不同种植密度对施氮条件下玉米灌浆期叶片光合特性的影响分析

吴义山

1材料与方法

1.1试验区基本情况

试验区位于山东省龙口市西部平原地区，年平均气温12.2℃左右，年平均降雨量635mm左右，无霜期190余天，属暖温带半湿润季风型海洋性气候。试验区玉米主要物候期和全生育期的光热资源丰富，年平均日照时数2521h。

按照《土壤养分分析操作流程》和项目要求，化验试验区耕层土壤（0～20cm）的pH值66，高熟化土壤富含有机质2.52％、全氮1.5g／ kg，碱解氮114.42mg/kg，速效磷35.97mg/kg，速效钾149.53mg/kg。玉米为试验区高产优质的粮食作物和饲料作物，在一定范围内，玉米种植产量伴随种植密度产生波动。

1.2试验方式设计

参加试验的玉米品种选定为“糯质玉米杂交种一烟糯6号”，其主试验区域设置两种类型的施氨水平。分割区域设置三种类型的玉米种植密度，即73000株/hm2、86500株/hm2、98000株/hm2，试验中的各处理设置三次重复，各小区的规格长为8.5m，宽为6.5m，小区面积口25m2，走道宽0.5m，保护行1m，小区采取随机区组排列方式予以排列。

玉米地膜覆盖采用双行平作规格进行，保持行距0.6m，玉米等行播种。使用含氮46％的尿素施氮，分基肥和拔节肥两次施加，施入比例为1：1，各小区分别施加150kg/hm2的磷肥与钾肥，作为底肥一次性施入。

1.3检测指标

①玉米灌浆期的叶片光合生理参数、光台生理生态因子：选择晴朗无云的天气，对每小区具有代表性的灌浆期玉米植株进行标号记录（3株），使用光合作用测量系统，每间隔2h测量玉米穗位叶净光合速率、气孔导度、叶片周围CO2浓度等关键的光合生理参数。控制玉米叶片光合有效辐射、空气中CO2浓度和相对湿度等相关光合生理生态因子。

人工控制CO2浓度400umol/mol、温度24℃、光照强度/1100Wmol/（m2·s），气体流速控制在0.6mol/s，每片玉米叶片记录3次数据，取数据平均值纳入试验。

②叶片水分利用效率LWUE：玉米植株叶片上的水分利用效率，LWUE以净光合速率（Pn）、蒸腾强度（Tr）的比值进行表示，公式为：LWUE=Pn/Tr（1）

③生物产量biomass：完熟期，每小区各取60株玉米，烘干至恒重后，全株进行生物产量计算。

④籽粒经济产量Y：将测定生物产量后的60株玉米去除玉米果穗，进行籽粒脱粒称量，按其鲜耔粒14％含水量折算好玉米籽粒产量。

⑤收获指数HarveSl

Index，HI：收获指数指的是玉米收获时的籽粒经济产量与生物产量之比，公式为：H1=Y/BM（2）

2结果与分析

2.1不同种植密度条件下玉米施氮时灌浆期光合生态因子

研究表明，不同种植密度条件下玉米施氮时灌浆期的光合有效辐射、温度、相对湿度无明显差异。不同种植密度条件下玉米施氮时灌浆期的相对湿度伴随光合有效辐射、温度的增高而下降。

2.2不同种植密度与施氨条件下玉米灌浆期叶片光合特点

2.2.1不同处理方式玉米灌浆期叶片净光合速率和蒸腾速率日变化：试验田在一致的施氨水平、差异化种植密度下，无论是否施加氮肥，玉米灌浆期叶片的净光合速率，均伴随持续增加的种植密度，产生逐渐增高的变化趋势。针对差异化施氨水平与玉米种植密度的组合化处理，施加氮肥，更利于玉米在灌浆阶段增加叶片的净光合速率。

不同的种植密度条件下玉米施氨时灌浆期叶片水分利用效率LWUE间的差异，施氮时，灌浆期玉米叶片水分利用效率并未产生显著变化。不同的种植密度对于灌浆期玉米叶片水分利用效率产生较为明显的影响，伴随种植密度的持续增大，灌浆期玉米叶片水分利用效率LWUE在呈现出持续增大的变化趋势，后续呈现出减小的趋势。

2.2.2不同处理方式玉米灌浆期叶片气孔导度和胞间CO2浓度变化：同样的种植密度下，施纯氮的灌浆期玉米植株叶片气孔导度，相对于不施氮条件下的玉米叶片平均百分比增加。

施氮条件还显著降低了玉米灌浆期叶片的胞间CO2浓度，施纯氮的灌浆期玉米叶片，相对于不施氮条件下的玉米叶片，在同样种植密度下，胞间CO2浓度降低。

2.3不同密度玉米施氮条件下产量表现

2.3.1不同种植密度与施氮条件下玉米籽粒产量与生物产量：在一致种植密度下，施纯氮360kg/hm2的灌浆期玉米相对于不施氨条件下的玉米，在灌浆期玉米籽粒产量上增大。

在一致种植密度下，施纯氮360kg/hm2的灌浆期玉米相对于不施氮条件下的玉米，在灌浆期玉米生物产量上也增大。

2.3.2不同种植密度与施氨条件下玉米收获情况：不同种植密度与施氮条件对玉米收获的交互作用较为明显。结果表明，在较低的种植密度密度下，玉米灌浆期施氨的收获指数明显偏低。

3结论

增加玉米种植密度可促使灌浆期玉米最终获得较高群体产量。试验研究中，种植密度86500株/hm2可在施纯氮360kg/hm2条件下，协调群个体间叶片光合关系，促使玉米获得最高籽粒经济产量，可作为试推广种植密度。