1、增加種植密度是提高玉米產量的重要措施之一，但是種植密度增加后玉米莖稈機械強度降低，倒伏現象嚴重。倒伏不僅降低了玉米產量和品質，同時也增加了機械收獲難度。玉米高密度種植時具有較大的葉面積指數，導致營養(yǎng)生長至灌漿早期冠層中下部葉片的相互遮蔭和光合有效輻射大幅下降。葉片在遮蔭或者弱光條件下的光合能力下降，使轉運到莖稈中的碳水化合物降低。由此推測，密植條件下玉米冠層內部光照強度下降可能是引起基部節(jié)間強度降低、倒伏增加的重要因素?；谏鲜鐾普摚?/p>
2、文設置不同種植密度、整體遮蔭和局部剪葉等試驗處理改變玉米冠層的光照環(huán)境，通過對不同光環(huán)境下玉米植株形態(tài)、基部節(jié)間外部形態(tài)及內部碳水化合物組分、解剖結構、機械強度和倒伏率等進行系統研究，探討冠層光環(huán)境對玉米節(jié)間發(fā)育的影響機制；明確玉米節(jié)間碳水化合物變化與解剖結構及機械強度的相互關系；揭示玉米冠層光分布與莖稈機械強度形成及抗倒伏能力的關系。研究結果可為玉米密植高產穩(wěn)產栽培及耐密抗倒品種選育提供理論依據。主要研究內容和結果如下：
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3、種植密度對玉米節(jié)間發(fā)育的影響
玉米節(jié)間發(fā)育過程中先進行快速增粗和伸長，接著節(jié)間干物質快速積累、莖壁的結構性化學組分合成，最后是莖稈強度形成。其中基部節(jié)間穿刺強度（RPS）快速形成期大約在拔節(jié)后14 d至25 d。隨著種植密度增加，玉米基部節(jié)間形態(tài)快速建成的起始時間和終止時間均有所提前。在高密度條件下，玉米基部節(jié)間快速伸長速率提高，使節(jié)間變長；而節(jié)間快速增粗、干物質積累持續(xù)期縮短，導致節(jié)間變細，節(jié)間單位長度干重（DWUL）降低，
4、莖稈抗倒伏強度有所下降。
2密植條件下玉米冠層內部光照強度對莖稈抗倒伏能力的影響
增加種植密度降低玉米冠層內部的光照強度，玉米基部節(jié)間單位長度干重和穿刺強度有所降低，倒伏率增加。與自然光照下相比較，對玉米冠層進行30％和60%遮蔭后，基部節(jié)間單位長度干重分別降低40%和50%；穿刺強度分別降低40%和50%；倒伏率增加10%和20%。由此可知，玉米冠層光照強度是影響節(jié)間強度形成和倒伏發(fā)生的重要因素。
3遮蔭
5、和剪葉處理對玉米莖稈強度和倒伏的影響
整體遮蔭處理后，明顯增加了玉米株高和穗位高，但植株重心高度有所降低。遮蔭后玉米基部節(jié)間長度增加、直徑變?。淮┐虖姸冉档?，倒伏率增加。進一步分析節(jié)間碳水化合物可知：遮蔭處理后顯著降低基部節(jié)間單位長度干重、水溶性碳水化合物（WSC）、纖維素、木質素和半纖維素的含量，且對WSC含量的影響程度最大。由此說明，遮蔭后由于玉米節(jié)間WSC含量降低，使節(jié)間結構性碳水化合物含量顯著降低，倒伏率增加。
6、 在玉米抽雄期局部剪去棒三葉以上全部或1/2葉片（RAE或RAE/2）后，基部第3節(jié)間單位長度結構性碳水化合物含量顯著增加，穿刺強度分別提高5.4-11.6%和7.7-8.2%，倒伏率分別下降4.9-7.8%和4.2-4.6%。抽雄前剪去玉米棒三葉以下3片葉（RBE），基部第3節(jié)間單位長度結構性碳水化合物含量顯著降低，穿刺強度降低9.1-17.4%，倒伏率增加7.0-11.2%。抽雄前剪去玉米冠層底部3片葉（RB），第3節(jié)結構性碳水化
7、合物含量、穿刺強度和倒伏率無顯著變化。由此表明，玉米棒三葉以下3片葉是基部節(jié)間碳水化合物積累和機械強度形成的關鍵葉層。
4玉米節(jié)間碳水化合物、解剖結構與莖稈機械強度的關系
莖稈RPS形成主要在節(jié)間定長后，節(jié)間DWUL中后期積累為RPS形成提供物質來源。高密度條件下玉米基部節(jié)間纖維素和木質素積累的起始和終止時間均提前；節(jié)間纖維素和木質素快速積累速率下降，使節(jié)間外皮組織發(fā)育受阻；節(jié)間RPS形成速率下降，最終導致RPS顯著
8、降低。因此，生產中應在拔節(jié)期通過農藝和化學調控等措施，控制玉米節(jié)間伸長速率，縮短節(jié)長，增加單位長度干重；使莖稈纖維素和木質素積累速率加快，莖稈強度提高，從而降低田間倒伏率。
5改善玉米冠層光分布對莖稈抗倒伏能力的影響
玉米穗位至穗下1/2葉層功能對基部節(jié)間干物質積累和機械強度形成有至關重要的作用，提高玉米穗位層光照強度以及穗位至穗下1/2層光截獲量可顯著提高基部節(jié)間單位長度干重、結構性碳水化合物含量和穿刺強度，顯著減
