施氮对不同氮效率玉米干物质形成及籽粒发育的影响

为了揭示不同氮效率玉米在不同氮素水平下籽粒发育和地上部干物质积累的差异,通过田间小区试验,在3个氮素供应水平N0、N1、N2（施纯氮量分别为0、140、210 kg/hm²）下,对6个不同玉米品种（‘屯玉99’(A),‘并单390’(B)、‘郑单958’(C)、‘晋单65’(D)、‘先玉335’(E)、‘潞玉19’(F)）干物质的积累变化和籽粒发育进行了对比分析。结果表明：这6个品种可以分为3种不同氮效率类型：高氮高效型（‘屯玉99’和‘并单390’）;双高效型（‘晋单65’和‘先玉335’）;低氮高效型（‘潞玉19’和‘郑单958’）。在N1(140 kg/hm²)水平下氮素能够明显促进玉米营养体干物质的积累,促进籽粒产量的增加。随着施氮量的增加,高氮高效型和双高效型品种光合碳量增加,为籽粒提供了充足的碳源;高氮高效性品种地上部干物质积累的增加大于籽粒干物质的积累的增加,而双高效品种籽粒干物质积累增加较快。同时,施氮还可以促进这2种类型玉米顶部籽粒发育,增加产量。而低氮高效品种在氮素作用下,营养体干物质有明显增加,籽粒没有明显变化;施氮会促进营养体干物质的转移;同时过高(N2)或过低(N0)的施氮量都会造成其顶部籽粒发育不完善,影响产量。     

施肥对春青稞干物质积累、分配及产量的影响

为研究施肥对青稞干物质积累、分配及产量的调节作用,以‘藏青27’、‘QTB13’和‘QTB25’为试验材料,比较分析不同施肥处理下干物质积累、分配及产量的变化规律。结果表明：增加施肥量促进青稞分蘖期—成熟期的干物质积累及开花期和成熟期干物质向营养器官和籽粒的分配,提高了花前营养器官贮藏同化物转运量及对籽粒贡献率,降低了花后同化物输入籽粒量对籽粒贡献率。‘QTB13’和‘QTB25’在F₂条件下,更有利于干物质积累及向营养器官和穗部的分配,花后同化物输入籽粒量最大,产量也最大。‘藏青27’在F₃条件下,更有利于干物质积累及向营养器官和穗部的分配,花后同化物输入籽粒量和对籽粒贡献率最大,产量也最大。说明合理施肥有利于青稞干物质积累分配及产量提高。     

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。     

覆膜条件下深翻对春玉米干物质积累和转运的影响

为探明覆膜条件下深翻对春玉米干物质积累及转运的影响,以‘伟科702’为供试材料,在覆膜条件下设深翻(FS)和旋耕(FR)2个处理,测定并计算不同处理下干物质积累及转运。结果表明：吐丝期后,FR干物质积累量显著高于FS,且随生育进程差异增大。干物质最大积累速率、持续时间均表现为FR>FS,最大速率出现时间为FS>FR。FR吐丝后的营养器官的转运量、转移效率和对子粒贡献率均显著高于FS,各器官表现为叶>茎>穗部。     

不同株高夏玉米品种同化物积累转运与分配特性

以矮秆玉米品种登海661 (DH661),中间型玉米品种超试3号(CS3),高秆玉米品种鲁单981 (LD981)和先玉335 (XY335)为试验材料,研究不同株高夏玉米品种同化物积累、转运及分配特性。结果表明,不同株高类型玉米品种干物质积累量在开花期之前差异不显著,其差异主要表现在开花后,随株高的增加,开花后的干物质积累降低。矮秆品种植株中下部茎秆的碳素分配率比高秆品种低,叶片则相反。通过¹³C同位素示踪研究表明,不同株高类型玉米品种不同部位叶片对产量的贡献不同。随株高降低,中、下部叶片的光合产物转移率相对提高,而上部叶片的转移率有所下降,高秆品种LD981和XY335上部叶片对籽粒的贡献率相对较高,中矮秆品种DH661和CS3下部叶片对籽粒的贡献率相对较高。不同部位叶片在开花前后对籽粒贡献也不相同,高秆品种LD981和XY335上部叶片开花后光合产物的转移率最高;矮秆品种DH661中部叶片开花前光合产物的转移率最高。     

不同耐低氮性玉米品种的花后碳氮积累与转运特征

为了探明不同耐低氮性玉米品种生育后期碳、氮物质积累与转运特性及其对氮肥响应的差异,以期为品种高效施氮技术的制定提供理论依据。以耐低氮品种‘正红311’(Zhenghong311,ZH311)和低氮敏感品种‘先玉508’(Xianyu 508, XY508)为材料,设置4个氮肥用量(0、150、300和450 kg hm–2),于2017—2019年研究氮肥水平对不同耐低氮性玉米品种生育后期物质,包括干物质、全氮和非结构性碳水化合物(non-structural carbohydrate, NSC)积累和转运的影响。结果表明,供氮不足时,玉米通过增加花前贮存碳、氮物质对籽粒的转运以保证产量。增施氮肥能够提高玉米花后干物质和碳水化合物生产及其对籽粒质量的贡献率。与低氮敏感品种先玉508相比,在低氮条件下,耐低氮品种正红311在花前、花后均保持较高的植株干物质、NSC和氮素量,花后物质积累量及其对籽粒质量的贡献率更高,从而拥有更高的籽粒产量;品种间花前物质转运率及其对籽粒质量的贡献率差异不大。面对低氮胁迫,正红311既保证了花前贮存物质充分向籽粒运输,同时维持着较高的同化物积累能力来影响其产量形成。     

春玉米干物质积累及转运对种植模式和种植密度的响应

为了探索春玉米干物质积累及转运对种植模式和种植密度的响应,以农华101为供试材料,以常规等行距种植模式为对照(60 cm,CK),研究宽窄行种植模式(80 cm+40 cm,KZ)下春玉米的干物质积累,设3个种植密度水平,测定了不同生育时期干物质积累量,并计算干物质转运量及转运对籽粒的贡献率。结果表明:2个试验区的产量在3个密度下均表现为KZCK,且达到显著水平,增产幅度在2.5%～15.1%。叶面积指数均表现为KZCK,生育后期叶面积指数下降幅度CKKZ,且密度越大,降幅越大;叶片SPAD值除吐丝期D1、D2密度下穗位上叶外,各层位SPAD值均表现为KZCK;冠层透光率各个密度各个层位上均表现为KZCK,达到显著水平。茎叶总干物质积累量、转运量均表现为KZCK,在3个种植密度下均达到显著水平;"茎鞘+叶片"转运对籽粒的贡献率在各个密度下也均表现为KZCK,其中大兴屯宽窄行在D3密度时最大。在西辽河平原及同类地区,宽窄行种植有利于延缓较高密度种植下生育后期的叶片衰老、干物质积累和转运,是增密增产提效的有效途径。     

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。     

不同栽培模式对春玉米干物质积累及转运的影响

以郑单958为供试品种,通过连续2年的田间试验,研究常规栽培(T1)、高产高效栽培(T2)和对照(CK)3种栽培模式下春玉米干物质积累及转运的变化规律。结果表明:高产高效栽培春玉米单位面积干物质积累量各生育时期均显著高于常规栽培和对照,尤以吐丝后为甚,吐丝后干物质转运量、转移效率和对子粒贡献率均以高产高效栽培最高,各器官表现为叶>茎>穗部。春玉米群体干物质最大积累速率和持续时间均表现为高产高效栽培>常规栽培>对照。最大积累速率出现的时间则与之相反。     

宁夏引黄灌区玉米高产挖潜群体特征分析

为了探明宁夏玉米高产群体特征以及限制高产的因子。以‘郑单958’和‘先玉335’为供试品种,在密度为121215株/hm~2和110205株/hm~2下对产量及产量构成、关键生育时期的群体光合性能、干物质动态变化等特征进行研究。结果表明:群体叶面积指数(LAI)随生育进程呈单峰曲线变化,吐丝前后达到最大值;光合有效辐射量沿冠层垂直向下呈大幅下降,以120~180 cm处(棒三叶位置)透光率的变化最为明显;整个生育期群体干物质积累动态呈S形曲线,成熟期干物质积累最大;2种不同高产挖潜模式均可获得高产;但‘先玉335’挖潜模式群体结构更为理想,后期氮肥供应不足是产量限制因子。因此认为,‘先玉335’在原密度下,后期通过增施N肥,来增加千粒重和穗粒数,是宁夏进一步提高玉米产量的重要途径。     

有机水溶肥对水稻干物质、氮素积累和转运的影响

采用大田小区试验,研究了有机水溶肥对水稻各器官干物质和氮素积累、转运和分配的影响及其与水稻产量的关系。结果表明,常规施氮条件下,根施肥能显著提高水稻产量,产量达8 288.3kg/hm ²,且根施肥效果优于叶面肥;减氮15%条件下根施肥和叶面肥配合施用能有效缓解减氮对水稻产量的降低作用,较减氮15%处理显著增产3.2%。根施肥和叶面肥均能显著提高水稻抽穗前营养器官干物质、茎鞘和叶片氮素积累量;同时,增加抽穗后叶片向穗的氮转运量,进而提高其氮回收利用率和氮生理利用率。水稻产量与抽穗期茎鞘、叶片（除分蘖期茎鞘外）干物质积累量以及抽穗后茎鞘和叶氮素转运量显著正相关。研究表明,施用有机水溶肥能维持水稻营养生长期较高的干物质和氮素积累量,增强抽穗-成熟期氮素向穗转运能力,促进水稻高产和氮高效利用。     

不同栽培模式下春玉米花后衰老的差异性研究

研究不同栽培模式下春玉米花后衰老的差异性,为解析不同模式的产量差异、评价模式优劣和延衰调控提供理论指导。以‘金山27’为供试品种,设农户(NH)、高产(GC)和再高产(ZGC) 3种栽培模式,测定春玉米根冠生理指标的变化规律。不同栽培模式下玉米各层位叶片衰老速率均表现为NH>GC>ZGC,穗位叶衰老速率小于穗上、穗下第3叶。叶片SOD和POD活性均表现为ZGC>GC>NH,酶活性峰值的出现时间ZGC较NH和GC晚10天左右。叶片MDA含量均表现为NH>GC>ZGC,但在不同阶段差异幅度有所变化。根系活力总体上表现为ZGC>GC>NH,且模式间的差异随根层深度的增加而增加;根系活力随生育进程的推移而下降,其降速表现为NH>GC>ZGC。ZGC模式种植密度较高（9万株/hm2）,合理的养分调控及深松有效延缓了玉米花后的衰老速度,叶片SOD和POD活性强,MDA含量低。同时深松和氮肥后移提高了花后根系活力,保证了增密后的养分供应,为高产的实现奠定了基础。     

不同生态条件下栽培方式对水稻干物质生产和产量的影响

为明确不同生态条件下栽培方式对水稻物质生产及产量的影响, 采用随机区组多点试验设计, 研究了不同秧龄和移栽方式对仁寿、郫县和雅安生态点水稻干物质积累与分配、茎鞘干物质输出与转化、产量及构成因素的影响。结果表明: (1)水稻的干物质积累特性为生态条件、秧龄、移栽方式及其互作效应共同作用的结果。水稻单茎和群体干物重均受三者显著主效作用; 生态条件与秧龄互作效应极显著影响分蘖盛期至抽穗期群体干物重, 而生态条件与移栽方式、秧龄与移栽方式及三者互作则主要影响抽穗后水稻单茎和群体干物重。(2)高产水稻干物质生产特性因生态条件的变化而改变。仁寿的产量主要来自抽穗后光合产物在籽粒中的积累, 与茎鞘物质的输出和转化相关不显著; 在郫县, 茎鞘物质输出和转化对产量贡献大于在仁寿, 产量与孕穗期茎鞘干物质分配比例(r = 0.775^*)显著正相关, 与成熟期茎鞘干物质分配比例(r = -0.757^*)则呈显著负相关; 在雅安, 抽穗后茎鞘干物质的输出和转化与产量正相关。(3)水稻产量以仁寿最高, 较郫县和雅安高5.52%和17.65%; 秧龄和移栽方式均能影响水稻最终产量, 不同栽培方式间产量差异显著; 仁寿的栽培方式主要通过单位面积有效穗数、结实率和千粒重来影响产量, 在郫县则通过影响单位面积有效穗数和每穗颖花数实现对产量的调控, 雅安的栽培方式主要通过群体颖花量和千粒重调控产量。(4)适宜的栽培方式能有效调控水稻干物质生产, 促进产量的提高。在仁寿和郫县, 50 d秧龄单苗优化定抛有效地协调了不同生育阶段干物质积累量, 促进水稻增产; 在雅安, 50 d秧龄单苗手插具有较高穗前干物质积累量和抽穗后茎鞘干物质输出与转化效率, 增产显著。     

密植条件下4个春玉米品种物质生产性能对施氮水平的响应

为了探讨密植条件下春玉米物质生产性能对氮肥水平的响应,为研究区高产高效的氮素养分管理提供理论指导,于2012年在内蒙古民族大学试验农场,在8.25万株/hm2的密度下,研究了不同施氮水平下4个当地主推高产春玉米品种的物质生产性能。结果表明,4个品种的产量均以N2(300 kg/hm2)处理下最高,这一施氮水平下‘伟科702’、‘先玉335’、‘郑单958’和‘金山27’分别较各自N0(CK)增产25.9%、24.8%、14.1%和11.1%。4个品种的叶面积指数和光合势均随施氮水平的增加而增加,均随生育进程的推移呈单峰曲线变化;干物质最大积累速率和最大积累量以N2处理下最大,CK最低。同一品种不同施氮水平下,经济系数均以N2处理下最大;同一施氮水平下,各品种的经济系数以‘伟科702’最大。     

不同栽培模式下春玉米生育后期冠层生理特性研究

以金山27为供试品种,通过连续2年的田间试验,研究农户(NH)、高产高效(GCGX)、再高产(ZGC)和再高产高效(ZGCGX)4种栽培模式下春玉米冠层生理指标的变化规律,为进一步提高玉米产量提供理论依据。结果表明:不同生育时期和层位春玉米叶片叶绿素含量均为ZGCGX>ZGC>GCGX>NH,棒三叶差异最大。不同叶位叶片叶绿素含量均为吐丝期高于乳熟期。吐丝期和乳熟期春玉米净光合速率均表现为:ZGCGX>NH>GCGX>ZGC。吐丝期各栽培模式间差异不显著;乳熟期ZGCGX模式与NH差异不显著,但均显著高于GCGX、ZGC模式。吐丝期和乳熟期春玉米冠层光合能力表现为:ZGCGX>ZGC>GCGX>NH,ZGCGX模式与GCGX、ZGC和NH模式均达极显著水平。吐丝后40 d内,各层位叶片SOD酶活性均为:ZGCGX>ZGC>GCGX>NH。POD酶活性为ZGCGX栽培模式略高于GCGX栽培,而显著高于ZGC和NH模式,且随叶位降低差异增大。各层位叶片的MDA含量为NH模式最高,ZGCGX模式最低。     

贵州新老两代糯高粱品种（系）干物质及氮素积累转运差异分析

以贵州省新老两代酒用糯高粱品种（系）为研究对象,采用随机区组设计,对其产量、干物质及氮素积累转运进行分析,结果表明,随着年代更替,贵州省酒用糯高粱产量、干物质和氮素积累总量逐步提高,新品种较老品系2年平均分别增加25.5%、23.4%和35.2%;新品种花后干物质和氮素积累占比平均分别为32.6%和31.2%,显著高于老品系;新品种花后干物质和氮素积累对籽粒产量的贡献平均分别为65.2%和49.6%,较老品系分别提高10.2%和12.2%;新品种的干物质、氮素转运量分别较老品系增加12.1%和32.5%,其中新品种的叶干物质和氮素转运量对籽粒的贡献分别较老品系提高3.0%和4.1%。同时贵州糯高粱花后干物质、氮素积累量和转运量与产量之间存在显著正相关关系。综上所述,花后氮素积累与转运能力的增强促成了干物质积累量的增加,从而提升了贵州糯高粱新品种的产量。     

栽培方式对粳型巨胚稻干物质积累和产量的影响

为了研究不同栽培方式对粳型巨胚稻各器官干物质积累动态及产量构成的影响,用粳型巨胚稻新品系‘西巨胚1号’为试验对象,以常规粳稻‘合系22-2’作对照。采用淹水、旱种和垄畦3种栽培方式进行种植,大田的移栽规格为(20+14) cm × 14 cm宽窄行双行种植,每穴种2苗,采用随机区组设计,3次重复。详细记载生育进程;于孕穗期、齐穗期和成熟期每个处理取4穴测定其叶面积和干物质重;成熟后,每处理取10穴考种测其产量性状,全小区收割计产。结果表明,3种栽培方式中,垄畦栽培下巨胚稻植株的分蘖增多,茎叶干物质积累较多,有利于构建早期高产群体;生育后期延长了叶片的寿命,提高了干物质运转率,有效穗和穗粒数显著增加,从而提高了稻谷产量。因此,在巨胚稻生产中建议采用垄畦栽培以提高物质积累和运转和获得最大产量。