播期对河套地区玉米干物质积累模型的影响

建立玉米干物质重量随生理日数、活动积温、有效积温生长变化的生长模型,确定玉米干物质重量随其增长变化的关键点,为玉米田间管理提供科学依据。采用分期播种试验数据,建立21个生长模型（Logistic方程均通过0.01的极显著检验）,将玉米干物质重量随生理日数、活动积温、有效积温生长的时段分为三阶段,即渐增期、快增期和缓增期;当活动积温为1449.7℃·d时,开始进入快增期,到1733.7℃·d时,增长速度最快,达2008.5℃·d时,开始进入缓增期,终止点的活动积温为2717.3℃·d;当有效积温为761.4℃·d时,开始进入快增期,到912.0℃·d时,增长速度最快,达1068.6℃·d时,开始进入缓增期,终止点的有效活动积温为1447.3℃·d。以各阶段积温界限值作为判断水肥管理的依据,以取得最佳经济效益。     

聊玉系列玉米品种籽粒灌浆特性的初步研究

通过两年试验研究了聊玉20与聊玉22号的籽粒灌浆特性,结果表明:从9月1 ～30日,2品种籽粒含水量快速下降,籽粒体积、鲜重与干重均快速增加,聊玉22号平均千粒日增干重2008年为5.71 g/d,2009年达7.57 g/d;同期聊玉20的千粒日增干重分别为6.46 g/d和7.87 g/d.9月30日后,籽粒含水量下降变缓,鲜重基本不再增加,且千粒重日增量也迅速减少,2008年聊玉22号与聊玉20平均千粒日增干重分别为1.35g/d和1.48 g/d;2009年则下降为0.45 g/d和0.1 g/d.结合生产实际,建议鲁西夏玉米的适宜收获时期选在9月30日后.     

密度、播期和施肥对西藏不同青稞品种籽粒灌浆特性影响

为了给西藏青稞高产栽培及新品种选育提供依据,选用不同种植密度、播期和施肥处理现有的4个主要青稞品种,通过田间试验研究不同品种籽粒灌浆过程。结果表明,不同青稞品种在不同种植密度、播期和施肥处理下的籽粒灌浆特征表现出相似性,4个品种的平均灌浆速率大小依次为‘藏青2000’‘藏青320’‘喜马拉雅22’‘藏青13’;播期、种植密度和施肥对青稞籽粒产量的影响作用力为:播期施肥种植密度;不同青稞品种灌浆期籽粒百粒干重均在3.54~6.71 g之间,所有试验处理平均百粒干重最高的是T1(播期为4月10日)处理的‘藏青2000’,达到5.8 g/百粒。综合分析表明,播期对4个青稞品种的灌浆特性和产量效益影响最为明显。因此,适时早播是青稞获得高产的关键。     

不同熟期玉米不同粒位籽粒灌浆和脱水特性对密度的响应

研究密度对不同熟期玉米品种不同粒位的籽粒灌浆和脱水特性的调控效应,为陕北灌区春玉米密植高产机械粒收技术提供依据。于2018—2019年以中熟品种先玉335(Xianyu 335)和晚熟品种东单60(Dongdan 60)为材料,设置45,000(D1)、60,000(D2)、75,000(D3)、90,000(D4)株hm^–2四个种植密度,分析其不同粒位籽粒灌浆、脱水特性及其与气候因子的相关性。结果表明,密度的增加能显著提高不同熟期品种玉米籽粒产量,其中2018年2个品种均在D4处理下达到最高产量;2019年先玉335和东单60分别在D4和D3处理下达到最高产量,2年平均最高产量分别为18,739 kg hm^–2和17,111 kg hm^–2,较D1处理产量分别提高了32.2%和27.7%。随着种植密度的增加,不同粒位的籽粒灌浆速率降低,粒重减小,脱水速率加快。在D4种植密度下,先玉335下部和上部籽粒平均灌浆速率较东单60分别高0.08 g d^–1和0.04 g d^–1,粒重较东单60分别高3.6 g和1.6 g。生理成熟时不同粒位的籽粒含水率与吐丝到生理成熟间有效积温呈显著正相关,总脱水速率与灌浆速率相关性不显著。先玉335不同粒位的籽粒脱水速率快,且下部和上部籽粒平均脱水速率较东单60高0.006和0.005%℃d^–1。与下部籽粒比,上部籽粒灌浆速率低、灌浆期长、粒重小、后期脱水快、含水率达到28%和25%所需积温少。可见,2个品种籽粒灌浆和脱水特性对增密的响应其上部籽粒更敏感;与东单60相比,先玉335密植下籽粒灌浆速率高,粒重大,且后期脱水速率快。因此,选择中熟品种结合适宜增密能够实现陕北灌区玉米密植高产机械粒收生产。     

准格尔旗黄土高原集雨补灌区不同玉米品种灌浆速率分析

以内单402,内单302,四单19号,哲单7号四种玉米品种为试验材料,在地处黄土高原北部的内蒙古准格尔旗进行玉米灌浆速率测定。结果表明,吐丝后相同时间,四单19号和哲单7号的籽粒含水量较内单302和内单402高,百粒干重较低,而灌浆高峰出现明显偏早。根据这些规律,可选栽适合当地气候特点的玉米品种。     

种植密度对冀中南地区不同夏玉米品种LAI和灌浆特性的影响

为明确不同种植密度下玉米品种各生育时期群体叶面积指数(LAI)和籽粒灌浆之间的关系,揭示不同密度对群体LAI和灌浆特性的调控机制。选用冀中南地区3个高产玉米品种,研究了6种种植密度对不同生育时期群体LAI和灌浆特性的影响。结果表明:3个品种LAI在整个生育期内均呈先升高后下降的趋势,在吐丝期达到顶峰,吐丝期以后开始下降。3个品种各生育时期LAI均随密度的增加而升高,在相同的密度水平下,衡玉1182群体LAI要大于郑单958和先玉335,表现出较强的耐密性。玉米产量与LAI呈二次函数关系,郑单958、先玉335和衡玉1182最适LAI分别为3.252,3.193,4.125。3个品种吐丝期最大LAI与种植密度均呈极显著相关,最大LAI随密度增加而直线增加。3个品种玉米籽粒的百粒质量均随灌浆进程呈现出慢-快-慢"S"形变化,各品种籽粒灌浆速率在整个籽粒发育过程中呈单峰抛物线型变化,最大灌浆速率出现在授粉后30 d左右,不同品种各处理最大灌浆速率均表现为低密度中密度高密度,且低密度籽粒灌浆速率要高于中、高密度。在达到最大灌浆速率后,衡玉1182灌浆速率下降速度要快于郑单958和先玉335。各密度下群体籽粒灌浆过程均可用Logistic方程模拟,将各品种灌浆过程划分为粒重渐增期、线性灌浆期和缓增期,相同密度水平下,衡玉1182籽粒灌浆速率最高峰值(Gmax)和籽粒灌浆速率平均值(Gmean)要大于郑单958和先玉335,活跃灌浆期(D)则小于郑单958和先玉335,3个品种不同灌浆时期平均灌浆速率表现为衡玉1182先玉335郑单958。3个品种随着种植密度的增加,穗长、穗粗、行粒数、穗行数和千粒质量均表现下降的趋势,秃尖呈现上升的趋势。衡玉1182是在82 500株/hm2时达到了产量的最大值,郑单958和先玉335种植密度是75 000株/hm2时产量最大,最大产量3个品种表现为衡玉1182先玉335郑单958。     

北京地区小麦生育期温度演变及不同生育时期温度指标

为了明确北京地区小麦生长发育与温度的关系和各生育时期的温度指标,为技术人员科学指导生产提供参考。采用对多年农情调度数据和气象数据分析的方法,总结归纳了北京地区小麦生育时期温度演变及各生育时期的温度指标。分析表明,北京小麦适宜播种的温度指标为17~18℃;进入越冬期即基本停止生长（稳定通过0℃终日）的时期常年（近30年）为11月28日;小麦返青平均需要气温0℃以上的日期19d,需要0℃以上的积温73.3℃·d;返青期至起身期需18~29d,平均需积温216.5℃·d;起身期至拔节期需8~12d,平均需积温147.5℃·d;拔节至挑旗历时12~15d,平均需积温231.2℃·d;挑旗至抽穗历时7d左右,平均需积温153.4℃·d;抽穗至开花需5d左右,平均需积温113.4℃·d;开花至成熟历时32~37d,平均需积温800.4℃·d;全生育期260d左右,最短256d,最长262d,所需积温1 970.7~2 325.5℃·d,平均为2 294.0℃·d。     

种植密度、播期和施肥对西藏不同青稞品种籽粒灌浆特性影响

为了给西藏青稞高产栽培及新品种选育提供依据,选用不同种植密度、播期和施肥处理现有的4个主要青稞品种,通过田间试验研究不同品种籽粒灌浆过程。结果表明,不同青稞品种在不同种植密度、播期和施肥处理下的籽粒灌浆特征表现出相似性,4个品种的平均灌浆速率大小依次为‘藏青2000’＞‘藏青320’＞‘喜马拉雅22’＞‘藏青13’;播期、种植密度和施肥对青稞籽粒产量的影响作用力为：播期＞施肥＞种植密度;不同青稞品种灌浆期籽粒百粒干重均在3.54 g~6.71 g之间,所有试验处理平均百粒干重最高的是T1（播期为4月10日）处理的‘藏青2000’,达到5.8 g/百粒。综合分析表明,播期对4个青稞品种的灌浆特性和产量效益影响最为明显。因此,适时早播是青稞获得高产的关键。     

陇东塬区玉米灌浆期气象因子变化对产量构成因素的影响

为了了解气象因子的变化对陇东塬区玉米灌浆期生长的影响,合理利用气候资源。利用西峰农业气象试验站观测资料,采用数理统计方法分析了该区玉米在灌浆前期（开花至乳熟）、灌浆后期（乳熟至成熟）及整个灌浆期（开花至成熟）光、热、水对产量构成因素的影响。结果表明：不同灌浆期的平均气温、平均最高气温、温度日较差、光照时数对产量构成因素呈现较高的负效应,平均最低气温、≥10℃积温对产量构成因素呈正效应;降水量在整个灌浆期对百粒重呈现较强的正相关,在灌浆前期和后期对株籽粒重和百粒重呈现较弱正相关,作物耗水量在灌浆后期对产量构成因素呈现较强正效应。同时分析得出玉米灌浆期平均气温、平均最高气温、温度日较差和光照时数呈现逐年降低趋势,平均最低气温、≥10℃积温和降水量呈现逐年增加趋势。总而言之,在陇东塬区热量和光照基本能满足玉米不同灌浆期的需求,水分是限制产量的关键因素,气候变化有利于陇东塬区玉米灌浆,对提高产量有利。     

花后水分亏缺对玉米叶绿素荧光动力学参数及产量的影响

为了研究玉米农艺补偿技术,在旱棚控制条件下模拟土壤水分亏缺,研究花后不同阶段及不同程度水分亏缺对玉米叶绿素荧光动力学参数以及玉米产量的影响。结果表明:花后不同水分亏缺对叶绿素荧光动力学参数的影响不同,吐丝15 d时玉米穗位叶的PSⅡ潜在活性和Fv/Fm均大于吐丝45 d;随着水分亏缺时间的延长,PSⅡ潜在活性、Fv/Fm和qP值逐渐下降,而qN值逐渐上升,不利于光能的转化,导致产量降低。而短期胁迫后对荧光影响不明显,玉米穗位叶光合能力下降不显著。花后不同阶段水分亏缺对玉米产量的影响不同,灌浆中期至成熟期水分亏缺(T3)全生育期水分正常供应(T1)吐丝期至灌浆中期水分亏缺(T2)吐丝期至成熟期水分亏缺(T4)。T3的产量比T1增加3.5%,这是由千粒重增加所引起的,T2产量减少主要是由于穗粒数减少了3.9%,T4处理使穗粒数和千粒重都显著减少,从而使产量降低19.7%。     

不同玉米杂交品种吐丝持续期特性及其对播期的响应

吐丝期是决定玉米产量的关键时期,研究其相关特性,对玉米生产意义重大。为准确分析不同玉米品种吐丝特性的差异及其对播期的响应,于2014年和2015年设置了3个玉米主推品种(郑单958、先玉335和京科968)的3个播期处理(早播:4月10日,中播:5月10日,晚播:6月10日),分析了各个处理间吐丝持续期的差异以及吐丝持续期与雌穗穗长变异及产量构成因素的关系。结果表明:(1)群体吐丝持续期在品种间存在显著差异,表现为先玉335 (9.12 d)郑单958 (8.94 d)京科968 (7.68 d)。随时间推进,玉米每天吐丝的比例与天数为先升高后降低的二次函数关系,每天最大吐丝比例为先玉335 (16.51%)郑单958 (17.07%)京科968 (19.98%)。京科968较郑单958和先玉335呈现吐丝集中,每天吐丝比例较高、吐丝持续期短的特点;(2)吐丝持续期在不同播期间差异显著,郑单958、先玉335和京科968不同播期间的吐丝持续期变幅分别为8.10～9.55 d、7.54～10.53 d和6.65～8.66 d,郑单958的吐丝持续期在不同播期间最稳定(CV=6.57%),其次为京科968 (CV=9.40%),先玉335的吐丝持续期在不同播期间的变化最不稳定(CV=11.68%);(3)吐丝持续期与雌穗穗长的变异系数呈显著正相关,与产量和穗粒数呈显著负相关,与千粒重不相关。播期对玉米吐丝持续期具有显著的调控作用。随吐丝持续期增加,玉米雌穗穗长的变异系数显著增大,群体果穗的整齐度降低,穗粒数显著减少,是玉米产量显著降低的主要原因。     

播期对陇东春玉米生长发育进程及产量的影响

为探讨陇东春玉米生长发育及产量形成的最适宜播种期，为当地玉米种植提供参考依据。基于2018—2020年开展的全国农业气象试验站玉米区域联合试验—西峰春玉米分期播种试验，研究不同播期对陇东春玉米生长发育进程及产量形成的影响。结果表明：播期每推迟10 d，玉米全生育期天数缩短5.5 d，播期对于春玉米全育期天数的影响主要集中在出苗时间、苗期生长阶段，随着播期的推迟，出苗时间和苗期生长阶段所需时间均缩短；玉米全生育期天数与温度呈显著负相关，与积温、日照时数呈显著正相关，降水量对玉米全生育期天数影响较小。随着播期推迟，玉米的单株籽粒数、百粒重及产量值均呈现先增加后减少的趋势，即SD2、SD3大于SD1、SD4播期。适当晚播种，抽雄前降水量充沛，抽雄后气温高、积温多有利于百粒重及单株籽粒数的增加，从而增产。陇东春玉米适宜播种期宜选择在4月下旬—5月上旬，此时气象条件配比最有利于春玉米生长发育，可最大程度提高玉米产量。     

基于单片段代换系的玉米百粒重QTL分析

籽粒大小是影响玉米产量的关键因素。本研究基于59份玉米染色体单片段代换系(SSSL)纯合体,对玉米百粒重性状进行2年6个试验环境的表型鉴定,利用t测验和重叠群作图的方法对SSSL内代换片段上的百粒重效应进行了QTL分析。共检测出20个百粒重QTL,分布在玉米的8条染色体上,其中14个(70.0%)在2个以上试验环境中被重复检出,4个(20.0%)在4个以上试验环境中被重复检出,在全部6个试验环境中重复检出且基因加性效应值较大的玉米百粒重QTL是位于玉米第5染色体Bin5.05区SSR分子标记bnlg278和umc1680附近的q100kw-5-3。研究结果为玉米籽粒大小性状相关基因的进一步精细定位和克隆奠定了基础。     

玉米出籽率、籽粒深度和百粒重的QTL分析

为研究玉米出籽率、籽粒深度、百粒重的遗传机制,以豫82×沈137组配的229个F_2:3家系为试验材料,采用复合区间作图法进行QTL定位分析。在3个环境下共检测到10个QTL。其中,控制出籽率、籽粒深度、百粒重相关QTL分别为3个、3个和4个,它们的联合贡献率分别为35.5%、28.1%和39.0%。位于第1染色体上介于标记umc1335与umc2236之间控制出籽率的QTL qKR1b和位于第9染色体上介于标记bnlg1209–umc2095之间控制百粒重QTL q100-KW9b,分别解释18.9%和11.7%的表型变异,且作用方式为加性效应,分析表明这些区域可能包含调控玉米籽粒性状关键基因,对剖析玉米产量形成机制具有重要的参考价值。     

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。     

石羊河流域灌溉春玉米发育期对气候变化的响应

本文基于甘肃省武威农业气象试验站1981—2016年灌溉春玉米发育期观测数据,研究了石羊河流域灌溉春玉米发育期对气候变化的响应,以期为气候变暖背景下石羊河流域农业种植结构、品种调整及提高热量资源利用率等提供参考依据。采用趋势变率、秩相关分析和主成分分析等方法,分析了1981—2016年石羊河流域灌溉春玉米发育期对气候变化的响应规律。结果表明:1981—2016年灌溉春玉米播种期、乳熟期和成熟期有延后趋势,拔节期和抽雄期有提前趋势。灌溉春玉米播种期到抽雄期日数减少,抽雄期到成熟期日数增加,全生育期日数减少。1981—2008年大多数年份播种期早于适宜播种期（≥10℃活动积温初日）,2009—2016年播种期均在适宜播种期之后,成熟期绝大多数年份在初霜日之前。1981—2016年对石羊河流域灌溉春玉米影响最大的气象要素为气温,主成分分析结果显示,≥10℃活动积温初日提前、温度生长期日数增加、作物生长期的平均气温、最高气温和最低气温对生育期日数的影响比作物生长期的日照时数更显著。全球变暖背景下,石羊河流域灌溉春玉米发育期变化是作物响应气候变化和适应农业生产的共同结果。     

不同生育时期遮光对玉米籽粒灌浆特性及产量的影响

为探索不同时期遮光对玉米籽粒灌浆特性和产量的影响, 2012-2013年以玉米品种京科968与郑单958为试验材料, 在大田条件下用透光率50%的遮阳网分别于13叶全展期(T1)、吐丝期(T2)、吐丝后15 d (T3)遮光处理, 每期遮光7 d, 以自然光照为对照, 并利用Logistic方程y =A/(1+Be^–Cx)比较不同遮光处理玉米籽粒灌浆过程。结果表明,不同时期遮光均导致玉米穗粒数、千粒重和产量不同程度降低, 且遮光时期越晚降幅越大, 其中产量差异显著; 遮光导致灌浆高峰持续期与活跃灌浆天数(P)缩短, 最大灌浆速率(G_max)与平均灌浆速率均下降, 籽粒终极生长量(A)降低; 品种特性决定粒重、穗粒数与灌浆参数的关系, 同一品种的粒重与灌浆速率最大时的生长量(W_max)呈显著正相关, 品种间的粒重差异由活跃灌浆天数(P)决定, 同一品种的穗粒数与最大灌浆速率(Gmax)呈显著正相关, 品种间的穗粒数差异由灌浆速率最大时的生长量(W_max)决定。选择适宜品种, 提高籽粒灌浆速率最大时的生长量(W_max)与最大灌浆速率(G_max), 并延长活跃灌浆天数(P)是玉米在光胁迫环境下获得高产、稳产的重要途径。     

Mitigating heat and chilling stress by adjusting the sowing date of maize in the North China Plain

The North China Plain (NCP) is one of the major areas of cereal production, and in recent years its maize (Zea mays L.) production has been influenced by both heat and chilling stresses. Adjusting the sowing date is an effective measure for mitigating these stresses. However, the underlying mechanisms remain poorly understood. We performed a 5‐year field experiment to determine how the sowing date mitigated heat and chilling stresses at Wuqiao Experimental Station in the NCP with three treatments: early sowing (ES), middle sowing (MS), and late sowing (LS). In all 5 years, higher grain yields were observed in the MS (averaged 11.7 Mg/ha) and LS (averaged 11.4Mg/ha) treatments compared with the ES (averaged 10.9Mg/ha) treatment. The lower yield in ES treatment mainly resulted from high temperature 5 days pre‐silking and 5 days post‐silking (>31.8°C). In 2015 and 2016, the lower grain yield in LS (11.4Mg/ha in 2015 and 11.2Mg/ha in 2016) treatment compared with MS (12.1Mg/ha in 2015 and 11.9Mg/ha in 2016) was mainly because the minimum temperature was <13.0°C 5 days before maturity or <13.6°C 10 days before maturity. Long‐term weather data further verified middle sowing would be appropriate in a changing climate. Therefore, we can conclude that sowing date manipulation constitutes a useful method for mitigating heat and chilling stresses for maize production.     

播期对糯玉米籽粒产量及品质的影响

为满足农户对糯玉米种植的不同需求,探讨山西中晚熟地区播期对糯玉米产量与品质的影响。以晋糯18和晋糯20为试验材料,4月26日-7月5日,设置6个播期处理,研究其对产量、穗长、百粒重、穗粒重及籽粒蛋白质、淀粉、粗纤维素及赖氨酸相对含量的影响。结果表明,播期与品种对糯玉米产量及品质都有显著影响。其中B3播期（5月24日）处理下2个糯玉米品种产量、穗长、百粒重及穗粒重都高于其他播期处理,说明糯玉米适宜在小满前后播种。提前播期有利于籽粒蛋白质、赖氨酸相对含量的提高,而推迟播期降低籽粒粗纤维素、赖氨酸相对含量。B1与B6播期下籽粒淀粉相对含量低于其他播期,且B4、B5播期下籽粒淀粉相对含量高于其他播期。说明适当推迟播期有利于籽粒淀粉相对含量的提高,但过早或过迟播种均显著降低籽粒淀粉含量。糯玉米籽粒中粗纤维素含量与品种遗传背景密切相关,且推迟播种后品种差异对籽粒淀粉含量的影响降低。通过相关性分析发现积温、降水量与产量、穗粒重以及赖氨酸相对含量均达到极显著正相关关系,与穗长、百粒重均达到显著正相关关系,说明播期对产量性状及籽粒赖氨酸相对含量有显著影响。在山西中晚熟地区糯玉米在小满前后播种时产量最高,适当提前有利于籽粒蛋白质、赖氨酸含量的提高,适当推迟有利于籽粒粗纤维素、淀粉含量的提高。