不同熟期玉米品种的籽粒灌浆特性及其与温度关系研究

玉米籽粒成熟度与吐丝至成熟阶段热量条件显著相关,明确不同熟期玉米品种籽粒灌浆特性及其与灌浆阶段温度的关系,可为玉米籽粒发育调控和熟期选择提供理论依据。研究以极早熟、中早熟和中晚熟3种熟期类型的9个玉米品种为试验材料,于2014年和2015年在哈尔滨实施田间试验,研究不同熟期玉米品种的籽粒灌浆特性及其与温度的关系。结果表明:3种熟期类型品种相比,中早熟品种的最大灌浆速率(G_(max))、达到最大灌浆速率时的生长量(W_(max))和平均灌浆速率(G_(mean))最大,极早熟品种次之,中晚熟品种最小;灌浆活跃期(P)和有效灌浆时间(t3)随品种熟期延长而增加,增加部分主要在灌浆缓增期。活跃灌浆期、有效灌浆期与快增期≥10℃有效积温显著正相关,与灌浆期日平均气温显著负相关;最大灌浆速率和平均灌浆速率与渐增期≥10℃有效积温、灌浆期日平均气温显著正相关,与快增期≥10℃有效积温和渐增期日平均气温显著负相关。在热量资源有限的生态区,中晚熟品种进入灌浆缓增期后日平均气温较低,不利于籽粒灌浆,导致中晚熟品种粒重低于中早熟和极早熟品种;因此,在热量资源有限生态区,一味地延长熟期并不利于粒重增加,中早熟品种具有明显的灌浆优势,从而获得较高的产量。     

不同熟期小麦籽粒灌浆特性的研究

为了解河西地区不同熟期类型小麦品种籽粒灌浆特性及其对粒质量的影响,对6个不同熟期类型(早、中、晚)春小麦品种的籽粒灌浆特性进行了比较研究.用logistic方程拟合籽粒灌浆过程,并推导出了次级参数,同时对粒质量与不同参数进行了相关和回归分析.结果表明:晚熟品种平均灌浆速率(R)高、灌浆期(T)较长、灌浆高峰灌浆强度大且持续时间长,缓增期灌浆速率(R3)急剧下降.早熟品种灌浆期短,灌浆高峰灌浆强度小、持续时间短,缓增期灌浆速率高于中、晚熟品种.回归分析结果表明:从整个灌浆过程来看,平均灌浆速率对粒质量的影响大于整个灌浆持续时间.从阶段灌浆参数分析来看,渐增期灌浆速率(R1)、快增期灌浆速率(R2)和缓增期灌浆持续时间(T3)是影响河西地区不同熟期春小麦粒质量的主要参数,其中快增期灌浆速率对粒质量的作用更大一些.     

夏玉米籽粒灌浆特性及其与粒重的相关性分析

以登海605和登海618为材料,分析了不同处理夏玉米籽粒灌浆特性及灌浆参数与粒重的相关性。结果表明:夏玉米籽粒干物质积累呈Logistic曲线的变化趋势;籽粒灌浆呈现先增大后减小的变化趋势,可分为渐增期、快增期和缓增期3个阶段;提高平均灌浆速率R、渐增期灌浆速率R1、灌浆快增期灌浆持续时间T2和缓增期灌浆持续时间T3等灌浆参数指标,对于提高夏玉米成熟期粒重具有重要的作用;籽粒最大灌浆速率出现的时间主要受渐增期持续时间影响;灌浆期最大灌浆速率Rmax与快增期籽粒灌浆速率R2和缓增期灌浆速率R3呈极显著正相关。     

不同熟期小麦品种籽粒灌浆参数与粒重相关性研究

以河北省近年生产种植的3个不同熟期类型（早、中、晚）冬小麦品种为试验材料，用Logistic方程对籽粒灌浆过程进行拟合，通过T测验以相关等方法对籽粒灌浆特性进行分析探讨，结果表明，早熟品种籽粒的平均灌浆速率（R），灌浆持续时间（T），灌浆强度和灌浆程度，不同程度的等于或高于中熟品种和晚熟品种：在灌浆各阶段不同期类型的部分灌浆参数间有显著差异，T值，R值，快增期灌浆速率R2和时间T2、缓增期灌浆速率R3和时间T3对粒重（y)作用显著，从育种角度考虑，北方冬麦区增加粒重以提高R而不加长T好。     

播期与密度对沿淮行蓄洪区玉米籽粒灌浆特性的影响

[目的]了解不同播期和密度对玉米籽粒灌浆的影响.[方法]以郑单958为供试材料,研究沿淮行蓄洪区不同播期和密度对玉米籽粒灌浆特性的影响.[结果]早播(6月15日)较晚播(6月25日)籽粒灌浆持续时间增长,渐增期有所缩短;快增期和缓增期延长.沿淮行蓄洪区玉米籽粒灌浆持续期可这60d左右.玉米籽粒灌浆速率随吐丝后天数增加呈先增加后降低的趋势,玉米高产适宜收获期为10月上旬.随着播期推迟,玉米籽粒最大潜力势降低,籽粒灌浆时间缩短,但籽粒灌浆渐增期持续时间较长.播期推迟,最大灌浆速率、平均灌浆速率均增大,但渐增期灌浆速率较小.不同播期间玉米籽粒粒重的差异主要是通过渐增期灌浆速度和灌浆期持续天数决定.不同种植密度对玉米籽粒粒重的影响主要是快增期和缓增期持续时间和该时期籽粒干重积累量所致.[结论]试验结果为提高玉米的产量和品质提供了理论依据.     

川西北大穗大粒型小麦灌浆规律研究

摘要：本文研究大穗大粒小麦籽粒灌浆干物质积累模型及灌浆特性与粒重的相关分析。结果表明：小麦籽粒干重变化呈“S”曲线,灌浆速率和籽粒水分含量均呈正态曲线。最大灌浆速率Rmax,渐增期(R1)快增期(R2)和缓增期速率(R3),渐增期持续天数(T1)是影响粒重的重要参数,各阶段灌浆速率与持续时间呈显著负相关。因此在大穗大粒高产小麦栽培和育种中可通过选育高灌浆速率,尤其是高快增期灌浆速率的品种;通过适当的栽培措施协调灌浆速率与持续时间的矛盾,增加缓增期灌浆速率而提高粒重     

播种期对周麦18号籽粒灌浆特性及产量构成的影响

2007~2008年度对不同播种期条件下的周麦18号籽粒灌浆特性及产量性状进行了研究。结果表明,播种期对周麦18号籽粒灌浆和粒重有显著影响,籽粒灌浆持续期T、最大灌浆速率出现时间Tmax、渐增期持续时间T1、缓增期持续时间T3均随着播种期推迟而降低;最大灌浆速率Rmax、平均灌浆速率R和快増期持续时间T2、快増期灌浆速率R2、缓增期灌浆速率R3则随着播种期推迟而先升高后降低。进一步的研究表明,影响周麦18号粒重的灌浆参数主要是平均灌浆速率R和最大灌浆速率Rmax,此外,不同阶段的灌浆速率和灌浆持续时间对粒重也有较大影响。通过对产量构成因素的影响分析,本试验条件下,于10月12~17日播种,有利于产量构成因素协调发展,获得较高产量。     

北方地区玉米骨干自交系灌浆特性研究

【目的】研究北方地区玉米主产区骨干自交系籽粒干物质积累的过程(即籽粒灌浆过程),为优良自交系的选育提供依据。【方法】选用北方地区10个玉米骨干自交系（中早熟自交系A187,中熟自交系郑58、PH4CV、J9D207、KWCB1、KWMM31、HM12111,中晚熟自交系PH6WC,晚熟自交系昌7-2、M5972）,研究骨干自交系百粒质量及灌浆速率的差异;应用Logistic模型对骨干自交系的籽粒灌浆过程进行拟合,比较不同自交系的灌浆参数;然后采用通径分析,研究百粒质量与灌浆活跃期和灌浆速率的关系。【结果】玉米自交系干物质积累随着授粉后时间推移而增加,呈“慢-快-慢”趋势。郑58的百粒质量在授粉后65 d最大、其次为HM12111、A187。10个骨干自交系灌浆速率差异显著,授粉后20~35 d的灌浆速率均值明显高于其他时间。Logistic模型较好地拟合了籽粒灌浆过程,确定了各骨干自交系的灌浆渐增期、快增期和缓增期。玉米骨干自交系百粒质量受灌浆速率和灌浆时间的影响,其中灌浆速率起决定作用。各骨干自交系百粒质量主要在灌浆快增期增加。灌浆活跃期及不同时期灌浆速率均对百粒质量有正向效应,其中灌浆快增期平均速率对百粒质量的正向效应最大。【结论】10个骨干自交系的平均灌浆速率以郑58、HM12111和A187较大,可在杂交种组配时充分合理地加以利用;通过提高灌浆快增期和渐增期平均速率,确保灌浆活跃期,相对延长快增期持续时间,可达到提高产量的目的。     

不同小麦品种粒重与籽粒灌浆特性探究

籽粒灌浆特性对小麦产量有重要影响。本研究以7个小麦新品种为材料,探究不同品种的产量构成因素和籽粒灌浆规律,通过Logistic方程对籽粒灌浆过程进行拟合,继而分析灌浆参数与千粒重的相关性。结果表明:单位面积(公顷)穗数对产量的贡献存在一定的局限性,穗粒数、千粒重均与产量极显著正相关。最大灌浆速率V_(max)、平均灌浆速率V_(mean)与千粒重显著正相关;快增期灌浆速率V_2、缓增期灌浆速率V_3及平均灌浆速率V_(mean)均与最大灌浆速率V_(max)极显著正相关,与千粒重显著正相关。渐增期、快增期和缓增期3个阶段的粒干重积累量(K_1、K_2、K_3)与千粒重极显著正相关。灌浆时间各参数T、T_1、T_2、T_3与千粒重均无显著相关。快增期灌浆速率V_2、缓增期灌浆速率V_3和快增期持续时间T_2、缓增期持续时间T_3均显著负相关。生产上,可以选择灌浆速率快的品种和配套栽培技术,提高快增期的灌浆速率,实现千粒重和产量增加的目标。     

小麦籽粒灌浆参数与粒重的相关及通径分析

选择新春8号等6个春小麦品种,用Richards方程对籽粒灌浆过程进行拟合,通过T测验、相关分析及通径分析等方法对籽粒灌浆参数分析探讨.结果表明,灌浆各阶段不同灌浆参数间存在显著差异.从灌浆时间来看,灌浆持续时间T1和T3变异系数较大,Tmax.R、T、D和T2则相对稳定;从灌浆速率看,Rmax.R、R、R2变异系数小,比较稳定;R1和R3的变异系数较大,易受环境影响.渐增期灌浆速率R1与千粒重呈极显著负相关;快增期持续天数T2、缓增期灌浆速率R3、灌浆活跃期D与千粒重呈极显著正相关.灌浆参数对千粒重的直接通径系数大小依次为灌浆活跃生长期>最大灌浆速率Rmax.R>缓增期灌浆速率R3>渐增期灌浆速率R1>快增期持续天数T2>快增期灌浆速率R2,延长灌浆活跃期对稳定和提高千粒重具有重要意义.     

基于品种生育期有效积温确定夏玉米适宜播期

【目的】在当前气候变化和夏玉米品种更替的背景下,如何调整品种和播种期以适应当地有效积温的变化对夏玉米的生产具有重要的意义。本研究通过分析不同熟期夏玉米品种产量形成对播期的响应,以期为当地适宜播期和品种的选择提供理论依据。【方法】2017—2019年,共选用3个中早熟夏玉米品种登海518（DH518）、京农科728（JNK728）、登海618（DH618）,3个中晚熟品种郑单958（ZD958）、登海605（DH605）、先玉335（XY335）作为试验材料,并设置6月5日（E）、6月15日（N）、6月25日（L）3个播期,探讨播期对不同熟期夏玉米授粉结实和产量形成等的影响。【结果】播期推迟至6月25日,各品种千粒重增加,单位面积穗数、穗粒数显著降低,产量下降。与6月25日播种中晚熟品种相比,6月5日播种,产量和有效积温生产效率分别增加28.81%和16.24%;与6月25日播种中早熟品种相比,6月15日播种,产量和有效积温生产效率分别增加18.92%和14.66%。随播期推迟,不同品种全生育期有效积温降低1.21%—10.62%,中晚熟品种的降幅大于中早熟品种;中早熟品种总结实率降低6.25%—19.94%,中晚熟品种总结实率降低8.11%—27.32%,中晚熟品种的降幅大于中早熟品种;不同品种空秆率增高1.42%—14.72%,与品种熟期无关;中早熟品种收获指数先升高后降低,变幅在15.91%—20.23%,中晚熟品种收获指数降幅在2.36%—27.69%。不同品种产量与有效积温呈正相关,且吐丝期—成熟期有效积温与产量的关系更密切;有效积温、收获指数、总结实率、全生育期天数4个因素中,中早熟品种的产量与收获指数、总结实率的关系更密切,而中晚熟品种的产量与有效积温、收获指数的相关性更强;中早熟品种的有效积温与全生育期天数的相关性强于其与总结实率、收获指数和产量的相关性,而中晚熟品种的有效积温与产量的相关性强于其与收获指数、总结实率和全生育期天数的相关性。【结论】中早熟品种产量受有效积温限制较小,1 700℃·d左右的全生育期有效积温更有利于保证其较高的结实率和收获指数,进而获得高产;中晚熟品种产量受有效积温限制较大,1 800℃·d以上的有效积温更有利于其产量的增加。在当地气候条件下,6月5日左右播种中晚熟品种、6月15日左右播种中早熟品种,有利于获得较高产量且提高有效积温生产效率。     

Changes in grain-filling characteristics of single-cross maize hybrids released in China from 1964 to 2014

Grain filling is the physiological process for determining the obtainment of yield in cereal crops.  The grain-filling characteristics of 50 maize brand hybrids released from 1964 to 2014 in China were assayed across multiple environments.  We found that the grain-filling duration (54.46%) and rate (43.40%) at the effective grain-filling phase greatly contributed to the final performance parameter of 100-kernel weight (HKW).  Meanwhile, along with the significant increase in HKW, the accumulated growing degree days (GDDs) for the actual grain-filling period duration (AFPD) among the selected brand hybrids released from the 1960s to the 2010s in China had a decadal increase of 23.41°C d.  However, there was a decadal increase of only 19.76°C d for GDDs of the days from sowing to physiological maturity (DPM), which was also demonstrated by a continuous decrease in the ratio between the days from sowing to silking (DS) and DPM (i.e., from 53.24% in the 1960s to 49.78% in the 2010s).  In contrast, there were no significant changes in grain-filling rate along with the release years of the selected hybrids.  Moreover, the stability of grain-filling characteristics across environments also significantly increased along with the hybrid release years.  We also found that the exotic hybrids showed a longer grain-filling duration at the effective grain-filling phase and more stability of the grain-filling characteristics than those of the Chinese local hybrids.  According to the results of this study, it is expected that the relatively longer grain-filling duration, shorter DS, higher grain-filling rate, and steady grain-filling characteristics would contribute to the yield improvement of maize hybrids in the future.       

不同熟期夏玉米品种生长发育特性与产量形成的关系

【目的】研究不同熟期夏玉米品种生长发育特性与产量形成的关系,以期为早熟、高产、适应机械粒收的玉米新品种的筛选提供理论依据。【方法】2017年以早熟玉米品种登海518（DH518）、衡早8号（HZ8）和中晚熟玉米品种登海605（DH605）、郑单958（ZD958）为试验材料,2018年以早熟玉米品种登海518（DH518）、京农科728（JNK728）和中晚熟玉米品种登海605（DH605）、郑单958（ZD958）为试验材料,种植密度为75 000株/hm²,研究玉米生长发育过程中的叶片建成规律、穗部发育特性以及各生育阶段对光温需求的差异。【结果】不同熟期夏玉米品种各生育阶段的光温需求大小表现为吐丝期（R1）—生理成熟期（R6）>出苗期（VE）—吐丝期（R1）>播种期（sowing）—出苗期（VE）。不同品种花后对积温的需求高于花前,中晚熟和早熟夏玉米品种对积温需求的差异主要在拔节期—吐丝期,具体表现为第9—16片叶建成期;花后对积温的需求品种间差异不显著。相关性分析表明,不同熟期夏玉米品种的产量与穗位高、穗高系数呈极显著正相关关系。不同熟期夏玉米品种的雄穗发育特性不同,晚熟品种的雄穗长度显著低于早熟品种,但晚熟品种的雄穗分枝数、雄穗总小花数、小花败育率、有效小花数显著高于早熟品种;而雌穗分化到籽粒形成受品种基因型影响较大。【结论】不同熟期夏玉米品种生长发育特性具有较大差异,在75 000株/hm²条件下,中晚熟品种的产量显著高于早熟品种;植株总叶片数较少,拔节期—吐丝期所需时间短,后期脱水速率快是早熟宜机收玉米品种的典型特征。     

花粒期光照对夏玉米产量和籽粒灌浆特性的影响

【目的】针对近年来黄淮海夏玉米区太阳辐射不断减少的生产问题,探讨花粒期光照对夏玉米产量及籽粒灌浆特性的影响。【方法】以登海605（DH605）为试验材料,大田条件下设置花粒期遮阴（S）、花粒期增光（L）两个处理,遮光度为60%,阴天下增光的光照强度能达到80 000—100 000 lx,以自然光为对照（CK）,研究花粒期光照对夏玉米产量和籽粒灌浆特性的影响。【结果】遮阴后夏玉米的产量、干物质积累量、最大灌浆速率均有不同程度的降低,而增光增加了夏玉米产量、干物质积累量和最大灌浆速率。连续两年遮阴处理的产量较对照分别降低了59.39%、79.03%,而增光则较对照分别增加了16.29%、12.93%。干物质积累量表现为L>CK>S,生育后期不同处理DH605的籽粒占干物质总量的比例差异显著,S、CK和L平均分别为22.92%、48.49%和51.80%。与CK相比,遮阴后籽粒最大灌浆速率减小,同时达到最大灌浆速率时的天数相对增加;增光则使籽粒最大灌浆速率提高,达到最大灌浆速率时的生长量增加。【结论】花粒期遮阴通过降低夏玉米的干物质积累量、籽粒最大灌浆速率,显著降低夏玉米产量;花粒期增光则通过增加夏玉米的干物质积累量、籽粒最大灌浆速率,显著提高夏玉米产量。     

Study on Physiological Maturity and Natural Drydown Rate in Maize

Physiological meturity stage,kernel water content in physiological maturity and natural drydown rate of 42 maize inbred lines and 8 hybrids were studied in field test.The results showed that the late and mid-late and mid-early inbred lines and hybrids tested reached their physiological maturity stage at 50-60d and 45-50d after silking,respectively,and at this time the water content of kernel was 28%-42%and 26%-40,respectively,The drydown rate of the inbred lines and hybrids tested had significant differences and had significant correlation with ear diameter and ear position.The late line Ji16,mid-late lines Ji846 and ZaC546,the mid-early line Longkang 11 and the early line Dong91 were moisture quick-loss inbred lines and cound be used in fast drydown maize hybrid breeding program.     

Nitrogen application affects maize grain filling by regulating grain water relations

Grain water relations play an important role in grain filling in maize. The study aimed to gain a clear understanding of the changes in grain dry weight and water relations in maize grains by using hybrids with contrasting nitrogen efficiencies under differing nitrogen levels. The objectives were: 1) to understand the changes in dry matter and percent moisture content (MC) during grain development in response to different nitrogen application rates and 2) to determine whether nitrogen application affects grain filling by regulating grain water relations. Two maize hybrids, high N-efficient Zhenghong 311 (ZH311) and low N-efficient Xianyu 508 (XY508), were grown in the field under four levels of N fertilizer: 0, 150, 300, and 450 kg N ha^–1 during three growing seasons. Dry weight, percent MC and water content (WC) of basal–middle and apical grains were investigated. The difference in the maximum WC and filling duration of basal–middle and apical grains in maize ears resulted in a significant difference in final grain weight. Grain position markedly influenced grain drying down; specifically, the drying down rate of apical grains was faster than that of basal–middle grains. Genotype and grain position both influenced the impact of nitrogen application rate on grain filling and drying down. Nitrogen rate determined the maximum grain WC and percent MC loss rate in the middle and the late grain-filling stages, thus affecting final grain weight. The use of high N-efficient hybrids, combined with the reduction of nitrogen application rate, can coordinate basal–middle and apical grain drying down to ensure yield. This management strategy could lead to a win–win situation in which the maximum maize yield, efficient mechanical harvest and environmental safety are all achieved.     

玉米成熟过程中籽粒蛋白质,氨基酸含量的研究

通过研究３个玉米杂交种成熟过程中籽粒蛋白质及几种氨基酸的变化表明：玉米在腊熟后期至成熟籽粒的粗蛋白含量和单位面积生产量较高。氨基酸的含量和生产量由于使用品种特性差异，在玉米成熟过程中表现出较大差异，但趋势近似相同。     

不同熟期品种间作对春玉米籽粒灌浆、脱水特性及产量的影响

【目的】 针对我国高纬度寒冷地区玉米收获期籽粒含水率普遍偏高,制约机械粒收技术高效推广应用的关键问题,本研究在大田条件下,将不同熟期玉米品种按一定比例间作,以期明确不同熟期品种间作对春玉米籽粒灌浆、脱水特性及产量的调控效应。【方法】 以生育期长短不同的品种郑单958（ZD958）、先玉335（XY335）和益农玉10（YNY10）为试验材料,采用两因素随机区组设计,设置生育期长的品种与生育期短的品种间作,即ZD958与YNY10间作（Z‖Y）、XY335与YNY10间作（X‖Y）2个水平;设置6种间作幅宽（行数）比例,即6﹕6、4﹕4、2﹕2、1﹕1、0﹕1、1﹕0,比较分析了不同处理组合条件下玉米籽粒灌浆、脱水特性及产量的变化规律。【结果】 随间作比例的减小,生育期长的品种生理成熟和收获期的籽粒含水率降低,生理成熟前、生理成熟后的籽粒平均脱水速率及总脱水速率呈加快趋势,平均灌浆速率（G_mean）、籽粒最大灌浆速率（G_max）、灌浆速率达到最大值的粒重（W_max）逐渐增加,灌浆速率达到最大时需要的天数（T_max）、籽粒活跃灌浆期（D）逐渐缩短,产量和百粒重增加明显（P<0.05）;生育期短的品种则表现为生理成熟和收获期籽粒含水率增加,脱水速率下降,G_mean、G_max、W_max不断减小,T_max、D略有延长,产量和百粒重有下降趋势但变化未达显著水平。同时,间作复合群体收获期籽粒平均含水率较晚熟品种单作显著降低,其中Z‖Y-（6﹕6—1﹕1）收获期籽粒平均含水率较ZD958单作2年平均显著降低了6.44%—7.29%;X‖Y-（6﹕6—1﹕1）收获期籽粒平均含水率较XY335单作显著降低了4.30%—4.75%。从间作复合群体的籽粒平均产量来看,随间作比例的下降籽粒平均产量有增加趋势,且与生育期短的品种YNY10单作相比,Z‖Y-（6﹕6—1﹕1）、X‖Y-（6﹕6—1﹕1）的籽粒平均产量都有所增加,2年增幅比例分别达5.12%—6.49%和1.87%—2.96%,且以Z‖Y处理的增幅明显;而Z‖Y和X‖Y处理的籽粒平均产量与生育期长的品种单作无显著差异。【结论】 密植栽培条件下,不同熟期玉米品种间作显著促进了生育期长的品种籽粒最大灌浆速率和粒重提高,籽粒活跃灌浆期缩短,以及籽粒总脱水速率加快,有效降低了收获时田间复合群体平均籽粒含水率,实现了玉米籽粒高产稳产与高效脱水协同发展。     

玉米杂交种不同产量水平穗部性状的相关和通径分析

对河南省近3a(2008-2010年)参加60 000株/hm2密度组区域试验的低、中、高3个产量水平玉米杂交种的产量与穗部性状进行了相关和通径分析,以期为选育耐密植高产玉米新品种提供参考。结果表明:在6 000～7 500kg/hm2较低产量水平,对产量直接作用比较大的有行粒数、千粒重、穗行数、穗粗和穗长;在7 500～9 000kg/hm2产量水平,对产量直接作用比较大的有出籽率、穗长、千粒重、穗粗和行粒数;在9 000kg/hm2以上高产水平,对产量直接作用比较大的有穗长、虚尖长、行粒数、穗粗、轴粗,净效应值比较大的有穗长、千粒重、出籽率和轴粗。由此可见,在选育耐密植的高产(9 000kg/hm2以上)玉米杂交种时,应重视穗长、穗粗、出籽率和千粒重的选择。