光辐射和密度对不同品种春玉米根系形态、根冠关系及产量的影响.pdfVIP

摘要 作物生产是地上部植株和地下部根系协同作用的系统，光辐射是影响玉米生 长发育与产量形成的重要环境因子。根系作为植株水分养分的吸收、运输和固定 器官，与植株生长发育密切相关，探索光辐射变化对玉米根系生长发育的影响机 制，揭示玉米高产群体地下部与光资源的匹配规律，有利于协同实现玉米高产及 光资源的高效利用。本研究于 2018-2019 年在新疆奇台和宁夏银川进行，选用先 玉 335 （XY335 ）、郑单 958 （ZD958 ）和登海 618 （DH618 ）为试验材料，从三 叶期开始进行遮光至收获结束，以自然光为对照（CK ），设置遮光 15% （S1）、 30% （S2）和 50% （S3）3 个处理；种植密度为 7.5 （D1 ）和 12 （D2 ）万株ha- 1 。研究不同光辐射条件对玉米产量及根系生长的影响，以期为不同辐射区域提 供玉米种植适应性改进措施，为选育和种植根冠协调的玉米品种提供理论依据。 主要研究结果如下： 1. 光辐射对玉米生育期及产量的影响 玉米的生育进程受全生育期遮荫的影响，各品种的吐丝期均随光辐射下 降而推迟，其中XY335 和 ZD958 吐丝期均推迟 7 天，DH618 推迟 10 天。在 相同密度不同光照水平下，籽粒产量表现为 CKS1S2S3 ，其减产程度为 S3S2S1CK。随种植密度增加，各遮荫处理玉米产量降幅进一步增大。根 据产量水平分析，DH618 耐荫性更强，ZD958 次之，XY335 最弱。 2. 光辐射对玉米根系形态的影响 玉米根系形态指标（根系长度，根系表面积，根系体积和根系直径）随 光辐射的下降显著降低，在高密度下降幅更大。其中遮光对浅层（0-20cm ） 根系的影响大于深层（40-60cm ）根系。弱光条件下，主要影响 XY335 和 ZD958 较粗根系（L4 mm ）的根长和DH618 较细根系（L≤1 mm ）的根长。定量分 -2 析显示随光合有效辐射每下降 1MJ m ，平均根系长度、根系表面积和根系体 2 -6 3 积分别下降 0.3049 m、0.0004 m 和 0.0543 × 10 m 。不同品种根系形态降幅 表现为 DH618XY335ZD958 。 3. 光辐射对玉米根冠关系的影响 光辐射变化影响玉米根系与地上干重，且对根系的影响大于对地上部的 影响，从而影响根冠关系。光辐射下降后根系干重、地上干重和根冠比均随 - 遮光程度的增加而降低。定量分析结果表明，随光合有效辐射每下降 1MJ m 2 ，平均根冠比减少 0.0103 × 10-2 。XY335 和 ZD958 根系表现出较强的耐荫 性，但其地上部耐荫性较差，而 DH618 呈现与之相反的趋势。 I Abstract Crop production is a system of synergistic action between aboveground plant and underground root system. Solar radiation is an important environmental factor affecting maize growth, development and yield formation. The root system, as a fixed organ an