玉米葉片面積動(dòng)態(tài)及其對(duì)葉面積的影響

玉米葉片面積動(dòng)態(tài)及其對(duì)葉面積的影響

2006年，農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)部26號(hào)玉米被混合種植。農(nóng)大CF2622玉米屬中熟品種,葉片數(shù)18～19片,平均株高約230cm,穗位高80cm;果穗長度約20cm,直徑約5.5cm;莖稈與葉片翠綠色,葉片第6葉開始有毛;苞葉整齊,果穗不伸出苞葉;子粒飽滿,色澤金黃,大小中等,排列整齊。農(nóng)大CF2622玉米的單株葉面積分布呈單峰曲線。也就是說在植株的基部和頂端葉面積比較小,在中部葉面積比較大。農(nóng)大CF2622玉米的棒三葉為葉11～13(或葉12～14)。棒三葉是指玉米植株果穗位及其上、下各一片葉。棒三葉具有特殊功能:棒三葉最長,葉片最寬,葉面積最大,光合能力強(qiáng)且功能期長,且與子粒形成期相吻合。其光合產(chǎn)物對(duì)果穗的發(fā)育和子粒的灌漿成熟作用尤為突出。因此,玉米棒三葉對(duì)雌穗的生長發(fā)育及產(chǎn)量形成起著重要作用。所以在生產(chǎn)上就要注意通過合理的肥水管理,來適當(dāng)?shù)財(cái)U(kuò)大棒三葉的葉面積,最大限度提高每株玉米的產(chǎn)量。農(nóng)大CF2622玉米一生當(dāng)中單株葉面積變化是呈單峰曲線。通過研究其葉面積變化,重點(diǎn)是單葉面積動(dòng)態(tài)觀察及其生長變化曲線的分析研究,進(jìn)一步揭示在不同時(shí)期,各個(gè)單葉面積的變化特點(diǎn)和作用機(jī)理,對(duì)生產(chǎn)實(shí)踐有重要的指導(dǎo)意義。1葉片的組分和生長玉米主莖上的葉片數(shù)目因不同的品種而有差別,早熟品種葉片較少,晚熟品種葉片較多。每一品種的葉片數(shù)是相對(duì)穩(wěn)定的,在一個(gè)地區(qū)很少會(huì)因?yàn)樵耘?、年份等條件的不同而發(fā)生較大變化。農(nóng)大CF2622玉米是中熟品種,一般有19片葉生在不同的節(jié)位上,其棒三葉為葉11～13(或葉12～14)。在玉米的一生中不同的葉片生長的速度差別很大,葉片所產(chǎn)生的光合產(chǎn)物的分配方向也有著很大差別。葉片分組有助于分析和揭示這些葉片在玉米生長過程中作用的差異、共性特點(diǎn)。葉片分組通常有以下4種方法:①根據(jù)葉片在植株上的生長部位(從下至上);②根據(jù)葉片的日增長量;③根據(jù)葉片的面積;④根據(jù)供長中心葉。1.1不同葉的種類根據(jù)葉片在植株上的生長部位(從下至上),分為4組:基部葉、下部葉、中部葉、上部葉。農(nóng)大CF2622玉米不同部位葉片(從下至上)的分組及其主要作用如下。1.1.1苗期分和根葉組種葉1～3與種子大小有關(guān),關(guān)系到幼苗發(fā)育快慢和健壯程度;葉4～6制造的養(yǎng)分主要供拔節(jié)前后根、葉營養(yǎng)之用,對(duì)莖的形成、培育壯苗具有重要意義。以上基部葉是苗期的葉片,為壯苗的基礎(chǔ)。也稱根葉組。玉米莖稈基部的5、6片葉,它們所形成的光合產(chǎn)物除供應(yīng)上部新生成的葉片生長外,主要是供根系生長。1.1.2莖雄葉及雄穗分化發(fā)育下部葉是迅速生長組,是拔節(jié)期形成的。它制造的養(yǎng)分主要供拔節(jié)后莖稈生長及雌雄穗分化發(fā)育,也稱莖雄葉組。這部分葉片新形成的養(yǎng)分主要是供給莖稈生長,促進(jìn)拔節(jié)。尤其是9～10葉形成時(shí),葉片形成的養(yǎng)分供給處于交叉時(shí)期,即除了供給莖稈生長發(fā)育外,還有一部分養(yǎng)分供給雄穗的生長發(fā)育。1.1.3葉片葉中植物養(yǎng)分的來源中部葉是穩(wěn)定生長組,是抽雄穗前后長成的葉片。其制造的養(yǎng)分主要供雌穗的分化和子粒的形成。其中11～15片葉時(shí),雄穗已開始發(fā)育,這部分葉片所形成的養(yǎng)分主要是供給雌穗的生長發(fā)育;13～16片葉所形成的光合產(chǎn)物,主要供給子粒灌漿,果穗成熟。特別是近果穗的棒三葉(葉11～13或葉12～14),與果穗的產(chǎn)量關(guān)系密切,要保護(hù)好。1.1.4上部葉子葉片17.19上部葉是抽雌穗前后長成的葉片。此時(shí)生長中心是子粒,養(yǎng)分主要供給子粒的形成。1.2根據(jù)日增重情況根據(jù)葉片的日增長量,分為4組:緩慢生長組、迅速生長組、穩(wěn)定生長組、生長速度下降組。1.3根據(jù)圖紙面積根據(jù)葉片的面積,分為4組:最小值組、劇增值組、最大值組、劇降值組。1.4穗粒葉組對(duì)玉米生長中心的分布根據(jù)供長中心葉,分為3組:根葉組(葉1～6)、莖雄葉組(葉7～10)、穗粒葉組(葉11至頂葉)。玉米的一生中在不同的生長發(fā)育階段有不同的生長中心,供給生長中心的葉片組稱為供長中心葉,每個(gè)生長中心所需的養(yǎng)分來源于不同的供長中心葉。從上述幾種分組來看,其結(jié)果是一致的、相互包羅的,只是研究的側(cè)重面不同而已。2產(chǎn)業(yè)鏈內(nèi)平均葉輪面積的動(dòng)態(tài)測(cè)量農(nóng)大CF2622玉米的播種期為2008年4月15日,出苗期4月21日。2008年5～7月,對(duì)農(nóng)大CF2622玉米的平均單葉面積進(jìn)行分期動(dòng)態(tài)測(cè)量?；静襟E:田間抽樣-數(shù)據(jù)測(cè)量、記錄-數(shù)據(jù)計(jì)算處理-曲線繪制。2.1高效日內(nèi)文活度測(cè)量在農(nóng)大CF2622玉米田間選取5個(gè)地段,在每個(gè)地段的11株中抽樣選取3株樣品。于5月30日至7月8日,分7個(gè)時(shí)間段對(duì)單葉面積進(jìn)行測(cè)量和計(jì)算樣品的平均單葉面積,記錄數(shù)據(jù)。由測(cè)量計(jì)算數(shù)據(jù)來看,進(jìn)入7月后,玉米葉片單葉面積的大小已基本穩(wěn)定在定值并達(dá)到過最大值,葉片從下至上開始衰老死亡,且單葉有效葉面積也會(huì)隨著葉片的衰老和萎縮而減小,在此不再繼續(xù)顯示數(shù)據(jù)。2.2大葉面積生長隨時(shí)間的變化根據(jù)葉片的日增長量不同,按葉位從下至上,可將1株農(nóng)大CF2622玉米的全部葉片分為4組:①緩慢生長組(葉1～6),出現(xiàn)在苗期,生長速度較慢;②迅速生長組(葉7～10),在拔節(jié)期出現(xiàn),此時(shí)葉面積迅速增長至10片葉;③穩(wěn)定生長組(葉11～16),出現(xiàn)在孕穗期,該組葉片的生長速度高而穩(wěn)定;④生長速度下降組(葉17～19),出現(xiàn)在子粒形成期,到了這個(gè)時(shí)期,玉米的葉面積呈現(xiàn)出明顯的下降趨勢(shì)。從另一個(gè)角度,根據(jù)葉面積不同變化,按葉位從下至上,可將1株農(nóng)大CF2622玉米的全部葉片分為4組,即最小值組(葉1～6)、劇增值組(葉7～10)、最大值組(葉11～16)、劇降值組(葉17～19)。利用分時(shí)段測(cè)量的平均單葉葉面積數(shù)據(jù),按照上述的葉片分組情況,即可繪制農(nóng)大CF2622玉米4個(gè)葉片組單葉葉面積隨時(shí)間生長變化曲線。農(nóng)大CF2622玉米葉片組1(葉4～6)、葉片組2(葉7～10)單葉葉面積隨時(shí)間生長變化曲線,如圖1所示。農(nóng)大CF2622玉米葉片組3(葉11～16)、葉片組4(葉17～19)單葉葉面積隨時(shí)間生長變化曲線,如圖2所示。根據(jù)單葉葉面積隨時(shí)間生長變化曲線的變化率及變化程度,可以掌握玉米各個(gè)時(shí)期起關(guān)鍵作用的葉片的生長變化狀況,并采取相應(yīng)的控促措施指導(dǎo)生產(chǎn)。3曲線分析與研究3.1葉面積的日變化根葉組(基部葉:葉1～6)葉片的出現(xiàn),表明此時(shí)的生長中心為根系,基部葉片的功能期較短。如圖1所示,葉片組1(葉4～6)單葉葉面積隨時(shí)間變化曲線。該組又稱為緩慢生長組和最小值組,緩慢生長組出現(xiàn)在苗期,生長速度較慢,葉面積日增值3.1cm2;最小值組的葉面積近似值6.1～78.8cm2。3.1.1生長中心和支持莖中心此時(shí)的生長中心為根系。供長中心葉為根葉組葉片,也就是基部1/3葉組。3.1.2交付要求促根壯苗,促進(jìn)根系良好發(fā)育,為后期壯苗打下基礎(chǔ)。3.1.3根葉對(duì)根系發(fā)育的影響首先必須保證根葉組良好發(fā)育,盡量延長根葉組的壽命。葉好根也好,葉片發(fā)育良好,就能為根系發(fā)育提供充足的養(yǎng)分。根葉組葉片壽命長,供給根系養(yǎng)分的時(shí)間也就長,根系就發(fā)育得更好。因此,在該時(shí)期就要盡量做到以葉養(yǎng)根、以根促苗。3.1.4加快苗木期的種植,促進(jìn)根系發(fā)育。據(jù)樹a.選用粒大、飽滿的種子。因?yàn)橛衩鬃畛醯?～6片葉是胚葉,是在種子的形成過程中分化產(chǎn)生的。種子粒大、飽滿,那么胚葉也就發(fā)育良好,在苗期階段也就可以為根系提供更充足的養(yǎng)分,根系在苗期階段就能得到良好的發(fā)育,為后期獲得壯苗創(chuàng)造條件。b.帶足種肥,種肥要以P、K肥為主,可以促進(jìn)根系的生長發(fā)育。c.在該組葉片出現(xiàn)的過程中,要及時(shí)間苗、定苗,早中耕、深中耕、多中耕,促根壯苗。d.嚴(yán)禁早培土、高培土,避免過早過多地?fù)p傷,基部葉片和通氣不良,要以葉養(yǎng)根、以根促苗,為豐產(chǎn)打好基礎(chǔ)。3.2葉片葉面積隨時(shí)間變化特征結(jié)果通過對(duì)比圖1.莖雄葉組(下部葉:葉7～10)葉片的出現(xiàn),表明了玉米的生長中心已經(jīng)由根系轉(zhuǎn)為莖稈,再到雄穗。如圖1所示,葉片組2(葉7～10)單葉葉面積隨時(shí)間變化曲線。該組又稱為迅速生長組和劇增值組,迅速生長組在拔節(jié)期出現(xiàn),此時(shí)葉面積迅速增長至10片葉,葉面積日增值46.7cm2;劇增值組的葉面積近似值279.9～732.4cm2。3.2.1生長中心和支持莖中心此時(shí)的生長中心為莖稈,再到雄穗。雄穗的出現(xiàn),標(biāo)志著根系的生長發(fā)育基本停止。供長中心葉為中部1/3葉組,即7～10片葉。3.2.2交付要求保證莖葉的穩(wěn)健生長和雄穗的良好發(fā)育,防止莖稈徒長。3.2.3比根葉組葉片的壽命和葉片的養(yǎng)分來源盡量擴(kuò)大該葉組葉片的葉面積,延長葉片壽命,防止早衰。保證根系后期得到充足養(yǎng)分,減少中上部葉片的壓力。一般情況下,基部葉組葉片的壽命較短,當(dāng)莖雄葉組葉片出現(xiàn)后,根葉組葉片已經(jīng)開始逐漸死亡,根系的養(yǎng)分來源也逐漸由根葉組葉片轉(zhuǎn)移到莖雄葉組葉片,所以就要盡量延長該組葉片的壽命,避免根系的養(yǎng)分來源再上升到穗粒葉組,造成與子粒的形成與成熟爭奪養(yǎng)分。因此,要求此時(shí)的莖葉一定要穩(wěn)健生長。3.2.4第1階段:合理密植好,防止脫肥在該組葉片展現(xiàn)初期,輕施一次拔節(jié)肥,適當(dāng)灌水,這樣可以達(dá)到葉茂稈壯,另外輕施拔節(jié)肥又可以控制莖稈徒長。還要及時(shí)防治病蟲害,合理密植,防止脫肥。這一階段,玉米粘蟲、玉米螟、大斑病均開始發(fā)生,所以在生產(chǎn)上要及時(shí)防治,盡量保持這一組的葉片有一個(gè)最大的光合葉面積,充分承擔(dān)起后期供給根系光合產(chǎn)物的重任,減少中上部葉片的壓力,保證根系不早衰。合理密植可以延長葉片的壽命。過于密植會(huì)造成葉片之間相互遮陰,得不到充分的光照,降低了光合生產(chǎn)率,減少了養(yǎng)分來源;植株之間相互爭奪養(yǎng)分,造成后期脫肥,降低產(chǎn)量。3.3葉片生長速度和葉面積穗粒葉組(中部葉:葉11～16;上部葉:葉17～19)葉片的出現(xiàn),標(biāo)志著玉米生長中心已由營養(yǎng)體轉(zhuǎn)入以果穗分化為中心的生殖生長期。如圖2所示,葉片組3(中部葉11～16)單葉葉面積隨時(shí)間變化曲線。該組又稱為穩(wěn)定生長組和最大值組,穩(wěn)定生長組出現(xiàn)在孕穗期,該組葉片的生長速度高而穩(wěn)定。農(nóng)大CF2622玉米葉片組(葉11～16)進(jìn)入6月中旬,該組葉片面積的增加斜率變得非常陡峭,即在孕穗期這組葉片的生長速度高而穩(wěn),在短短幾天里葉面積可達(dá)到最大值。葉面積日增值70～90cm2;最大值組的葉面積近似值800～873cm2。此組中作為棒三葉的葉11～13(或葉12～14),進(jìn)入6月21日后,棒三葉均達(dá)到最大值。如圖2所示,葉片組4(上部葉17～19)單葉葉面積隨時(shí)間變化曲線。該組又稱為生長速度下降組和劇降值組,生長速度下降組出現(xiàn)在子粒形成期,到了這個(gè)時(shí)期玉米的葉面積呈現(xiàn)出明顯的下降趨勢(shì),葉面積日增值12～50cm2;劇降值組的葉面積近似值242.7cm2。3.3.1生長中心和支持莖中心此時(shí)的生長中心為果穗至子粒。供長中心葉為上部1/3葉組,也就是11～19片葉;3.3.2交付要求促進(jìn)穗多、穗大、粒多、粒重,為后期的產(chǎn)量形成做好準(zhǔn)備。3.3.3降低葉面積,延長葉片的壽命保持最大的光合葉面積,減少下降速度,因?yàn)榈搅诉@個(gè)時(shí)期玉米的葉面積已經(jīng)達(dá)到最大值,不可能再繼續(xù)增長,而后只能是葉片的逐漸衰老,葉面積的下降所以要盡量延長葉片的壽命,減緩葉面積下降的速度,促進(jìn)粒多、粒重,確保豐收。3.3.4施重施肥,保持最大的光合葉面積在上一組葉片展現(xiàn)的末期結(jié)合灌水重施一次追肥。這時(shí)已經(jīng)進(jìn)入大喇叭口期,葉面積已達(dá)最大值,莖稈的生長也已經(jīng)停止,所以這時(shí)重施追肥也不會(huì)造成徒長。在該組葉片展現(xiàn)的后期還可以結(jié)合灌水追施粒肥,以促進(jìn)更好地開花授粉。另外還要及時(shí)防治病蟲害,以保持最大的光合葉面積,確實(shí)保證穗多、穗大、粒多、粒重。在大田生產(chǎn)管理上,此階段要加強(qiáng)肥水的合理管理,擴(kuò)大棒三葉面積,為子粒產(chǎn)量的增長提供更多的營養(yǎng)物質(zhì)積累,這是增產(chǎn)的關(guān)鍵。4玉米生物量的干擾小在未普及現(xiàn)代測(cè)量儀器以及儀器測(cè)定準(zhǔn)確度等因素的情況下,該研究采用的傳統(tǒng)方法凸顯出實(shí)用和有效,只要選取的采樣點(diǎn)