不同种植方式对玉米光截获及光合特性的影响

孙秀英

农业种植行业是保障民生，促进国家经济发展的重要基础性行业，我国是玉米种植大国，对于玉米最优种植方式的研究，从而提升玉米产量，具有非常重要的意义。本文主要通过实验验证的方式，对于不同种植方式对玉米光截获及光合特性的影响进行了简要的分析。

玉米属于高能效C4植物，好温光。群体结构会影响到冠层当中光的分布与利用，种植方式的不同会给冠层结構形成直接的影响。在作物不同高度的位置，光合有效辐射的截获量呈现出明显的差异。基于此，怎样对玉米种植方式进行合理调控，从而使其获得更为优质的光截获效果，促进其光合特性的展现，从而提升产量，值得广大农业研究人员更为积极的探索。

1、实验设计

在世界范围的谷物种植当中，玉米产量仅次于小麦位居第二，有七十多个国家在种植，其中就包括中国在内的五十三各发展中国家。五大玉米生产国的种植面积占到世界总面积的五分之四，产量占十分之九。中国是第二大生产国，主要玉米产区集中在北方地区。

种植方式是对玉米冠层结构形成影响最为重要的因素。冠层相应的群体结构会影响到光在冠层当中的具体分布和利用，种植方式以及品种的不同都将会造成冠层结构之间的差异，而在植物的冠层当中，可以利用光变化程度以及强度等，影响到冠层当中叶片在结构以及生理特性方面的变化。本次实验地点的土壤类型主要为黑质壤土，所施加肥料是复合肥，每公顷九百公斤，其中播种过程施加五百公斤，后期追肥四百公斤。实验区域玉米栽培历史十年以上。实验主要利用大区对比，其中设置了两种种植方式以及双因素耦合。种植方式包括：KZ宽窄行（30cm、170cm）、CK常规种植方式（均垄65cm），播种和收获日期相同，都采用机械播种方式。利用该实验验证不同种植方式对于玉米光截获以及光合作用产生的影响。

2、实验结论分析

种植方式对于玉米冠层结构具有非常重要的作用，优质的冠层结构更利于冠层进行光截获，从而提升玉米的光合作用效率，并有效改善冠层内部的微环境（比如湿度、温度以及二氧化碳浓度）。KZ属于不均匀种植模式，其中宽窄行之间的交替让冠层当中光截获总量降低。在我国东北地区，大都利用传统均垄种植方式，人们的传统观念认为，这种种植方式更加有利于玉米进行光捕获。本实验结果与其它学者所得结论具有一定差异，结果证明，宽窄行种植方式对于光截获不利。在密度相同的条件之下，可以对适应性更为优质品种的种植提升光截获，尤其是在上午十点到十二点。在KZ种植方式当中，由于光截获较低，造成作物光能利用效率下降。在营养生长阶段，对宽窄行方式的利用所表现出的碳同化速率以及干物质积累水平都相对较低。

植物在生长的过程当中，叶面指数会持续增加，到达最大值，随后由于叶片衰老等各种原因而逐渐下降。当玉米开始生殖生长之后，虽然光的截获比率会随着叶面积指数的下降而降低，玉米并没有表现出典型线性关系。导致这种情况出现的原因可能是衰老叶片并没有从植株上掉落，给光的可用性形成了限制。由于种植方式的不同，叶面积指数一般会由于密度的增加而加大。不过，笔者所做实验中，在相同密度条件之下，各种种植方式之间在叶面积指数方面并没有呈现出明显的差异。叶面积相似，而光截获不同，将会造成冠层当中叶片遮阴情况的出现。

消光系数属于一个非常重要的变量，它与叶面积指数之间是一种类似于相互依存的联系。有许多文献中提到对密度的提升，能够实现消光系数的降低。而本实验结果标明，相比之下，宽窄行方式的消光系数会更高。行距会对消光系数形成影响，主要是随着行距的提升而降低。在叶面积指数相同的情况之下，行距的不均匀分布将会导致冠层结构不够均匀，从而明显提升消光系数。

对于玉米的不同种植方式来说，在光能利用效率方面具有较大的差异。传统冠层理论探讨了IPAR（光和有效辐射）跟光能利用效率之间的关系，强调IPAR主要跟冠层结构、大小以及入射辐射之间具有相互作用关系。光能利用效率曾被认为是植物的一种固有属性，其数值受到胁迫因素的调节，冠层闭合之后，同样种植密度直线玉米可以对更多干物质进行积累。所以，在KZ种植方式当中玉米能够获得更好的光能利用效率，在对消光系数加以考虑的情况之下，在所设定的高度之下，辐射截获量呈现出明显提高的状态。虽然在冠层的光截获比较低，中下层叶片所获得的光和有效辐射依然加高，主要用于进行碳素同化。

3、总而言之，合理的冠层结构能够使光和有效辐射的分布发生改变，这是提高玉米干物质生产的一种有效手段。由于冠层当中辐射分布在时间和空间上的分布所具备的异质性，光的分布会呈现出测量结果的不同。基于此，对玉米行距进行拓展，让玉米对有效光辐射加以更好的利用，从而促进产量的提高。相关从业人员应该积极探索，对国外的一些先进种植技术以及理念加以借鉴，继而与我国玉米种植行业的整体情况相结合，创建出一套更加符合我国国情的种植体系，为我国农业发展注入源源不断的活力。

（作者单位：457300河南省濮阳市清丰县农业技术推广服务中心）