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作物杂志,2024, 第3期: 109–118 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2024.03.014

• 生理生化·植物营养·栽培耕作 • 上一篇    下一篇

夏玉米光合特性、根系生长和产量对砂姜黑土深松增密的响应

郭海斌1(), 张军刚1, 王文文2, 薛志伟3, 许海涛1, 冯晓曦1, 王斌功4(), 王成业1   

  1. 1驻马店市农业科学院/河南玉米产业技术体系驻马店综合试验站，463000，河南驻马店
    2平舆县农业科学技术试验站，463400，河南平舆
    3安阳市农业科学院，455000，河南安阳
    4上蔡县农业农村局，463800，河南上蔡
  • 收稿日期:2023-02-03 修回日期:2023-05-15 出版日期:2024-06-15 发布日期:2024-06-18
  • 通讯作者: 王斌功，主要从事农业技术推广工作，E-mail：zq17639661278@126.com
  • 作者简介:郭海斌，主要从事玉米遗传育种与栽培技术研究，E-mail：ghb13525320320@163.com
  • 基金资助:
    河南省现代玉米产业技术体系驻马店综合试验站建设项目(Z2021-02-04)

Response of Photosynthetic Characteristics, Root Growth and Yield of Summer Maize to Subsoiling and Increasing Density in Lime Concretion Black Soil

Guo Haibin1(), Zhang Jungang1, Wang Wenwen2, Xue Zhiwei3, Xu Haitao1, Feng Xiaoxi1, Wang Bingong4(), Wang Chengye1   

  1. 1Zhumadian Academy of Agricultural Sciences / Zhumadian Comprehensive Experimental Station, Henan Maize Industrial Technology System, Zhumadian 463000, Henan, China
    2Pingyu Agricultural Science and Technology Experimental Station, Pingyu 463400, Henan, China
    3Anyang Academy of Agricultural Sciences, Anyang 455000, Henan, China
    4Shangcai County Agriculture and Rural Bureau, Shangcai 463800, Henan, China
  • Received:2023-02-03 Revised:2023-05-15 Online:2024-06-15 Published:2024-06-18

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PDF (PC)

120

摘要：

为了探明黄淮海南部砂姜黑土深松增密后，夏玉米光合特性、根系生长和籽粒产量变化特征，采用大田试验，设置2种耕作方式（常规旋耕和深松耕作）和5个种植密度（4.5万、6.0万、7.5万、9.0万和10.5万株/hm2）。结果显示，深松耕作后，穗位层透光率、底层透光率、净光合速率、蒸腾速率和气孔导度分别提高了14.8%、10.9%、9.0%、3.7%和12.7%；根系干重、长度和表面积分别增加了19.6%、15.8%和15.0%；穗数、穗粒数和千粒重分别增加了1.4%、4.3%和5.4%。深松耕作在9.09万株/hm2下获得最大产量，与常规旋耕相比，最适种植密度提升了9.7%，平均增产8.4%。因此，在黄淮海南部砂姜黑土上可以通过深松耕作充分挖掘夏玉米的增密增产潜力。

关键词: 夏玉米, 深松耕作, 种植密度, 光合特性, 根系分布, 籽粒产量

Abstract:

In order to investigate the characteristics of changes in photosynthetic characteristics, root growth and grain yield of summer maize after subsoiling and density increasing in lime concretion black soil in the south of Huang-Huai-Hai region, a field experiment was conducted with two tillage methods (conventional rotary tillage and subsoiling tillage) and five planting densities (4.5×104, 6.0×104, 7.5×104, 9.0×104, 10.5×104 plants/ha). The results showed that after subsoiling tillage, the light transmittances of ear position layer and bottom layer, net photosynthetic rate, transpiration rate and stomatal conductance increased by 14.8%, 10.9%, 9.0%, 3.7% and 12.7%, respectively. The root dry weight, length and surface area increased by 19.6%, 15.8% and 15.0%, respectively. The ear number, grain number per ear and 1000-grain weight increased by 1.4%, 4.3% and 5.4%, respectively. The maximum yield was obtained under the planting density of 9.09×104 plants/ha, compared with conventional rotary tillage, the optimum planting density increased by 9.7%, and the average yield increased by 8.4%. Therefore, subsoiling tillage can improve the potential of increasing density and yield of summer maize in lime concretion black soil in the south of Huang-Huai-Hai.

Key words: Summer maize, Subsoiling tillage, Planting density, Photosynthetic characteristics, Root distribution, Grain yield

图1

2021-2022年试验进行期间月降水量、月平均气温和月日照时数

表1

耕作方式、种植密度及其互作对玉米光合特性、根系生长和籽粒产量的影响

年份Year 处理Treatment LTE LTB Pn Tr Gs RDW RL RUA EN GNPE 1000-GW GY
2021 耕作方式 <0.001 < 0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 0.001 <0.001 <0.001 <0.001
种植密度 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001
耕作方式×种植密度 0.022 0.037 0.015 0.902 0.045 0.009 0.001 <0.001 0.044 <0.001 0.021 <0.001
2022 耕作方式 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 0.001 <0.001 <0.001 <0.001
种植密度 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001
耕作方式×种植密度 0.001 0.034 0.042 0.003 0.039 0.005 <0.001 <0.001 0.035 <0.001 0.025 <0.001

图2

2种耕作方式不同种植密度下冠层透光率的变化 在同一耕作方式下，不同小写字母表示差异达5%显著水平，下同。

图3

2种耕作方式不同种植密度下光合特性的变化

图4

2种耕作方式不同种植密度下根系干重的变化

图5

2种耕作方式不同种植密度下根系干重比例分布的变化

图6

2种耕作方式不同种植密度下根系长度的变化

图7

2种耕作方式不同种植密度下根系长度比例分布的变化

图8

2种耕作方式不同种植密度下根系表面积的变化

图9

2种耕作方式不同种植密度下根系表面积比例分布的变化

图10

2种耕作方式不同种植密度下产量构成因素的变化

图11

2种耕作方式不同种植密度下籽粒产量的变化

[1] 吕巨智, 范继征, 谢小东, 等. 不同耕作方式对玉米生长发育、产量及品质的影响. 山东农业科学, 2021, 53(7):34-38.
[2] 石德杨, 李艳红, 夏德军, 等. 种植密度对夏玉米根系特性及氮肥吸收的影响. 中国农业科学, 2017, 50(11):2006-2017.
doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2017.11.006
[3] 王空军, 郑洪健, 刘开昌, 等. 我国玉米品种更替过程中根系时空分布特性的演变植株. 植物生态学报, 2001, 25(4):472- 475.
[4] 于晓芳, 孙洪利, 高聚林, 等. 深松对不同耐密性春玉米增密增产调控机制. 农业工程学报, 2019, 35(13):35-46.
[5] 王春雷. 深松对不同种植密度下春玉米冠层光合特性及产量的影响. 北方农业学报, 2020, 48(6):22-29.
doi: 10.12190/j.issn.2096-1197.2020.06.04
[6] 韩成卫, 孔晓民, 宋春林, 等. 山东省褐土土壤容重对玉米生长发育及产量形成的影响. 中国土壤与肥料, 2017(6):143-148.
[7] 王富贵, 于晓芳, 高聚林, 等. 不同类型玉米品种冠层结构及其光合特性对深松增密的响应. 西北农林科技大学学报(自然科学版), 2019, 47(2):33-44.
[8] 管艳霞, 王群, 赵寒梅, 等. 深松和施肥方式对砂姜黑土区夏玉米生长、光合特性及产量的影响. 河南农业科学, 2021, 50 (4):31-39.
[9] 吴广俊, 刘鹏, 董树亭, 等. 不同深松深度对夏玉米根系时空分布及氮素利用的响应. 山东农业科学, 2016, 48(10):92-97.
[10] 侯海鹏, 丁在松, 马玮, 等. 条带深松耕作方式对密植夏玉米产量性能的影响. 玉米科学, 2015, 23(6):71-75,83.
[11] 刘卫玲, 程思贤, 吴健, 等. 深松(耕)时期与方式对砂姜黑土耕层改良及其冬小麦物质积累和养分吸收的影响. 河南农业大学学报, 2020, 54(3):392-399,429.
[12] 王玥凯, 郭自春, 张中彬, 等. 不同耕作方式对砂姜黑土物理性质和玉米生长的影响. 土壤学报, 2019, 56(6):1371-1380.
[13] 徐丽娜, 闫艳, 梅沛沛, 等. 不同玉米品种冠层光分布和湿度比较研究. 华北农学报, 2020, 35(6):106-112.
doi: 10.7668/hbnxb.20191147
[14] 刘武仁, 郑金玉, 罗洋, 等. 不同耕作方式对玉米叶片冠层光合特性的影响. 玉米科学, 2012, 20(6):103-106,111.
[15] 李少昆, 王崇桃. 作物株型和冠层结构信息获取与表述的方法(综述). 石河子大学学报(自然科学版), 1997(3):81-87.
[16] 李明, 李文雄. 肥料和密度对寒地高产玉米源库性状及产量的调节作用. 中国农业科学, 2004, 37(8):1130-1137.
[17] 郑毅, 张立军, 崔振海, 等. 种植密度对不同株型夏玉米冠层结构和光合势的影响. 江苏农业科学, 2010(3):116-118,121.
[18] 杨胜举, 佟玲, 吴宣毅, 等. 玉米冠层辐射分布和产量对种植密度和水分的响应研究. 灌溉排水学报, 2021, 40(8):19-26.
[19] 丁相鹏, 白晶, 张春雨, 等. 扩行缩株对夏玉米群体冠层结构及产量的影响. 中国农业科学, 2020, 53(19):3915-3927.
doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2020.19.006
[20] 王新兵, 侯海鹏, 周宝元, 等. 条带深松对不同密度玉米群体根系空间分布的调节效应. 作物学报, 2014, 40(12):2136- 2148.
doi: 10.3724/SP.J.1006.2014.02136
[21] 蔡红光, 刘剑钊, 张秀芝, 等. 不同根构型玉米的根系形态及其对密度的响应. 玉米科学, 2014, 22(5):81-85.
[22] 宋海星, 李生秀. 玉米生长空间对根系吸收特性的影响. 中国农业科学, 2003, 36(8):899-904.
[23] 李宗新, 陈源泉, 王庆成, 等. 种植密度对紧凑型玉米鲁单818根系生长动态及产量的影响. 玉米科学, 2013, 21(1):96-101,106.
[24] 柳宝林. 深松对不同密度春玉米群体调控效应的差异性研究. 通辽: 内蒙古民族大学, 2018.
[25] 罗方, 杨恒山, 张玉芹, 等. 春玉米干物质积累及转运对种植模式和种植密度的响应. 华北农学报, 2019, 34(2):124-131.
doi: 10.7668/hbnxb.201751066
[26] 赵致, 张荣达, 吴盛黎, 等. 紧凑型玉米高产栽培理论与技术研究. 中国农业科学, 2001, 34(5):537-543.
[27] 徐宗贵, 孙磊, 王浩, 等. 种植密度对旱地不同株型春玉米品种光合特性与产量的影响. 中国农业科学, 2017, 50(13):2463- 2475.
doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2017.13.006
[28] 陈传永, 侯玉虹, 孙锐, 等. 密植对不同玉米品种产量性能的影响及其耐密性分析. 作物学报, 2010, 36(7):1153-1160.
[29] 张玉芹, 杨恒山, 高聚林, 等. 超高产春玉米冠层结构及其生理特性. 中国农业科学, 2011, 44(21):4367-4376.
doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2011.21.005
[30] 谢振江, 李明顺, 李新海, 等. 密度压力下玉米杂交种农艺性状与产量相关性研究. 玉米科学, 2007, 15(4):100-104.
[31] 何冬冬, 杨恒山, 张玉芹. 扩行距、 缩株距对春玉米冠层结构及产量的影响. 中国生态农业学报, 2018, 26(3):397-408.
[32] 刘卫玲, 程思贤, 李娜, 等. 深松(耕)时期与方式对砂姜黑土耕层养分和冬小麦、夏玉米产量的影响. 河南农业科学, 2020, 49(3):8-16.
[33] 赵秉强, 张福锁, 李增嘉, 等. 套作夏玉米根系数量与活性的空间分布及变化规律. 植物营养与肥料学报, 2003, 9(1):81-86.
[34] 李嵩, 韩巍, 张凯, 等. 不同耕作方式对辽西褐土物理性状及玉米根系分布的影响. 玉米科学, 2020, 28(6):101-106.
[35] 侯海鹏, 丁在松, 马玮, 等. 高产夏玉米产量性能特征及密度深松调控效应. 作物学报, 2013, 39(6):1069-1077.
[1] 欧昆鹏, 王学礼, 王艳, 何明慧, 黄廉康, 郑德波, 林茜. 氮、磷、钾肥不同配比对粉葛光合特性及产量和品质的影响[J]. 作物杂志, 2024, (3): 216–222
[2] 杜清福, 商丽丽, 吕家豪, 张瑞清, 姚建刚, 邱鹏飞, 赵建伟, 何绍贞. 不同光照强度对甘薯光合特性和开花的影响[J]. 作物杂志, 2024, (2): 172–177
[3] 解梦凡, 贾海江, 曲远凯, 农世英, 李俊霖, 王杰, 刘力玮, 闫慧峰. 种植密度和氮肥用量对百色烟区烤烟叶片发育及烟叶产量的影响[J]. 作物杂志, 2024, (2): 189–197
[4] 王怀苹, 杨明达, 张素瑜, 李帅, 关小康, 王同朝. 不同节水灌溉方式对夏玉米生长、产量及水分利用的影响[J]. 作物杂志, 2024, (2): 206–212
[5] 管庆林, 朴晟源, 张思唯, 王俊, 雷云康, 钟秋, 赵铭钦. 中微量元素配施对雪茄烟叶光合特性、碳氮代谢及产量和质量的影响[J]. 作物杂志, 2023, (5): 187–196
[6] 张东旭, 胡丹珠, 闫金龙, 冯丽云, 邬志远, 张俊灵, 李岩华. 不同茬口晚播小麦喷施链霉菌剂对产量及光合特性的影响[J]. 作物杂志, 2023, (5): 255–263
[7] 李雨新, 卢敏, 赵久然, 王荣焕, 徐田军, 吕天放, 蔡万涛, 张勇, 薛洪贺, 刘月娥. 京津唐夏玉米区生产现状调研分析[J]. 作物杂志, 2023, (4): 174–181
[8] 罗四维, 石秀楠, 贾永红, 张金汕, 王凯, 李丹丹, 王润琪, 董艳雪, 石书兵. 滴灌的毛管间距和滴头间距对匀播冬小麦光合、干物质积累和产量形成的影响[J]. 作物杂志, 2023, (3): 230–237
[9] 张海斌, 吴晓华, 于美玲, 王小兵, 叶君, 崔思宇, 李元清, 王占贤, 张宏旭, 薛伟, 李岩, 崔国惠, 赵轩微, 刘娟. 内蒙古区域试验小麦品种（系）籽粒产量AMMI模型分析[J]. 作物杂志, 2023, (3): 27–34
[10] 张盼盼, 李川, 张美微, 赵霞, 黄璐, 刘京宝, 乔江方. 氮肥减施下添加硝化抑制剂对夏玉米植株及土壤氮素积累分配及产量的影响[J]. 作物杂志, 2023, (2): 145–150
[11] 梁萍, 张永清, 张萌, 薛小娇, 李平平, 张文燕, 王丹, 赵刚. PAM施用深度对盐碱胁迫下藜麦生长及生理指标的影响[J]. 作物杂志, 2023, (2): 178–185
[12] 马继钰, 王爽, 李云, 郭振清, 王健, 林小虎, 韩玉翠. 种植密度对谷子农艺性状及产量的影响[J]. 作物杂志, 2023, (2): 222–228
[13] 高伟, 郝青婷, 张泽燕, 王茜, 闫虎斌, 朱慧珺, 赵雪英, 张耀文. 施氮磷肥对小豆产量、根系形态及光合特性的影响[J]. 作物杂志, 2023, (1): 109–114
[14] 张东霞, 秦安振. 冬小麦-夏玉米作物蒸散量及其水热关系研究[J]. 作物杂志, 2022, (6): 145–151
[15] 乔江方, 张盼盼, 邵运辉, 刘京宝, 李川, 张美微, 黄璐. 不同种植密度和品种对夏玉米物质生产和产量构成的影响[J]. 作物杂志, 2022, (6): 186–192
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