浆速率、灌浆速率最大时的生长量及LAI较低,源的供应能力显著下降;低氮胁迫明显加剧了不同基因型玉米品种间的产量差异.     

玉米不同株型耐密性的群体生理指标研究

以紧凑型和平展型玉米不同株型的玉米品种为主要研究对象,利用作物生长分析法,系统研究了不同株型玉米品种群体内光分布,物质生产诸因素（LAI、NAR和CGR）和群体库源特征等群体生理指标与品种耐密性的关系,结果表明,群体内光分布合理与否是衡量品种耐密性的重要指标,叶面积系数（LAI）、净同化率（NAR）和作物生长率（CGR）的动态发展规律是反映耐密性的重要指标,叶面积系数（LAI）、净同化率（NAR）和作物生长率（CGR）的动态发展规律是反映耐密性的本质特征,群体库源关系协调与否是鉴定品种耐密性的一个综合指标。     

不同类型饲用玉米群体光合生理特性的研究

对两种类型饲用玉米的群体生理特性进行了研究,结果表明：青贮型玉米的叶面积和叶面积系数较大,吐丝前叶面积增长快,吐丝后叶片衰老略快,拔节至吐丝25d期间作物生长率较高,光合势和干物质积累量大,是决定生物学产量的关键时期,青贮型玉米科多8号的适宜密度在67500株／hm^2左右;粮饲兼用型玉米叶面积和叶面积系数较小,吐丝前叶面积增长较快,吐丝后叶片衰亡较慢,吐丝后至成熟期期间干物质积累量和光合势大,作物生长率高,是决定其生物学产量和籽粒产量的关键时期,粮饲兼用型玉米陕单310的耐密性较好。     

种植密度对夏玉米产量和源库特性的影响

以高产玉米品种郑单958(ZD958)和登海661(DH661)为试验材料,在4个不同区域(山东农业大学、汶口、兖州和莱州)设置22500、45000、67500、90000和112500株.hm-25个种植密度,研究了种植密度对夏玉米产量及源库特性的影响.结果表明:两品种在112500株.hm-2密度条件下玉米籽粒产量和生物产量最高,分别为19132和36965kg.hm-2,与22500和67500株.hm-2密度相比,籽粒产量分别增加了72%和48%,生物产量分别增加了152%和112%.两品种单株叶面积、最大花丝数、穗粒数和千粒重随密度增大而减小,但叶面积指数随密度增大而显著提高.收获指数与粒叶比随密度增大而显著减小,当密度超过67500株.hm-2时差异不显著,表明高密度条件下玉米通过增加群体库来提高产量.     

冬小麦节水栽培群体“穗叶比”及其与产量和水分利用的关系

建立高光效低耗水的群体结构是小麦节水高产栽培的核心内容。为此,需要明确节水高产群体的适宜调控指标。以穗叶比(单位面积穗数与上三叶总面积之比,穗/m2)为指标,在不同品种、不同灌水和种植密度条件下研究了小麦群体穗叶比的变化,并分析了穗叶比与群体光合性能、水分利用的关系。结果表明,在相同密度下,随着灌水减少,孕穗、开花和灌浆期的穗叶比均相应增大;在限水灌溉下,随密度增加穗叶比也相应增加。不同品种的穗叶比也存在明显差异。在适宜叶面积基础上,随穗叶比增加,群体中非叶面积指数(NAI)增加,冠层内光照状况明显改善,群体光合效率提高;非叶器官贮藏物质转移率增加,收获指数提高。在一定范围内,随穗叶比增加产量明显增加,而耗水量显著减少,从而使水分利用效率得到提高。研究认为,群体穗/叶比是衡量小麦节水栽培库源关系是否协调的适宜指标。试验中小麦节水省肥高产栽培适宜的穗叶比值为230—270穗/m2。     

化学杂交剂对灌浆期小麦源流库的影响

以大穗小麦品种SN05-3和多穗小麦SN02-3为试验材料,研究了化学杂交剂BAU-9403对灌浆期小麦库、源、流的影响.结果表明,BAU-9403诱导的小麦雄性不育率大于95%,异交结实率高于92.5%;BAU-9403能够显著降低旗叶叶绿素含量和提高其净光合速率;喷药处理的干物质日生产量,茎、叶、鞘的干物质转移量及其输出率和转换率均下降;喷药处理籽粒饱满度平均减少0.222,平均灌浆速率降低0.306g/1000 grains·d-1,灌浆持续期平均缩短6.03d.BAU-9403处理的SN05-3净光合速率增加幅度、叶绿素含量及茎中干物质转移量、输出率和转换率下降幅度均高于SN02-3,而叶中干物质转移量下降幅度和鞘中的干物质输出率却低于SN02-3;SN05-3的灌浆持续期缩短幅度明显大于SN02-3,而其灌浆速率下降的程度小于SN02-3.综合分析表明,BAU-9403能够影响灌浆期小麦的光合生理特性,破坏库、源之间的平衡关系,使干物质积累和转运不畅,导致粒重下降,且品种间的反应存在差异.     

留桩高度对培两优210再生稻产量和源库性状的影响

水稻主季稻留桩高度是影响再生稻高产的重要因素之一.以两系杂交稻组合培两优210为研究材料,在主季稻收割时设3个留桩高度处理(40 cm、20 cm和10 cm),研究主季稻留桩高度对再生稻产量及源库性状的影响.结果表明,随留桩高度的降低,(1) 培两优210再生稻生育期延长,株高、穗长与叶面积指数增加;(2) 灌浆期间叶片磷酸蔗糖合成酶活性衰减率减小,作物生长率增加,节间维管束数目和大小及枝梗过氧化氢酶活性增加;(3) 茎鞘非结构碳水化合物积累和输出速率增加,比叶重和粒叶比提高,穗总粒数增加,进而增加产量.两系杂交稻培两优210作中稻栽培时其适宜留低桩,留桩高度10 cm处理再生稻具有"源"足"流"畅"库"大的特点.     

密度、种植方式和品种对夏玉米群体发育特征的影响

在豫北高产灌区的生产条件下,以郑单958和浚单20为试验材料,研究了不同密度和种植方式对夏玉米群体发育特征的影响。结果表明:密度和种植方式对两个品种的株高、茎粗、穗位、叶面积指数(LAI)、叶绿素含量、干物质积累量、穗部性状、籽粒产量和经济系数的影响达到极显著水平。郑单958在宽窄行种植方式和90000株/hm2的密度下产量最高,达到14236.97kg/hm2,浚单20在宽窄行种植方式和82500株/hm2的密度下产量最高,达到13333.51kg/hm2。     

黄土塬区不同品种玉米间作群体生长特征的动态变化

不同玉米品种间作,品种间的竞争对群体结构和产量可能有促进作用.为了明确不同密度下品种间作对不同生育期群体生长特征的影响,以及在不同生育期的变化规律,选用郑单958和沈单16两个不同株型的玉米品种在中、高两种密度条件下进行隔行间作田间试验.研究结果表明:不同密度间作群体叶面积指数(Leaf Area Index,LAI)显著增加,同密度不同品种间作LAI在生育后期显著增加,有利于形成合理的冠层结构以获得更多的光照;中等密度下品种间作单株叶面积较单作显著增加,而高密度间作显著降低了单株叶面积;中等密度下,品种间作地上部干物质积累量显著增加,郑单958尤为突出,但高密度间作时的增加幅度较小,这与高密度下株高、茎粗相对减小有关.品种株高、茎粗随间作密度的增加而有所增加,对间作竞争的响应与品种特性密切相关;在不同生育期,郑单958和沈单16号表现不同的生长规律,前者在整个营养生长过程中对间作竞争的响应明显、持续和稳定,而进入生殖期后,间作的生长优势逐渐消失;后者在营养生长期干物质积累量大,但持续时间较短,表现出较弱的竞争性.品种间作可有效改善群体冠层结构,增加群体物质生产力,更好的为增产鉴定基础.     

牛膝不同密度群体光合速率与干物质积累和品质的关系

在大田条件下,探讨不同种植密度(A,500 000;B,330 000;C,250 000;D 200 000株/hm2)与牛膝的群体光合速率、干物质积累、产量及多糖含量之间的关系.结果表明:群体光合速率B处理较高,各群体日变化在开花期均呈双峰型,籽盛期均为单峰型;单株根干重和单位面积根产量的拟合均呈Logistic曲线变化;不同密度处理单株根干重增加速率为D>C>B>A,而单位面积根产量增加速率为B>C>D>A;密度与产量呈负相关,与多糖呈正相关;各处理群体光合速率与产量呈显著正相关,与多糖含量在开花和籽末期呈负相关.综合分析显示,330 000株/hm2为牛膝最佳种植密度;密度对牛膝产量和多糖含量影响较大,适当地提高籽粒期群体光合速率有利于提高牛膝产量和质量.     

不同密度下臭氧胁迫对Ⅱ优084水稻光合作用和物质生产的影响—FACE研究

依托中国稻田臭氧FACE(free air ozone concentration enrichment)技术平台,以超级稻Ⅱ优084为供试材料,臭氧设置当前大气臭氧浓度和高臭氧浓度(比前者高50%),移栽密度设置低密度(16穴·m^-2)、中密度(24穴·m^-2)和高密度(32穴·m^-2),研究不同移栽密度条件下近地层臭氧浓度升高对水稻光合作用、物质生产以及茎鞘非结构性碳水化合物浓度和含量的影响.结果表明: 臭氧浓度升高使水稻移栽后63 d、77 d和86 d剑叶SPAD值分别下降6%、11%和13%,均达显著或极显著水平.臭氧胁迫下结实期叶片净光合速率、气孔导度和蒸腾速率的降幅亦随时间推移而明显增加.高臭氧浓度使水稻抽穗至成熟期的物质生产量平均下降46%,从而使最终生物产量下降25%,均达显著水平.臭氧浓度升高使水稻拔节后茎鞘可溶性糖和淀粉的浓度和含量均显著降低,但使抽穗前茎鞘贮藏同化物的转运率大幅增加.方差分析表明,臭氧与密度间的互作对水稻所有测定参数均无显著影响.综上,近地层臭氧浓度升高使超级稻Ⅱ优084生育中后期的光合和生长均明显受抑,但这种抑制作用不受移栽密度的影响.
     

密植条件下种植方式对夏玉米群体根冠特性及产量的影响

选用平展大穗型品种鲁单981(Ludan981,LD981)和紧凑中穗型品种鲁单818(Ludan818,LD818),在两种种植密度(60000和90000株/hm2)和两种种植方式(单株和双株)下,研究了密植及种植方式对夏玉米冠层和根系结构与功能以及子粒产量等的影响.研究发现,随种植密度增加,冠层垂直分布呈现干重比例权重上移的趋势,根系则呈现下移的趋势.密植条件下,LD981冠层对生长空间更为敏感,其根系对生长空间的竞争强于冠层,其群体产量限制因素是子粒库容;LD818根系对生长空间更为敏感,冠层对生长空间的竞争强于根系,其群体产量限制因素是单位面积穗数.60000株/hm2下,LD981的群体结构质量和功能较优,双株种植可缓解其冠层竞争,根、冠协调,表现增产;在90000株/hm2下,LD818的群体结构质量和功能较优,双株种植可缓解其根系竞争,部分改善冠层群体结构质量和功能,根、冠协调,表现增产.     

A new life table of leaves ofPhaseolus vulgris L. in relation to their position within the canopy and plant density

In order to demonstrate in detail the relationship between the longevity and productivity of leaves within a canopy, a new life table approach, the ‘bioeconomic life table’, was applied to the leaves of kidney bean plants (Phaseolus vulgaris L.) in relation to planting density and their position within the canopy. The net photosynthetic rate for upper leaves under full daylight tended to decline gradually due to leaf senescence from about 20 days after leaf emergence, and for the lower leaves the decrease was very rapid due to both shading and senescence about 10 days after emergence. Analysis of the survivorship curves and daily surplus production of leaves suggested that the lower and middle leaves, especially the latter, survived without surplus production of dry matter after they had reached mean longevity, and while the upper leaves at high density had a much shorter mean longevity, they had very large values of daily surplus production throughout the survival period. For the total foliage, the summed value of accumulated surplus production during the survival period was about five times as large as the summed value of the dry weight of the dead leaves, regardless of planting density. The daily rate of canopy leaf respiration was almost proportional to that of canopy gross photosynthesis for the various leaf area indices of the canopy, so that there was no optimum leaf area index that maximized canopy daily surplus production.     

种植密度对新疆高产棉花群体光合作用、冠层结构及产量形成的影响

 在新疆气候生态条件下,研究了种植密度对棉花（Gossypium hirsutum）群体光合作用、冠层结构和产量形成的影响,探讨了新疆棉花高产的生理机理及进一步提高产量的途径。结果表明：群体光合速率在盛铃期以前随密度增加明显增强,盛铃期以后,低密度6万株·hm-2的群体光合速率仍为最低,高密度30万株·hm-2群体光合速率迅速下降,中密度18万株·hm-2则保持较高水平。叶面积指数的变化与群体光合速率的变化相似,其峰值出现在盛铃期。冠层结构各指标的变化表现为,随密度增加平均叶簇倾角变大,株型变紧凑,但密度过大,群体散射辐射与直射辐射透过系数小,冠层结构不良,造成生育后期群体光合速率较快下降。增加密度能增加单位面积总铃数,但密度过高削弱了棉株个体发育,生育后期群体光合速率下降早,造成单铃重降低。群体总光合物质累积与群体光合速率在各生育时期呈显著正相关,籽棉产量与群体光合速率仅在盛铃期和吐絮期呈显著正相关;生产上要实现棉花高产及超高产,应使棉花生育前期群体光合速率稳定上升,至盛铃期达到高峰值,吐絮期群体光合速率保持较高水平     

播种时期与密度对关中灌区夏玉米群体生理指标的影响

采用二次饱和D最优试验设计,运用作物群体生理学方法,研究了关中灌区玉米密度、播期与群体生理指标的关系及其影响效应.结果表明,关中灌区夏播条件下,在6月13日—7月22日,播期与玉米籽粒产量、干物质积累量(DMA)、吐丝期叶面积指数(LAImax)、总光合势(LAD)、群体净同化率(NAR)、作物生长率(CGR)呈负相关,播期对CGR、LAD的影响较大,对LAImax和NAR的影响较小;在45000～65918株·hm-2范围内,密度与玉米籽粒产量、DMA、LAImax、LAD、CGR呈正相关,而与NAR呈负相关,密度对CGR、LAImax和LAD的影响较大,而对NAR的影响较小.播期对玉米群体生理指标的总影响效应显著大于密度,实际生产中应力争早播.对密度和播期与玉米群体生理指标建立的回归模型表明,陕单8806玉米在关中灌区夏播中实现高产的适宜播期为6月10—20日,密度应控制在57767～71706株·hm-2.     

源库比改变对玉米生育后期茎鞘贮存物质含量及产量的影响

通过对吐丝授粉期两种密度条件下的两个不同类型玉米品种剪1／2叶、剪1／2穗和断1／2根的研究发现：剪叶、断根减源后植株体内可溶性糖浓度下降2．19％～38．6％,剪穗缩库后可溶性糖浓度上升23．17％～38．5％,而单株生产力降低4．1％～40．94％。试验表明：玉米产量的形成与源库关系的协调性有关。