种植密度对不同玉米品种抗倒力学特性的影响

分类：论文范文 发表时间：2020-02-06 08:35

　　摘要:【目的】黔北地区玉米种植密度较低，缺乏耐密抗倒品种，为筛选出适宜黔北地区种植的抗倒伏玉米品种。【方法】以20个玉米品种为材料，研究种植密度对其抗倒力学特性的影响，以明确影响玉米倒伏的茎秆因素。【结果】同一密度下随节间部位的上升，各品种的茎秆穿刺、压折和压碎强度有所降低。增加种植密度，不同品种茎秆抗倒力学性状变化不同。先玉1171、郑单958、仲玉3号和金玉838的茎秆穿刺强度、压折强度和压碎强度较大。相关分析表明，茎秆穿刺强度与压折强度和压碎强度呈极显著正相关，压折强度与压碎强度呈极显著正相关;倒折率与茎秆穿刺强度、压折强度和压碎强度呈极显著负相关;地上第4节穿刺强度和地上第3节压折强度分别与产量呈显著正相关;各节茎秆穿刺强度、压折强度、压碎强度分别与倒伏率存在一定的相关关系。茎秆强度的大小是影响植株倒伏和倒折的主要因素。【结论】综合各参试品种的抗倒力学特性和产量认为，先玉1171、正红431、仲玉3号、靖单12号、郑单958和新中玉801表现较好，适合在黔北地区推广种植。

　　关键词:玉米;密度;抗倒力学;茎秆性状

　　【研究意义】适当增加种植密度是实现玉米高产的重要途径［1－6］，但种植密度增加后会导致玉米株高变高、茎粗变细、茎秆强度降低，从而增加植株倒伏率和倒折率，显著降低玉米产量而且会增加收获的成本［7－8］。玉米的抗倒能力受品种、种植密度、灾害性天气等多种因素影响［9］，不同品种对密度的反应不同，同一密度下不同品种茎秆性状、抗倒能力和产量差异明显［10－15］。研究种植密度对不同玉米品种抗倒力学特性的影响，具有重要的理论价值和实践意义。【前人研究进展】已有的研究表明，随着种植密度增加，从基部开始，随着节间位置的上升，茎粗变细，茎粗系数、穿刺强度、压折强度、压碎强度显著降低。茎粗、单位茎长干物质重、茎秆强度等指标可作为评价玉米抗倒能力重要农艺指标［16－19］。丰光等［20］研究表明，种植密度、茎秆穿刺强度是影响茎秆倒伏的主要因素，茎秆穿刺强度可以作为测量玉米倒伏的指标。【本研究切入点】目前，关于不同玉米品种抗倒力学特性的研究主要集中在北方地区［12］，针对贵州研究的品种较为单一。【拟解决的关键问题】本研究通过设置不同的种植密度，分析20个玉米品种在不同密度下各节间茎秆强度与抗倒力学特性的关系，探讨茎秆强度与产量之间的关系，为黔北地区选择抗倒伏玉米品种提供参考依据。

　　1材料与方法

　　1．1试验地概况

　　本试验于2017年3－9月在贵州省遵义市播州区石板镇(27°13'N，106°17'E)进行，该地区属中亚热带季风性湿润气候，年平均气温14．9℃，无霜期291d，降雨量1035．7mm。供试土壤有机质26．23g/kg，碱解氮80．50mg/kg，全磷17．52mg/kg，速效磷23．74mg/kg，全钾23．15g/kg，速效钾226mg/kg。

　　1．2供试材料供试品种20个:B1～B20，详见表1。

　　2结果与分析

　　2．1各玉米品种的茎秆抗倒力学性状

　　2．1．1茎秆穿刺强度

　　方差分析表明，种植密度与品种的交互及种植密度对玉米各节茎秆穿刺强度的影响不显著，而品种对玉米各节茎秆穿刺强度的影响达极显著水平。由图1看出，在同一密度下，各品种地上第3节到穗位上1节各节间穿刺强度随节位上升而下降。密度为5．25万株/hm2时，平均节间穿刺强度B16最大，为52．42N/mm2;B14最小，为31．81N/mm2，极差为20．61N/mm2;密度为6．75万株/hm2时，平均茎秆穿刺强度大于44N/mm2的品种有B1、B6、B12、B16和B19，其中，B12最大，为46．81N/mm2，B18最小，为29．29N/mm2，极差为17．52N/mm2。密度从5．25万株/hm2增加到6．75万株/hm时，各品种穿刺强度变化不同。B1、B3、B5、B11、B13和B14等6个品种的平均穿刺强度略有增加(0．81～2．85N/mm2)，其中B14品种增加最大，为8．93%;其余14个品种平均穿刺强度随密度增加而降低，B9品种降低最明显，下降14．96%。

　　2．1．2茎秆压折强度方差分析表明，种植密度与品种的交互及种植密度对玉米各节茎秆压折强度的影响不显著，而品种对玉米各节茎秆压折强度的影响达极显著水平。由图2可知，在同一密度下，各品种地上第3节到穗位上1节各节间穿刺强度随节位上升而下降，不同品种间差异达极显著水平。密度为5．25万株/hm2时，B11的茎秆压折强度最大，B16次之，B18茎秆压折强度最小。密度为6．75万株/hm2时，B11茎秆压折强度始终最大，B19次之，B18茎秆压折强度保持最小。随着种植密度的增大，B1、B5和B10茎秆压折强度略有增加，分别增加2．34%、6．75%和13．35%，其余品种茎秆压折强度呈下降趋势，各品种下降幅度为B18＞B16＞B4＞B2＞B15＞B12＞B7＞B6＞B8＞B20＞B9＞B11＞B17＞B14＞B3＞B19＞B13，说明种植密度对B18茎秆压折强度的影响较大。

　　2．2各玉米品种的倒伏率和倒折率

　　由图4～5可知，密度为5．25万株/hm2时，倒伏率最大的是B8，为47．75%;最小的是B6，为1.16%，B6、B7、B12、B14、B18、B19和B20的倒伏率均小于3%。倒折率最大的是B14，最小的是B20。密度为6．75万株/hm2时，倒伏率在20%左右的品种较多;B1、B7、B11、B12、B16、B18、B19、B20的倒伏率较低，均小于10%;B6、B7、B8、B12、B13、B16和B20的倒折率均小于10%。随着种植密度的增大，各品种倒伏率和倒折率不同幅度的增大，B3、B4、B6、B14和B15倒伏幅度增加较大(10%～16%)，其余品种倒伏幅度增加较小，小于5%;B3、B4、B14、B15、B18和B19的倒折率增加较大(14%～32%)，其余品种倒折率增大幅度均小于5%。综合分析看，B3、B4、B6、B8、B14、B15、B17、B18和B19的抗倒力学特性较弱，B2、B5、B9、B10和B13品种抗倒力学特性处于中等，B1、B7、B11、B12、B16和B20的综合抗倒力学特性较强。

　　3讨论

　　随着种植密度增加，玉米茎秆抗倒力学性状会发生变化［10－12］。前人研究表明，同一密度下，随着节间部位上升，茎秆穿刺强度、压折强度和压碎显著下降［21］，本研究结果与前人相同。谷利敏等［10］研究表明，随种植密度增加，茎秆穿刺强度、压折强度和压碎强度显著下降。本研究表明，随着种植密度的增加，B1、B3、B5、B11、B13和B14的平均穿刺强度略有增加，其余14个品种平均穿刺强度随密度的增加而降低;B1、B5和B10的茎秆压折强度略有增加，其余品种茎秆压折强度呈下降趋势;B1、B3、B5、B10和B14的茎秆压碎强度有所增加，其余品种压碎强度均有不同程度降低。可见，增密后不同品种茎秆抗倒力学性状变化不同，这应是各品种抗倒伏能力各有差异的原因。

　　4结论

　　种植密度显著影响不同玉米品种的抗倒力学特性，当种植密度从5．25万株/hm2增加到6．75万株/hm2时，不同品种茎秆穿刺强度、压折强度和压碎强度变化不同，多数品种呈降低趋势;倒伏率和倒折率不同程度升高。倒折率分别与穿刺强度、压折强度和压碎强度呈显著负相关，倒折率与不同节位茎秆强度相关性表现为穗下1节＞地上第4节＞地上第3节，地上第4节穿刺强度和地上第3节压折强度分别与产量呈显著正相关关系，可作为玉米抗倒伏品种选择重要的参考指标。密度为6．75万株/hm2时，B1的茎秆穿刺强度最大，B18的茎秆压折强度最大，B11的茎秆压碎强度最大。B3、B4、B6、B8、B14、B15、B17、B18和B19的抗倒特性较弱，B2、B5、B9、B10和B13的抗倒特性处于中等，B1、B7、B11、B12、B16和B20的综合抗倒特性较强。B1、B7、B8、B11、B13、B15、B16、B19和B20的产量增幅明显。综上，B1、B7、B11、B16、B18和B20的综合表现较好，即参试的20个品种中，先玉1171、正红431、仲玉3号、靖单12号、郑单958和新中玉801等6个品种适合在黔北地区推广种植。

　　参考文献:

　　［1］徐宗，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［J］．中国农业科学，2017，50(13):2463－2475．

　　［2］王红军，郭书亚，张艳，等．不同密度条件下化控对夏玉米光合特性及产量的影响［J］．江苏农业科学，2017，45(17):66－69．

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