本研究在探索玉米生理特性時,主要以玉米的光合生理情況和冠層結構作為研究對象,光合生理包括玉米葉片光合速率、葉片葉綠素含量,冠層結構包括葉面積指數和平均葉傾角。
1.1種植行距對葉片光合速率的影響
在玉米生長過程中,其葉片的光合作用直接影響玉米產量,玉米葉片光合速率的高低對玉米產量的影響非常顯著。然而在不同的生長時期,葉片的光合速率也不相同,因此,葉片的光合速率在不同時期會根據不同的行距產生變化。玉米在成長過程中,其干物質達到95%以上時都是通過光合作用得到的有機物。大量研究表明,玉米單葉片的光合速率與種植行距成正比關系,尤其是在玉米高產栽培過程中,這一規律更為突出。通常情況下玉米的光合速率受行距的影響主要表現在生育后期,進入灌漿期后,玉米單株總葉面積、二氧化碳交換率及籽粒的灌漿期長短會影響玉米產量。
1.2種植行距對葉片葉綠素含量的影響
玉米屬于C4類植物,玉米在進行光合作用的過程中主要包括原初反應、電子傳遞、光合磷酸化、碳同化等幾個階段,而在不同階段對玉米生長質量進行衡量的過程中,就是觀察玉米葉綠素含量。葉綠素屬于玉米在光合作用中光合色素中的色素分子,屬于一種捕光色素復合體,在進行光合作用時完成光能到電能的轉化,是必不可少的物質。現有研究表明,對于玉米葉片的葉綠素含量而言,其種植行距與葉綠素含量成正比關系,而葉綠素含量又與光合速率成正比關系,因此種植行距也直接決定著玉米的光合速率。
1.3種植行距對玉米冠層結構的影響
玉米在生長過程中有5%的干物質產量來自于綠色葉片通過光合作用所獲得的生長結果。而玉米的冠層結構也直接影響到玉米在成長過程中冠層內部進行光合作用的光線獲取能力。因此,冠層結構直接影響玉米的光合作用和有機物產量。然而玉米在生長過程中,并不是所有的葉片都能夠得到足夠的光開展光合作用,因此對于玉米整體植株而言,其本身處于冠層狀態。而影響玉米冠層結構的因素主要包括葉面積指數、平均葉傾角,當玉米進入到生育后期后,在70和50 cm的行距下其葉片葉面積指數會達到最高,此時葉片的總面積達到最大,葉片冠狀結構最科學,有利于玉米更好地開展光合作用。對玉米的葉傾角生長情況進行研究發現,當玉米行距為70 cm時,玉米的上、中、下3層葉片都可以得到良好的平展,此時玉米冠狀結構的葉面傾角有利于玉米更好的接觸陽光。
在玉米種植過程中,既有寬窄行種植方式,又有等行距種植方式,不同玉米種植方式均在玉米種植過程中得到實踐應用并取得了顯著成效。寬窄行種植模式是指在玉米種植過程中,按照寬行距和窄行距相間搭配的方式種植,通過這種方式種植能夠有效改善田間小氣候,使玉米種植田間的通風透光性得到提升,進而有利于玉米在成長過程中更有效的發揮高光效性能,提高玉米產量。研究表明,寬窄行種植模式有利于玉米根系生長,同時也有利于玉米的干物質積累,最終提高玉米產量。例如吉單180號通常采用寬窄行方式進行種植,寬行設置為100 cm,窄行設置為40 cm,在這種種植模式下,相比于70 cm行距的等行距種植,顯著提高了玉米產量。
(山東省菏澤市牡丹區何樓辦事處劉啟才)