近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所作物耕作與生態(tài)創(chuàng)新團(tuán)隊揭示密植條件下調(diào)控玉米產(chǎn)量的光合生理機(jī)制，并提出了玉米耐密高產(chǎn)的理想株型，為玉米密植高產(chǎn)栽培及耐密品種改良提供了重要理論依據(jù)。相關(guān)研究成果發(fā)表在《植物生理（Plant Physiology）》上。此外，該期刊還發(fā)表點評文章系統(tǒng)總結(jié)了該研究成果。
玉米是我國第一大糧食作物，提高種植密度是玉米單產(chǎn)提升的關(guān)鍵栽培措施。但高密度種植通常使群體冠層郁蔽、光合生產(chǎn)能力不足，導(dǎo)致結(jié)實率下降，限制了作物產(chǎn)量的提升。因此，研究高密度種植條件下玉米冠層內(nèi)光合能力的響應(yīng)模式及其對產(chǎn)量的調(diào)控機(jī)制，對于實現(xiàn)增密增產(chǎn)至關(guān)重要。
研究團(tuán)隊以玉米穗位為界，將冠層分為四層，田間試驗顯示，增加密度降低了穗下葉片葉綠素含量和凈光合速率，導(dǎo)致冠層下層單株生物量積累顯著降低，同時影響雌穗發(fā)育，導(dǎo)致穗長及穗粒數(shù)減少。進(jìn)一步研究表明，增密后耐密高產(chǎn)玉米品種穗上葉片長度和寬度降低；而穗下葉片長度增加，葉片寬度降低幅度較小，穗下葉片面積變化不顯著。研究指出，在密植條件下，維持下部冠層葉片的高光合效率以及較強(qiáng)的同化物合成、轉(zhuǎn)運能力，同時促進(jìn)雌穗發(fā)育是提升玉米產(chǎn)量的關(guān)鍵策略，并提出了玉米高產(chǎn)高光效的理想株型。
該研究得到國家重點研發(fā)計劃、中國農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程等項目的資助。
文章鏈接：https://doi.org/10.1093/plphys/kiae204
