不同熟期类型玉米品种籽粒灌浆和脱水特性

根据自然生态条件及玉米品种的熟期、籽粒灌浆与脱水特性和产量潜力等进行科学品种布局,是实现玉米高产优质和资源高效利用的重要途径。本试验选用中早熟、中熟和中晚熟3个熟期类型,共13个玉米生产主栽品种,通过测定籽粒干物质积累和含水率的动态变化,研究并明确了不同熟期类型玉米品种的籽粒灌浆和脱水特性,旨在为生产品种布局提供参考和指导。试验结果表明:产量、籽粒灌浆和脱水特性在不同熟期类型和品种间均存在显著差异。产量表现为中晚熟(13,813.0 kg hm^–2)>中熟(12,970.4 kg hm^–2)>中早熟品种(10,729.0 kg hm^–2),中晚熟分别较中早熟和中熟品种增产28.7%和6.5%。平均灌浆速率表现为中早熟(0.034 g 100-grain^–1℃^–1)>中熟(0.031g 100-grain^–1℃^–1)>中晚熟品种(0.027 g 100-grain^–1℃^–1),生理成熟后的平均物理脱水速率表现为中熟(0.027%℃^–1 d–1)>中早熟(0.025%℃^–1 d–1)>中晚熟品种(0.018%℃^–1 d–1)。中早熟代表性品种京农科728的平均灌浆速率和生理成熟后的物理脱水速率。分别较3个熟期代表性品种郑单958、先玉335、农华101高38.5%和112.5%、28.6%和54.5%、28.6%和13.3%;中晚熟代表性品种京科968产量潜力最大(14,813.0 kg hm^–2),且平均灌浆速率和物理脱水速率分别较同熟期品种郑单958高7.7%和18.8%。产量与灌浆期天数、积温、平均灌浆速率和百粒重呈显著或极显著正相关,收获期籽粒含水率与灌浆期天数和积温显著正相关、与生理降水速率和物理脱水速率极显著负相关,生理降水速率和物理脱水速率与平均灌浆速率相关性不显著。综上,中早熟、中熟和中晚熟3个不同熟期类型及不同玉米品种的籽粒灌浆和脱水特性差异显著,生产中品种布局除考虑熟期外还需兼顾该特性,以更利于实现玉米高产优质和资源高效利用。     

种植密度对冀中南地区不同夏玉米品种LAI和灌浆特性的影响

为明确不同种植密度下玉米品种各生育时期群体叶面积指数(LAI)和籽粒灌浆之间的关系,揭示不同密度对群体LAI和灌浆特性的调控机制。选用冀中南地区3个高产玉米品种,研究了6种种植密度对不同生育时期群体LAI和灌浆特性的影响。结果表明:3个品种LAI在整个生育期内均呈先升高后下降的趋势,在吐丝期达到顶峰,吐丝期以后开始下降。3个品种各生育时期LAI均随密度的增加而升高,在相同的密度水平下,衡玉1182群体LAI要大于郑单958和先玉335,表现出较强的耐密性。玉米产量与LAI呈二次函数关系,郑单958、先玉335和衡玉1182最适LAI分别为3.252,3.193,4.125。3个品种吐丝期最大LAI与种植密度均呈极显著相关,最大LAI随密度增加而直线增加。3个品种玉米籽粒的百粒质量均随灌浆进程呈现出慢-快-慢"S"形变化,各品种籽粒灌浆速率在整个籽粒发育过程中呈单峰抛物线型变化,最大灌浆速率出现在授粉后30 d左右,不同品种各处理最大灌浆速率均表现为低密度中密度高密度,且低密度籽粒灌浆速率要高于中、高密度。在达到最大灌浆速率后,衡玉1182灌浆速率下降速度要快于郑单958和先玉335。各密度下群体籽粒灌浆过程均可用Logistic方程模拟,将各品种灌浆过程划分为粒重渐增期、线性灌浆期和缓增期,相同密度水平下,衡玉1182籽粒灌浆速率最高峰值(Gmax)和籽粒灌浆速率平均值(Gmean)要大于郑单958和先玉335,活跃灌浆期(D)则小于郑单958和先玉335,3个品种不同灌浆时期平均灌浆速率表现为衡玉1182先玉335郑单958。3个品种随着种植密度的增加,穗长、穗粗、行粒数、穗行数和千粒质量均表现下降的趋势,秃尖呈现上升的趋势。衡玉1182是在82 500株/hm2时达到了产量的最大值,郑单958和先玉335种植密度是75 000株/hm2时产量最大,最大产量3个品种表现为衡玉1182先玉335郑单958。     

施氮量对春玉米籽粒脱水特性与灌浆特性的影响

为研究施氮量对春玉米籽粒脱水特性与灌浆特性的影响,确定冀东地区春玉米品种的适宜施氮量,以低氮型玉米品种京农科728和高氮型玉米品种先玉335为供试材料,大田条件下设置N 1(120 kg·hm^-2)、N 2(180 kg·hm^-2)、N 3(240 kg·hm^-2)、N 4(300 kg·hm^(^-2))、NCK(360 kg·hm^-2)5个施氮量处理,构建了两品种在不同施氮量下籽粒、苞叶和茎秆含水率与授粉后活动积温的关系模型。结果表明,京农科728籽粒含水率下降所需要的积温均低于先玉335,京农科728在N 1水平下收获时籽粒、苞叶和茎秆含水率最低,脱水速率最快,籽粒灌浆速率高;先玉335在N 4水平下收获时籽粒含水率最低,生理成熟后脱水速率最快,N 3水平下苞叶和茎秆含水率最低,籽粒灌浆速率最高。生理成熟前注重灌浆速率的提高,收获期籽粒含水率与生理成熟后籽粒平均脱水速率呈负相关,与籽粒总脱水速率呈极显著负相关,说明收获期籽粒含水率主要由生理成熟后籽粒平均脱水速率和籽粒总脱水速率决定。低氮型玉米品种京农科728适宜施氮量为120 kg·hm^-2,此时脱水与灌浆特性表现较好;高氮型玉米品种先玉335适宜施氮量为300 kg·hm^-2,此时脱水与灌浆特性表现较好。     

黑龙江春玉米种植区高产品种籽粒灌浆、脱水特性及产量分析

为了研究不同高产玉米品种在黑龙江春玉米区种植的可行性,以‘先玉335’和‘郑单958’为试材,通过对比分析,探讨2个品种在该地区种植的灌浆和脱水特性。结果表明,‘先玉335’灌浆迅速,生理性脱水快,产量高;‘郑单958’灌浆持续期略长,前期和中期灌浆速率较‘先玉335’慢,但后期灌浆速率和自然性脱水速率都快,产量较高。从气温和降雨特点来看,在黑龙江春玉米种植区部分积温较高地区,可考虑将‘郑单958’作为品种更替及多样化的备选材料。     

不同熟期夏玉米品种籽粒灌浆脱水特性和激素含量变化

本文旨在研究不同熟期夏玉米品种籽粒灌浆与脱水特性和内源激素含量与平衡的变化,以期为黄淮海夏玉米机械化收获籽粒和高产高效品种筛选提供理论依据。以早熟玉米品种登海518(DH518)、衡早8号(HZ8)和晚熟玉米品种郑单958(ZD958)、登海605(DH605)为试验材料,研究玉米籽粒形成过程中干物质积累、水分含量及内源激素含量变化。结果表明,早熟品种较晚熟品种灌浆期短,籽粒开始脱水早,脱水速率高,生理成熟期粒重低,产量低,但早熟品种中DH518的产量显著高于HZ8。不同熟期玉米品种籽粒内源激素含量及其变化模式不同,但同一激素含量随籽粒发育的变化趋势一致。两早熟品种籽粒的ABA含量高于两晚熟品种,尤其表现在灌浆中后期。各品种籽粒灌浆、脱水速率均与内源激素含量有关,两早熟品种的籽粒脱水速率与玉米素核苷(ZR)含量呈显著正相关。     

不同熟期夏玉米品种籽粒灌浆与脱水特性及其密度效应

研究不同熟期夏玉米品种籽粒灌浆与脱水特性及种植密度的调控作用, 以期为黄淮海地区夏玉米籽粒机收提供科学依据。2016—2017年在山东农业大学玉米科技创新园, 种植早熟玉米品种登海518 (DH518)、衡早8号(HZ8)和中晚熟玉米品种郑单958 (ZD958)、登海605 (DH605), 设60 000、75 000、90 000株 hm ^-23个种植密度。结果表明, 早熟品种DH518、HZ8较中晚熟品种ZD958、DH605灌浆期短, 产量低。4个品种生理成熟时的籽粒含水率与其生育期相关性不显著, 早熟品种籽粒后期脱水速率快, DH518和HZ8从籽粒达最大含水量到生理成熟的脱水速率均值较ZD958和DH605两年分别高0.015% °C ^-1和0.014% °C ^-1。相关性分析显示, 籽粒脱水速率与灌浆速率相关性不显著, 生育后期籽粒含水率与茎鞘、叶片含水率呈显著正相关, 与苞叶、穗轴含水率呈极显著正相关。随种植密度的增加, 不同品种籽粒灌浆期缩短, 平均灌浆速率降低, 籽粒生理成熟时的含水率降低。合理增加种植密度能够显著提高不同熟期夏玉米品种的产量。     

不同小麦品种粒重和蛋白质含量的穗粒位效应分析

小麦籽粒的发育存在时空差异,不同穗粒位的粒重和蛋白质产量也存在差异,剖析粒重和籽粒蛋白质含量的穗粒位效应,有助于深入了解小麦产量和品质的形成机制。于2009—2010和2010—2011小麦生长季进行大田试验,选用3种类型4个品种,分析了不同穗粒位的粒重、蛋白质积累和蛋白质含量的动态变化。结果表明,粒重和蛋白质积累量的穗粒位间变异大于年份(环境)间变异和基因型间变异;蛋白质含量的年份间变异大于基因型间变异和穗粒位间变异,而成熟期穗粒位间变异最大。大粒品种易受环境影响,小粒品种比较稳定。优质面包小麦品种开花后各时期的籽粒蛋白质含量普遍高于中筋小麦,但不同时期、不同年份差异较大。开花后各时期,强势粒的粒重、蛋白质积累量和蛋白质含量显著大于弱势粒,中部籽粒显著大于上部和下部籽粒;随着灌浆进程穗中部与下部籽粒的差异变小,至开花后36 d时,中部和下部籽粒的蛋白质含量无显著差异。随籽粒灌浆进程,不同品种各穗粒位的粒重和蛋白质积累均呈"慢–快–慢"的"S"型曲线变化,蛋白质含量均呈"高–低–高"的"V"型曲线变化,灌浆后期,中部和下部强势粒以及下部弱势粒的蛋白质含量增长速度明显快于其他穗粒位籽粒。粒重最大生长速率出现在开花后18~21 d,快速增重时期为开花后12~26 d;籽粒蛋白质最大积累速率出现在开花后21~24 d,快速积累时期为开花后13~32 d。根据本研究结果,我们认为高产优质小麦品种的特征是籽粒不宜过大,小花位粒数不宜过多,且中、下部籽粒较多,开花后13~26 d灌浆速率快。     

不同年代玉米品种籽粒产量形成对种植密度的响应

为了明确不同年代玉米品种的光合和灌浆特性对增加种植密度的响应差异,为玉米合理增密增产提供理论依据。本研究以我国1970s—2010s五个在生产中大面积种植的玉米品种为材料,设置了4.5万株hm^–2和10.5万株hm^–2两个种植密度,进行3年大田试验。对不同种植密度下,各年代玉米品种的产量及其构成因素、叶片光合性能和籽粒灌浆特性等指标进行对比分析。结果表明,在低种植密度下, 2010s品种(登海618, Denghai 618, DH618)吐丝后穗位叶SPAD值、吐丝–吐丝后50 d穗位叶P_n和籽粒平均灌浆速率均较1970s—2000s品种显著提高了2.18～12.05、0.57～4.88μmol CO₂ m^–2 s^–1和0.02～0.09 g kernel^–1 d^–1,活跃灌浆期显著延长了2.62～4.74 d,从而使其粒重和产量显著增加(P<0.05)。增密后, 1970s和1980s品种产量降低, 1...     

不同熟期玉米品种籽粒田间脱水特征差异性分析

玉米收获期籽粒含水率是影响机械粒收质量和籽粒品质的重要因素,不同熟期品种收获期籽粒含水率有差异,同时品种间熟期的差异也使其田间脱水的环境不同,造成其脱水特征难以精准比较。本研究于2018—2019年,以不同熟期玉米品种为研究对象,设置间隔约10 d的8个播期处理,播期覆盖自早春播至晚夏播,创制籽粒田间脱水的环境差异,观测籽粒含水率动态过程,分析品种之间籽粒田间脱水特征差异。结果表明,收获期籽粒含水率与品种生育期长短呈显著正相关(r=0.810*, 2018; r=0.912**, 2019),早熟品种收获时含水率低、晚熟品种高;生理成熟期籽粒含水率与灌浆期长短呈显著负相关(r=–0.484**),早熟品种生理成熟期籽粒含水率高、晚熟品种低;籽粒生理成熟前脱水速率(r=–0.655**)和生理成熟后脱水速率(r=–0.492**)均与生育期长短呈显著负相关,表现出早熟品种籽粒脱水速率快、晚熟品种脱水速率慢的特征;籽粒生理成熟前脱水速率与生理成熟后脱水速率之间呈显著正相关(r=0.466**),一般而言生理成熟前籽粒脱水速率较快的品种,生理成熟后脱水速率也较快,但是存在生理成熟前脱水速率快...     

冬小麦-夏玉米轮作“双晚”种植模式下的品种匹配与资源效率

探索适宜于麦玉"双晚"种植模式下抗逆丰产稳产的冬小麦夏玉米品种组合特性及其与自然资源匹配特征,对于保障冬小麦夏玉米抗逆丰产高效生产具有重要意义。本研究于2017—2019年通过田间试验,选用华北平原主推的冬小麦与夏玉米品种各8个,设置区域麦玉"双晚"接茬模式和水分控制处理,通过水分利用效率、籽粒灌浆特征、生育进程、周年光温水资源利用效率等综合分析与评价,探明宜于"双晚"模式下麦玉品种组配特征及其资源利用效率。结果表明,在常规节水灌溉和生育期雨养模式下冀麦325、石麦15和济麦22的产量在两个生长季均高于供试品种平均产量,其中冀麦325和石麦15的抗旱系数均高于济麦22;同时,济麦22、冀麦325和石麦15具有较高的灌浆速率、穗粒数和粒重,其高稳系数在不同灌溉模式下均高于供试品种平均值。在供试玉米品种中,登海605、伟科702、MC670、农华816的产量和高稳系数均高于供试品种的平均值,其中MC670、登海605、先玉335的灌浆速率在2个生长季均高于供试品种的平均值,而迪卡517和先玉335在供试品种中收获期籽粒含水量最低、平均脱水速率最高。基于品种丰产稳产性、抗旱性、灌浆特征和脱水...     

不同熟期类型玉米品种籽粒灌浆和脱水特性

Suitable variety arrangement according to the natural ecological conditions, maturity, grain filling and dehydrating characteristics and yield potential of maize hybrid is an important approach for realizing higher maize yield, quality and photothermal resource utilization. Thirteen hybrids widely planted in maize production with three maturity types [medium-early maturity (MEM), medium maturity (MM) and medium-late maturity type (MLM)] were selected to clarify the grain filling and dehydrating characteristics for different maturity hybrids, by investigating the dynamic changes of grain filling and moisture content. The results showed that yield, grain filling and dehydrating characteristics differed significantly between different maturities and hybrids. Average yield level showed MLM (13,813.0 kg hm^-2) > MM (12,970.4 kg hm^-2) > MEM (10,729.0 kg hm^-2), with MLM was 28.7% and 6.5% higher than that of MLM and MM type, respectively. Average grain filling rate showed MEM (0.034 g 100-grain^-1 ℃^-1) > MM (0.031 g 100-grain^-1 ℃^-1) > MLM (0.027 g 100-grain^-1 ℃^-1), average dehydrating rate after physiological maturity (PM) showed MM (0.027% ℃^-1 d^-1) > MEM (0.025% ℃^-1 d^-1) > MLM (0.018% ℃^-1 d^-1). Average grain filling rate and dehydrating rate after PM of MEM representative hybrid Jingnongke 728 were 38.5% and 112.5%, 28.6% and 54.5%, 28.6% and 13.3% higher than those of representative hybrid Zhengdan 958, Xianyu 335 and Nonghua 101 for three maturity type; the yield of Jingke 968 was the highest (14,813.0 kg hm^-2), average grain filling rate and dehydrating rate after PM was7.7% and 18.8% higher than the same maturity hybrid Zhengdan 958. Yield level was significantly or extremely significantly correlated with grain filling period, corresponding accumulated temperature, average grain filling rate and 100-grain weight; grain moisture content at harvest stage was significantly correlated with grain filling period and corresponding accumulated temperature, but negatively significantly correlated with dehydrating rate before and after PM; there were no significant correlation between dehydrating rate before and after PM with average grain filling rate. Maturity, grain filling and dehydrating characteristics were all important factors for higher maize yield, quality and photothermal resource utilization. This study indicated that maize grain filling and dehydrating characteristics differed significantly between different maturity types and hybrids. Maturity, grain filling and dehydrating characteristics should be well considered for variety arrangement in maize production in order to achieve higher maize yield, quality and photothermal resource utilization.     

种植密度对玉米籽粒灌浆及脱水特性的影响

为了研究种植密度对玉米籽粒灌浆、脱水特性及产量的影响,探寻玉米收获时籽粒含水量与籽粒灌浆速率和脱水速率的相关性,建立玉米高产、高品质及合理密植栽培模式。以‘绿单2号’、‘绥玉10号’、‘鑫鑫1号’、‘德美亚3号’、‘吉单27’、‘嫩单11’为试验材料,采取裂区设计,种植密度为主区（种植密度设6.0万株/hm²、7.5万株/hm²、9.0万株/hm²、10.5万株/hm² 4个水平）,玉米品种为副区,测定授粉后不同时期各玉米品种籽粒灌浆速率、脱水速率、籽粒含水量、产量及产量相关性状,研究种植密度对不同玉米品种籽粒灌浆及脱水特性的影响。结果表明,‘德美亚3号’10.5万株/hm²种植密度下,授粉后55天灌浆即停止,其他玉米品种授粉后56~60天、61~65天籽粒灌浆速率差异不明显,并趋于0;授粉后41~65天,‘绿单2号’7.5万株/hm²处理籽粒含水量低于其他密度处理(P＜0.05),65天籽粒含水量最低,为41.34%;‘德美亚3号’7.5万株/hm²种植密度籽粒脱水速率表现单峰曲线趋势,峰值出现在授粉后51~55天,为3.90%/d;6个玉米品种10.5万株/hm²处理产量均低于其各自玉米品种其他密度处理,说明三江平原地区10.5万株/hm²密度不适于该6个玉米品种。综合籽粒灌浆、脱水特性及产量性状,‘鑫鑫1号’、‘绥玉10号’最适密度为6.0万株/hm²,‘绿单2号’、‘德美亚3号’、‘吉单27’最适密度为7.5万株/hm²;‘嫩单11’对密度处理不敏感。     

密植对不同玉米品种产量性能的影响及其耐密性分析

提高种植密度是玉米高产的重要措施之一,并且群体密度对冠层光合特性与产量有重要影响,为阐明不同基因型玉米品种的耐密性,本研究以先玉335、郑单958、吉单209为供试品种,设置60 000株 hm^-2、75 000株 hm^-2、90 000株 hm^-2、105 000株 hm^-2 4种密度处理,测定并计算6个生育期的叶面积指数(LAI)、光合势(LAD)、净同化率(NAR)以及产量性能参数平均叶面积指数(MLAI)、平均净同化率(MNAR)、收获指数(HI)、单位面积穗数(EN)、单穗粒数(GN)、千粒重(GW),并结合产量性能参数的变化对各品种进行耐密性分析。结果表明,不同品种产量性能参数对密度胁迫的反应相同,MLAI、EN与密度呈显著正相关,MNAR、HI、GN、GW与密度呈显著负相关;各品种产量对密度的响应呈一元二次方程关系,并具有良好的相关性;在试验密度范围内,品种耐密性表现以先玉335最好、郑单958次之,吉单209较差,其中,先玉335的适宜密度范围为90 000~105 000株 hm^-2,郑单958与吉单209的适宜密度范围为75 000~90 000株 hm^-2。     

玉米灌浆期果穗不同部位籽粒碳水化合物积累与淀粉合成相关酶活性变化

玉米果穗顶部籽粒通常较中、下部籽粒充实差,粒重轻,其机制不清楚。本研究旨在探明玉米果穗不同部位籽粒淀粉合成相关酶活性变化及其与籽粒灌浆的关系。以玉米品种登海11为材料,分别进行春播和夏播试验,观察果穗不同部位籽粒中可溶性糖、蔗糖和淀粉的含量及淀粉合成相关酶活性变化。结果显示,与夏播玉米相比,春播玉米具有较多的每穗粒数、较高的百粒重和产量。虽然产量在春播和夏播间有差异,但两季玉米籽粒的最大灌浆速率、平均灌浆速率、百粒重、可溶性糖和蔗糖含量、最大淀粉积累速率、平均淀粉积累速率均表现为果穗下部籽粒中部籽粒上部籽粒。灌浆期果穗不同部位籽粒腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)、淀粉合酶(St S)和淀粉分支酶(SBE)活性变化均呈单峰曲线,果穗上部籽粒AGPase、St S和SBE活性峰值和平均值均显著低于果穗中、下部籽粒。相关分析表明,淀粉积累速率、籽粒灌浆速率与AGPase、St S和SBE活性均呈极显著正相关。说明玉米果穗顶部籽粒较低的AGPase、St S和SBE活性是其灌浆较差、粒重较低的重要原因。春播玉米粒重较高,与其灌浆期较强的淀粉合成能力有关。     

不同玉米品种子粒脱水速率研究

以郑单958、先玉335、农华101、登海11、中单909、正大12为研究材料,研究了子粒、苞叶、穗轴含水量及其脱水速率。结果表明：不同品种间的子粒、苞叶、穗轴含水量差异极显著,不同品种间的子粒脱水速率差异极显著。子粒含水量与苞叶、穗轴含水量呈极显著正相关,相关系数分别为0.777和0.267,苞叶含水量与穗轴含水量呈极显著正相关,相关系数为0.312。先玉335、农华101在子粒脱水前期较其他品种脱水快且快速脱水时间长,收获时（9月24日）的子粒含水量分别为25.40%和26.58%;符合机械收粒的标准,可作为机械收粒的备选品种。     

氮肥用量对两种不同类型玉米杂交种物质生产及氮素利用的影响

旨在探明东北春玉米不同类型杂交种物质生产及氮素利用特征及其与产量的关系。本文以不同类型杂交种代表性品种郑单958(ZD958,Reid×唐四平头模式)和先玉335(XY335,Reid×Lancaster模式)为试验材料,2014年和2015年设置5个氮肥水平[0 kg hm–2(N0)、100 kg hm–2(N1)、200 kg hm–2(N2)、300 kg hm–2(N3)和400 kg hm–2(N4)]和2个种植密度(67 500株hm–2和90 000株hm–2)试验,比较研究了不同类型玉米杂交种干物质与氮素积累、运转及氮素利用的差异规律。结果表明,两年XY335品种的最高籽粒产量均高于ZD958,最优氮肥施用量明显降低4.8%~10.6%;相比ZD958,不施氮处理,两种种植密度下XY335品种干物质积累能力及物质运转效率都明显降低,而施氮条件下XY335品种的干物质积累量、花后干物质量及干物质运转效率均增加,同时增幅随着施氮量增加逐步提高,且在高密度条件下优势更为明显。开花期XY335叶片与茎鞘氮素含量显著高于ZD958(P0.05),而成熟期由于其较高物质的运转效率表现出明显较低的数值,籽粒氮素含量在高密度下差异较小,而低密度条件下相对ZD958显著提高(P0.05)。施氮条件下XY335品种花前、花后氮素积累量和氮素积累总量均高于ZD958,其中叶片中氮素的转运对籽粒的贡献率显著较高(P0.05)。两种种植密度处理最优施氮条件下XY335氮素利用效率和氮素吸收效率均显著高于ZD958(P0.05),而氮农学利用率和氮肥偏生产力差异不显著。可见,高密度条件下XY335类型品种表现出明显较高的物质积累能力以及花后物质运转对籽粒的贡献率,获得较高的氮素利用效率,表现出明显高氮高效的品种特征,因此生产上建议,东北春玉米区高密度种植条件下该类型品种在较高氮肥施用量时易获得高产高效。