乙矮合剂对不同密度夏玉米花粒期叶片氮素同化与早衰的影响

为探讨乙矮合剂调控夏玉米氮素同化和防止后期早衰的生理机制,为建立华北夏玉米区密植高产稳产化学调控技术提供理论依据,2013—2014年在中国农业科学院新乡试验站,以中单909和浚单20为材料,设置乙矮合剂(ECK)和密度梯度处理,研究密度梯度对花后玉米穗位叶氮同化特征和早衰的影响,以及ECK的化学调控效应。结果表明,灌浆期(花后0~40 d),穗位叶硝酸还原酶(NR)活性和谷氨酰胺合成酶(GS)活性随密度增加而显著下降;灌浆后期(花后30~40 d),谷草转氨酶(GOT)和谷丙转氨酶(GPT)活性随种植密度增加而显著降低。穗位叶叶绿素相对含量、可溶性蛋白含量和游离氨基酸含量在灌浆中后期(花后20~40 d)随种植密度增加而显著降低;两品种产量在7.5万株hm–2密度达最大值,7.5~10.5万株hm–2密度群体产量下降,高密群体易发生早衰。ECK处理显著提高了各密度群体灌浆中后期(花后20~40 d)穗位叶NR活性、GS活性、游离氨基酸含量、可溶性蛋白含量和叶绿素含量;显著提高了高密群体(7.5~10.5万株hm–2)GOT活性和GPT活性;较高密群体下(7.5~10.5万株hm–2),中单909和浚单20较各自对照的增产幅度分别为5.59%~6.63%和6.73%~8.10%。ECK处理提高了高密群体夏玉米穗位叶片氮代谢关键酶活性及其产物含量,保证密植群体氮代谢正常进行,有效防止早衰及提高产量。综上所述,采用合理的种植密度并结合喷施乙矮合剂可作为华北夏玉米区高产栽培的重要技术措施。     

乙矮合剂对不同密度夏玉米茎秆抗倒伏能力及产量的影响

以中单909和浚单20为试验材料,研究乙矮合剂对不同密度夏玉米茎秆形态建成、抗折力、抗倒伏指数及产量的影响。结果表明,随密度增加,株高、穗位高、重心高度、节间长度、倒伏率呈升高趋势,而节间粗度、单位长度节间干重、抗折力及抗倒伏指数呈降低趋势,这些变化品种间存在差异。乙矮合剂处理显著降低株高、穗位高、重心高度,缩短节间长度、增加节间直径和单位长度节间干重,抗折力和抗倒伏指数提高,倒伏率降低;较高密度下(≥7.5万株/hm2),中单909和浚单20较各自对照增产幅度分别为3.77%~8.15%和6.73%~68.94%。综上所述,采用合理的种植密度并结合喷施乙矮合剂,能够提高抗倒伏能力和产量,可作为华北夏玉米区高产栽培的重要技术措施。     

不同基因型玉米叶片衰老与活性氧代谢的关系及其调控

以玉米品种豫单2002和郑单 958 为材料,研究不同基因型玉米叶片衰老与活性氧代谢的关系及其化学调控.结果表明:两品种 4 个叶位叶片的可溶性蛋白含量、SOD、CAT活性呈由高到低的变化趋势(第 5 叶位除外),但 MDA 含量随着叶片的衰老而升高.与豫单2002 相比,郑单 958 各叶位叶片衰老过程中SOD、CA...     

超高产夏玉米花粒期不同部位叶片衰老与抗氧化酶特性

为探讨超高产玉米叶源衰老特征, 揭示其抗氧化关键酶及膜脂过氧化特性, 为玉米衰老调控和高产栽培提供依据, 本研究在大田条件下, 以我国创高产纪录的夏玉米为例, 从单株水平上对高产纪录试验(EHYR)和普通生产田(MCFF)玉米叶片衰老及抗氧化酶特性比较表明, EHYR产量达19 349 kg hm^-2, 是MCFF的2.28倍。MCFF和EHYR叶片分别在开花后30 d和50 d进入速衰期, MCFF叶片衰老比EHYR提前20 d;速衰期EHYR叶面积降幅比MCFF低5.7%。EHYR在籽粒灌浆后期, 中上部叶片净光合速率较高, 可溶性蛋白含量明显高于MCFF, 而MDA含量则维持较低水平。在叶片衰老过程中, 自开花后20 d开始, EHYR上部和中部叶片SOD活性较高, 下部叶片则以SOD、POD和CAT三者活性较高;MCFF仅中部叶片POD和CAT活性较高。EHYR叶片衰老程度与CAT活性极显著负相关, MCFF叶片衰老与SOD和POD活性显著负相关, 且二者叶片衰老进程中SOD、POD、CAT的直接作用大于间接作用。与MCFF相比, EHYR叶片除具较高SOD和POD活性外, 在籽粒灌浆后期同时保持较高CAT活性和可溶性蛋白含量是降低膜脂过氧化程度, 延缓叶片衰老的重要原因。开花后20 d是EHYR与MCFF叶片衰老出现差异的生理临界点, 因而在此时期之前调控更有利于延缓衰老。     

乙矮合剂对不同氮水平夏玉米氮代谢及产量的调控效应

应用化学调控技术改善玉米的氮素代谢过程,从而实现“减氮增效”,是保障玉米绿色可持续生产的重要途径。试验以玉米单交种豫单9953为材料,设置乙矮合剂（ECK）和不同氮肥水平处理（0、96、132、168、204和240kg/hm²）,喷施清水为对照处理（CK）,于2019和2020年分别在河北燕郊和北京顺义进行大田试验,研究ECK对不同施氮量下夏玉米氮素代谢及产量的调控效应。结果表明,ECK处理提高了不同施氮量下夏玉米开花期叶片硝酸还原酶活性和可溶性蛋白含量,提高了施氮量204和240kg/hm²处理下叶片谷丙转氨酶和谷草转氨酶的活性以及灌浆中后期的谷氨酰胺合成酶活性。ECK处理显著提高了施氮量204kg/hm²下玉米植株氮素、籽粒氮素和总氮素积累量,较CK处理分别增加8.9%、8.3%和8.6%。ECK处理下施氮量为204kg/hm²时,夏玉米产量较CK处理显著增加7.5%。ECK处理可有效改善玉米的氮素代谢,促进氮素的吸收、同化和积累,提高产量,从而实现“减氮增效”。     

化控和密度措施对东北春玉米叶片衰老及产量的影响

探讨不同种植密度条件下化控措施对玉米叶片衰老及产量的影响,为东北春玉米化控栽培增产提供理论和试验依据。选用东农253为玉米试验品种,设置5万,6万,7万,8万株/hm2这4个密度,在拔节期叶面喷施玉黄金(主要成分为胺鲜酯和乙烯利)。结果表明,7万株/hm2的种植密度条件下,玉黄金处理后的产量最高,达到13 290.95 kg/hm2。合理密植是获得高产的保障,化控剂的增产作用以密度增加为前提;随密度增加,清水处理株高逐渐增加,单株干质量降低,而玉黄金的使用降低了株高,增加了干质量,为获得高产创建了条件。随密度的增加,清水处理叶片SPAD值降幅增加,叶片的衰老程度增加,玉黄金处理后能增加叶片持绿性,延缓衰老。在叶片衰老过程中,清水处理随密度增加抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性降低,MDA含量增加,可溶性蛋白含量降低,玉黄金处理较清水处理抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性增强,MDA含量降低,可溶性蛋白含量增加。7万株/hm2密度处理下的相关分析和通径分析结果表明,各因子对叶片衰老的作用大小为:清水处理中MDA可溶性蛋白CATSODPOD,玉黄金处理中MDA可溶性蛋白SODPODCAT。在密植条件下,植物生长调节剂玉黄金的施用对增强玉米生育后期叶片抗衰老能力和提高玉米产量具有重要的应用价值。     

不同小豆品种(系)叶片衰老与活性氧代谢

以高产小豆品种(系)2000-75、冀红9218和低产品种(系)红宝1号、湾选1号为材料,研究小豆开花至成熟期主茎开花节叶片的叶绿素含量、可溶性蛋白含量、酶促防御系统保护性酶超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和丙二醛(MDA)积累量的变化规律。结果表明,小豆开花后,随着衰老进程的推进,主茎开花节位叶片自下向上依次衰老,其叶绿素、可溶性蛋白含量、SOD、CAT活性均呈下降趋势,POD活性、MDA积累量持续上升。与低产品种(系)相比,高产品种(系)主茎开花节位叶片衰老缓慢,生育后期仍保持较高的叶绿素、可溶性蛋白含量和SOD、CAT活性,籽粒产量高。相关分析表明,小豆产量与生育后期各节位叶片的叶绿素、可溶性蛋白含量、SOD、CAT活性呈极显著正相关,POD活性和MDA含量与产量呈现显著负相关。研究表明,小豆生育后期,有效控制和延迟叶片衰老,对籽粒产量形成具有重要作用。     

四甲基戊二酸对夏玉米光合生产特征的调控效应

为研究四甲基戊二酸(TGA)对夏玉米光合特征和产量的调控效应, 2018、2019年在中国农业科学院新乡试验基地开展大田试验,以中单909 (ZD909)和京农科728 (JNK728)为试验材料,设置5个TGA施用梯度(0、75、150、225和300 g hm~(–2))。结果表明,适宜剂量的TGA处理可提高玉米产量、延缓玉米生育期内功能叶的衰老速率,增强灌浆期的净光合速率,试验条件下TGA的最佳施用量为150 g hm~(–2)。在TGA最佳施用量下, ZD909和JNK728的产量相比对照2年平均分别增加8.7%和11.7%。2个品种玉米生育期内叶绿素含量、可溶性蛋白含量和光合势相比对照平均分别增加14.3%和19.7%、18.7%和22.7%、10.9%和16.9%;而叶片衰老速率相比对照平均降低了55.9%和56.5%;灌浆期的净光合速率相比对照平均分别增加44.0%和58.4%。相关性分析表明,玉米产量与生育期内叶片衰老速率呈显著负相关,而与灌浆期净光合速率呈显著正相关。综上, TGA处理能够提高叶片叶绿素和可溶性蛋白含量,延缓玉米叶片衰老速率,并提高了灌浆期净光合速率,进而实现玉米增产。     

不同栽培模式下冬小麦叶片衰老与活性氧代谢研究

以冬小麦小偃22为试验材料，在120 kg hm^-2施氮水平和基本苗为130~150万 hm^-2下，研究常规栽培(CK)、覆草栽培、地膜覆盖3种栽培模式下灌浆期冬小麦顶三叶衰老与活性氧代谢特性。结果表明，覆草栽培模式下，叶绿素含量显著高于常规栽培，叶片衰老速度缓慢，代谢强度降低缓慢，饱满指数及产量显著高于常规栽培；地膜覆盖栽培模式下，灌浆前期叶绿素含量显著高于常规栽培，叶片中过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性高于常规栽培，丙二醛（MDA）含量显著低于常规栽培，膜脂过氧化程度低；灌浆后期叶绿素含量急剧下降，叶片衰老速度加快，膜脂过氧化程度加剧。POD、CAT参与了小麦叶片衰老进程的调控，并通过协同作用来保护叶片，减轻活性氧伤害，延长功能期，提高产量。     

膦酸胆碱合剂对玉米自交系形态及产量影响

玉米制种体系中母本植株偏高大,影响了去雄工作的质量,同时限制了母本密度增加、产量提高。以玉米自交系2080为试材,研究化学调控对母本株型和产量的影响。结果表明:6叶期叶面喷施膦酸胆碱合剂(ECK)后,母本2080株高及穗位高极显著下降,叶面积变小,叶片厚度增加,相对叶绿素含量增加;植株茎秆地上部节间长度显著缩短,茎秆截面积有所增大,大大改善了母本2080的株型;ECK处理后母本2080产量较对照有所增加,增密潜力有待进一步挖掘。     

叶面喷施5-氨基乙酰丙酸对不同密度春玉米生长特性和产量的影响

为探讨5-氨基乙酰丙酸（5-aminolevulinic acid,ALA）对不同密度春玉米生长发育和产量的影响,以中单909为材料,在玉米9展叶时期叶面喷施100mg/L ALA,以喷施等量清水为对照,在大田条件下研究ALA对不同密度春玉米群体（45 000、75 000、105 000株/hm ²）的作用效果。结果表明：ALA处理下,玉米45 000和75 000株/hm ²密度群体产量分别比对照增加9.7%和4.9%,75 000株/hm ²密度群体千粒重和收获期单株干物质积累量分别增加3.7%和4.3%,花后叶面积指数平均增加6.8%,SPAD值比对照分别平均增加2.5%,净光合速率平均比对照高15.7%。综上所述,ALA处理改善了大田玉米的群体结构,延缓了叶片衰老进程,提高了地上部分干物质积累量,进而提高了玉米单产水平,因此可作为东北春玉米高产稳产的技术措施。     

双重化控对春玉米灌浆期穗位叶和籽粒蔗糖代谢关键酶活性的影响

以中单909和吉单35为材料,设置乙矮合剂和聚糠萘合剂双重化控处理,研究玉米穗位叶和籽粒中蔗糖代谢相关酶活性的动态变化,探讨双重化控调控玉米碳代谢的生理机制,为建立玉米高产稳产的化学调控技术提供理论基础。结果表明,双重化控提高了灌浆期穗位叶蔗糖合成酶(SS)和蔗糖磷酸合成酶(SPS)的活性,尤其显著提高灌浆后期(花后50 d)蔗糖合成能力,提高灌浆前期(花后10~20 d)穗位叶蔗糖含量,降低后期(花后30~50 d)蔗糖含量。双重化控处理对玉米籽粒蔗糖合成酶(合成方向)和蔗糖磷酸合成酶活性的影响较小,蔗糖合成酶分解方向活性呈升高趋势;中单909籽粒蔗糖含量灌浆前期(花后10 d)升高,灌浆后期(花后50 d)降低,花后20~40 d影响不显著,吉单35籽粒蔗糖含量花后10~20 d降低,30~40 d升高,50 d没有显著差异。双重化控处理提高了中单909和吉单35灌浆中期和灌浆中后期灌浆速率,使两品种粒重和产量均显著提高,分别比对照增产4.61%和7.78%。本研究说明,乙矮合剂和聚糠萘合剂双重化控处理可通过调控源库蔗糖代谢关键酶的活性,促进蔗糖在源端的合成和在库端的降解,从而促进碳同化物向籽粒的转运,达到高产。     

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。     

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。     

高产夏玉米产量性能特征及密度深松调控效应

以现代高产玉米品种中单909和郑单958为试验材料, 于2010-2011年在河南新乡设置种植密度与耕作方式田间试验, 研究夏玉米高产群体产量性能参数变化及主要栽培措施调控效应。结果表明, 中单909相比郑单958显著增产11.36%, 穗粒数(KN)、千粒重(KW)极显著增加(P<0.01), 生育天数(D)、收获指数(HI)和收获穗数(EN)无明显差异(P>0.05); 平均叶面积指数(MLAI)、光合势在灌浆后期增加更为显著, 平均净同化率(MNAR)显著增加(P<0.05), 而干物质积累最大生长速率、生长速率最大时的生长量、平均生长速率、活跃生长期均明显提高。进一步分析产量性能参数间相互关系, EN与MLAI呈极显著正相关(P<0.01), KN和KW与MNAR呈极显著正相关(P<0.01), 而MNAR、KN、KW与MLAI呈极显著负相关(P<0.01)。中单909比郑单958增产可能是产量性能参数差异补偿的结果。中单909在高密度下具有较高的MLAI、MNAR和KN, 获得最高产量的群体密度比郑单958高27.3%; 深松耕作方式下, 中单909和郑单958分别增产13.0%和8.7%, 主要表现为, MNAR和KN显著增加, MLAI和D无明显变化, HI、EN、KW增加幅度在不同品种间表现不一致, 表明土壤深松条件下密植(9.50×10⁴株 hm^-2)是目前夏玉米高产重要技术途径之一。综上, 密植夏玉米高产群体产量性能特征参数为MLAI 3.05~3.55、MNAR 4.80~6.27 g m^-2 d^-1、D 109~111、HI 0.50~0.52、EN 9.60~10.38×10⁴穗 hm^-2、KN 352.0~370.1粒、KW 314.7~315.9 g, 可以实现11 250~12 000 kg hm-2以上的产量。     

密植条件下玉米品种混播对夏玉米光合性能及产量的影响

探究密植条件下玉米品种混播对夏玉米光合性能及产量的影响。在82 500株 hm ^-2种植密度下, 选用郑单958 (ZD958)和登海605 (DH605), 在大田条件下设置M(两种子相同数量混合后随机混播)、1行郑单958和1行登海605混播(1:1)、2行郑单958和2行登海605混播(2:2)、单播郑单958 (SZD958)和单播登海605 (SDH605) 5个水平, 研究密植条件下玉米品种混播对黄淮海夏玉米产量、群体干物质积累量、净光合速率、叶片衰老酶活性、冠层透光率等的影响。两年结果表明, ZD958和DH605混播可显著改善玉米生育后期群体透光率, 使叶面积指数、叶绿素含量和穂位叶净光合速率较单播显著增加, 干物质积累量显著增加。混播处理较单播增加生育后期超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性和可溶性蛋白含量, 与此同时, 丙二醛(MDA)含量降低。混播显著增加玉米群体产量, 究其原因是穗粒数和千粒重的有效增加。M、1:1、2:2处理的两年平均产量较SZD958和SDH605分别增加11.47%、8.70%、8.48%和9.30%、6.42%、6.20%, 其中M、1:1、2:2处理间没有显著差异。混播处理通过优化冠层结构, 改善群体通风透光条件, 延缓叶片衰老, 减缓花后叶面积指数和叶绿素含量降低, 保持较高的净光合速率, 致使群体干物质积累量增加, 产量提高。可见, 合理品种搭配的混播栽培可显著提高密植夏玉米产量, 是提高黄淮海区夏玉米产量的可选途径之一。     

海南省不同区域农业可持续发展评价研究

为准确把握海南省典型地区农业可持续发展状况,诊断识别各地区农业可持续发展的障碍性因子,通过基于欧氏距离的农业可持续发展评价理论对海南省农业可持续发展情况进行评价。选取海南省海口市、三亚市和琼中县的2000~2015年数据展开分析,结果表明：(1)海口市农业可持续发展指数总体变化呈下降趋势,可持续发展指数介于0.44~0.52；三亚市农业可持续发展指数呈现上升趋势,可持续发展指数处于0.31~0.59之间；琼中县农业可持续发展指数呈上升趋势,但2007年之后可持续发展指数呈波动发展,可持续发展指数处于0.27~0.31之间。三个地区均属于低可持续发展状态。(2)肥料、农药、农村灾害、农技和农村劳力等指标是海南省低可持续发展的主要原因。各地区应该因地制宜,制定符合自身情况的政策和方针。(3)评价结果较为准确地反映了海南省农业系统情况。在上述研究结果基础上,研究其时空变化特征,提出未来推动该地区农业可持续发展举措,以期为海南省农业可持续发展提供参考。