表油菜素内酯对玉米果穗顶端籽粒败育的影响研究初报

根据二年的观察和测定结果表明,表油菜素内酯(24—Epi brassinolide,简称BR)能够减少玉米果穗顶端籽粒的败育率。用0.01PPM BR全株喷施效果较好。抽雄前全株喷施似乎比吐丝后喷施对减少籽粒败育的效果更好。喷施米果穗的次数增多,虽能减少败育率,但效果不如全株喷施。喷施BR以后,玉植株光合作用增强、比叶重和叶绿素含量增高,而果穗顶端籽粒的相对电导率下降(即籽粒活性增强)。这些性状均与籽粒败育率呈显著或极显著相关。另外,吐丝后喷施BR亦有增加千粒重的效果。因而BR从增加穗粒数和粒重两个方面提高了玉米的籽粒产量。     

不同时期遮光对玉米籽粒生产能力的影响及籽粒败育过程的观察

通过对玉米植株进行分期遮光试验,认为;雌穗小花分化期至籽粒快速灌浆始期是影响玉米穗粒数的关键时期;雌穗小花分化期至籽粒快速灌浆高峰期是玉米植株产量形成的关键时期;吐丝期是决定单株产量和穗粒数的临界期;对百粒重有显著影响的时期是胚乳游离核期和快速灌浆期;果穗顶部籽粒比中、下部籽粒发育较迟,当中、下部籽粒进入快速灌浆期时,顶部籽粒则停止干物质积累,成为败育粒。     

玉米雌穗小花类型,形态,决定时期及其与成粒的关系

玉米雌穗有完全花与不完全花之分,不完全花又分退化花和畸形花。总花数受品种遗传性制约,栽培措施影响较小,吐丝前后的温光条件影响较大。性器官形成期是不完全花发生的重要时期。夏播时品种间花数变幅为543——840朵。雌穗分化终止期因品种而异,大多于吐丝前7d至吐丝后1—2d。结实率达总花数80%,其中11—17%为败育粒,是影响小花成粒的首要因素,败育花影响甚微。高产栽培时花数较稳定,减少籽粒败育是提高产量的有效途径,中低产区增花增粒和保花增粒亦不可忽视。     

水分亏缺对玉米籽粒形成的影响

在人工控水条件下,研究了不同时期水分亏缺后复水对玉米穗部性状及籽粒形成的影响。结果表明,不同时期水分亏缺对玉米穗行数和穗粗影响不显著,但对玉米秃尖长、瘪粒数、行粒数影响显著;4～9叶期水分亏缺对玉米穗部性状及籽粒形成影响不显著;随着土壤水分亏缺时间的延长,玉米雌雄穗开花间隔延长,花丝伸长速率降低,上部花丝抽出困难,籽粒灌浆速率降低,籽粒败育率显著提高。土壤水分亏缺对玉米穗上部籽粒发育的影响大于对中下部籽粒的影响。     

高产春玉米源库特征及其关系

【目的】明确高产春玉米（15 000 kg•hm-2）的源库特征及其数量关系,揭示玉米不同密度对源、库及其产量的调控规律。【方法】在新疆、宁夏具有相似气候特征的玉米高产区共设置4个试验点（新疆农四师71团、新疆农六师奇台农场、宁夏大学试验农场、宁夏同心县）,按照统一的栽培管理措施,以广适、耐密、高产品种郑单958为试材,设12个密度处理（从1.5万—18万株/hm2）以创造不同源库类型和产量水平,研究高产（15 000 kg•hm-2及以上）玉米的物质生产特征、最大叶面积指数（LAI）、光合势、单株粒重、单穗粒数、收获指数和粒叶比等源库特征及其相互关系。【结果】高产玉米干物质积累量与籽粒产量呈二次函数关系,15 000 kg•hm-2以上玉米干物质积累量为24 937—54 895 kg•hm-2,19 270 kg•hm-2（最高单产）玉米干物质积累量为37 417 kg•hm-2,其中吐丝前占44.31%,吐丝后占55.69%;高产玉米产量与最大LAI、光合势均呈二次函数关系,15 000 kg•hm-2以上玉米最大LAI为3.9—11.4,光合势为113 401—502 703 m2•d,最高单产玉米最大LAI为6.68,光合势为348 142 m2•d;产量与单株穗重呈极显著负相关（r=0.7188**）,15 000 kg•hm-2以上的玉米,单株穗重为95.5—289.6 g,穗粒数为366.6—545.9粒,千粒重为232.6—388.6 g,最高产量玉米单株穗重平均为169 g,穗粒数为469粒,千粒重为361.0 g;产量与穗粒数、千粒重均呈二次函数关系;高产玉米产量与收获指数呈二次函数关系,15 000 kg•hm-2以上玉米收获指数为31.5%—61.9%,最高单产玉米收获指数为51.5%,产量与粒数/叶面积和粒数/叶干重相关不显著（r粒数/叶面积=0.1520,r粒数/叶干重=0.2577）,而与粒重/叶干重极显著相关（r=0.5847**）,两者呈二次曲线关系,15 000 kg•hm-2以上高产玉米,粒重/叶重为1.1—7.13,粒重/叶面积为149.4—506.5 g•m-2,最高产量时的粒叶比为5.39和366.4 g•m-2。【结论】不同产量水平玉米物质积累量、光合势、吐丝前、吐丝后物质积累和吐丝前、吐丝后光合势比例均有差异,产量越高,对吐丝前干物质积累量要求越高,吐丝后光合势比例也越高;郑单958类型的品种在低密度下源不足是产量的主要限制因子,此时增密能够增产,而增产的主要机制是叶源的增加;高密度下源、库同时增加但增加比例不同导致的库相对不足是产量的主要限制因子,此时提高结实率和增加粒重等扩库措施是增产的主要机制。     

花期弱光胁迫对玉米穗粒数的影响

为明确花期弱光对玉米穗粒数的影响规律,采用人工遮光模拟弱光胁迫,设置抽雄始期和吐丝期持续10 d60%和90%两个不同遮光强度的弱光处理,研究了花期弱光对雌穗小花受精、结实,干物质积累及其向雌穗分配的影响。结果发现,花期弱光胁迫导致玉米地上部总干物质日增重量降低,干物质分配到雌穗的比例减少,雌穗生长变慢,受精结实率降低,影响程度随遮光率的增加而增大。抽雄始期60%和90%遮光处理10 d后恢复自然光照结实率较处理结束时的受精率均明显提高,吐丝期60%和90%遮光处理10 d后恢复自然光照结实率较处理结束时的受精率降低和持平。抽雄始期光照不足导致穗粒数较对照下降57%~91%;吐丝始期光照不足导致穗粒数较对照下降43%~81%。无论对于抽雄始期还是吐丝期,遮光处理期间的日平均光合有效辐射强度在穗粒形成中作用最大,其次为处理期间的地上部总干物质日增重。对于吐丝期,处理期间的日平均温度对穗粒数也具有直接的正效应。     

花期弱光胁迫对玉米穗粒数的影响

为明确花期弱光对玉米穗粒数的影响规律,采用人工遮光模拟弱光胁迫,设置抽雄始期和吐丝期持续10 d60%和90%两个不同遮光强度的弱光处理,研究了花期弱光对雌穗小花受精、结实,干物质积累及其向雌穗分配的影响。结果发现,花期弱光胁迫导致玉米地上部总干物质日增重量降低,干物质分配到雌穗的比例减少,雌穗生长变慢,受精结实率降低,影响程度随遮光率的增加而增大。抽雄始期60%和90%遮光处理10 d后恢复自然光照结实率较处理结束时的受精率均明显提高,吐丝期60%和90%遮光处理10 d后恢复自然光照结实率较处理结束时的受精率降低和持平。抽雄始期光照不足导致穗粒数较对照下降57%⁹1%;吐丝始期光照不足导致穗粒数较对照下降43%91%;吐丝始期光照不足导致穗粒数较对照下降43%⁸1%。无论对于抽雄始期还是吐丝期,遮光处理期间的日平均光合有效辐射强度在穗粒形成中作用最大,其次为处理期间的地上部总干物质日增重。对于吐丝期,处理期间的日平均温度对穗粒数也具有直接的正效应。     

冬小麦穗粒数和粒质量对喷施生物微肥的响应

初步探讨孕穗前喷施生物微肥对小麦穗粒数和粒质量的调控效应,以期为增加小麦穗粒数、粒质量,提高产量调控技术的研究提供参考。试验以半冬性品种郑麦379为供试材料,利用赛土丰和赛苗旺复合营养剂于小麦孕穗前分别进行根部和叶面喷施处理,对不同喷施条件下的小花数、小花败育速率、成熟后小麦穗部性状进行观察和分析。结果表明,叶面喷施赛苗旺、土壤喷施赛土丰+叶面喷施赛苗旺处理可降低小麦败育阶段基部和中部穗位的小花败育速率,并显著提高其部位的小花数,与喷施清水相比,2个处理基部小穗位的小花败育速率分别降低18.9%,20.5%,中部小穗位小花的败育速率分别降低14.7%,23.6%。综合产量各因素进一步分析发现,在基部穗位,土壤喷施赛土丰、叶面喷施赛苗旺和土壤喷施赛土丰+叶面喷施赛苗旺处理的粒质量分别较清水对照高7.7%,0.2%,12.2%,穗粒数分别较清水对照多0.1,1.7,1.9个;在中部穗位,土壤喷施赛土丰、叶面喷施赛苗旺和土壤喷施赛土丰+叶面喷施赛苗旺处理的粒质量分别较清水对照高13.5%,-3.6%,14.6%,穗粒数分别较清水对照多0.5,3.55,4.85个。综上说明,在小花发育后期,土壤喷施赛土丰处理主要是通过提高小麦基部、中部穗位的粒质量来提高产量,叶面喷施赛苗旺处理主要是通过提高小麦基部、中部穗位的穗粒数来提高产量,土壤喷施赛土丰+叶面喷施赛苗旺处理则可通过同时提高小麦籽粒质量和穗粒数来提高产量,且效果显著。生物微肥营养剂赛土丰和赛苗旺结合施用,在增加小麦穗粒数、提高最终粒质量方面有较大的调控潜力。     

陕西灌区高产春玉米物质生产与氮素积累特性

【目的】探明陕西灌区高产春玉米栽培下干物质积累和氮素吸收的动态特征,为陕西春玉米高产栽培技术提供理论依据。【方法】以高产玉米品种陕单609为材料,设置普通大田栽培、高产栽培和超高产栽培3个栽培处理,于2013—2015年在陕西灌溉春玉米试验站进行试验,研究分析玉米产量等级群体的干物质积累、氮素吸收、叶面积指数与SPAD值、产量构成特性。【结果】普通大田栽培、高产栽培和超高产栽培下玉米籽粒平均产量分别为11.1、13.1和16.1 t·hm~(-2),与普通大田栽培(对照)比,高产栽培和超高产栽培下籽粒产量增加18.0%和45.1%;穗粒数和千粒重低于对照,而单位面积穗数极显著高于对照,单位面积较多穗数,是玉米高产潜力的关键。高产栽培和超高产栽培下群体收获指数也显著高于普通大田栽培。高产和超高产栽培群体干物质和氮素积累量较对照增加18.5%、41.8%和20.5%、24.5%。春玉米吐丝后,高产和超高产栽培群体干物质量对籽粒产量贡献率较对照提高10.0%和20.1%;氮素积累量对籽粒氮贡献率较对照提高30.2%和61.6%。相关分析显示,干物质量和氮素积累量与籽粒产量呈极显著正相关(r=0.998;r=0.927)。春玉米花后,高产栽培和超高产栽培下叶面积指数和SPAD值显著高于普通大田。【结论】与普通大田栽培和高产栽培相比,超高产栽培显著提高了春玉米吐丝后生物量积累和氮素积累量,及其对籽粒的贡献率。维持叶片较强的光合生产能力,是其实现春玉米高产的生理基础。在陕西灌区春玉米生产中,在筛选耐密品种的基础上增加种植密度、强化氮肥分次追施,保证高产玉米吐丝后期对氮素的需求,实现春玉米高产。     

植物生长调节剂对玉米籽粒形态及鲜重产量的影响

[目的]探讨植物生长调节剂对玉米籽粒形态及鲜重产量的影响,为植物生长调节剂在玉米生产上的应用及玉米高产栽培提供科学依据.[方法]于玉米9叶期分别喷施矮丰(AF,50 mg/L)、烯效唑(S3307,50 mg/L)、乙烯利(ETH,400 mg/L)、激动素(KT,10 mg/L)及激动素和烯效唑的混剂(H,30 mg/L),以喷施清水为对照(CK).喷药后第17d开始取样,以后每隔9d取1次样,分别测定玉米穗鲜重及籽粒鲜重、体积和干重,计算籽粒水含率、鲜比重和单粒重,成熟期进行产量及穗部形态测定.[结果]喷药后第17和26 d,各调节剂处理穗鲜重较CK增加11.68%~26.47%和10.13%~22.94%,籽粒百粒鲜重比CK增加16.21%~24.31%和11.60%~ 17.40%,籽粒百粒体积比CK增加20.00%~50.00%和12.00%~30.00%,籽粒百粒干重比CK增加32.44%~53.87%和6.28%~10.43%,且差异均达显著水平(P<0.05,下同).喷药后第35和44d,各调节剂处理穗鲜重及籽粒形态指标基本高于CK,且第44d时籽粒水含率比CK显著降低5.49%~24.15%.喷施植物生长调节剂后,穗行数、单粒重和鲜重产量整体呈增加趋势,各调节剂处理籽粒鲜重产量较CK增加0.47%~9.72%.[结论]玉米9叶期喷施植物生长调节剂可增加其穗鲜重及籽粒鲜重、干重和体积,降低籽粒水含率,进而提高玉米鲜重产量,其中以喷施ETH和S3307的调控效果较佳.     

孕穗前期叶面喷赛苗旺对冬小麦穗粒数和粒质量的影响

为探讨孕穗前期叶面喷施赛苗旺对小麦穗粒数和粒质量的调控效应,以半冬性小麦品种郑麦379为供试材料,在冬小麦孕穗前14 d,以叶面喷清水为对照,研究叶面喷赛苗旺对冬小麦穗粒数和粒质量的影响。结果表明,在孕穗前14 d,喷施赛苗旺可抑制冬小麦败育阶段基部和中部穗位的小花败育速率,显著提高该部位的小花数,对顶部穗位小花的败育速率和小花数影响不大。与对照相比,在基部穗位,两试验点喷赛苗旺处理的小花败育速率分别显著降低23.30%、21.96%,小花数分别显著增加1.60、1.31个;在中部穗位,两试验点喷赛苗旺处理的小花败育速率分别降低31.65%、33.72%,小花数分别显著增加3.80、4.07个。对产量及其构成因素进一步分析发现,与对照相比,两试验点喷施赛苗旺处理穗数、千粒质量均有所提高,但不显著,穗粒数和产量分别显著提高11.85%、13.13%和7.50%、7.08%。综上说明,在冬小麦发育中后期,叶面喷施赛苗旺主要通过提高冬小麦基部和中部穗位的穗粒数来提高产量,且效果显著。     

不同玉米品种间作的互补抗逆增产效应

【目的】探究不同玉米品种间作的互补抗逆增产效应,为挖掘品种生产潜力提供理论依据.【方法】以‘浚单20’(XD20)和‘德单5’(DD5)为材料,构建行比1∶1间作群体,研究群体发育动态、干物质积累、产量构成、土地当量比及其对南方锈病的抗性特征.【结果】XD20和DD5间作对株高、茎粗及开花期无显著影响,大口期以后叶面积指数增加,其中成熟期间作XD20的LAI较单作增加11.05%;间作增加了叶片的SPAD值和净光合速率(P_n),促进了干物质积累,其中XD20的P_n在吐丝期及吐丝后20 d增加显著,分别达到5.59%和7.90%.间作XD20和DD5的穗行数和行粒数变化不大,但百粒质量分别增加12.54%和6.48%,产量分别提高了7.80%和5.86%,土地当量比大于1.间作XD20的南方锈病病情指数较单作显著下降.【结论】XD20和DD5间作,提高了对南方锈病的抗性,延缓了叶片衰老,增加了光合效率和籽粒产量.     

同步授粉对玉米穗粒数和籽粒早期生长的影响

为探明同步授粉(SP)与自然授粉(NP)玉米果穗不同部位籽粒生育特性,以‘郑单958’为材料,设置5和11株/m~2 2个种植密度处理,比较2种授粉方式对玉米穗粒数的影响以及授粉前子房与授粉后籽粒的早期发育动态变化。结果表明:2个密度处理下同步授粉的玉米穗粒数分别较自然授粉2017年提高1.1%和30.0%,2018年提高1.4%和26.2%。自然授粉果穗顶部子房重和籽粒重在整个早期发育过程中均显著低于果穗底部,而同步授粉处理在吐丝至授粉前,顶部和底部子房重量差异随着授粉时间的延长而逐渐减小,使得授粉当天的二者重量差异不显著。同步授粉显著提高授粉后15 d果穗的生长速率。可见,低密度(5株/m~2)条件下同步授粉对玉米穗粒数影响不显著,但在高密度(11株/m~2)条件下使玉米的穗粒数与果穗生长速率显著提高,这可能是由于同步授粉导致果穗顶部与底部子房与籽粒生长差异变小,同化物向"库"端分配增强有关。     

关于玉米籽粒败育的研究

籽粒败育是玉米生产上的一个重要问题。据我们观察,一般杂交种的结实率为50-70%,籽粒败育占总败育率的20-40%。因此,了解籽粒败育的原因,对改进栽培措施,减少败育粒数,增加产量有重要意义。但国内外对玉米籽粒败育的研究还不够深入,正如W.G.Duncan所指出的那样,受精之后籽粒停止发育的时期、原因及发育潜力能维持多久,还没有实验资料来回答。籽粒败育主要发生于果穗顶部。因此,我们于1982-1984年研究比较了正常粒与顶部败育粒的形态、生理特征,试图弄清玉米籽粒败育的时间和生理原因。     

新型调节剂吨田宝对水稻生长发育和产量的影响

研究了不同时期喷施吨田宝对水稻生长发育和产量的影响。结果表明:喷施吨田宝,能降低水稻植株高度,从而有利于植株抗倒伏;同时,水稻分蘖数、叶片数、干物质积累、穗粒数、结实率、千粒重也均有所增加,产量得到显著提高;各处理中以以秧田期和拔节期各喷施一次吨田宝的处理增产效果显著,产量达9 138.40 kg/hm2,比对照增产725.92 kg/hm2,增产率达8.63%。     

灌溉方式耦合氮肥运筹对寒地粳稻产量形成影响

为探究灌溉方式耦合氮肥运筹条件下寒地粳稻干物质积累及产量形成规律,以东农425和松粳6号为试材,设置3种灌溉方式(W1正常灌溉;W2轻干湿交替灌溉;W3重干湿交替灌溉)和3种氮肥运筹(基肥蘖肥穗肥粒肥分别为6310(N1)、5311(N2)、4321(N3)),研究灌溉方式耦合氮肥运筹对寒地粳稻干物质积累与转运、花粉粒育性、籽粒灌浆特性、产量及产量构成因素影响,为寒地粳稻丰产、高效栽培提供指导。结果表明,灌溉方式耦合氮肥运筹对上述指标存在显著互作效应。与W1相比,W2和W3处理下两粳稻品种干物质转运率和贡献率提高,籽粒灌浆速率增大,灌浆时间缩短,提前达到最大灌浆速率时间,有效穗数、穗粒数和花粉粒育性降低。W2处理下两粳稻品种千粒重提高,东农425干物质积累量和输出量无显著差异,结实率和收获指数提高,而松粳6号干物质积累量、输出量、结实率和收获指数显著下降;W3处理下两粳稻品种千粒重、干物质积累量、输出量、结实率和收获指数下降。两粳稻品种根冠比均随干旱胁迫程度加剧而增大。在相同灌溉条件下,与N1相比,东农425和松粳6号均表现为N2有效提高干物质积累及转运能力、有效穗数、穗粒数、结实率、千粒重、收获指数、花粉育性和最终产量,为最佳氮肥运筹方式;N3处理下有效穗数、穗粒数、千粒重、产量有所提高,结实率、收获指数、茎鞘物质转运率和贡献率均降低。综上,东农425以W2N2为最佳耦合方式,松粳6号以W1N2为最佳耦合方式。     

麦茬高度对宜粒收夏玉米苗期质量、 干物质转运及产量的影响

[目的]在秸秆全量还田、贴茬免耕直播条件下,探索宜粒收夏玉米机播的最佳冬小麦留茬高度,提高宜粒收夏玉米苗期质量和籽粒产量,为提高冬小麦—夏玉米轮作体系中机械化质量及实现高产高效栽培提供理论依据.[方法]选用宜粒收玉米新品种新单68(对照品种郑单958)为研究对象,设3个麦茬高度处理(0、10和30 cm),研究麦茬高度对宜粒收夏玉米苗期质量、冠层特性、干物质积累分配与转运及产量的影响.[结果]0~20 cm土层土壤体积含水量随麦茬高度增加而增加,10 cm处理5和15 cm土层土壤体积含水量分别比0 cm处理高7.87%和15.26%,30 cm处理5和15 cm土层土壤体积含水量分别比0 cm高16.60%和19.60%.随麦茬高度增加,夏玉米出苗率、株高整齐度和叶片SPAD值降低,株高和穗位高增加,茎粗变细,花前叶面积指数增加.夏玉米群体干物质积累量在6叶期和9叶期随麦茬高度增加而显著增加(P<0.05),随生育期推进麦茬高度处理间差异变小.10 cm处理降低了干物质在茎、叶和鞘中积累量和分配率,提高了籽粒积累量与分配率、开花期干物质转运率和对籽粒干物质积累贡献率.随麦茬高度增加,公顷穗数降低,穗粒数和百粒重增加,产量先升高后降低,表现为10 cm处理产量最高,0和30 cm处理产量无显著差异(P>0.05).与郑单958相比,新单68的株高、穗位高、SPAD值、干物质积累量、花后干物质积累对籽粒干物质积累贡献率和产量均增加,生育前期叶面积指数较高但成熟期落黄早;开花期干物质转运率和籽粒分配率新单68低于郑单958.[结论]10 cm麦茬高度有利于保持较高土壤含水量,提高玉米出苗率和株高整齐度,维持较高的叶面积指数和SPAD值,优化干物质积累和分配特性,进而提高夏玉米籽粒产量.     

弱光胁迫对不同耐荫型玉米果穗发育及内源激素含量的影响

2010-2011年以耐荫性较弱的玉米杂交种豫玉22和耐荫性较强的玉米杂交种郑单958为材料,在抽雄前3 d开始进行弱光胁迫处理,吐丝后10 d恢复自然光照,研究弱光胁迫及光恢复对不同耐荫型玉米果穗生长发育及其内源激素含量的影响。结果表明:弱光胁迫下,玉米果穗生长发育明显减缓,穗长、穗粗和果穗干物质积累显著减小,秃尖度变大;穗行数、穗粒数和籽粒库容显著降低;吐丝期果穗顶部小穗子房发育停滞,已有败育迹象的籽粒在恢复自然光照后无明显改善;豫玉22果穗和籽粒性状在处理间的差异程度均大于郑单958。弱光胁迫下,两玉米杂交种果穗的ABA和ZR含量均升高,而GA含量和GA/ABA比值均降低;IAA含量和IAA/ABA比值在郑单958果穗中表现为升高,而豫玉22则表现为下降。     

不同叶龄期施用纯氮肥对黑龙江省黑河地区玉米产量的影响

2006~2007年在黑龙江省农业科学院黑河分院试验地通过两年田间试验研究了不同叶龄施用纯氮肥对黑河地区玉米群体产量的影响效应。结果表明：6~12叶期施用200 kg.hm-2纯氮肥可显著提高吐丝以后群体干物质的生产积累量,降低空秆率,改善穗部性状,每穗粒数比对照增加7粒、百粒重增加5.0 g;产量显著增加2804 kg.hm-2,比对照增加59.50%。     

夏玉米穗粒发育与内源激素的相关性研究

玉米穗粒发育过程伴随着活跃的生理生化代谢活动，是玉米经济产量形成的关键时期。较多的研究表明：发育阶段、干物质积累与分配、败育等方面均受内源激素调节，有人研究了某些激素对玉米籽粒发育过程的影响和生长调节剂对籽粒发育和败育的调控作用，对内源激素系统的综合调节作用，及雌稳不同部位发育过程中的内源激素系统的动态变化则研究较少，但分析雌穗不同部位间、激素间及雌稳不同部位与激素间的相互关系，对稳粒发育的深入研究具有十分重要的意义。1995年试验以京黄133（夏玉米）为材料，出苗后逐步选留一致的单株，于抽穗后吐丝前…