王 斐，王克雄，关耀兵，吴利晓，张倩男，邵千顺，吴莹莹

（1.宁夏农林科学院固原分院，宁夏固原756000；2.原州区张易镇畜牧兽医工作站，宁夏张易756000）

玉米作为我国乃至世界上广泛种植的作物之一，其在国民经济发展中起着重要的作用，尤其在保障粮食安全方面至关重要。宁夏南部山区地处六盘山麓，由于自然生态条件限制，农业靠雨养，玉米作为该地区大面积种植的作物，其在脱贫攻坚和草畜养殖上起着至关重要的作用。国内外关于玉米光合特性方面的研究报道很多[1-6]，都是围绕栽培措施对光合特性展开的研究，玉米是高光效C4 植物，其干物质的形成主要通过光合作用，玉米植株生物量的95%左右来自光合产物，提高玉米的光合作用效率将有助于玉米产量的显著提升。因此，研究光合特性和产量之间的动态变化对玉米品种选育和高产栽培有重要的理论参考价值。近几年，宁夏审定的玉米新品种不少，主要是针对不同生态区域筛选和选育的，而目前关于高海拔、早熟、耐旱等条件下的玉米光合特性方面的研究报道较少。

本研究在前人研究的基础上，进一步明确近几年内宁夏审定的适应于宁夏南部山区旱地和高海拔区域种植的早熟耐旱玉米新品种光合特性，以期为玉米的高产挖掘和品种选育提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验设在宁夏海原县关庄乡窖儿村，土壤以黑垆土为主，土壤肥沃，土质疏松，平均海拔2 200 m，年均降雨量450～500 mm，年平均气温3.6 ℃，无霜期120 d。0～20 cm 土壤养分状况：有机质31.4 g/kg、全氮2.08 g/kg、全磷0.71 g/kg、全钾23.4 g/kg、碱解氮140 mg/kg、有效磷19.3 mg/kg、速效钾137.00 mg/kg、pH 值8.15。播前施有机复合肥750 kg/hm2。

1.2 供试材料

试验品种（系）为宁夏南部山区大面积推广并具有耐旱早熟特征的高产品种（系），分别为极早熟111、蠡玉108、利合16、利合228、利合328、金谷6 号、利合629、红禾28、利合528、博纳6 号，同时以富农340（CK）为对照。

1.3 试验方法

试验采用全膜双垄沟种植，采用拉线点播种植方式，随机排列，3 次重复，行距0.5 m，株距0.25 m，小区面积40 m2，设计密度6.75 万株/hm2，试验设保护行3 行。4 月29 日播种，人工点播，每穴播2 粒种子，确保全苗。试验于5 月14 日前全部出苗，5 月22 日间苗、定苗，5 月28 日锄草，9 月下旬玉米陆续成熟，10 月13 日取样、收获，实收2 行计产。

1.4 测定项目及方法

1.4.1 光合特性 抽雄吐丝期，采用CI-340 光合仪进行光合有效辐射、净光合速率、蒸腾速率等光合指标的测定，试验设置3 次重复，通过测定的净光合速率、蒸腾速率计算叶片水分利用效率。

式中，WUE 为水分利用效率，Pn 为净光合速率，Tr 为蒸腾速率。

1.4.2 产量及其构成因素 成熟期每个小区人工收获中间2 行，自然风干，考种后脱粒计产（按14%标准含水量折算产量）。各小区选择有代表性的10 个果穗考种，测定穗粒数、行粒数、百粒质量等。

1.5 数据处理

用SPSS 软件进行相关统计分析，采用Microsoft Excel 2003 软件计算数据并作图。

2 结果与分析

2.1 不同品种春玉米株高和穗位高差异性分析

通过对不同品种春玉米株高和穗位高比较分析可知（图1），红禾28 的株高和穗位高最高，其余品种之间的株高和穗位高差异不大，株高和穗位高同步变化，没有株高太高、穗位太低的现象。说明当前的育种目标追求的的是协同发展，株高和穗位高合理匹配对群体光合作用构建至关重要。

2.2 不同品种春玉米产量构成因子差异性分析

表1 不同品种春玉米产量构成因子差异性分析

玉米产量构成要素主要以穗长、行粒数、百粒质量、籽粒含水量、穗粒质量等为主，其也是品种重要的评价指标。由表1 可知，各参试穗长为17.6～20.5 cm，行粒数为33～41 粒，百粒质量为24～37 g，穗粒质量为109～224 g，籽粒含水量为12.6%～18.4%，其中，红禾28 的产量性状表现突出，说明目前育种的目标和方向都是追求大长穗型、出籽率高、籽粒含水量少的品种，但是研究发现，外观大而长的果穗不一定出籽率和含水量就高，还与穗轴和轴色有一定关系，红轴比白轴脱水速率快，轴粗细也与出籽率密切相关，因此，评价一个品种的好坏和产量的高低要全面综合考虑品种的因素构成。

2.3 不同品种春玉米光合特性分析

刘永忠等[7-10]研究发现，产量与净光合速率、气孔导度、蒸腾速率间均呈正相关。本研究发现，不同品种之间的光合特性存在差异，光合有效辐射利合228 最高，净光合速率极早熟111 最高，蒸腾速率利合528 最大，气孔导度极早熟111 最大，叶片水分利用效率极早熟111 最高，达到1.3%。综合以上品种的光合特性可以看出，气孔导度和叶片净光合速率存在一定关系，叶片净光合速率和水分利用效率有直接关系（表2）。

表2 不同品种春玉米光合特性比较

2.4 不同品种春玉米产量差异性分析

不同品种春玉米产量达到极显著差异（表3），进一步通过新复极差法比较不同品种春玉米产量可知（表4），参试的品种产量之间均达到极显著性差异，较对照富农340（11 551.5 kg/hm2）增产的有4 个品种，其中，极早熟111 产量为15 120 kg/hm2，比对照富农340 增产30.9%，居参试品种第1 位；红禾28 产量为13 903.5 kg/hm2，比对照增产20.4%；蠡玉108 产量为13 204.5 kg/hm2，比对照增产14.3%；博纳6 号产量为11 613 kg/hm2，比对照增产0.5%。其余品种较对照表现减产，减产幅度为1.5%～36.3%。

表3 不同品种春玉米产量差异性分析

表4 不同品种春玉米产量方差分析

3 结论与讨论

抽雄吐丝时期是玉米重要生育阶段，研究光合特性和干物质累积对于品种选育和高产研究都有重要的意义。许多专家学者已围绕光合特性开展了很多研究[11-20]。本试验研究发现，合理的株型有利于光合作用和通风透光，尤其穗三叶的光合累积，在一定范围内对光合系统的支撑作用很重要。如果株高太高而穗位又太低，玉米上部叶片获得的光合辐射最大，但直接运输到穗部的光合有效辐射相对减弱，转运到籽粒库源的物质较少，最终会影响产量。因此，合理匹配株高和穗位及株型，对于新品种的选育和籽粒产量的构建都有着很重要的作用，今后在选择品种方面，应该根据当地生态气候条件和热量资源等因素合理选择株高、穗位高相匹配的优质高产新品种，为地方产业脱贫和草畜养殖提供良好的条件。

玉米是高光效C4 植物，其干物质的形成主要通过光合作用来实现，提高玉米的光合效率将有助于玉米产量的显著提升，尤其光照时间是玉米生长发育过程中的重要指标，理论上产量与光照时间在一定范围内呈正相关，适当延长光照时间可增加光能利用时间，获得高产。但是特殊的季节性气候变化和病虫害发生对于籽粒灌浆过程有重要影响，尤其是在宁夏南部山区7—9 月份，其也是玉米生长发育的重要阶段，适宜的调控和防控措施对于保证其高产稳产具有重要的意义。