近日，中國農業科學院作物科學研究所作物耕作與生態創新團隊揭示密植條件下調控玉米產量的光合生理機制，并提出了玉米耐密高產的理想株型，為玉米密植高產栽培及耐密品種改良提供了重要理論依據。相關研究成果發表在《植物生理（Plant Physiology）》上。此外，該期刊還發表點評文章系統總結了該研究成果。
玉米是我國第一大糧食作物，提高種植密度是玉米單產提升的關鍵栽培措施。但高密度種植通常使群體冠層郁蔽、光合生產能力不足，導致結實率下降，限制了作物產量的提升。因此，研究高密度種植條件下玉米冠層內光合能力的響應模式及其對產量的調控機制，對于實現增密增產至關重要。
研究團隊以玉米穗位為界，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，導致冠層下層單株生物量積累顯著降低，同時影響雌穗發育，導致穗長及穗粒數減少。進一步研究表明，增密后耐密高產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的同化物合成、轉運能力，同時促進雌穗發育是提升玉米產量的關鍵策略，并提出了玉米高產高光效的理想株型。
該研究得到國家重點研發計劃、中國農科院科技創新工程等項目的資助。
文章鏈接：https://doi.org/10.1093/plphys/kiae204
