玉米葉片面積動態及其對葉面積的影響

2006年，農業和畜牧業部26號玉米被混合種植。農大CF2622玉米屬中熟品種,葉片數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,光合能力強且功能期長,且與子粒形成期相吻合。其光合產物對果穗的發育和子粒的灌漿成熟作用尤為突出。因此,玉米棒三葉對雌穗的生長發育及產量形成起著重要作用。所以在生產上就要注意通過合理的肥水管理,來適當地擴大棒三葉的葉面積,最大限度提高每株玉米的產量。農大CF2622玉米一生當中單株葉面積變化是呈單峰曲線。通過研究其葉面積變化,重點是單葉面積動態觀察及其生長變化曲線的分析研究,進一步揭示在不同時期,各個單葉面積的變化特點和作用機理,對生產實踐有重要的指導意義。1葉片的組分和生長玉米主莖上的葉片數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。每一品種的葉片數是相對穩定的,在一個地區很少會因為栽培、年份等條件的不同而發生較大變化。農大CF2622玉米是中熟品種,一般有19片葉生在不同的節位上,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,葉片所產生的光合產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。葉片分組通常有以下4種方法:①根據葉片在植株上的生長部位(從下至上);②根據葉片的日增長量;③根據葉片的面積;④根據供長中心葉。1.1不同葉的種類根據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,關系到幼苗發育快慢和健壯程度;葉4～6制造的養分主要供拔節前后根、葉營養之用,對莖的形成、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。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物除供應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育下部葉是迅速生長組,是拔節期形成的。它制造的養分主要供拔節后莖稈生長及雌雄穗分化發育,也稱莖雄葉組。這部分葉片新形成的養分主要是供給莖稈生長,促進拔節。尤其是9～10葉形成時,葉片形成的養分供給處于交叉時期,即除了供給莖稈生長發育外,還有一部分養分供給雄穗的生長發育。1.1.3葉片葉中植物養分的來源中部葉是穩定生長組,是抽雄穗前后長成的葉片。其制造的養分主要供雌穗的分化和子粒的形成。其中11～15片葉時,雄穗已開始發育,這部分葉片所形成的養分主要是供給雌穗的生長發育;13～16片葉所形成的光合產物,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),與果穗的產量關系密切,要保護好。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。此時生長中心是子粒,養分主要供給子粒的形成。1.2根據日增重情況根據葉片的日增長量,分為4組:緩慢生長組、迅速生長組、穩定生長組、生長速度下降組。1.3根據圖紙面積根據葉片的面積,分為4組:最小值組、劇增值組、最大值組、劇降值組。1.4穗粒葉組對玉米生長中心的分布根據供長中心葉,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,每個生長中心所需的養分來源于不同的供長中心葉。從上述幾種分組來看,其結果是一致的、相互包羅的,只是研究的側重面不同而已。2產業鏈內平均葉輪面積的動態測量農大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,對農大CF2622玉米的平均單葉面積進行分期動態測量?；静襟E:田間抽樣-數據測量、記錄-數據計算處理-曲線繪制。2.1高效日內文活度測量在農大CF2622玉米田間選取5個地段,在每個地段的11株中抽樣選取3株樣品。于5月30日至7月8日,分7個時間段對單葉面積進行測量和計算樣品的平均單葉面積,記錄數據。由測量計算數據來看,進入7月后,玉米葉片單葉面積的大小已基本穩定在定值并達到過最大值,葉片從下至上開始衰老死亡,且單葉有效葉面積也會隨著葉片的衰老和萎縮而減小,在此不再繼續顯示數據。2.2大葉面積生長隨時間的變化根據葉片的日增長量不同,按葉位從下至上,可將1株農大CF2622玉米的全部葉片分為4組:①緩慢生長組(葉1～6),出現在苗期,生長速度較慢;②迅速生長組(葉7～10),在拔節期出現,此時葉面積迅速增長至10片葉;③穩定生長組(葉11～16),出現在孕穗期,該組葉片的生長速度高而穩定;④生長速度下降組(葉17～19),出現在子粒形成期,到了這個時期,玉米的葉面積呈現出明顯的下降趨勢。從另一個角度,根據葉面積不同變化,按葉位從下至上,可將1株農大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)。利用分時段測量的平均單葉葉面積數據,按照上述的葉片分組情況,即可繪制農大CF2622玉米4個葉片組單葉葉面積隨時間生長變化曲線。農大CF2622玉米葉片組1(葉4～6)、葉片組2(葉7～10)單葉葉面積隨時間生長變化曲線,如圖1所示。農大CF2622玉米葉片組3(葉11～16)、葉片組4(葉17～19)單葉葉面積隨時間生長變化曲線,如圖2所示。根據單葉葉面積隨時間生長變化曲線的變化率及變化程度,可以掌握玉米各個時期起關鍵作用的葉片的生長變化狀況,并采取相應的控促措施指導生產。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,表明此時的生長中心為根系,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,促進根系良好發育,為后期壯苗打下基礎。3.1.3根葉對根系發育的影響首先必須保證根葉組良好發育,盡量延長根葉組的壽命。葉好根也好,葉片發育良好,就能為根系發育提供充足的養分。根葉組葉片壽命長,供給根系養分的時間也就長,根系就發育得更好。因此,在該時期就要盡量做到以葉養根、以根促苗。3.1.4加快苗木期的種植,促進根系發育。據樹a.選用粒大、飽滿的種子。因為玉米最初的5～6片葉是胚葉,是在種子的形成過程中分化產生的。種子粒大、飽滿,那么胚葉也就發育良好,在苗期階段也就可以為根系提供更充足的養分,根系在苗期階段就能得到良好的發育,為后期獲得壯苗創造條件。b.帶足種肥,種肥要以P、K肥為主,可以促進根系的生長發育。c.在該組葉片出現的過程中,要及時間苗、定苗,早中耕、深中耕、多中耕,促根壯苗。d.嚴禁早培土、高培土,避免過早過多地損傷,基部葉片和通氣不良,要以葉養根、以根促苗,為豐產打好基礎。3.2葉片葉面積隨時間變化特征結果通過對比圖1.莖雄葉組(下部葉:葉7～10)葉片的出現,表明了玉米的生長中心已經由根系轉為莖稈,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,迅速生長組在拔節期出現,此時葉面積迅速增長至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的生長中心為莖稈,再到雄穗。雄穗的出現,標志著根系的生長發育基本停止。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健生長和雄穗的良好發育,防止莖稈徒長。3.2.3比根葉組葉片的壽命和葉片的養分來源盡量擴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,當莖雄葉組葉片出現后,根葉組葉片已經開始逐漸死亡,根系的養分來源也逐漸由根葉組葉片轉移到莖雄葉組葉片,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分。因此,要求此時的莖葉一定要穩健生長。3.2.4第1階段:合理密植好,防止脫肥在該組葉片展現初期,輕施一次拔節肥,適當灌水,這樣可以達到葉茂稈壯,另外輕施拔節肥又可以控制莖稈徒長。還要及時防治病蟲害,合理密植,防止脫肥。這一階段,玉米粘蟲、玉米螟、大斑病均開始發生,所以在生產上要及時防治,盡量保持這一組的葉片有一個最大的光合葉面積,充分承擔起后期供給根系光合產物的重任,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,降低了光合生產率,減少了養分來源;植株之間相互爭奪養分,造成后期脫肥,降低產量。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,標志著玉米生長中心已由營養體轉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)單葉葉面積隨時間變化曲線。該組又稱為穩定生長組和最大值組,穩定生長組出現在孕穗期,該組葉片的生長速度高而穩定。農大CF2622玉米葉片組(葉11～16)進入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,在短短幾天里葉面積可達到最大值。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),進入6月21日后,棒三葉均達到最大值。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在子粒形成期,到了這個時期玉米的葉面積呈現出明顯的下降趨勢,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交付要求促進穗多、穗大、粒多、粒重,為后期的產量形成做好準備。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,因為到了這個時期玉米的葉面積已經達到最大值,不可能再繼續增長,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的末期結合灌水重施一次追肥。這時已經進入大喇叭口期,葉面積已達最大值,莖稈的生長也已經停止,所以這時重施追肥也不會造成徒長。在該組葉片展現的后期還可以結合灌水追施粒肥,以促進更好地開花授粉。另外還要及時防治病蟲害,以保持最大的光合葉面積,確實保證穗多、穗大、粒多、粒重。在大田生產管理上,此階段要加強肥水的合理管理,擴大棒三葉面積,為子粒產量的增長提供更多的營養物質積累,這是增產的關鍵。4玉米生物量的干擾小在未普及現代測量儀器以及儀器測定準確度等因素的情況下,該研究采用的傳統方法凸顯出實用和有效,只要選取的采樣點