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Effect of Density and Growth Regulator Interaction on Yield and Lodging Resistance of Summer Maize ‘Zidan11’
CHEN Jun, ZHANG Haijun, LI Xiaoyu, LI Wenqian
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Effect of Density and Growth Regulator Interaction on Yield and Lodging Resistance of Summer Maize ‘Zidan11’
Through the interaction between planting density and various of growth regulators, the leaf area index, dry matter accumulation per plant, grain filling rate and yield characters of summer maize ‘Zidan11’ were tested and analyzed, the reasonable planting density and the selection and use of growth regulators of summer maize ‘Zidan11’ in central Shandong were discussed. The results showed that the maximum planting density of ‘Zidan11’ was 75000 plants/hm2, and the yield would decrease significantly if the density exceeded this. When the density increased without the application of growth regulator, the lodging resistance of ‘Zidan11’ straw would be weakened. The best yield could be obtained by the treatment of 67500 plants/hm2 densityand‘amino acid water-soluble fertilizer’. The maturity period with the treatment was delayed and could be used as storage corn ear production, but it should not be harvested too late. The treatment with the density of 75000 plants/hm2 and‘30% aminoacyl ester and ethephon’could obtain relatively stable yield with low leaf area index, dry matter accumulation per plant and short maturity period, and had the best anti-falling ability, which was suitable for the grain production of ‘Zidan11’ land intensive mode in the central Shandong Plain.
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杨吉顺, 高辉远, 刘鹏, 等. 种植密度和行距配置对超高产夏玉米群体光合特性的影响[J]. 作物学报, 2010, 36(7):1226-1233.
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冯海娟, 张善平, 陈海宁, 等. 种植密度和行距配置对高产夏玉米冠层特性及产量的影响[J]. 安徽农业科学, 2017, 45(25):51-54.
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徐田军, 吕天放, 陈传永, 等. 种植密度和植物生长调节剂对玉米茎秆性状的影响及调控[J]. 中国农业科学, 2019, 52(4):629-638.
【目的】研究并明确种植密度和植物生长调节剂对玉米茎秆性状的影响,可为合理密植、构建适宜群体结构、实现玉米高产抗逆栽培提供理论依据和技术支撑。【方法】以JK968为试验材料,设置6.0×10 <sup>4</sup>株/hm <sup>2</sup>（D1）、7.5×10 <sup>4</sup>株/hm <sup>2</sup>（D2）和9.0×10 <sup>4</sup>株/hm <sup>2</sup>（D3）3个密度水平,以及乙烯利矮壮素复配剂（EC）和喷施清水为对照（CK）2个处理,研究种植密度对玉米茎秆性状的影响以及茎秆性状对化学调控的响应。 【结果】（1）倒伏率随种植密度增加呈升高趋势,其中在D1密度条件下,JK968的倒伏率分别比D2和D3低69.1%和83.4%;EC处理可显著降低倒伏率,在D1、D2和D3密度条件下分别比对照降低了5.0%、19.8%和41.0%。（2）株高、穗位高、穗位系数和重心高度在不同种植密度和化控处理间均存在极显著差异,具体表现为随种植密度增加呈升高趋势;EC处理后显著降低了地上部第6节以下的节间长度,增加了地上部第7节以上的节间长度,株高和穗位系数略降低,而穗位高和重心高度显著降低。（3）茎秆抗折力和茎秆外皮穿刺强度在不同处理间均存在极显著差异。大喇叭口期至成熟期呈先升高后降低趋势,在乳熟期达最大值。随种植密度增加,地上部第3、4和5节茎秆抗折力和茎秆外皮穿刺强度呈降低趋势;不同节间茎秆抗折力和茎秆外皮穿刺强度表现为地上部第3节>第4节>第5节;EC处理后显著增加了地上部第3、4和5节茎秆抗折力和茎秆外皮穿刺强度。（4）穗粒数和百粒重随种植密度增加呈降低趋势;EC处理后,穗粒数、百粒重和产量均较对照增加。在D1、D2和D3密度条件下,EC处理后产量分别较对照高438.8 kg·hm <sup>-2</sup>、1041.3 kg·hm <sup>-2</sup>和3376.5 kg·hm <sup>-2</sup>,增幅分别为3.6%、8.2%和27.8%。 【结论】随种植密度增加,玉米株高增加、重心高度上移、基部节间伸长、基部节间充实度和抗折力下降。EC处理显著降低了地上部第6节以下的节间长度,显著增加了地上部第7节以上的节间长度,株高略降低,重心高度和穗位高显著降低,基部节间长度缩短、基部节间充实度提高,从而提高了茎秆的抗倒伏能力。由此可见,在风灾倒伏频发地区以及种植密度过大等倒伏风险较大条件下,喷施植物生长调节剂可显著增加玉米茎秆的抗折力和茎秆外皮穿刺强度,显著降低穗位高、重心高度和倒伏率,有利于玉米高产稳产。
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刘东尧, 闫振华, 陈艺博, 等. 增温对玉米茎秆生长发育、抗倒性和产量的影响[J]. 中国农业科学, 2021, 54(17):3609-3622.
【目的】随着全球气候变化,温度升高对玉米生产系统的影响越来越复杂,而玉米抗倒性在现在和未来玉米全程机械化生产系统中的重要性尤为突出。研究全生育期温度增加对玉米茎秆生长发育及抗倒的力学特性的影响,为应对未来气候变化下玉米适应性栽培途径提供理论和实践基础。【方法】以郑单958（ZD958）和先玉335（XY335）为材料,通过智能温室控制方法,设置3个温度梯度,分别为CK、CK+2℃、CK+4℃,研究了全生育期增温对玉米茎秆生长、结构发育、抗倒力学特性和产量的影响。【结果】随着温度增加,玉米株高、穗位高、第三节间长度、穗上节间长和穗下节间长均显著高于对照,CK+2℃处理的株高、穗位高、第三节间长度、穗上节间长度和穗下节间长度比CK平均增加10.80%、37.29%、16.87%、17.11%和17.78%,CK+4℃处理则比CK分别增加20.82%、54.17%、37.11%、28.48%和35.84%。温度增加显著增加了玉米穗位系数和茎粗系数,CK+4℃处理比CK+2℃处理和CK的茎粗系数平均增加15.92%和58.99%。增温使玉米茎秆维管束数目和面积显著减少,CK+4℃、CK+2℃处理的第三节间的茎秆中央维管束数目比CK平均减少42.39%、22.59%,维管束总面积比CK分别降低40.33%、28.68%,增温对中央维管束数目和面积的影响大于边缘维管束。随温度增加,玉米茎秆抗推力、穿刺强度和破碎强度显著降低,CK+4℃和CK+2℃处理比CK平均降低50.75%和43.75%（茎秆抗推力）、25.41%和29.59%（穿刺强度）、22.41%和23.58%（破碎强度）。茎秆抗推力与株高、穗位高和地上部第三节间长呈极显著负相关,与茎粗、截面惯性矩、边缘维管束数目、面积、中心维管束数目、面积呈极显著正相关。2个品种对全生育期增温响应不同。随温度增加,热敏感型品种XY335的株高、穗位高、第三节间长度、穗位系数和茎粗系数增幅显著大于ZD958;ZD958的边缘和中心单个维管束面积减少,而XY335维管束面积呈增加趋势,且ZD958维管束数目和边缘维管束总面积的降幅小于XY335;XY335茎秆抗推力降幅显著大于ZD958,且XY335穿刺强度和破碎强度最大值出现在吐丝后25 d,之后下降,而ZD958在成熟期。ZD958穿刺强度和破碎强度与株高、穗位高、地上部第三节间长均呈显著负相关,与茎粗显著正相关,XY335穿刺强度与株高呈显著负相关,破碎强度则与其他指标相关但不显著。【结论】温度增加促进了玉米茎秆生长发育,改变了茎秆内部结构,使茎秆抗推力下降,倒伏风险显著增大,且温度越高倒伏风险越大;不同品种茎秆生长特性和倒伏能力对增温响应存在明显差异。
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陈祥, 李小龙, 杜霞, 等. 四川玉米生理成熟后抗倒性能变化及其影响因素[J]. 中国生态农业学报(中英文), 2021, 29(9):1524-1532.
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吴希, 王家瑞, 郝淼艺, 等. 种植密度对不同生育期玉米品种光温资源利用率和产量的影响[J]. 作物学报, 2023, 49(4):1065-1078.
探究不同生育期玉米光温利用、物质生产和产量形成对密度的响应, 以期为陕北灌区春玉米密植高产高效栽培提供理论依据。试验于2019—2020年以东单60 (中晚熟)和大丰30 (中早熟)为试验材料, 设置45,000 (D1)、60,000 (D2)、75,000 (D3)和90,000 (D4)株 hm<sup>-2</sup> 4个种植密度, 测定了叶面积指数、冠层光分布、物质生产与转运、光温利用和产量及其构成等指标。结果表明, 大丰30和东单60分别在90,000株 hm<sup>-2</sup>和75,000株 hm<sup>-2</sup>密度下达到最高产量18,787.5 kg hm<sup>-2</sup>和16,953.0 kg hm<sup>-2</sup>, 较低密度分别提高了37.7%和41.4%, 且高产下大丰30籽粒含水率较东单60低11.5%。随着种植密度的增加, 群体叶面积指数明显提高, 上部冠层光能截获率显著增大, 而中部冠层光能截获率显著下降且东单60降低幅度高于大丰30, 下部冠层光能截获率无显著差异。对于光能辐射利用而言, 大丰30花前截获的光合有效辐射和光能利用率较东单60分别高7.9%、高1.7%; 大丰30花后截获的光合有效辐射和光能利用率较东单60分别低9.5%、高14.9%, 根据光能利用效率和种植密度的相关关系表明增密对提高大丰30的光能辐射利用率更显著。在D4密度下, 中早熟品种大丰30较晚熟品种东单60生育期平均缩短了4.3 d, 大丰30的平均有效积温较东单60少25.3℃, 而积温利用率提高了25.3%, 达到最大干物质积累速率所需积温较东单60少; 东单60和大丰30的花前干物质累积量及花后转运率较D1分别提高了26.7%、34.6%和43.7%、55.8%, 且大丰30的花后干物质累积量和花后干物质转运率较东单60分别高14.5%和12.3%。可见, 中早熟品种大丰30密植下重塑群体结构, 改善中部冠层光能截获, 增加干物质增长速率和提前干物质达到最大增大速率时期, 促进干物质的累积与转运, 提高了光温资源利用效率, 实现该区春玉米高产高效; 同时收获时籽粒较低的含水率, 适宜籽粒机收。
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金容, 李钟, 杨云, 等. 密度和株行距配置对川中丘区夏玉米群体光分布及雌雄穗分化的影响[J]. 作物学报, 2020, 46(4):614-630.
为了便于全程机械化生产, 四川中部部分地区玉米生产已逐渐由套作春播转变为净作夏播。为了明确本区域净作夏玉米高产、宜机的群体结构, 采用两因素裂区试验设计, 研究了种植密度和株行距配置对夏玉米群体光分布及雌雄穗分化和产量的影响。结果表明, 随种植密度增加, 玉米有效穗数增加, 但因空秆和倒伏增加导致有效穗数增幅逐渐减少甚至最终降低; 密度增加使玉米叶片茎叶夹角和开张角降低, 叶向值增加, 群体透光率明显降低, 消光系数增大, 雌雄穗小穗分化期和小花分化期幼穗长度和中部直径、吐丝期雄穗主轴长度和成对小穗数以及雌穗总小花数、吐丝小花数、受精小花数和单株果穗受精率均降低, 而退化小花数、败育花数和花败育率均增加, 最终导致玉米秃尖变长, 穗粒数和百粒重显著降低。产量随种植密度增加而先增后降, 以67,500株 hm <sup>-2</sup>最高, 2年平均较45,000株 hm <sup>-2</sup>和90,000株 hm <sup>-2</sup>密度分别显著增加17.00%和14.03%。此外, 2年在45,000株 hm <sup>-2</sup>和67,500株 hm <sup>-2</sup>密度下, 等行距均优于相应宽窄行, 60 cm等行距处理下玉米株型紧凑, 能改善群体受光条件, 提高玉米单株果穗受精率, 降低小花败育率, 籽粒产量较高; 在2018年90,000株 hm <sup>-2</sup>密度下, (110+50) cm宽窄行处理更能改善田间通风透光条件, 促进雌雄穗分化, 提高玉米籽粒产量。因此, 川中丘区夏玉米高产栽培应适当缩行增密, 宜采用67,500株 hm <sup>-2</sup>密度搭配60 cm等行距种植。
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崔丽娜, 李令伟, 崔延臣, 等. 行距及密度对夏玉米产量及其构成因素的影响[J]. 安徽农业科学, 2019, 47(13):29-31.
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邓妍, 王创云, 赵丽, 等. 行距配置对玉米茎秆抗倒伏特性及光合性能的影响[J]. 中国农学通报, 2017, 33(21):15-20.
为探究不同行距配置对玉米茎秆抗倒伏特性及光合性能的影响，明确山西省春玉米栽培适宜的种植行距，本试验于2015年在山西省农科院东阳试验基地展开，以‘大丰30’为试验材料，设置宽行种植(80 cm)、窄行种植(40 cm)、宽窄行种植(80 cm+ 40 cm)和等行距种植(60 cm) 4种行距处理，分析了玉米茎秆抗倒伏特性、叶面积指数(LAI)、光合参数及产量对不同行距处理的响应。结果表明，宽行种植和宽窄行种植较窄行距种植和等行距种植，玉米株高、穗位高和穗位高系数降低；抽雄期和灌浆期，不同节间茎秆硬皮穿刺强度和弯曲性能提高，LAI、叶片光合速率、蒸腾速率提高；穗长、穗行数、行粒数、百粒重提高，产量分别提高17%、9%以上，且宽窄行种植更具优势。此外，抽雄期至成熟期，玉米籽粒产量与叶面积指数、叶片光合速率和蒸腾速率均呈显著或极显著正相关。总之，宽窄行种植(80 cm+ 40 cm)有利于提高玉米茎秆抗倒伏特性，提高光合作用，优化产量构成，提高籽粒产量，可为山西省玉米种植提供技术支撑。
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乔江方, 张盼盼, 邵运辉, 等. 不同种植密度和品种对夏玉米物质生产和产量构成的影响[J]. 作物杂志, 2022(6):186-192.
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杨雪, 彭静, 张明明, 等. 叶面喷施6-BA对玉米生殖期碳水化合物转运和分配的影响[J]. 西北农林科技大学学报(自然科学版), 2019, 47(7):62-70.
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刘晓庆, 詹延廷, 王月, 等. 植物调节剂分期施用对玉米籽粒胚乳及淀粉粒发育的影响[J]. 华北农学报, 2018, 33(6):137-144.
为了探究外源植物生长调节剂对籽粒充实过程的影响，利用胚乳细胞数目计数、淀粉粒度分析等方法对玉米自交系B73籽粒的发育过程进行了探究。主要探讨了拔节期喷施乙烯利以及吐丝期喷施生长调节剂对籽粒灌浆过程、胚乳细胞发育以及淀粉粒发育的影响。结果表明：拔节期喷施乙烯利之后在DAP 20灌浆速率与对照组相比下降约17.7%，在DAP 44玉米籽粒百粒质量与对照组相比下降约11.3%。在DAP 12，乙烯利处理之后的胚乳细胞数目与对照组相比显著下降22.9%，且淀粉粒在胚乳细胞面积为IV、V和VI范围内的胚乳细胞内的数目显著减少。在授粉后不同时期乙烯利处理组（处理B）中的淀粉粒直径的分布范围与对照组中淀粉粒直径的分布范围显著差异。在吐丝期搭配使用脱落酸（Abscisic acid，ABA）（处理E）的胚乳细胞数目和淀粉粒分布与处理B结果差异不显著。搭配使用1-甲基环丙烯（1-Methylcyclopropene，1-MCP）（处理C）或者6-苄氨基嘌呤（6-Benzylaminopurine，6-BA）（处理D）后，与处理B相比提高了百粒质量、籽粒灌浆速率、淀粉粒的直径分布范围以及胚乳细胞内的淀粉粒数目，其中处理D中玉米百粒质量和淀粉粒数目与对照组差异不显著。该结果可以为进一步研究调节剂在玉米上的应用提供一些理论依据。
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孙丰磊, 高文伟, 吴鹏昊. 生长调节剂在不同密度下对不同玉米品种生长发育的影响[J]. 中国农学通报, 2018, 34(10):22-27.
旨在研究植物生长调节剂玉黄金在拔节期叶面喷施对不同玉米品种生长发育的影响。以‘M753’、‘中试6322’、‘kws3564’3 个玉米品种为材料，在拔节期（8 叶期）叶面喷施植物生长调节剂玉黄金，调查株高及出籽率等9 个指标。‘M753’在密度为135000 株/hm2时出籽率显著大于其他2 个品种，而且株高、穗位高、叶长及叶宽显著降低。玉米在拔节期叶面喷施玉黄金可显著降低株高、穗位高、叶长及叶宽，优化株型，提高出籽率。
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秦永梅, 韩凤英, 刘敏, 等. 不同种植方式对夏玉米干物质积累及产量的影响[J]. 湖北农业科学, 2015, 54(12):2847-2849.
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于宁宁, 任佰朝, 赵斌, 等. 施氮量对夏玉米籽粒灌浆特性和营养品质的影响[J]. 应用生态学报, 2019, 30(11):3771-3776.
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| [16] |
刘文彬, 冯乃杰, 张盼盼, 等. 乙烯利和激动素对玉米茎秆抗倒伏和产量的影响[J]. 中国生态农业学报, 2017, 25(9):1326-1334.
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| [17] |
陈永快, 王涛, 廖水兰, 等. 逆境及生长调节剂对作物抗逆性的影响综述[J]. 江苏农业科学, 2019, 47(23):68-72.
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图1 密度与生长调节剂对‘淄单11’产量与收获指数的影响图2 密度与不同生长调节剂处理对‘淄单11’叶面积指数的影响图3 密度与不同生长调节剂处理对‘淄单11’单株及籽粒干物质积累的影响图4 密度与不同生长调节剂处理对‘淄单11’灌浆速率的影响图5 密度与生长调节剂对‘淄单11’株高穗位的影响图6 密度与生长调节剂对‘淄单11’穿刺强度的影响图7 密度与生长调节剂对‘淄单11’三节单位长度干重的影响/
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