密植玉米群体产量及相关性状对低氮干旱胁迫的响应

【目的】通过综合分析密植条件下不同低氮干旱胁迫对玉米产量构成、物质积累与叶面积变化等指标的影响,研究密植玉米群体产量及相关性状对低氮干旱胁迫的响应机制.【方法】在密植条件下设置不同氮素和干旱胁迫处理试验.【结果】不同氮素胁迫对密植玉米群体产量构成影响较大;氮素胁迫对单位面积穗粒数、千粒质量和穗部性状的影响随着胁迫处理年限的增加愈加明显;吐丝后40d干旱胁迫对产量的影响大于吐丝后20d,吐丝后20d干旱胁迫对穗部性状的影响大于吐丝后40d;吐丝后期干旱胁迫处理越迟对收获期群体叶面积指数(LAI)影响越大.【结论】随着氮素胁迫程度减小对产量的影响逐渐减小,氮素胁迫和吐丝后期干旱胁迫使穗粗、穗长、穗行数、行粒数以及单穗粒数减小,秃尖增长;吐丝后期干旱胁迫能明显降低群体干物质的积累量,减缓吐丝至收获期群体LAI的下降速率;在吐丝后期只灌一次水的情况下,适当早灌水有利于增产,增加籽粒千粒质量.     

节水减氮对夏玉米干物质和氮素积累转运及产量的调控效应

【目的】 针对当前夏玉米生产中灌溉水资源不足和施氮过量的问题,本研究拟通过分析比较节水减氮模式与常规水氮模式对夏玉米生长和产量的调控效应,为开发夏玉米水肥减量增效的生产模式提供依据。【方法】 于2018—2019年在陕西杨凌开展水氮二因素田间试验。灌溉设常规灌溉（800 m³·hm^-2）、减量灌溉（400 m³·hm^-2）和不灌溉（0）3个处理;施氮设常规施氮（300 kg N·hm^-2）、减施25%（225 kg N·hm^-2）、减施50%（150 kg N·hm^-2）、减施75%（75 kg N·hm^-2）和不施氮肥（0）5个处理,分析夏玉米产量、光合特性以及干物质（氮素）积累和转运特性。【结果】 （1）减量灌溉、减氮25%的节水减氮模式较常规水氮模式对产量及产量构成因素无显著影响。（2）与常规水氮模式相比,减量灌溉、减氮25%对夏玉米叶面积指数（LAI）无显著影响,也能加快花前LAI上升速度且花后LAI下降缓慢;显著提高抽雄期穗位叶净光合速率10.0%,维持植株花后较高的穗位叶净光合速率,保证干物质生产。（3）减量灌溉和减氮25%较常规水氮模式对成熟期干物质积累量无显著影响,但干物质最大增长速率显著提高6.3%,最大增长速率出现日期显著提前0.8 d。（4）与常规水氮模式相比,减量灌溉、减氮25%处理花前干物质转运量、转运率和花前转运量对籽粒贡献率分别显著提高36.4%、40.1%和28.6%;花前氮素转运量、转运率以及转运量对籽粒的贡献率分别显著提高30.3%、22.0%和42.1%。花后干物质、氮素积累量以及对籽粒的贡献率在2种水肥模式下无差异。【结论】 施氮225 kg·hm^-2、灌溉400 m³·hm^-2的节水减氮模式能有效协调干物质和氮素的积累和转运,提高成熟期籽粒同化物分配比例,实现关中平原夏玉米节水减肥增效的生产目标。     

氮素后移对长江上游机插杂交籼稻库源性状、干物质积累及产量的影响

【目的】探明机插杂交籼稻库源关系、干物质生产对氮素后移的响应及其与产量的关系。【方法】以三系杂交水稻渝香203和渝优7109为材料,设置常规施氮处理N_1、不同氮素后移处理N_2、N_3、N_4和对照处理CK,比较叶面积指数(LAI)、粒叶比、干物质积累及其与产量的关系。【结果】较CK处理,施氮处理提高了有效穗数和穗粒数,产量增加。不同氮素处理产量高低顺序为N_4N_3N_1N_2。较N_1处理,不同氮素后移降低了抽穗期LAI,渝优7109的N_4处理降幅达显著水平。较N_1处理,氮素后移处理(N_4)增加渝香203颖花叶比、实粒叶比和粒重叶比分别为10.2%、25.0%和29.3%,增加渝优7109分别为17.4%、18.5%和19.2%。较N_1处理,氮素后移处理(N_4)花前干物质积累量较低,而花后干物质积累和作物生长速率明显增加,群体花后光合优势明显,生物产量显著提高。【结论】氮素后移处理(N_4)通过适度减小机插杂交籼稻花前物质生产而增加花后作物生长速率和生物产量,提高粒叶比,在一定有效穗基础上增加了每穗粒数,从而增加了产量。     

地膜覆盖、氮肥与密度及其互作对黄土旱塬春玉米氮素吸收、转运及生产效率的影响

【目的】以紧凑型玉米品种先玉335为供试作物,研究地膜覆盖、施氮量、种植密度及其互作对春玉米氮素吸收转运及利用效率的影响,以期为黄土高原半干旱区春玉米高产高效栽培提供理论依据。【方法】2013—2014年春玉米生长季,设置覆盖方式(覆膜和不覆膜)、施氮量(2013年为0、170、200和230 kg N·hm~(-2),2014年为0、170、225和280 kg N·hm~(-2))和种植密度(5.0×10~4、6.5×10~4和8.0×10~4株/hm~2)3个因子,分析不同处理的氮素累积与转运、产量及氮肥生产效率。【结果】地膜覆盖显著增加了玉米吐丝前氮素累积量,促进了吐丝后氮素累积和吐丝前累积氮素的再转移,从而显著提高了籽粒氮素累积量和籽粒产量。覆盖方式与氮肥或密度互作显著影响春玉米氮素吸收、累积和转移。地膜覆盖条件下更多的氮肥(200—230 kg N·hm~(-2))或更高的密度(6.5×10~4—8.0×10~4株/hm~2)投入能有效促进吐丝前储存更多的氮素向籽粒转运,提高吐丝后期氮同化量及其对籽粒的贡献率,从而提高了籽粒氮素累积量;而不覆盖条件下当施氮量超过170 kg N·hm~(-2)或密度超过5.0×104株/hm~2时,吐丝后氮同化量及其对籽粒的贡献显著减少,从而导致吐丝前氮素储备的增加未能有效增加籽粒氮素累积。氮肥与密度互作显著影响氮素累积、吸收和转移。氮肥偏生产力(PFPN)和氮素收获指数(NHI)与吐丝前氮素累积量、氮素转移量、吐丝后氮素累积量及籽粒产量呈正相关,达到了显著水平。从春玉米氮素累积、转移及与产量和氮肥偏生产力关系看,全膜双垄沟播种植技术的合理施氮量为200—230 kg N·hm~(-2)、密度为8.0×10~4株/hm~2,其产量可达13.7—14.6 t·hm~(-2),PFPN可达64.8—68.7 kg·kg~(-1)。【结论】地膜覆盖与适宜的施氮量和种植密度相结合的综合管理实践,有利于促进灌浆期营养器官储存氮向籽粒转移和吐丝后氮同化的协同增加,从而实现高产和高氮肥生产力。     

源库调节对常规粳稻花后营养器官碳水化合物及氮磷钾转运的影响

 【目的】阐明抽穗期源库关系对常规粳稻花后营养器官干物质、非结构性碳水化合物（NSC）和氮、磷、钾矿质元素等转运的影响,明确促进水稻植株养分高效再利用的粒叶比。【方法】以淮稻5号和宁粳3号两个常规粳稻品种为材料进行大田试验,分别于抽穗期选择茎生绿叶6片且开花进程一致的单茎,采用剪叶疏花的方法调节源库关系,将处理后当天每穗颖花数与单茎叶面积的比值定义为粒叶比,测定抽穗至成熟期叶片、茎鞘中干物质、NSC及氮、磷、钾的含量,计算相关物质的转运率,并分析其与粒叶比的关系。【结果】与对照（L₀S₀）相比,剪叶处理（L_1/2S₀）通过提高粒叶比,显著降低了结实率和千粒重,其中淮稻5号分别降低了8.6%-10.5％和19.0%-8.0%,宁粳3号分别降低了9.7%-20.4%和5.7%-12.6%;而疏花处理通过降低粒叶比,显著提高了结实率和千粒重,其中淮稻5号平均提高了3.4%-6.7%和1.2%-18.7%,宁粳3号平均提高了2.0%-4.3%和6.9%-17.3%,同一品种不同疏花处理之间的结实率和千粒重无显著的差异,但年份之间的表现并不一致,2014年水稻季的气候条件更有利于籽粒灌浆充实,其结实率和千粒重及提高幅度普遍高于2013年。剪叶处理显著提高了常规粳稻抽穗至成熟期叶片和茎鞘中干物质、NSC及氮、磷、钾等矿质元素的转运率,两品种间差异较小,不同年份间未表现出实质性的差异;而疏花处理则显著降低了抽穗至成熟期叶片和茎鞘中干物质、NSC及氮、磷、钾等的转运率,且疏花越多降低幅度越大,不同品种和不同年份间未表现出实质性的差异,但叶片和茎鞘干物质、NSC转运对疏花的响应存在根本性区别,随着疏花增多,叶片中干物质和NSC转运率下降,而茎鞘中干物质和NSC转运在表观上出现滞留不外运的现象。进一步分析叶片和茎鞘中干物质、NSC及氮、磷、钾的转运率（y）与抽穗期粒叶比（x）的关系,发现上述指标间均存在y=（a+bx）/x曲线相关关系,在粒叶比较小时,叶片和茎鞘中各种物质的转运率均随粒叶比增大而急剧提高,当粒叶比增大至一定程度后,各种物质的转运率均趋近于潜在最大值,不再随粒叶比的增大而显著提高,不同物质潜在最大转运率虽然不同,但都在粒叶比1.5左右接近这一极限值,且淮稻5号和宁粳3号两个品种之间也未出现明显分异。【结论】相对较高的粒叶比有利于促进常规粳稻花后营养器官干物质和非结构性碳水化合物及氮、磷、钾等的转运,粒叶比与常规粳稻花后营养器官干物质、非结构性碳水化合物、氮、磷、钾等的转运率存在着密切的曲线相关关系,并在粒叶比1.5左右达到近似最大转运率,抽穗期粒叶比1.5左右可作为常规粳稻氮、磷、钾矿质养分高效再利用的品种选育与栽培调控指标。     

秸秆还田量对不同基因型夏玉米产量及干物质转运的影响

【目的】科学客观评价秸秆直接还田的综合效应,对提高秸秆资源利用率、促进农业绿色可持续发展意义重大。本研究在黄淮海冬小麦-夏玉米一年两熟区设置大田定位试验,探究不同基因型夏玉米对秸秆还田量的响应,为该区秸秆还田技术的综合评价和秸秆还田量的优化提供依据。【方法】试验于2017年10月至2018年10月在河南原阳进行,采用裂区试验设计,设置秸秆还田量和基因型两个因素。秸秆还田因素为主区,设置4个秸秆还田量处理,分别为秸秆不还田（S0）、半量秸秆还田（S1）、全量秸秆还田（S2）和倍量秸秆还田（S3）;基因型为副区,供试品种分别为浚单20（XD20）和郑单958（ZD958）。分析2个品种在不同秸秆还田量处理下叶面积指数（LAI）、干物质积累与转运、产量性状的差异。【结果】与秸秆不还田处理相比,秸秆还田能维持玉米花后较高的叶面积指数,且基因型与秸秆还田量间存在显著的交互作用。玉米开花期,XD20和ZD958的LAI均随秸秆还田量的增加而增加,在S3处理下最高。玉米成熟期,XD20和ZD958的LAI降幅随秸秆还田量增加而呈先降后升的趋势,XD20在S1处理下最低,ZD958在S2处理下最低;且2个品种成熟期LAI随秸秆还田量增加呈先升后降的趋势,XD20在S1处理下最高,ZD958在S2处理下最高。花后较高的叶面积指数有利于玉米花后维持较高的干物质生产能力,从而显著提高花后干物质积累量,优化干物质积累与分配特性。基因型和秸秆还田量互作显著影响花前营养器官的干物质转运量（DMR）和转运率（DMRE）、花前干物质转运对籽粒干物质积累贡献率（DMRCG）、花后干物质积累量（DMAA）及其对籽粒干物质积累贡献率（DMAACG）。随秸秆还田量增加,XD20花前营养器官（茎鞘+叶片）的DMR、DMRE和DMRCG呈先降后升趋势,均在S1处理下最低,而花后DMAA和DMAACG则呈先升后降趋势,均在S1处理下达到最高值;ZD958花前营养器官（茎鞘+叶片）的DMR、DMRE和DMRCG以及花后DMAA均呈先升后降趋势,均在S2处理最高。玉米花后干物质积累量的增加,有利于增加粒重,进而提高籽粒产量。与S0处理相比,S1、S2和S3处理均提高了玉米籽粒产量,但玉米籽粒产量并未随着还田量的增加而持续增加;XD20在S1处理下2年籽粒产量最高,2年平均高于其他处理3.5%—17.7%,ZD958在S2处理下2年籽粒产量最高,2年平均高于其他处理0.4%—16.8%。【结论】在黄淮海冬小麦-夏玉米一年两熟潮土区,适量秸秆还田可延缓玉米生育后期叶片衰老进程,优化玉米干物质积累与分配特性,提高花后干物质积累量,增加粒重,进而提高玉米籽粒产量。但不同基因型玉米对秸秆还田量的响应有很大差异,在推广秸秆还田时,不仅要考虑秸秆还田量,还要考虑作物遗传因素对秸秆还田效应的影响。     

高产春玉米源库特征及其关系

【目的】明确高产春玉米（15 000 kg•hm-2）的源库特征及其数量关系,揭示玉米不同密度对源、库及其产量的调控规律。【方法】在新疆、宁夏具有相似气候特征的玉米高产区共设置4个试验点（新疆农四师71团、新疆农六师奇台农场、宁夏大学试验农场、宁夏同心县）,按照统一的栽培管理措施,以广适、耐密、高产品种郑单958为试材,设12个密度处理（从1.5万—18万株/hm2）以创造不同源库类型和产量水平,研究高产（15 000 kg•hm-2及以上）玉米的物质生产特征、最大叶面积指数（LAI）、光合势、单株粒重、单穗粒数、收获指数和粒叶比等源库特征及其相互关系。【结果】高产玉米干物质积累量与籽粒产量呈二次函数关系,15 000 kg•hm-2以上玉米干物质积累量为24 937—54 895 kg•hm-2,19 270 kg•hm-2（最高单产）玉米干物质积累量为37 417 kg•hm-2,其中吐丝前占44.31%,吐丝后占55.69%;高产玉米产量与最大LAI、光合势均呈二次函数关系,15 000 kg•hm-2以上玉米最大LAI为3.9—11.4,光合势为113 401—502 703 m2•d,最高单产玉米最大LAI为6.68,光合势为348 142 m2•d;产量与单株穗重呈极显著负相关（r=0.7188**）,15 000 kg•hm-2以上的玉米,单株穗重为95.5—289.6 g,穗粒数为366.6—545.9粒,千粒重为232.6—388.6 g,最高产量玉米单株穗重平均为169 g,穗粒数为469粒,千粒重为361.0 g;产量与穗粒数、千粒重均呈二次函数关系;高产玉米产量与收获指数呈二次函数关系,15 000 kg•hm-2以上玉米收获指数为31.5%—61.9%,最高单产玉米收获指数为51.5%,产量与粒数/叶面积和粒数/叶干重相关不显著（r粒数/叶面积=0.1520,r粒数/叶干重=0.2577）,而与粒重/叶干重极显著相关（r=0.5847**）,两者呈二次曲线关系,15 000 kg•hm-2以上高产玉米,粒重/叶重为1.1—7.13,粒重/叶面积为149.4—506.5 g•m-2,最高产量时的粒叶比为5.39和366.4 g•m-2。【结论】不同产量水平玉米物质积累量、光合势、吐丝前、吐丝后物质积累和吐丝前、吐丝后光合势比例均有差异,产量越高,对吐丝前干物质积累量要求越高,吐丝后光合势比例也越高;郑单958类型的品种在低密度下源不足是产量的主要限制因子,此时增密能够增产,而增产的主要机制是叶源的增加;高密度下源、库同时增加但增加比例不同导致的库相对不足是产量的主要限制因子,此时提高结实率和增加粒重等扩库措施是增产的主要机制。     

不同品种（系）小豆花后干物质积累与转运特性

【目的】探讨不同品种小豆地上部各器官的干物质积累、分配与转运规律。【方法】2008-2009年,以高产小豆品种(系)"2000-75"、"冀红9218"和低产小豆品种(系)"红宝1号"、"湾选1号"为材料,研究小豆开花至成熟期植株茎秆、叶片、幼壳、籽粒等的干物质积累特性。【结果】小豆开花后,植株地上部干物质和籽粒干物质积累均呈近"S"型变化趋势,花后7～14d是生物产量和籽粒产量形成的关键时期,高产品种"2000-75"和"冀红9218"地上部干物质和籽粒干物质积累速率明显较低产品种"湾选1号"和"红宝1号"快;主茎上部开花节位叶片是籽粒充实的主要源器官,其转运率高达17.23%～22.31%,对籽粒产量的贡献率最大。不同品种小豆间干物质积累和转运能力差异显著,高产品种"2000-75"和"冀红9218"各器官干物质积累和转运能力强,尤其是主茎上部开花节位叶片干物质积累较多,为后期产量形成奠定了基础。【结论】在小豆生产实践中,提高籽粒产量的关键是选用库容大的多荚、大粒型品种;加强花后田间管理,以延缓主茎开花节位叶片衰老;采用去除无效分枝等措施,增强源库间的物质运输与分配。     

密植与氮肥用量对不同耐密型夏玉米品种产量及氮素利用效率的影响

【目的】探究密度与氮肥用量对不同耐密型夏玉米品种籽粒产量及氮素利用效率的影响。【方法】以稀植大穗型品种鲁单981(LD981)和紧凑耐密型品种郑单958(ZD958)为供试材料,设置52 500和82 500株/hm~2两个种植密度,同时设置0、90、180、270和360 kg·hm~(-2) 5个施氮水平,研究密度与氮肥用量对不同耐密型夏玉米品种单株及群体干物质积累特性、氮素转运效率、氮素利用效率、产量及其构成因素的影响。【结果】增加种植密度,相同施氮水平处理的千粒重和穗粒数显著降低,单位面积穗数、空秆率、倒伏率显著提高,不耐密品种空秆率、倒伏率增加更显著。其中,ZD958与LD981各施氮处理的平均千粒重、穗粒数分别降低6.24%、6.77%和7.52%、18.09%,LD981空秆率、倒伏率高达17.0%、27.6%,显著高于ZD958。高密度条件下,籽粒产量随施氮量增加而增加,施氮270和360 kg·hm~(-2)处理的产量差异不显著;低密度条件下,随施氮量增加,籽粒产量先上升后下降,施氮量270 kg·hm~(-2)处理产量达到最大值。增加种植密度,夏玉米单株干物质积累量呈降低趋势,群体干物质积累量呈增加的趋势。随施氮量增加,单株和群体干物质积累量均显著增加,花后干物质贡献率呈上升趋势。相同氮素水平下,高密度处理显著提高夏玉米总氮素积累量、氮素转运量及其对籽粒的贡献率。增加种植密度,ZD958和LD981各施氮处理的平均总氮素积累量、氮肥农学利用率、氮肥利用率分别增加15.94%、39.01%、26.22%和1.96%、5.79%、14.92%。相同种植密度水平下,总氮素积累量和花后氮素同化量随施氮量增加呈上升趋势,而氮肥农学效率、氮肥利用率和氮肥偏生产力呈下降趋势。增加种植密度,营养器官氮素转运量和氮素转运对籽粒的贡献率显著增加。高密度种植条件下,氮素转运效率及贡献率随施氮量增加而增加,而低密度种植条件下,随施氮量增加而降低。【结论】本试验条件下,增密施氮显著提高不同耐密型夏玉米干物质积累量,但密度对籽粒产量的影响,品种间差异显著。增密后,LD981籽粒产量增加不显著,ZD958籽粒产量显著提高。高密度条件下,增加施氮量,不同耐密型玉米籽粒产量均显著增加,而LD981空秆率、倒伏率显著提高,是限制LD981籽粒产量提高的主要原因。增密显著提高不同耐密型玉米氮素利用率,提高营养器官氮素转运量;增加种植密度,ZD958花后氮素同化量增加,LD981则降低。施氮降低了植株氮素利用效率,但可以提高高密度条件下植株氮素吸收量,提高花后氮素同化量。增密与施氮相结合,有利于耐密型玉米产量与氮肥利用率协同提高。综合考虑产量和氮效率两方面,ZD958适宜种植密度为82 500株/hm~2,施氮量为270 kg·hm~(-2);LD981适宜种植密度为52 500株/hm~2,施氮量为180 kg·hm~(-2)。     

不同生态区环境下春小麦干物质积累及产量形成分析

【目的】研究新疆北疆不同生态区对春小麦干物质积累和产量形成的影响，为制定育种目标和实现春小麦高产优质提供参考。【方法】采用二因素试验设计，在新疆北疆奇台、木垒及塔城3个生态区种植新春44号、新春37号、新春48号、新春26号、宁春16号5个品种，研究不同生态区对春小麦叶面积指数、干物质积累和分配、产量构成因素及产量的影响。【结果】春小麦叶面积指数、营养生长阶段和生殖生长阶段干物质积累、籽粒灌浆库容量及产量表现为奇台最大。奇台各品种春小麦营养生长阶段干物质积累、生殖生长阶段干物质积累、籽粒灌浆库容量及产量分别比木垒提高26.73%、32.20%、11.66%和45.87%,较塔城提高21.33%、17.29%、1.17%和17.58%;灌浆速率为奇台最小，塔城次之、木垒最大。在奇台生态条件下，新春37号产量较其他品种高出0.92%～8.25%;在木垒生态条件下，新春37号产量较其他品种高6.14%～19.52%;在塔城生态条件下，新春44号产量较其他品种增大4.12%～19.64%。【结论】奇台生态区最适宜春小麦种植，奇台和木垒生态区宜种植新春37号，塔城生态区宜种植新春44号。     

优化氮素与品种匹配可协同提高盐碱地夏玉米产量和氮肥利用率

【目的】 明确不同耐盐碱型夏玉米品种产量形成及氮素利用特征,挖掘盐碱地玉米氮素高效利用的生物学潜力。【方法】 以耐盐型玉米品种登海605、鲁单818和不耐盐型玉米品种鲁单981、连胜188为供试材料,在不同施氮水平下（0、180和360 kg·hm^-2,记作N0、N1和N2）,系统研究了施氮对不同耐盐碱类型玉米品种物质积累、氮素积累、氮素分配与利用效率及产量形成的影响,并分析了氮肥水平和品种间的互作效应。【结果】施用氮肥可显著提高盐碱地夏玉米籽粒产量,高氮水平下能够提高不耐盐型玉米品种产量潜力。与N1处理相比,N2处理下耐盐型玉米品种产量无显著变化,不耐盐品种LD981和LS188 2年平均显著增产9.93%和16.31%,各品种氮肥偏生产力（NPFP）、氮肥农学效率（NAE）和氮肥利用率（NUE）均显著降低。互作效应分析表明,产量及其构成因素的差异是由品种、氮肥水平及品种和氮肥水平之间的互作效应共同作用的结果。不同氮肥水平下,耐盐型品种比不耐盐品种分别增产7.78%—27.63%（N0）、7.40%—24.87%（N1）和0.32%—9.55%（N2）;氮肥利用效率（NUE）分别提高26.65%—48.28%（N1）和1.20%—24.87%（N2）。【结论】耐盐型品种较不耐盐型品种具有较高的物质生产和氮素吸收利用能力,在低氮下具有较高的产量优势,而不耐盐型品种在高氮水平下有利于产量的发挥。施氮量、品种及其互作效应通过影响干物质积累量、产量和氮素吸收转运影响氮肥利用效率,优化氮肥供应与品种匹配,能够实现盐碱地玉米产量与氮肥利用效率的协同提高。     

氮素水平对萝卜干物质累积特征及源库活性的影响

【目的】了解不同氮素供应水平对萝卜干物质累积特征及源库活性的影响,为萝卜生产的最佳氮肥管理提供理论依据。【方法】采用田间小区试验方法,以冀西北高寒半干旱区的萝卜主产区张家口市尚义县为研究区域,以当地主栽萝卜品种春雷为供试材料,设置0（N0）、84（N1）、126（N2）、168（N3）、252（N4）、和336（N5）kg·hm^-2 共6个施氮水平,分析不同施氮水平下萝卜干物质累积特征和源库活性的差异。【结果】在当地土壤肥力条件下,与未施氮处理相比,氮肥的施用可显著提高萝卜产量达35.69%-64.59%;苗期、莲座期、膨大期和成熟期总干物质累积量分别增加29.15%-94.85%、10.73%-101.31%、22.86%-33.57%和30.33%-66.47%,不同施氮水平之间的萝卜产量及干物质累积量总体表现出随施氮量的增加先增加后降低的趋势。对适宜施氮量有利于萝卜产量和干物质累积的主要原因进行分析,发现适宜的氮素供应水平下总干物质和肉质根干物质的快速累积持续期延长,最大累积速率提高,肉质根最大干物质累积速率和总干物质快速累积出现的时间提前;同时萝卜生育前期的库活性以及叶片的干物质累积速率提高,而且整个生育期的源活性、整株及肉质根的干物质累积速率也保持了明显优势。【结论】适宜的氮素供应可以有效地协调萝卜干物质的累积特征参数与源库活性的关系,从而影响萝卜干物质的累积,并最终影响肉质根的产量。     

新疆不同耐密型玉米品种光合性能及产量构成特征的研究

[目的]研究滴灌条件下不同耐密型玉米品种光合性能及产量构成特征,为新疆玉米大面积高产栽培提供理论支持.[方法]在新疆气候生态条件下,选择5个不同耐密型玉米品种,在3个种植密度条件下探讨各处理群体冠层光合性能指标、干物质积累及其产量构成的特征.[结果]耐密型品种中单909叶面积指数(LAI)大小适宜,LAI到达峰值的时间较早,抽雄前与灌浆后LAI变化速率较小;花后光合势的比例、净同化率较高,粒叶比较大,总干物质和生殖器官干物质积累时间较长,高密度下收获株穗数和产量较高;稀植大穗型品种中单808虽然叶面积指数、光合势均较高、植株干物质积累量大,但花后光合势所占比例、净同化率和粒叶比均随密度增加显著降低.在高密度条件下(13.5×104株/hm2),群体收获穗数及穗粒重显著降低,严重制约了产量的进一步提高.[结论]在新疆干旱气候生态条件下,利用膜下滴灌技术,充分利用丰富的光照资源优势,选用冠层光合性能强的耐密型玉米品种,通过增加种植密度,挖掘品种自身的高产潜力,最终实现大面积丰产稳产.     

陕西灌区高产春玉米物质生产与氮素积累特性

【目的】探明陕西灌区高产春玉米栽培下干物质积累和氮素吸收的动态特征,为陕西春玉米高产栽培技术提供理论依据。【方法】以高产玉米品种陕单609为材料,设置普通大田栽培、高产栽培和超高产栽培3个栽培处理,于2013—2015年在陕西灌溉春玉米试验站进行试验,研究分析玉米产量等级群体的干物质积累、氮素吸收、叶面积指数与SPAD值、产量构成特性。【结果】普通大田栽培、高产栽培和超高产栽培下玉米籽粒平均产量分别为11.1、13.1和16.1 t·hm~(-2),与普通大田栽培(对照)比,高产栽培和超高产栽培下籽粒产量增加18.0%和45.1%;穗粒数和千粒重低于对照,而单位面积穗数极显著高于对照,单位面积较多穗数,是玉米高产潜力的关键。高产栽培和超高产栽培下群体收获指数也显著高于普通大田栽培。高产和超高产栽培群体干物质和氮素积累量较对照增加18.5%、41.8%和20.5%、24.5%。春玉米吐丝后,高产和超高产栽培群体干物质量对籽粒产量贡献率较对照提高10.0%和20.1%;氮素积累量对籽粒氮贡献率较对照提高30.2%和61.6%。相关分析显示,干物质量和氮素积累量与籽粒产量呈极显著正相关(r=0.998;r=0.927)。春玉米花后,高产栽培和超高产栽培下叶面积指数和SPAD值显著高于普通大田。【结论】与普通大田栽培和高产栽培相比,超高产栽培显著提高了春玉米吐丝后生物量积累和氮素积累量,及其对籽粒的贡献率。维持叶片较强的光合生产能力,是其实现春玉米高产的生理基础。在陕西灌区春玉米生产中,在筛选耐密品种的基础上增加种植密度、强化氮肥分次追施,保证高产玉米吐丝后期对氮素的需求,实现春玉米高产。     

长江中下游地区常规中熟粳稻氮效率综合评价及高产氮高效品种筛选

【目的】对长江中下游地区常规中熟粳稻品种（系）的氮素吸收利用效率进行综合评价,以期筛选出高产氮高效的粳稻品种（系）,为该地区高产氮高效品种的选育与生产应用提供参考。【方法】以长江中下游地区105份（2017年90份,2018年105份）常规中熟粳稻品种（系）为试验材料,设置施氮肥和不施氮肥2个处理,成熟期测定各品种（系）的产量、干物质积累、氮素吸收利用效率等指标。以氮肥回收效率、氮肥农学利用率、氮素生理利用率、氮素籽粒生产效率、氮素干物质生产效率5项指标作为氮吸收与利用效率评价指标,通过熵权模糊隶属函数法得到各品种（系）的氮效率综合值,然后基于氮效率综合值和产量计算产量-氮效率综合指数,并采用系统聚类方法基于产量-氮效率综合指数对供试品种（系）进行产量氮效率类型划分。【结果】供试品种（系）被划分为3个类型,其中类型Ⅰ的产量、氮肥回收效率、氮肥农学利用率、氮素生理利用率、氮素籽粒生产效率、氮素干物质生产效率在3个类型间均为最高,而类型Ⅲ的均为最低,说明类型Ⅰ为高产氮高效类型,类型Ⅲ为低产氮低效类型。根据筛选结果,2017年和2018年分别有23个和27个品种(系)被划分为高产氮高效型类型,其中南粳5718、南粳9108、宁粳7号、泗稻15号、扬粳239等19个品种（系）表现稳定,2年均被划分为高产氮高效类型。高产氮高效类型（类型Ⅰ）的茎干重、叶干重、穗干重、总干重、穗粒数、穗吸氮量、总吸氮量均显著高于类型Ⅱ和类型Ⅲ。【结论】初步筛选出了南粳5718、南粳9108、宁粳7号、泗稻15号等高产氮高效类型品种（系）。与低产氮低效类型相比,高产氮高效类型品种（系）主要表现出地上部生物量大、穗粒数多、总吸氮量高,特别是穗吸氮量高等特征。上述研究结果可以为长江中下游地区高产氮高效常规中熟粳稻品种选择提供参考,同时也可为产量与氮效率协同机理研究提供材料。     

中国不同年代玉米单交种及其亲本主要性状演变 对密度的响应

【目的】探讨中国不同年代玉米主要性状的演变规律及其对密度的响应,为玉米品种的遗传改良提供理论依据。【方法】选择中国1960s、1980s、2000s 3个年代在生产中大面积推广应用的玉米单交种及其亲本为试验材料,比较分析了遗传改良过程中玉米单交种及其亲本主要性状的演变特征。【结果】随着年代的更替,不同时期玉米单交种及其亲本的籽粒产量均显著提高,其中2000s单交种相比1980s和1960s平均提高25.7%和35.8%,而其亲本提高了16.3%和29.7%,百粒重明显增加,但杂种优势指数差异不显著。不同年代玉米随年代更替株高、穗位高以及穗位高/株高变化不明显,而植株茎粗增大,叶向值显著升高,植株形态耐密抗倒明显增强。当代品种及其亲本的干物质积累量、花后物质/总干重、收获指数均明显高于1980s和1960s品系,高密度条件下当代品系的光合生产能力（平均叶面积指数、叶绿素含量和平均净光合速率）具有明显优势。高密度条件下当代品种具有较高的粒叶比,且单位叶面积指数可以获得较高的籽粒产量。相关性分析表明,籽粒产量与百粒重、穗粒重、茎粗、叶向值等形态性状显著正相关,与株高、穗位高和穗位高/株高相关性不显著,而与生物量、花后物质比例以及平均净光合速率呈显著正相关;单交种的粒叶比和单位叶面积获得的籽粒产量与其产量呈极显著正相关,而其亲本中二者与籽粒产量相关性不显著。表明高产玉米群体的生理耐密性得到明显改善。【结论】中国玉米品种的遗传改良过程中,籽粒产量的提高是其植株形态改良和生理耐密性协同提高的结果。     

长期覆膜和施用有机肥对黄土高原春玉米产量和品质的效应

【目的】通过田间定位试验探究长期覆膜和施用有机肥对春玉米产量、品质、干物质累积和氮素吸收的影响。【方法】长期定位试验在中国科学院水利部水土保持研究所长武黄土高原农业生态试验站开展。试验设4个处理：覆膜,不施氮,作为对照(F);不覆膜,施氮225 kg·hm^-2(N);覆膜,施氮225 kg·hm^-2(FN);覆膜,施氮225 kg·hm^-2,并施有机肥(FSN)。2020和2021年在玉米吐丝期(R1)和收获期(R6)分别采集植株样品,测定植株生物量,并按器官分类测定不同部位的氮含量,收获期测定玉米籽粒粗蛋白、粗脂肪和粗淀粉含量。【结果】(1)施氮条件下覆膜显著提高春玉米产量,覆膜条件下增施有机肥能使产量进一步提高。不覆膜施氮处理与对照相比增产106%—176%,覆膜处理在此基础上产量增加21%—75%,在覆膜条件下增施有机肥后进一步增产6%—8%。(2)施氮条件下覆膜显著提高春玉米干物质累积和氮素吸收,施用有机肥后二者进一步得到提高。(3)不覆膜施氮处理的粗蛋白含量为8.67%—8.94%,施氮条件下覆膜使粗蛋白含量提...     

超高产夏玉米植株氮素积累特征及一次性施肥效果研究

 【目的】探讨实现超高产夏玉米(≥12 000 kg?hm-2)简化、高产和高效施肥技术。【方法】2007年和2008年在河南省浚县通过大田试验研究了超高产夏玉米植株氮素吸收、分配和积累特性及具有知识产权的缓/控释氮肥施用效果。【结果】拔节期至大喇叭口期和吐丝期至灌浆中期是超高产夏玉米两个氮素吸收关键时期,从出苗到吐丝期,叶片是氮素的分配中心,吐丝期以后,籽粒/果穗成为氮素的分配中心;吐丝后超高产夏玉米氮素吸收积累量占总积累量的40%—48%,生育后期土壤充足供氮促进夏玉米对氮素的吸收利用保证籽粒灌浆,对实现超高产至关重要。苗期一次性施用缓/控释氮肥的植株氮素积累量比常规2次施氮提高了6%—7%,产量提高了3%—4%,氮肥利用率提高了5个百分点,氮肥农学效率提高了1.26—1.59 kg?kg-1。【结论】施用缓/控释氮肥有利于超高产夏玉米生育后期氮素吸收利用,实现了超高产夏玉米的一次性施肥,增产显著且省工高效。     

人工合成小麦衍生品种的物质积累、冠层结构及群体光合特性

【目的】人工合成六倍体小麦（synthetic hexaploid wheat,SHW）具有较强的抗逆能力和高产潜力,研究SHW衍生品种的物质积累与分配、冠层结构与光合特性,为区域小麦遗传改良和产量提升奠定基础。【方法】2011-2013年在四川广汉市选择3个SHW衍生品种和5个非SHW衍生品种（普通小麦品种）,测定主要生育阶段的物质积累与分配、开花灌浆阶段的冠层结构与光合参数。【结果】联合方差分析表明,产量和主要农艺性状均存在显著的年际、品种及其互作效应,且年际效应大于品种与互作效应。SHW衍生品种3年平均产量9 163 kg•hm-2、19 133粒/m2、千粒重47.5 g,分别比普通小麦品种高12.31%、5.31%和7.95%;其干物质积累速率,尤其是生育前期的干物质积累速率明显高于普通小麦品种,如播种-分蘖、分蘖-拔节的干物质积累速率分别比普通小麦品种高18.66%和20.46%,相应地主要生育阶段的干物质积累量、干物质转移量和转移贡献率也高于普通小麦品种。成熟期SHW衍生品种的叶片、穗轴（颖壳）、茎鞘干物质占成穗茎总干重的比例分别比普通小麦品种低15.46%、7.14%和2.65%。SHW衍生品种植株中等偏高,但上部叶片短而宽,株型相对紧凑;开花期参试品种之间冠层分析仪参数没有显著差异,但SHW衍生品种在灌浆中期的太阳直接辐射透过系数较低,而消光系数较高。SHW衍生品种的群体光合速率较高,而旗叶光合速率优势不明显。籽粒产量与粒数/m2、花后叶片SAPD、灌浆中期群体光合速率、消光系数等性状呈极显著正相关。【结论】参试的SHW衍生品种株型相对紧凑、前期物质积累较快,成熟后非籽粒器官干物质分配比例较低,花后冠层叶片持绿期较长、群体光合效率较高,粒数与粒重协调、增产明显。     

吐丝前高温胁迫对不同耐热型夏玉米产量及穗发育特征的影响

【目的】吐丝前高温是影响玉米雌雄穗发育的重要因素之一,对玉米产量形成至关重要。探明吐丝前高温胁迫对玉米产量及雌雄穗发育进程的影响,为玉米稳产高产提供保障。【方法】以花粒期耐热型玉米品种郑单958和热敏感型玉米品种联创808为供试材料,采用盆栽试验,在第9片叶展开期至吐丝期,移入人工智能温室进行高温胁迫（最高温度/最低温度为40/30℃）,对照的最高温度/最低温度为35/25℃,研究高温胁迫对不同耐热型玉米产量、雌雄穗生长发育及外观形态结构、花粉花丝微观结构和光合特性的影响。【结果】第9片叶展开期至吐丝期高温胁迫显著降低了夏玉米穗长、行粒数、穗粒数和粒重,进而导致产量显著下降。与对照相比,高温胁迫下郑单958和联创808行粒数分别降低22.21%和24.59%,穗粒数分别降低29.85%和27.80%,千粒重分别降低24.04%和17.47%,导致籽粒产量分别降低44.98%和40.88%,差异均达显著水平。高温胁迫抑制了2个玉米品种雌雄穗发育,雌、雄穗干重和雌穗长度显著降低,光合性能显著降低,开花吐丝间隔期（ASI）拉长。高温胁迫后,郑单958和联创808吐丝期雄穗干重分别降低39.42%和15.60%,雌穗干重分别降低22.50%和15.56%,穗位叶净光合速率分别降低48.70%和56.48%,开花吐丝间隔期（ASI）分别达7 d和6 d,雌穗吐丝时间推迟是ASI拉长的主要原因。高温胁迫对玉米花粉及花丝表面超微结构均产生了明显影响,2个玉米品种花粉粒表面均出现干缩褶皱,外壳出现网状纹突起,萌发孔内陷;玉米花丝表面褶皱,花丝毛数明显降低,且存在的花丝毛几乎全部倒伏于花丝表面上,造成花丝接受花粉面积减少,且郑单958花粉花丝受损程度明显重于联创808。【结论】第9片叶展开期至吐丝期高温胁迫,对耐热型品种郑单958的产量形成、光合特性和雌雄穗发育的影响均高于热敏感型品种联创808。第9片叶展开期至吐丝期高温胁迫导致粉花丝微观形态受损,抑制雌雄穗发育,显著降低玉米光合能力,使得穗粒数和粒重减少,籽粒产量显著降低。因此,生产中适宜玉米品种的选用需参考不同区域高温逆境易发生阶段来确定。