密度对迪卡638叶绿素荧光特性与产量的影响

王振

摘 要：通过开展不同种植密度对玉米品种迪卡638叶绿素荧光特性与产量的影响，以期进一步提高作物的产量潜力。结果表明，密度对不同生育期的叶绿素荧光特性变化趋势的影响明显;在不同的密度处理下，迪卡638的产量性状如穗长、穗粗、穗行数、百粒量等差异不显著，在67500株/hm2密度处理下，单产达到最大值，为8044.6kg/hm2。

关键词：玉米;迪卡638;密度;叶绿素荧光特性;产量

中图分类号 S513文献标识码 A文章编号 1007-7731（2019）16-0023-03

玉米是我国主要的粮食兼经济作物之一。制定科学合理的栽培密度，是实现玉米高产和超高产的重要措施之一[1]。本研究以玉米品种迪卡638为试验材料，就不同密度对其叶绿素荧光参数和产量的影响开展了研究，为探索迪卡638的适宜栽植密度提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料 供试玉米品种为迪卡638，由安徽科技学院提供。

1.2 试验设计 采用随机区组排列，设3个种植密度，分别为52500株/hm2、60000/株hm2和67500株/hm2，分别记作处理a、b、c。3次重复，行距60cm，株距分别为31.7cm、27.8cm、24.7cm，小区宽3.6m，长6.7m，小区面积24.12m2。试验于2018年6—10月在宣城古泉种植基地进行。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 叶绿素荧光参数测定 测定时期为玉米生长的5个时期，分别为拔节期、抽雄期、吐丝期、灌漿期、成熟期。采用德国生产超便携式调制叶绿素荧光仪MINI-PAM-II，于晴天上午9∶00—12∶00，随机选择3个代表性植株进行取样测定并进行标记，以便进行下一个时期的检测。测定部位为穗位叶片中部1/3处，测定穗位叶的最低荧光水平（Fo）、最大荧光水平（Fm）、最大光化学量子产量（Fv/Fm）、PSⅡ量子效率（Y（II））、光化学荧光淬灭系数、非光化学淬灭系数等参数。测定前，用叶夹对叶片暗适应20min，每小区测3次、取平均值。

1.3.2 产量测定 待迪卡638完全成熟后，全区收获测产。选择20个具备代表性的果穗，人工脱粒并分别称取子粒重和穗轴重，计算出籽率。另外，测定穗长、穗粗、穗行数、行粒数、百粒重等产量构成要素。

1.4 数据处理与分析 采用SPSS软件对数据进行显著性检验分析，利用WPS软件作图和平均值处理。

2 结果与分析

2.1 密度对叶绿素荧光参数Fv/Fm的影响 Fv/Fm是衡量植物光合性能的重要指标。不同密度处理下，迪卡638规律穗位叶Fv/Fm的变化见图1。如图1所示，穗位叶的Fv/Fm在迪卡638的5个时期，呈现先降低后升高再降低的趋势。在3种密度处理下，Fv/Fm含量均在吐丝期值最大，且处理b的Fv/Fm含量均大于处理a和c的，Fv/Fm含量的降幅为0.93%。表明迪卡638在处理b下Fv/Fm达最大值，为0.831。

2.2 密度对叶绿素荧光参数Y（II）的影响 不同密度处理下穗位叶Y（II）的变化规律见图2。由图2可知，在3种密度处理条件下，Y（II）最大值都是在抽雄期，最小值在成熟期;Y（II）在3种密度下a>b>c，差异幅度为3.6%。

2.4 密度对叶绿素荧光淬灭的影响 荧光动力学qP是指PSII天线色素吸收光能后用于光合作用电子传递的比例，它反映了PSII稳定性原初电子受体QA的氧化还原状态和PSII反应中心的开放程度，以及植物的光合效率和对光能的利用。荧光动力学qN反映PSII天线色素吸收光能不用于光合电子传递而是以热的形式耗散掉的光能部分，是植物的一种自我保护机制。从表1可以看出，qP的变化趋势为：抽雄期>灌浆期>成熟期>吐丝期>拔节期;qN最大值出现在成熟期。

2.5 密度对产量性状的影响 从表2可以看出，在不同的密度处理下，产量性状如穗长、穗粗、穗行数、百粒重差别不明显。穗行数和出籽率在3种密度处理下均呈现增加的趋势，行粒数先增后减，穗行数和行粒数差异显著，c>b>a，差异幅度分别为4.72%、5.23%出籽率不显著。随着种植密度的增加，产量也在增加，在处理c密度下达到最大值，为8044.6kg/hm2。在3种密度间差异显著，c>b>a，差异幅度为24.9%。

3 讨论

植物在光反应过程中吸收光能的主要物质是靠叶绿素提供的，在潮湿的条件下，叶绿素分解速度加快，含量降低[3]。Fo代表色素所吸收的光能中不参与光化学反应的能量与PSII的受损状况有关，PSII的破坏和可逆失活可引起Fo的增加[4]。Fv/Fm的变化主要因素是在胁迫条件还是非胁迫条件，物种和生长条件的影响对其影响很小，Fv/Fm值下降，说明受到了胁迫的作用[5]。光合产物的积累从而影响作物的产量的形成，叶绿素荧光特性参数的变化能直接反映作物群体光合系统工作状态是否正常[6]。杨有为等研究认为，适宜的种植密度有利于提高玉米叶片的光合速率、Fv/Fm、PSII量子产量、qP，降低叶片的呼吸速率和qN[7]。

产量构成的3个要素是单位面积有效穗数、穗粒数以及粒重[8]。单位面积的有效穗数和穗粒数，在一定范围内，随着密度增加呈上升的趋势，但是粒重影响不大。而影响玉米产量潜力提高的关键因素是种植密度。种植密度的高低会对穗长、穗粗、行粒数、穗粒数和产量构成影响。因此，合理密植是提高产量的关键技术。密度过高，群体透光率低;密度过低，叶面积指数低，因此每个品种都有一个特定的密度范围。

4 结论

（1）密度对不同生育期叶绿素荧光特性变化趋势的影响明显。在不同密度处理下，PSII反应中心接受能力不同，穗位叶Fo在不同生育时期呈先升高后降低的趋势。整体趋势表现：处理a和b在灌浆期达到最大值，吐丝期出现最小值;处理c在灌浆期达到最大值，拔节期出现最小值。Fo在3种密度处理下存在差异性，c>a>b，差异幅度为10.6%，13.9%;变化趋势：在a、b、c 3种处理条件下抽雄期>吐丝期>灌浆期>拔节期>成熟期。在3种密度下，Fm呈先上升再下降后上升的趋势。穗位叶的Fv/Fm在整个生育期内，呈现先减少再增加而后再减少的曲线变化。在b处理下Fv/Fm最大值为0.831。在a、b、c3种处理条件下，最大值都是在抽雄期，最小值是成熟期。Y（II）在3种密度下a>b>c，差异幅设为3.6%。由此可见，种植密度在一定的范围内，有利于提高玉米叶片的PSII实际量子产量、光化学淬灭系数，能够降低了叶片的非光化学淬灭系数。

（2）由本试验可知，在不同的密度处理下迪卡638的穗长、穗粗、穗行数、百粒重差异不显著[2]。在3种密度处理下出籽率，均呈增加的趋势，行粒数随密度增加降低。随着种植密度的增加，产量也在增加，在处理c下达到最大值，为8044.6kg/hm2，且差异达显著水平，c>b>a，差异幅度为24.9%。

参考文献

[1]李林，卫勇强，赵保献，等.豫西地区种植密度对洛玉8号产量及农艺性状的影响[J].江西农业学报，2014（05）：58-61.

[2]刘辰华，程二刚，刘华伟，等.玉米新品种囤玉061不同种植密度对产量的影响[J].农业科技通讯，2014（07）：121-123.

[3]温泉.黄连代谢及生理特性对增强UV-B的响应研究[D].重庆：西南大学，2012.

[4]王策.黄淮海主栽玉米品种抗旱节水性研究与评价[D].郑州：河南农业大学，2012.

[5]梁桂东.氯酸钾诱导重回缩龙眼和盆栽龙眼成花及其生理生化变化的研究[D].南宁：广西大学，2006.

[6]]郑永红.不同密度下玉米叶绿素荧光参数分析和产量差异比较[J].中华实用诊断与治疗杂志，2012（7）：96-98.

[7]魏湜，孟繁美，李晶，等.不同密度下玉米叶绿素荧光参数分析和产量差异比较[J].东北农业大学学报，2013（10）：7-11.

[8]钱锦霞，郭建平.郑州地区冬小麦产量构成要素的回归模型[J].应用气象学报，2012（04）：500-504.

（责编：张宏民）