超高产玉米叶面积及地上部干物质积累与分配

以超高产玉米先玉335及郑单958和普通玉米长城799为试验材料,在自然条件下,研究了不同生育时期叶面积及干物质积累与分配.结果表明,玉米植株干物质积累与生育进程的关系呈S型生长曲线;在群体干物质积累速率和最终积累量都表现出先玉335高于郑单958及长城799的趋势.苞叶和茎鞘中干物质向籽粒运转率较高,茎鞘中积累的干物质对玉米籽粒的贡献率最大.在功能上,高产玉米先玉335叶片长成以后叶片的光合作用和持续时间均高于长城799,长城799大,这对乳熟期获取较大的生物产量和提高籽粒产量有很大的作用.     

超高产玉米与普通玉米源库关系的比较研究

以4个玉米品种为试验材料,比较研究了超高产玉米和普通玉米源库的协调关系。结果表明:群体条件下超高产品种"先玉335"和"郑单958"的叶面积指数和光合势均高于普通品种,而且花后光合势与产量之间存在极显著的正相关(r=0.988**);粒叶比先玉335>郑单958>长城799>通吉100,超高产品种"先玉335"与普通品种"通吉100"粒叶比差异极显著;茎鞘物质输出率与产量及其构成因素均呈负相关,但与产量的负相关性最明显,其中"先玉335"两者间呈极显著负相关(-0.725 1**)。本试验条件下,超高产玉米品种"先玉335"和"郑单958"属较典型的源限制型,而普通品种"长城799"和"通吉100"属源库互作型。     

超高产玉米品种叶片保护酶活性及膜脂过氧化作用研究

以超高产玉米品种先玉335、郑单958为试验材料,普通玉米品种长城799、通吉100为对照,研究超高产品种在不同生育时期叶片保护酶活性及膜脂过氧化作用的变化及特点。结果表明:随着叶片的衰老,超高产品种的叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性呈现出先升高后降低的变化趋势,峰值均出现在吐丝期,随后逐渐降低。4个品种比较,超高产品种先玉335和郑单958的保护酶活性显著高于对照品种,而叶绿素(Chl)和丙二醛(MDA)含量显著低于对照品种。种植密度在7.1万株/hm2时产量达13716.3 kg/hm2。超高产玉米品种具有较高的清除活性氧的能力,有利于延缓衰老,促进干物质积累,这是超高产玉米能够获得高产的重要生理基础。     

超高产玉米籽粒的灌浆特性

以2个超高产玉米品种和2个普通玉米品种为试材，采用Richard生长分析法和细胞计数法，研究籽粒灌浆过程中籽粒增重与胚乳细胞增殖的关系以及灌浆持续期和灌浆速率与粒重的关系。结果表明：籽粒平均灌浆速率和最大灌浆速率是影响同一品种粒重的2个主要因素；其次，灌浆持续期长短是影响不同品种粒重的1个主要因素，而且胚乳细胞数与灌浆速率和灌浆持续期均呈极显著相关（r12=0．9717，r13=0．9897）。4个品种的胚乳细胞数目由高到低的总趋势为超高产先玉335〉郑单958〉普通品种长城799〉通吉100，这表明胚乳细胞数的不同是引起粒重不同的主要因素。     

冀西北玉米源库特性及产量比较研究

目的：以4个玉米品种为试验材料,比较研究高产玉米源库特征及产量关系。方法测定不同生育时期叶面积指数、叶绿素和胚乳细胞数的变化。结果群体条件下高产品种先玉335和郑单958的叶面积指数和胚乳细胞数均高于普通品种,而高产玉米先玉335和郑单958在高密度下和普通玉米叶绿素含量接近,但果、穗、叶、叶肉细胞中三、四环以上的细胞所占比例大;品种粒叶比由高到低的顺序是：超高产先玉335＞郑单958＞长城799＞张玉117,超高产先玉335和普通品种张玉117粒叶比差异极显著（P≤0.01）;4个品种茎鞘物质输出率差异极显著（P≤0.01）,由低到高的顺序是超高产先玉335＜郑单958＜长城799＜张玉117。结论试验条件下,从源库特征上比较,高产先玉335和郑单958属较典型的源库互作型,适宜在冀西北地区种植。     

低氮胁迫对玉米产量的影响

本试验研究了在低氮胁迫条件下超高产玉米品种先玉335、郑单958,普通高产玉米品种长城799、农大364的产量关系,各品种均随着施氮量的增加而增加,各产量因素及产量也随之增加,在N2水平下各品种产量达到最大值,可见多施氮肥对玉米增产有一定的促进作用。各品种产量关系表现为:N0水平下表现为郑单958农大364先玉335长城799;N1水平下表现为郑单958先玉335长城799农大364;N2水平下表现为先玉335郑单958长城799农大364。     

氮肥对高氮效玉米品种干物质累积分配与籽粒含水量的影响

以高氮效玉米品种新玉156、先玉335和郑单958为供试材料,研究不施氮(对照)、80%施氮量、100%施氮量(正常施氮量)对高氮效玉米品种干物质累积分配与籽粒含水量的影响。结果表明:与对照相比,80%施氮量处理能够增加3个高氮效品种的株高、茎粗,显著影响成熟期干物质的累积与分配,且表现为先玉335干物质累积量明显高于其他两个品种,郑单958向穗的分配比重明显高于新玉156、先玉335。新玉156、郑单958施氮处理籽粒含水量均低于不施氮处理,且以80%施氮量处理最低,先玉335施氮处理籽粒含水量虽略有增加,但其所有处理的籽粒含水量均明显低于其他两个品种。3个高氮效玉米品种均以80%施氮量处理获得较高籽粒产量,与对照相比,新玉156、先玉335、郑单958分别增产21.05%、5.88%、4.00%。     

夏玉米品种籽粒灌浆、脱水及机收特性研究

以先玉335、桥玉8号、华美1号和郑单958这4个玉米品种为试验材料,研究了不同玉米品种籽粒的灌浆速率、脱水速率及机收性状指标。结果表明:玉米授粉后15 d籽粒灌浆速率逐渐加快,授粉35 d达最大值后缓慢下降,且均表现出抛物线型单峰变化特性,先玉335、桥玉8号、华美1号的平均灌浆速率分别为6.70、6.86、7.06 mg/(粒·d),均高于对照郑单958;灌浆后期先玉335、桥玉8号、华美1号脱水速率均高于对照,华美1号脱水速率最快,有利于降低玉米收获期籽粒含水量;各玉米品种落穗率为2.46%～6.01%,机收产量损失率为0.93%～1.79%,落籽率为0.17%～0.27%,其中郑单958和先玉335的籽粒破碎率较高,分别为6.17%和5.24%,华美1号最低,为4.19%,籽粒杂质率以华美1号最低,为1.21%。     

不同株型玉米品种冠层结构特性及产量的比较

［目的］为建立高效的玉米光合生产体系提供参考。［方法］采用紧凑型玉米（先玉335和郑单958）与平展型玉米品种（长城799和通吉100）为材料,通过田间试验,解析紧凑型玉米群体的冠层结构特性,比较不同株型玉米品种的产量。［结果］先玉335和郑单958茎叶夹角表现为：下层叶〉中层叶〉上层叶,长城799和通吉100茎叶夹角表现为：中层叶〉下层叶〉上层叶。紧凑型玉米品种上部茎叶夹角小,群体透光率较好,有利于增加叶面积指数;下部茎叶夹角相对较大,可充分利用光能;生育后期具有较高的叶面积指数和较强的生理活性,能够充分利用生育后期的光能资源,延长灌浆期,从而制造更多的干物质,为高产奠定基础。先玉335的产量最高,为13 716.3 kg/hm^2,紧凑型玉米品种与平展型玉米品种产量之间存在着显著差异。［结论］为探索合理的群体布局及保证玉米高产提供了理论依据。     

不同株型玉米籽粒胚乳细胞与淀粉合成关键酶活性分析

【目的】研究不同类型玉米品种籽粒胚乳细胞增殖与籽粒充实期淀粉合成关键酶活性的关系。【方法】以紧凑型玉米品种(先玉335和郑单958)和平展型玉米品种(长城799和农大364)为试验材料,于授粉后不同时间取果穗中部籽粒,测定胚乳细胞数、单粒质量、淀粉含量、腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(ADPG)、尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(UDPG)活性、可溶性淀粉合成酶(SSS)和束缚态淀粉合成酶(GBSS)活性,研究不同玉米品种籽粒胚乳细胞增殖动态和籽粒淀粉合成关键酶活性的关系。【结果】在灌浆中后期,先玉335籽粒淀粉合成关键酶(ADPG、UDPG、SSS和GBSS)活性均高于其他3个玉米品种;先玉335和郑单958籽粒胚乳细胞数、淀粉含量、单粒质量均显著高于长城799和农大364。玉米籽粒胚乳细胞数与单粒质量、淀粉含量和4种淀粉合成关键酶均呈正相关。【结论】库容量和库活性是制约玉米籽粒淀粉积累的主要因素。保证籽粒充实期间较高的胚乳细胞增殖速率及淀粉合成关键酶活性是实现玉米高产的关键。     

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。     

干旱条件下玉米叶面积变化及地上干物质积累与分配的研究

在干旱地区自然降水条件下,对4个大面积推广的玉米杂交种进行不同干旱处理,测定其叶面积及干物质积累与分配的变化。结果表明,拔节到灌浆初期是干旱影响玉米叶片生长及叶片功能发挥的重要时期;干旱影响玉米大喇叭口期至乳熟期的干物质积累,使玉米最大干物质积累时期推迟到开花期至乳熟期;苞叶和茎鞘中的干物质向籽粒的转运率较高,茎鞘中积累的干物质对玉米籽粒的贡献率最高。干旱条件下,玉米在大喇叭口期至乳熟期具有较大的叶面积、较强的光合能力和较长的光合功能期,对乳熟期获取较大的生物产量和提高籽粒产量都有很大的作用,玉米的耐旱性相应增强。     

超高产玉米与普通玉米叶片生理生化特性变化比较

[目的]为实现玉米超高产栽培研究提供理论依据。[方法]将2个超高产玉米品种与2个普通玉米的生理生化指标进行比较,研究玉米不同生育时期功能叶片的生理生化特性的变化规律。[结果]4个玉米品种SOD、POD和CAT活性的变化趋势基本相同,在吐丝期出现1个峰值之后均下降,2个超高产品种的SOD、POD和CAT活性显著高于2个普通品种,而叶绿素和MDA含量显著低于普通品种。4个品种中,超高产品种先玉335的保护酶活性显著高于其它品种,并且在密度为7.1万株/hm2时获得的产量最高,达13716.3kg/hm2。[结论]超高产品种先玉335具有较高的清除活性氧的能力,能延缓衰老,促进干物质的积累,从而达到较高的产量。     

南疆超高产棉花干物质积累分配与养分吸收运移特征的研究

[目的]在南疆自然生态条件下,研究超高产棉花干物质积累分配与养分吸收运移特征.[方法]于2008～2009年,以高产(皮棉单产2 250～3 000 kg/hm<'2>)和中低产(皮棉单产2 250 kg/hm<'2>以下)棉花为对照,研究超高产棉花(单产皮棉3 000 kg/hm<'2>以上)不同生育时期干物质积累与养分运移特征.[结果]超高产棉花干物质快速积累持续期长,且积累量大,光合产物向茎、叶器官分配集中在开花期以前,花后向茎、叶输送减少,而向蕾铃器官分配较多,保证了后期产量形成;高产、中低产棉花开花后则仍有光合产物向茎、叶输送,对产量影响较大.超高产棉花茎、叶器官对N、P<,2>O<,5>、K<,2>O吸收集中在盛花期前,初花期至盛花期达到高峰,而蕾铃的积累高峰出现在盛铃期,峰值显著高于高产和中低产棉花.超高产棉花养分吸收到达t<,1>时间依次为N>K<,2>O>P<,2>O<,5>,△t较长,CT较大,且随着产量水平的降低而减少.[结论]不同产量水平棉花干物质积累分配与养分吸收差异显著.     

高产水稻品种干物质生产特性研究

以3个水稻品种为试材，从物质生产角度研究水稻高产形成的原因。研究结果表明：高的干物质积累总量亦即高的生物产量是获得高产的物质基础。高产和超高产品种的物质生产优势表现在生育中期和后期，其生育中期和后期群体生长率显著高于低产品种。高产品种籽粒产量主要来源于生育后期叶片制造的光合产物，并与其齐穗后具有较高的叶面积指数且持续时间较长密切相关。     

全膜双垄沟播玉米干物质积累规律及高产施肥技术

采用田间试验的方法研究玉米干物质积累规律及高产施肥技术。结果表明,在不同施肥方式下,玉米各生育期全株、籽粒、叶片、茎秆+穗芯干物质积累均呈现出"S"型曲线变化规律,玉米全株干物质量均随生育期的延长而增长;N、P2O5和K2O的用量分别为225、1209、0 kg/hm2时(OPT处理),玉米产量最高,可达到9 028.2 kg/hm2,明显高于其他处理,表明玉米在全膜双垄沟播栽培技术条件下,平衡施肥可显著增加玉米籽粒产量,N、P、K缺素施肥及不施肥都会对玉米产量造成不同程度的影响。     

不同粒型优质稻花后干物质流转特性研究

选取2个具有代表性的不同穗粒优质籼型水稻品种八桂香(大粒型)和桂华占(小粒型),通过早、晚稻品种比较试验,研究了优质稻花后叶、茎鞘内干物质流转动态特性及籽粒实时生长状况.结果表明:优质稻花后茎、叶干质量逐渐减少,供籽粒灌浆的绿叶流转量早稻大于晚稻,茎鞘流转量晚稻大于早稻;地上总干质量呈上升趋势,增长关键期为3~12 d;早稻干物质积累和启动时期要早于晚稻,晚稻茎鞘物质储存多,转运率高,后期光合功能丧失较快,积累干物质少;不同穗粒型优质稻籽粒干物质灌浆积累和动态存在较大差异,小粒型灌浆启动时间早于大粒型,延迟时间晚于大粒型,大粒型最大灌浆速率大于小粒型.     

玉米穗轴机械强度及其对机械粒收籽粒破碎率的影响

【目的】明确玉米穗轴机械强度变化规律及其对机械粒收籽粒破碎率的影响,为提高玉米收获质量提供理论依据。【方法】本研究通过设置品种大区鉴选试验,对各品种进行分期收获,历次收获均以相同粒收机械与农机操作人员实施,同步调查玉米穗轴形态、含水率、干物质积累、力学特征以及籽粒含水率、机收破碎率等指标,研究玉米生育后期穗轴机械强度的变化特征及其影响因素,分析穗轴机械强度与籽粒破碎率之间的关系。【结果】结果显示,随着收获期推迟,玉米籽粒和穗轴含水率逐渐降低,而穗轴8 cm和全长抗折断力及籽粒破碎率均呈现先降低后升高的趋势。籽粒含水率低于20.1%时,机械粒收籽粒破碎率随穗轴抗折断力提高呈极显著的指数增加趋势;当籽粒含水率高于20.1%时,破碎率与穗轴全长抗折断力呈极显著的指数模型关系,与8 cm抗折断力的回归分析未达到显著水平。穗轴抗折断力与穗轴含水率呈显著负相关,与穿刺强度、干重、单位长度干重、单位体积干重呈显著正相关;通径分析表明穗轴单位长度干重对抗折断力的贡献最大。【结论】玉米穗轴机械强度是影响机械粒收籽粒破碎的重要因素之一,生育后期穗轴干物质积累和含水率是影响穗轴机械强度的重要因素。     

不同种植方式对夏玉米苗期—灌浆期干物质积累动态的影响及其模型的建立

为研究不同种植方式对夏玉米苗期—灌浆期干物质积累过程的影响程度,选取鲁单981为试验材料,设置了双行交错种植、双行平行种植、单行平行种植3种种植方式,分别在玉米出苗后17 d、拔节期、抽雄期、吐丝期、散粉期、灌浆期取样,分析了根、茎、叶、叶鞘、全株的干物质积累过程,建立了大田条件下鲁单981全株及各器官干物质积累的数学方程,并对其进行了检验。结果表明：种植方式对全株及各器官干物质积累动态的影响程度差异很大,在相同生育时期,以双行交错种植的玉米干物质积累较多;对全株、根、茎、叶、叶鞘5个器官建立的数学模型,其方程参数之间存在一定的相关关系;不同种植方式下不同器官干物质积累数学模型也有所不同。