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。     

施氮量与地膜覆盖对长江中游春玉米产量性能及氮肥利用效率的影响

以宜单629为试验材料,于2012-2013年在湖北武穴通过大田试验,研究施氮量和地膜覆盖对长江中游春玉米产量及其性能参数的调节效应以及氮肥利用效率的影响。结果表明,增施氮肥促进春玉米生长发育,抽雄期和吐丝期提前8~12 d,延长籽粒灌浆期2~6 d,全生育期减少2~7 d;地膜覆盖促进种子萌发和玉米植株发育,种子出苗提前7~8 d,抽雄期和吐丝期提前6~11 d,生理成熟期提前3~6 d。增施氮肥和地膜覆盖优化长江中游春玉米产量性能参数,增施氮肥使平均叶面积指数(MLAI)提高81.18%~112.38%,平均净同化率(MNAR)提高19.20%~25.82%,穗粒数(GN)和千粒重(GW)增加72.61%~95.30%和13.09%~21.26%;同等施氮条件下,地膜覆盖提高MLAI (11.12%~17.12%)、MNAR (0.80%~10.66%)、HI (0.44%~6.50%)、GN (7.02%~16.07%)和GW (5.64%~7.93%);由于产量性能参数间的超补偿作用,增施氮肥和地膜覆盖使春玉米籽粒产量提高6.80%~24.66%和7.16%~22.19%。施氮量增加显著降低春玉米氮肥利用效率,氮肥偏生产力(PFPN)和氮肥农学利用效率(ANUE)分别降低31.34%~51.20%和30.39%~42.12%;地膜覆盖促进春玉米的氮素吸收能力,显著提高春玉米氮肥利用效率,PFPN和ANUE分别提高18.30%~31.67%和25.83%~56.80%。统筹考虑长江中游春玉米产量性能优化补偿增产机制和氮肥利用效率特征,可选用优化施氮量202.5 ~270.0 kg hm^-2和覆膜增温降渍,其产量可达8995~9220 kg hm^-2。     

玉米生产上3个主推品种光合特性、干物质积累转运及灌浆特性

以当前玉米生产主推品种郑单958、先玉335和京科968为试验材料, 考察其光合特性、干物质积累与转运及籽粒灌浆特性, 以揭示高产玉米品种的产量形成特性, 为玉米高产生产提供依据。结果表明: (1)产量以京科968最高、先玉335次之、郑单958最低, 京科968分别较郑单958和先玉335高14.55%和7.93%。(2)穗位叶净光合速率和冠层光合能力表现为京科968>先玉335>郑单958, 且吐丝期>乳熟期。京科968吐丝期和乳熟期的穗位叶净光合速率分别比先玉335高7.84%和16.78%, 比郑单958高22.23%和24.44%; 冠层光合能力分别较先玉335高38.77%和58.41%, 较郑单958高50.83%和56.49%。(3)花后干物质积累量、转移量、干物质转运率和干物质转运对籽粒贡献率均以京科968最高, 分别比先玉335高13.72%、21.20%、6.32%和4.77%, 比郑单958高31.87%、39.96%、18.49%和10.42%。(4)籽粒灌浆参数在不同品种间存在较大差异, 京科968与先玉335的平均灌浆速率(0.73和0.75 g 100-grain^-1 d^-1)相当, 且均高于郑单958 (0.67 g 100-grain^-1 d^-1); 活跃灌浆期以郑单958 (53.69 d)最长、京科968 (51.02 d)次之、先玉335 (48.95 d)最短。(5)相关分析表明, 产量与净光合速率显著正相关, 与花后干物质积累量及转运率极显著正相关。京科968具有较高的光合效率、花后干物质积累量及转运率、灌浆速率及较长的灌浆持续期, 是较郑单958和先玉335高产的重要原因。     

种植密度和氮肥水平对春玉米产量及氮素效率的影响

以玉米杂交种郑单958为材料,对不同种植密度和施氮水平下春玉米的产量形成和氮素利用效率进行了研究。结果表明,不同种植密度对郑单958子粒产量形成影响极显著,中密度水平(67500株/hm²)下,玉米单株生产能力较高,高密度(90000株/hm²)下的减产原因是干物质积累总量的减少;不同施氮水平对郑单958子粒产量形成影响显著,氮肥对玉米生产能力的调控作用主要表现在对穗粒数的影响上,适宜的氮肥施用量可促进顶部子粒发育,使秃尖长度减小,增加穗粒数,增加产量,并提高氮素的利用效率;种植密度与氮肥水平间互作效应显著。在3种密度水平(45000、67500、90000株/hm²)下,施氮量为225kg/hm²时,增产作用均最明显,是当地较为适宜的氮肥施用量。     

非生物胁迫对玉米杂交种及其亲本自交系产量性状的影响

以抗逆性较强玉米杂交种郑单958及其亲本(郑58、昌7-2)和抗逆性较差的杂交种陕单902及其亲本(K22、K12)为材料, 在不同种植密度(45 000株 hm^-2和75 000株 hm^-2)、施氮量(112.5 kg hm^-2和337.5 kg hm^-2)和灌水量(正常灌水和前期干旱控水)条件下, 分析了2个杂交种及其亲本产量及相关生理特性的变化规律。结果表明, 在非生物胁迫条件下(高密度、低氮和前期干旱控水), 与陕单902相比, 品种郑单958叶面积指数、SPAD值、花后干物质积累量和产量的中亲优势值分别增加18%、9%、28%和22%; 与陕单902亲本(K22、K12)比, 郑单958亲本(郑58、昌7-2)叶面积指数、SPAD值、花后干物质积累量和产量的中亲值分别增加45%、36%、51%和45%; 郑单958产量的中亲值和中亲优势显著高于陕单902, 且中亲值增幅高于杂种优势值。玉米杂交种郑单958较陕单902增产的同时, 增强了对非生物逆境适应的能力。玉米杂交种的抗逆性来自亲本自交系。玉米杂交种抗逆性强在于增强了花后叶片光合能力(较高的LAI和SPAD值), 促进了花后干物质积累。     

不同种植密度和品种对夏玉米物质生产和产量构成的影响

以郑单309、郑单326、郑单958和中玉303等玉米品种为研究对象,在7个种植密度（6.00×10⁴、6.75×10⁴、7.50×10⁴、8.25×10⁴、9.00×10⁴、9.75×10⁴和10.50×10⁴株/hm²）条件下进行田间试验,研究不同种植密度和品种对夏玉米生育期内群体物质累积量和产量构成的影响。结果表明,高密度下株高和穗位高表现出明显优势,中玉303和郑单958的株高和穗位高表现相对较高。随生育期推进,植株群体干物质量显著增加,花前、花后和成熟期干物质量均随密度增加而显著增加,成熟期中玉303和郑单958的干物质量较郑单326和郑单309平均提高16.1%,花后干物质量占成熟期的比重以6.00×10⁴株/hm²密度处理下最高,为58.68%,以郑单958最高。随密度增加,成熟期千粒重显著下降,产量明显提高,10.50×10⁴株/hm²密度处理最高,为14.49t/hm²,中玉303产量最高,较郑单309和郑单326平均增加16.3%。由此可见,在本试验条件下,选用中玉303,以10.50×10⁴株/hm²密度种植,可提高玉米植株花后物质生产量,促进花后物质分配,实现夏玉米高产。     

辽西半干旱区抗旱高产玉米品种筛选

水分是制约半干旱区玉米生长的主要环境因子之一,严重影响玉米产量。为了有效筛选出适合辽西半干旱区应用的春玉米品种,在2007~2008年开展了田间品种试验。结果表明：产量和水分利用效率（WUE）显著地受品种影响,在统计学上均达显著水平（P<0.05）。与对照丹玉39相比,郑单958、东单90、辽单565的产量差异达到5%显著水平。辽单565、郑单958与对照的WUE差异达到5%显著水平。结果表明,郑单958和辽单565两个品种的应用能够实现获得高产的同时,提高水分利用效率的目的,适宜于东北半干旱区推广和大面积种植。     

玉米不同种植密度对叶片光合性能及产量的影响

为探索山西地区主推玉米品种获得高产、稳产的适宜种植密度,以郑单958为材料,对不同种植密度的叶面积指数(LAI)、叶片净光合速率和产量进行分析研究。结果表明:玉米叶片的净光合速率、单株产量随着种植密度的增加呈降低趋势,而LAI随着种植密度的增加呈升高趋势;当种植密度为82500株/hm²时,玉米群体产量最高,为13700.85kg/hm²。因此,82500株/hm²为山西地区适宜的种植密度,可作为当地玉米高产选择适宜种植密度的参考。     

玉米、大豆新品种介绍

中国农科院育出玉米新品种——中单909 最近,中国农科院作物所召开了玉米新品种中单909推广应用研讨会。中单909的首席科学家黄长玲介绍说,该品种在耐密、抗倒、高产性状上非常突出,产量比郑单958提高5％以上。     

种植密度对玉米光合特性和产量的影响

采用大田试验,研究5个种植密度（6.00、6.75、7.50、8.25、9.00万株/hm ²）对玉米品种苏玉20、苏玉29和郑单958的光合特性和产量的影响,为品种的合理密植和高产栽培提供理论依据。结果表明,苏玉20、苏玉29和郑单958产量均随密度的增加呈先升后降趋势,株高、穗位和叶面积指数逐渐提高,而单株叶面积和净光合速率逐渐降低。3个品种均在7.50万株/hm ²条件下产量最高,分别为8 264kg/hm ²、8 792kg/hm ²和7 194kg/hm2,在此种植密度条件下植株维持较高的叶面积和光合速率是取得高产的重要原因。本试验中,苏玉20和苏玉29产量均高于郑单958,这可能与郑单958不适宜在江苏中南部地区夏播种植有关。     

黑龙港流域玉米不同生育阶段气象因子对产量性状的影响

明确玉米生长发育不同阶段气象因子与产量的关系,有助于确定区域最适播期。通过调整播期来改变玉米生育期内气候条件,对于抵御阶段性不良气象因子的胁迫并最终实现高产目标有重要意义。本研究以郑单958为试验材料,于2009年至2010年在黑龙港地区中国农业大学吴桥试验站进行分期播种试验,分析产量及产量构成因素与不同阶段气象因子的关系。结果显示: (1)由于年际间气象条件的差异,产量及其构成因素并非简单地随播期变化而变化。(2)在试验设定的高密度条件下,产量提升主要受千粒重的制约,穗粒数次之。(3)产量性状与不同生育阶段的多个气象因子显著相关。穗期、抽雄吐丝阶段的光照条件对穗粒数以及产量有影响;苗期、营养生长阶段气温日较差与产量显著正相关;抽雄吐丝前后的温度条件影响穗粒数;生育期总降水量影响穗粒数和千粒重的提升。该地区在调整播种时间、改进栽培措施时,上述关系应是考虑的重点。生产中可适当早播晚收,选用适宜的中晚熟品种,既可避开生育前期及籽粒形成阶段不利气象因子的影响,又可延长籽粒灌浆时间,充分利用该地区生育后期丰富的光热资源。     

皖北地区不同种植密度对玉米叶片生长及产量的影响

为摸清皖北地区不同株型玉米品种适宜种植密度,选用生产上目前推广较好的紧凑型玉米品种‘中单909’、‘郑单958’以及半紧凑玉米品种‘农大108’、‘隆平206’,分析其不同种植密度条件下叶片生长以及籽粒产量变化规律。试验结果表明：展开叶的生长速度玉米植株从基部到顶部均表现为从快到慢、接着从慢到快、再从快到慢的变化趋势。种植密度对玉米植株的不同叶组间出叶的速度影响非常小,对玉米植株的最长和最宽叶片的叶序、叶片宽度和长度影响较大。不同种植密度间,在生育前期各玉米品种单株叶面积差异较小,在生育中、后期均表现出随着种植密度的增加而逐降趋势,在高密度种植差异缩小。方差分析结果表明不同种植密度、不同品种及品种与种植密度互作间籽粒产量差异均达到极显著水平。供试的4 个品种在皖北地区夏播条件下适宜种植密度：‘郑单958’、‘中单909’、‘隆平206’、‘农大108’应分别控制在60000~75000、60000~75000、60000~75000、45000~60000 株/hm2,最适种植密度分别为67500、75000、60000、52500株/hm2。     

乙烯利和氮肥对夏玉米氮素吸收与利用及产量的调控效应

以玉米品种"郑单958"为材料,在大田条件下,研究了乙烯利(0和180 g hm–2)和氮肥水平(0、75、150和225kg N hm–2)对夏玉米产量、氮素吸收和利用以及SPAD值的影响。结果表明,乙烯利处理显著降低了氮吸收量和吸收效率,但显著提高氮利用效率,其中乙烯利处理氮农学效率比对照提高了32.7%~34.6%,而且乙烯利处理对玉米产量及其产量构成因素没有显著影响;随着施氮量增加,夏玉米产量、产量构成因素和氮吸收量显著增加,而氮吸收效率、氮利用效率、氮偏生产力和氮农学效率随之降低,其中225 kg N hm–2处理氮吸收量比0 kg N hm–2处理提高了68.4%~91.8%,但225 kg N hm–2和150 kg N hm–2处理之间的氮吸收量差异不显著。乙烯利和氮肥对氮吸收量、氮吸收效率和氮农学效率具有互作效应。喷施乙烯利和增施氮肥均能提高灌浆期穗位叶SPAD值,但两者之间没有互作效应。通过相关性分析表明,夏玉米产量与吐丝期氮吸收量、收获期氮吸收量、灌浆期穗位叶SPAD值显著正相关。     

春玉米中单909农艺性状和产量对密植的响应及其在东北不同区域的差异

增密是实现东北春玉米大面积增产的关键技术,水热和土壤等区域生态条件是决定作物密度高低的关键因素。东北的区域生态条件差异显著, 阐明作物对密度和区域生态条件的综合响应对东北春玉米增密增产具有重要的理论与实践指导意义。本研究以中单909为供试品种, 在代表东北不同生态条件的辽宁沈阳、吉林公主岭、黑龙江哈尔滨、吉林桦甸和吉林洮南等5个试验点设置密度试验, 研究春玉米农艺性状与产量对密度和区域生态条件的综合响应。结果表明, 密植导致株高与穗位高增加, 茎粗降低。区域生态条件主要影响玉米株高, 对茎粗和穗位高的影响不显著。随密度增加, 群体叶面积指数(LAI)显著增加, 尤其是随热量条件改善, 群体LAI呈显著增加趋势。在一定范围内, 密植可以通过提高群体干物质生产力弥补单株生产力的下降, 从而获得高产; 本试验条件下, 中单909在9.00万株 hm^-2左右密度下的密植增产潜力得到充分发挥, 而区域间因生态条件不同, 高产种植密度存在显著差异, 其适宜密植范围在8.6~9.6万株hm^-2之间。     

不同基因型玉米品种灌浆及高产早熟特性研究

为探明不同基因型玉米品种产量、熟期及籽粒灌浆之间的差异，为玉米机收熟期选择提供理论依据。选择‘新单68’、‘新单61’、‘郑单958’三个品种，通过研究其亲本、生育期、品质及籽粒鲜重、体积、干重的变化，并对其产量及产量构成因素进行比较分析。结果表明，‘新单68’亲本早熟性好，籽粒粗淀粉含量高，生育期短，‘新单61’和‘新单68’的籽粒体积均小于‘郑单958’，‘新单61’‘新单68’的籽粒体积没有明显差异。‘郑单958’籽粒干重自授粉平稳增加，‘新单61’、‘新单68’授粉24天内，干重快速增加，之后增速放缓。‘新单68’产量显著高于‘郑单958’，‘新单68’和‘新单61’的含水量显著低于‘郑单958’。总而言之，‘新单68’生育期短，粗淀粉含量高，后期灌浆快，穗轴较细，说明‘新单68’籽粒容易脱水，适宜机械化收获籽粒。     

施钾量对高产夏玉米抗倒伏能力的影响

倒伏是玉米高产的重要限制因素之一。本研究旨在探讨施钾量对高产夏玉米抗倒伏能力的影响,为钾肥科学施用提供科学依据。选用登海661 (DH661)和郑单958 (ZD958),设置6个施钾水平,研究高产条件下施钾量对夏玉米基部茎节穿刺强度、伤流量和产量的影响,并观察基部第3茎节显微结构。结果表明,施钾肥能显著提高茎秆的穿刺强度,DH661和ZD958最大提高幅度分别为17.9%和25.57%,但不同茎节提高幅度不同。伤流液的强度随着施钾量的增大先增加后减小,开花前促进作用大,吐丝期DH661和ZD958施钾180 kg hm^-2时最高,分别比对照提高24.30%和29.68%。单位面积内维管束增加,特别是小维管束增多是提高茎秆穿刺强度的关键。施钾肥可以显著提高玉米产量,随施钾量的增加,籽粒产量呈先增高后降低的趋势,DH661和ZD958分别在施钾180 kg hm^-2和240 kg hm^-2时达到最高产量。     

内蒙古平原灌区高产春玉米(15 t hm-2以上)产量性能及增产途径

针对内蒙古平原灌区春玉米高产(15 t hm^-2以上)群体产量进一步提高难度大,产量挖潜途径不明确的问题,采用产量构成因素分析与产量性能参数分析相互验证的方法,在4年52点次高产(15 t hm^-2以上)群体产量构成因素分析的基础上,设计不同品种密度试验,研究增密对不同品种群体产量性能的影响,明确不同类型玉米品种的增产途径和栽培调控的主攻方向。结果表明,穗数和穗粒数是决定高产(15 t hm^-2以上)群体产量的主要因素。实现15 t hm^-2以上群体的产量结构为：穗数(7.08~9.60)×10⁴穗,穗粒数477~654粒,千粒重324.7~388.7 g,穗粒重168.9~234.0 g。其合理群体结构衡量指标是LAI_max在6.5以上,平均LAI在5左右,收获期LAI在3.5以上。高秆大穗型品种理想的产量结构是：67 500~75 000穗 hm^-2,每穗610~640粒,千粒重380 g左右,单穗粒重220~240 g,产量大于15 t hm^-2;株高适中的中小穗型品种,理想产量结构是： 75 000~97 500穗 hm^-2,每穗520~600粒,千粒重340~355 g,单穗粒重180~220 g,产量在16.5 t hm^-2以上。密度增加促进平均作物生长率(MCGR)和单位面积总籽粒数(TGN)的增加进而提高产量,但增密后平均净同化率(MNAR)降低导致穗粒数显著降低并限制了TGN的提高潜力。通过增密为主的结构性挖潜,使得群体功能的增益大于个体生产性能的降低,实现高产(15 t hm^-2以上),属于“得失性补偿增产”;在优化群体结构的基础上,提高个体生产能力,突破个体库容降低的限制,进行功能性挖潜,实现群体结构和个体功能协同增益的“差异性补偿增产”,是产量进一步提高的重要途径。