试验于2010-2011年在中国农业科学院吉林省公主岭试验站进行,选用不同年代的6个品种(1950s白鹤,1960s-1970s吉单101,1970s-1980s中单2号,1990s掖单13,2000s郑单958和先玉335)为材料,采用裂区设计,密度(3.75,5.25,6.75和8.25万株/hm2)为主区,品种为副区,3次重复。采用形态学、生理学和生物力学等研究方法,研究在密植条件下不同玉米品种的茎秆机械强度、穗部性状及产量结构的变化规律,探讨不同品种的茎秆抗倒能力与群体增产潜力的相互关系。主要研究结果如下: 1.随着密度的增加,玉米群体倒伏率逐渐增加。早期品种的倒伏率明显高于近现代品种,在高密下,这种趋势更加明显。 2.玉米的株高随着密度的增加逐渐下降,差异未达显著水平;穗位高和穗高系数逐渐上升,两者呈显著正相关,穗位高对穗高系数的贡献比株高大;玉米倒伏率与穗位高呈密切相关;不同品种间,先玉335和白鹤的株高较高,白鹤和郑单958的穗位较高,郑单958穗高系数最高。 3.玉米茎秆直径影响抗倒伏能力,直径越大,抗倒性能越强;茎秆力学特征随着密度的增加逐渐减小,与倒伏率的相关分析不显著,对于相似品种特性的品种,茎秆强度越大,抗倒性能越好。本文所研究的是跨年代的不同品种特性的玉米品种,由于年代差异,茎秆穿刺强度和压碎强度在不同年代有较大差异,1970s-1980s年代的中单2号茎秆强度最大,但抗倒能力很弱,所以在研究玉米抗倒能力时,结合考虑品种性状是必要的。 4.玉米的倒伏率与穗部形态关系密切,随着密度的增加,穗粗、穗轴粗、穗长、穗行数、穗粒数逐渐降低,从而导致单株产量下降;随着品种的更替,近现代玉米的单株产量高于早期品种。随着密度的增加,玉米空秆率呈现升高趋势,单株产量逐渐降低。不同类型品种对密度的反应不同,先玉335和郑单958随密度的增加空秆率变化不明显,处于较低水平,单株产量最大,白鹤和中单2号随密度增加空秆率显著增加,当密度增加到8.25万株/hm2时品种间的差异也变大;单株产量随着品种的更替,近现代品种显著或极显著高于早期品种。 5.玉米倒伏对产量性状直接影响较大,影响的大小顺序为:空秆率＞单株产量＞实际产量＞穗粒数＞穗行数＞行粒数。玉米倒伏造成空秆率增加,收获穗数减少,穗粒数、穗行数和行粒数均下降,导致单株产量降低,制约了群体产量的提高。
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