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密度和种植方式对夏玉米茎秆抗倒伏能力的影响

作　者: 刘魏魏
导　师: 赵会杰
学　校: 河南农业大学
专　业: 植物学
关键词: 夏玉米茎秆密度种植方式抗倒伏
分类号: S513
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着我国耕地面积的减少与玉米需求量增加之间的矛盾的加剧,必须采取措施来提高玉米的单位面积产量。生产实践证明,田间茎秆倒伏是影响玉米产量难以提高的主要原因之一。研究影响夏玉米茎秆强度的内在因素,增强茎秆抗倒能力是玉米生产亟待解决的关键问题。因此本文研究了不同品种、不同种植方式下夏玉米茎秆的耐密抗倒的规律,对于挖掘玉米增产潜力,实现玉米高产超高产具有重要意义。本实验于2010 -2011年在河南省温县平安科技公司试验田进行,采用三因素裂区设计,主区为品种A(A1:郑单958;A2:浚单20);副区为种植方式B [B1:等行距(60cm);B2:宽窄行距(80+40cm)];副副区为密度C(C1:6.75、C2:7.50、C3:8.25、C4:9万株/ hm2)。重点研究不同品种、密度和种植方式对夏玉米群体发育特征和抗倒伏能力的影响。主要结果如下:1、郑单958的茎折率和空秆率小于选单20。采取宽窄行种植的夏玉米茎折率和空杆率小于等行距种植,随着密度的增加夏玉米的茎折率和空杆率均显著增加。2、株高在品种、种植密度之间存在显著差异,种植方式之间差异不显著。浚单20株高大于郑单958,宽窄行种植下的株高高于等行距种植,玉米株高随着密度的增加而呈现上升的趋势。郑单958的穗位系数小于浚单20。在宽窄行种植条件下的穗位系数比等行距种植下低,穗位系数随着密度的增加而升高。茎节从下往上茎粗系数逐渐降低,成熟期低于抽雄期。采用宽窄行种植的茎粗系数比采用等行距的要大。密度的增加使茎粗系数逐渐降低,但各节位减小的幅度不一致。3、郑单958的外皮穿刺强度在第二节和穗位节上表现显著性差异,而浚单20只在穗位节上表现显著性差异,两者都是宽窄行优于等行距。茎杆表皮穿刺强度随着密度的增加而减小但随着节位的上升减小的幅度变小。4、郑单958的茎秆干物质积累量高于浚单20,郑单958光合作用强,抗倒能力随之增加。选用宽窄行种植下茎秆中干物质量高于等行距种植。随着密度的增加茎秆中干物质的量逐渐减少。5、夏玉米茎秆中SPS、SS活性从拔节期到大喇叭口期增大,大喇叭口期到抽雄期再逐渐减小。SPS、SS活性随着密度的增加呈现减小的趋势。浚单20茎秆中SPS、SS含量大于郑单958,宽窄行种植条件下茎秆中SPS、SS活性优于等行距。6、在整个生育期,玉米茎秆中的可溶性糖含量在播后拔节期含量最高,之后随着生育期而逐渐下降,播后抽雄期降至最低。玉米茎秆可溶性糖的含量在处理间差异显著,郑单958优于浚单20,宽窄行距优于等行距,玉米茎秆中可溶性糖含量随着密度的增加而呈现减少的趋势。玉米茎秆中纤维素含量玉米茎秆中纤维素含量在两个品种间存在显著差异,郑单958茎秆中纤维素含量高于浚单20。在不同的种植方式之间茎秆纤维素含量存在显著差异,宽窄行种植条件下的茎秆纤维素含量高于等行距种植。在四个密度处理下,纤维素含量随着密度的增加而降低。7、郑单958茎秆中SOD、POD活性高于浚单20,宽窄行种植条件下的SOD、POD活性高于等行距,随着密度的增加,夏玉米茎秆中SOD、POD活性也逐渐增加。而浚单20茎秆中的MDA含量高于郑单958,等行距种植条件下的MDA含量高于宽窄行,随着密度的增加,茎秆中MDA含量也随之升高。8、两个品种的穗长、穗粗、穗粒数、千粒重和经济系数随着密度的增加而下降;秃尖长随着密度的增加而增长;出籽率随着密度的增加先升高再降低;郑单958在宽窄行种植方式和9万株/hm~2的密度下产量最高,达到12463.96kg/ hm~2,浚单20在宽窄行种植方式和9万株/hm~2的密度下产量最高,达到11258.18kg/ hm~2。综上所述,根据茎秆抗倒伏指标在不同密度下的差异表现,两品种的适宜种植密度不同,郑单958的适宜密度为在宽窄行种植下8.25万株/hm~2,浚单20的最适密度为在宽窄行种植方式下7.50万株/hm~2。在此密度下,有利于降低茎折率、空秆率、穗位系数,夏玉米的群体质量性状得到明显改善;有利于提高茎粗系数、外皮穿刺强度,提高抗倒伏能力;有利于茎秆中干物质的积累、可溶性糖的积累,为高产奠定了基础;有利于茎秆中纤维素含量的增加,提高植物细胞壁强度;有利于提升SPS、SS、SOD、POD等酶的活性,降低MDA含量,延缓叶片衰老;对提高玉米籽粒千粒重的效应较大,有利于提高玉米产量。

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致谢 4-7摘要 7-91 文献综述 9-16 1.1 玉米国内外发展现状 9 1.2 玉米倒伏特点的研究 9-10 1.3 玉米茎秆抗倒伏的研究 10-12 1.3.1 玉米茎秆倒伏对产量和植株外部形态特征影响的研究 10-11 1.3.2 玉米茎秆抗倒伏力学特征的研究 11 1.3.3 茎秆化学组分和解剖特征与茎秆强度关系的研究 11-12 1.4 蔗糖代谢关键酶的研究 12-14 1.4.1 蔗糖磷酸合成酶(SPS)的研究 12 1.4.2 蔗糖合成酶(SS)的研究 12-14 1.5 玉米品种选育的研究 14 1.6 种植密度对玉米抗逆性的研究 14-15 1.7 玉米密度的研究 15-162 引言 16-173 材料和方法 17-21 3.1 试验材料 17 3.1.1 供试土壤 17 3.1.2 玉米郑单958 17 3.1.3 玉米浚单20 17 3.2 试验方法 17-20 3.2.1 试验材料的种植 17-18 3.2.2 土壤基本农化性质测定 18 3.2.3 倒伏调查 18 3.2.4 主要生物性状 18 3.2.4.1 茎粗系数和穗位系数的测定 18 3.2.4.2 干物质的量的测定 18 3.2.5 茎秆外皮穿刺强度的测定 18-19 3.2.6 生理指标的测定 19-20 3.2.6.1 蔗糖转化关键酶的测定 19 3.2.6.2 代谢指标的测定 19-20 3.2.6.3 抗逆生理指标的测定 20 3.2.7 产量性状 20 3.3 数据分析 20-214 结果与分析 21-40 4.1 不同群体对夏玉米茎秆的倒伏程度的影响 21-22 4.2 不同处理对主要生物学特性的影响 22-29 4.2.1 不同处理对株高的影响 22-23 4.2.2 基部各节间茎粗系数的变化 23-26 4.2.3 不同处理穗位系数的变化 26-27 4.2.4 茎秆干物质量的积累 27-29 4.3 不同群体对夏玉米茎秆外皮穿刺强度的影响 29-30 4.4 不同群体对夏玉米茎秆生理性状的影响 30-37 4.4.1 不同群体对夏玉米茎秆蔗糖转化关键酶的影响 30-32 4.4.1.1 不同群体对夏玉米茎秆蔗糖磷酸合成酶（SPS）的影响 30-31 4.4.1.2 不同群体对夏玉米茎秆蔗糖合成酶（SS）的影响 31-32 4.4.2 不同群体对夏玉米茎秆代谢的影响 32-34 4.4.2.1 不同群体对夏玉米茎秆中可溶性糖含量的影响 32-33 4.4.2.2 不同群体对夏玉米茎秆中纤维素含量的影响 33-34 4.4.3 不同群体对夏玉米抗逆性的影响 34-37 4.4.3.1 不同群体对夏玉米茎秆中超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响 34-35 4.4.3.2 不同群体对夏玉米茎秆中过氧化物酶(POD)的影响 35-36 4.4.3.3 不同群体对夏玉米茎秆中丙二醛（MDA）含量的影响 36-37 4.5 不同群体对夏玉米产量构成性状的影响 37-405 结论与讨论 40-43 5.1 适宜的密度和种植方式可改善两个夏玉米品种的外部形态特征 40 5.2 适宜的密度和种植方式可改善两个夏玉米品种茎杆的化学组分 40-41 5.3 适宜的密度和种植方式可提高两个夏玉米品种茎杆的生理活性 41 5.4 适宜的密度和种植方式可提高两个夏玉米品种的抗逆性 41-42 5.5 适宜的密度和种植方式可改善两个夏玉米品种的生物力学性状 42 5.6 不同玉米品种、种植方式、密度间茎秆抗倒伏综合比较 42-43参考文献 43-50ABSTRACT 50-52

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