冀西北玉米源库特性及产量比较研究

目的：以4个玉米品种为试验材料,比较研究高产玉米源库特征及产量关系。方法测定不同生育时期叶面积指数、叶绿素和胚乳细胞数的变化。结果群体条件下高产品种先玉335和郑单958的叶面积指数和胚乳细胞数均高于普通品种,而高产玉米先玉335和郑单958在高密度下和普通玉米叶绿素含量接近,但果、穗、叶、叶肉细胞中三、四环以上的细胞所占比例大;品种粒叶比由高到低的顺序是：超高产先玉335＞郑单958＞长城799＞张玉117,超高产先玉335和普通品种张玉117粒叶比差异极显著（P≤0.01）;4个品种茎鞘物质输出率差异极显著（P≤0.01）,由低到高的顺序是超高产先玉335＜郑单958＜长城799＜张玉117。结论试验条件下,从源库特征上比较,高产先玉335和郑单958属较典型的源库互作型,适宜在冀西北地区种植。     

超高产玉米灌浆速率与干物质积累特性研究

以2个超高产玉米品种先玉335、郑单958为试材,以长城799和通吉100普通玉米品种为对照,测定不同生育时期灌浆速率、干物质积累与分配的变化.结果表明:超高产玉米品种的籽粒灌浆速率高值持续期显著高于对照品种;群体干物质积累速率和最终积累量都表现出先玉335高于郑单958高于长城799和通吉100;超高产玉米品种的苞叶和茎鞘中干物质向籽粒运转率较高,茎鞘中积累的干物质对玉米籽粒的贡献率最大.     

冀西北玉米源库关系的比较研究

目的研究冀西北玉米的库、源关系。方法相同环境和栽培条件下种植2个紧凑型品种——先玉335、郑单958和2个平展型品种——长城799、张玉117,在产量形成过程中对4种玉米的源、库协调关系进行比较研究。结果群体条件下超高产品种先玉335和郑单958的叶面积指数和光合势均高于普通品种,开花后群体叶面积指数和光合势增大,而且花后光合势与产量之间存在极显著的正相关(r=0.988**)。结论提高玉米产量的关键是提高开花后群体光合势,即在较高的叶面积指数的基础上,进一步延长叶片的功能期,有利于库容的扩大和充实,从而获得高产。     

低氮胁迫对玉米产量的影响

本试验研究了在低氮胁迫条件下超高产玉米品种先玉335、郑单958,普通高产玉米品种长城799、农大364的产量关系,各品种均随着施氮量的增加而增加,各产量因素及产量也随之增加,在N2水平下各品种产量达到最大值,可见多施氮肥对玉米增产有一定的促进作用。各品种产量关系表现为:N0水平下表现为郑单958农大364先玉335长城799;N1水平下表现为郑单958先玉335长城799农大364;N2水平下表现为先玉335郑单958长城799农大364。     

冀西北地区超高产玉米与普通玉米源库特征及其关系

以4个玉米品种为试验材料,采用田间小区试验方法比较研究了超高产玉米和普通玉米源库的特征及其关系.结果表明:群体条件下超高产品种 "郑单958"和 "纪元1号"的叶面积指数、叶绿素含量、干物质积累量等源特性和穗粒数、百粒质量、穗粒质量、产量、经济系数等库特性均高于两个普通品种;表征源库关系的茎鞘物质输出率郑单958<纪元1号<张玉1号<四单19,4个品种茎鞘物质输出率差异显著(P<0.005);粒叶比郑单958>纪元1号>张玉1号>四单19,超高产郑单958与普通品种四单19粒叶比差异极显著;本试验条件下,超高产品种郑单958和纪元1号属源库互作型,适宜在冀西北地区推广获得高产.     

超高产玉米品种叶片保护酶活性及膜脂过氧化作用研究

以超高产玉米品种先玉335、郑单958为试验材料,普通玉米品种长城799、通吉100为对照,研究超高产品种在不同生育时期叶片保护酶活性及膜脂过氧化作用的变化及特点。结果表明:随着叶片的衰老,超高产品种的叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性呈现出先升高后降低的变化趋势,峰值均出现在吐丝期,随后逐渐降低。4个品种比较,超高产品种先玉335和郑单958的保护酶活性显著高于对照品种,而叶绿素(Chl)和丙二醛(MDA)含量显著低于对照品种。种植密度在7.1万株/hm2时产量达13716.3 kg/hm2。超高产玉米品种具有较高的清除活性氧的能力,有利于延缓衰老,促进干物质积累,这是超高产玉米能够获得高产的重要生理基础。     

不同株型玉米品种冠层结构特性及产量的比较

［目的］为建立高效的玉米光合生产体系提供参考。［方法］采用紧凑型玉米（先玉335和郑单958）与平展型玉米品种（长城799和通吉100）为材料,通过田间试验,解析紧凑型玉米群体的冠层结构特性,比较不同株型玉米品种的产量。［结果］先玉335和郑单958茎叶夹角表现为：下层叶〉中层叶〉上层叶,长城799和通吉100茎叶夹角表现为：中层叶〉下层叶〉上层叶。紧凑型玉米品种上部茎叶夹角小,群体透光率较好,有利于增加叶面积指数;下部茎叶夹角相对较大,可充分利用光能;生育后期具有较高的叶面积指数和较强的生理活性,能够充分利用生育后期的光能资源,延长灌浆期,从而制造更多的干物质,为高产奠定基础。先玉335的产量最高,为13 716.3 kg/hm^2,紧凑型玉米品种与平展型玉米品种产量之间存在着显著差异。［结论］为探索合理的群体布局及保证玉米高产提供了理论依据。     

超高产玉米叶面积及地上部干物质积累与分配

以超高产玉米先玉335及郑单958和普通玉米长城799为试验材料,在自然条件下,研究了不同生育时期叶面积及干物质积累与分配.结果表明,玉米植株干物质积累与生育进程的关系呈S型生长曲线;在群体干物质积累速率和最终积累量都表现出先玉335高于郑单958及长城799的趋势.苞叶和茎鞘中干物质向籽粒运转率较高,茎鞘中积累的干物质对玉米籽粒的贡献率最大.在功能上,高产玉米先玉335叶片长成以后叶片的光合作用和持续时间均高于长城799,长城799大,这对乳熟期获取较大的生物产量和提高籽粒产量有很大的作用.     

超高产玉米籽粒的灌浆特性

以2个超高产玉米品种和2个普通玉米品种为试材，采用Richard生长分析法和细胞计数法，研究籽粒灌浆过程中籽粒增重与胚乳细胞增殖的关系以及灌浆持续期和灌浆速率与粒重的关系。结果表明：籽粒平均灌浆速率和最大灌浆速率是影响同一品种粒重的2个主要因素；其次，灌浆持续期长短是影响不同品种粒重的1个主要因素，而且胚乳细胞数与灌浆速率和灌浆持续期均呈极显著相关（r12=0．9717，r13=0．9897）。4个品种的胚乳细胞数目由高到低的总趋势为超高产先玉335〉郑单958〉普通品种长城799〉通吉100，这表明胚乳细胞数的不同是引起粒重不同的主要因素。     

从郑单958和先玉335年份间产量博弈探讨冀南地区夏玉米杂交种模式选择

为探讨如何进一步提高玉米产量,改进冀中南夏玉米杂交种模式,以该区域玉米主栽品种郑单958和先玉335多年产量变化为依据,对2类杂优模式进行了研究。结果表明:一般中低产年份郑单958产量先玉335,而高产年份则是先玉335产量郑单958;先玉335和郑单958产量与穗行数相关性均较小,与行粒数和千粒重相关性均较大,其中先玉335产量与行粒数相关性最大,而郑单958产量与千粒重相关性最大。两大玉米杂交种模式在冀中南地区均存在改进空间,其中提高郑单958模式的产量潜力,或创新类似模式是当前冀中南区域玉米育种的一个重要方向。     

不同氮水平下超高产玉米品种的产量性状分析

采用相关分析、通径分析方法对8个超高产玉米杂交种穗部性状与产量的关系进行了分析,结果表明,在高氮条件下(474kg/hm2),穗部各性状对玉米产量的作用依次为行粒数>百粒重>穗行数,保证吐丝期具有较高的生物量和叶绿素含量。在低氮条件下,应注重选育穗粒数多、百粒重大、吐丝期叶绿素和灌浆期生物量高的耐低氮品种(郑单958)。金山27和先玉335是高氮高效型品种,高氮水平下金山27产量较低氮水平下高68.18%,先玉335产量在高氮水平下比低氮水平增加90.40%,可在高氮水平下加以利用,郑单958在低氮水平下产量高于高氮水平,是低氮高效型品种。     

播期对玉米干物质积累转运和籽粒灌浆特性的影响

以郑单958和京单58为试验材料,设置春播(5月14日播种)和夏播(6月13日播种)2个播期处理,研究播期对玉米干物质转运和籽粒灌浆特性的影响。结果表明:春播条件下,两品种的粒重、茎鞘、叶片干物质转运率及产量均高于夏播。京单58茎鞘干物质向籽粒的转运能力、粒重及产量均高于郑单958;其中,郑单958和京单58的百粒重分别较夏播高17.2%和15.1%;京单58(42.4 g)比郑单958(35.0 g)高20.9%;夏播条件下郑单958和京单58达到最大灌浆速率的时间(Tmax)较春播分别缩短了5.4 d和3.2 d。京单58的灌浆持续期(P)略短,但灌浆起始势(R0)和最大灌浆速率(Gmax)高于郑单958;粒重与灌浆期平均气温呈显著正相关(相关系数分别为0.78*),与Gmax和R0均呈极显著正相关(相关系数分别为0.91**和0.93**)。由此说明,播期主要是通过温度条件影响玉米干物质积累、转运及籽粒灌浆特性;茎秆干物质向籽粒中转运速率快、灌浆速率高是京单58在春夏播条件下粒重和产量较高的原因。     

去苞叶对夏玉米籽粒灌浆特性和产量的影响

【目的】在大田试验条件下,设置不同去苞叶处理,研究去苞叶后夏玉米产量、籽粒体积、干重、脱水速率、籽粒灌浆速率以及籽粒黑层出现和乳线消失所需时间的变化,以期明确去苞叶对夏玉米籽粒产量和籽粒灌浆特性的作用。【方法】以先玉335（XY335）、郑单958（ZD958）和登海661（DH661）为试验材料,设置不同去苞叶处理：去苞叶1/4（S1）、去苞叶1/2（S2）和苞叶全去（S3）以及对照（CK）,研究去苞叶对夏玉米产量、籽粒灌浆特性以及籽粒黑层出现和乳线消失所需时间的影响等。【结果】去苞叶后夏玉米产量显著下降,XY335的S1、S2和S3处理的产量较CK分别下降9.45%、13.78%和27.89%,ZD958分别下降10.72%、15.07%和24.75%,DH661分别下降9.31%、16.01%和22.35%,去苞叶数越多,产量下降幅度越大。去苞叶后夏玉米的千粒重和穗粒数等产量构成因素显著下降,S3处理影响最显著,XY335的S3处理千粒重和穗粒数分别下降15.30%和14.87%,ZD958分别下降11.22%和15.24%,DH661分别下降15.10% 和8.55%。此外,去苞叶显著影响夏玉米的籽粒灌浆特性,影响随去苞叶数的增多而显著加剧。去苞叶后籽粒到达最大灌浆速率时的天数（D_max）显著减少,S3处理影响最显著,XY335、ZD958和DH661的S3处理的D_max较CK分别缩短3 d、4 d和3.5 d。去苞叶后灌浆速率最大时的生长量（W_max）和籽粒灌浆活跃期（P）等也均显著降低,且去苞叶数目越多,W_max和P的下降幅度越大,XY335﹑DH661和ZD958的S3处理的Wmax较CK分别下降12.75%、17.78% 和17.12%。XY335﹑DH661和ZD958的S1﹑S2、S3的P较CK分别下降6.22%、9.82%和11.78%,5.39%、8.39%和13.09%,0.17%、2.39%和5.97%。去苞叶后籽粒鲜重和籽粒体积显著下降,籽粒脱水速率显著提高,灌浆时间减少,籽粒乳线消失时间和籽粒黑层出现时间较正常发育的籽粒缩短,S3处理影响最显著,XY335﹑ZD958和 DH661的S3处理的籽粒乳线消失所需时间较CK分别缩短10 d、6 d和4 d,籽粒黑层出现所需时间较CK分别缩短10 d、5 d 和4 d。【结论】去苞叶后灌浆速率最大时的生长量、达最大灌浆速率时的天数和籽粒灌浆活跃期均显著降低,籽粒脱水速率显著提高,导致籽粒灌浆时间缩短,籽粒干物质积累量显著下降,籽粒乳线消失和黑层出现的时间较正常发育籽粒缩短,进而严重影响夏玉米籽粒的正常灌浆,最终导致夏玉米产量显著下降,且其影响程度随去苞叶数目的增加而加剧。     

不同时期高温胁迫对夏玉米物质生产性能及籽粒产量的影响

【目的】黄淮海夏玉米区高温胁迫频发、重发、持续期延长显著影响籽粒产量。本文以不同耐热型玉米品种为材料,探明大喇叭口期（V12）和开花期（VT）高温胁迫对两类品种叶片光合特性、碳同化物积累、分配和籽粒产量的影响。【方法】本研究以耐热型品种郑单958（ZD958）和热敏感型品种先玉335（XY335）为材料,以同时期适宜温度处理（昼32℃12 h/夜22℃12 h）为对照,使用自动控温控湿的高温棚模拟田间自然增温效果,设置V12期、VT期高温胁迫处理（昼38℃12 h/夜28℃12 h）,比较高温胁迫后夏玉米叶面积指数（LAI）、碳代谢酶活性、光合速率、碳同化物积累和分配的动态变化特征,明确夏玉米物质生产性能及籽粒产量对高温胁迫的响应机制。【结果】高温胁迫后,两品种的LAI、碳代谢酶活性、净光合速率和干物质积累量均显著降低,ZD958和XY335的LAI、RuBP羧化酶活性、PEP羧化酶活性、净光合速率和干物质积累量比其对照分别降低了2.98%—4.21%、40.38%—54.46%、16.88%—30.60%、18.14%—25.49%、12.83%—19.38%和3.80%—5.07%、56.56%—76.16%、26.33%—33.66%、22.37%—34.62%、22.07%—26.72%,VT期高温胁迫的降幅大于V12期。高温胁迫后,夏玉米叶片蒸腾速率显著升高,但叶片水分利用效率显著下降。高温下两品种的¹³C同化量均显著降低,V12期高温胁迫后,ZD958和XY335的¹³C同化量分别降低了18.48%和22.82%,籽粒中¹³C同化量占比降低。高温胁迫显著降低穗粒数,千粒重虽有小幅提高,但籽粒产量显著降低。与适宜温度相比,V12期高温胁迫后ZD958穗粒数和产量分别降低了62.53%和45.87%;VT期高温胁迫后穗粒数和产量分别降低了70.53%和66.89%;V12期高温胁迫后XY335穗粒数和产量分别降低了70.50%和62.87%;VT期高温胁迫后分别降低了85.41%和80.61%;VT期高温胁迫降幅大于V12期高温胁迫,XY335的降幅大于ZD958。【结论】高温胁迫降低了夏玉米叶面积指数、叶片RuBP和PEP羧化酶活性,显著降低叶片光合速率和干物质生产性能。高温下穗粒数显著减少,抑制了碳同化物从叶片和茎秆向籽粒的转运,最终导致籽粒产量降低。VT期高温胁迫效应大于V12期,热敏感型品种XY335的降幅显著大于耐热型品种ZD958。     

两系法杂交水稻抽穗结实期干物质积累与分配的动态变化及其杂种优势研究

从单茎水平上探讨了25个水稻两系杂种(含亚种间)抽穗结实期叶、茎鞘、穗以及单茎植株干物质积累、分配动态；考察了干物质积累、分配与籽粒产量的关系，并通过杂种与其相应父本的差异比较，分析了干物质积累的杂种优势，结果表明：杂种干物质变化存在因组合不同而异的特点，总体上开花期叶片和茎鞘部干物质积累达到最大值，穗部和单茎植株干物质积累在籽粒灌浆末期达到最大值．叶和茎鞘干物质所占比例从抽穗之日起呈下降趋势，穗部所占比例则一直上升；抽穗后第1～7d，茎鞘为干物质的主要贮存器官，至抽穗后第14d，穗部转变为干物质的主要贮存器官．单茎籽粒产量与抽穗后叶干物质积累呈正相关关系，且以抽穗后第1～7d相关系数较大；抽穗后第1d茎鞘干物质积累与单茎籽粒产量呈正相关关系，自第7d始转为负相关关系；籽粒产量与抽穗后穗部和单茎干物质积累量呈正相关关系；籽粒产量与单茎干物质积累在各器官中分配的相关趋势和籽粒产量与各器官干物质积累的相关趋势基本一致．多数组合抽穗后叶、茎鞘、单茎植株干物质积累表现出负向父本优势，单茎穗干物质则表现出正向父本优势的组合数多，单茎籽粒产量和结实率的父本优势表现出因组合不同而异的特点．     

不同基因型玉米品种产量和氮素利用效率对减施氮肥的响应

选用氮高效型高产品种是实现玉米高产稳产、节本增效的重要技术途径。以我国玉米生产主推品种郑单958(Zhengdan 958,ZD958)、先玉335(Xianyu 335,XY335)、京科968(Jingke 968,JK968)和京农科728(Jingnongke 728,JNK728)为试验材料,设置0 kg/hm~2(N0)、75 kg/hm~2(N1)、150 kg/hm~2(N2)和225 kg/hm~2(N3)共4个纯氮施用水平,研究并明确不同基因型玉米品种产量和氮素利用效率对减施氮肥的响应特征。结果表明:(1)施用氮肥可显著提高玉米籽粒产量,4个氮肥处理条件下籽粒产量均以京科968为最高,分别较郑单958、先玉335和京农科728平均增产4.1%、7.7%和14.6%。施氮量由纯氮225 kg/hm~2适当减施75kg/hm~2(N3→N2)时,京科968和京农科728减产不显著;而郑单958和先玉335减产显著。(2)不同施氮水平下,品种间的单株生物量、花后干物质积累量和干物质转移率存在显著差异。施氮量由纯氮225 kg/hm~2减为150 kg/hm~2(N3→N2)时,京科968和京农科728单株生物量降低,但差异不显著,而郑单958和先玉335差异显著。(3)氮素利用效率随施氮量增加呈降低趋势,京科968和京农科728在不同施氮水平的氮肥农学利用率、氮肥生理利用率均高于郑单958和先玉335,且在低氮水平下优势更明显。(4)每生产100 kg籽粒需吸收纯氮量在不同施氮水平和品种间均存在显著差异。不同品种间,在4个施氮处理条件下每生产100 kg籽粒平均需吸收纯氮量表现为郑单958(2.3 kg)先玉335(2.2 kg)京农科728(2.1 kg)京科968(2.0 kg)。由此可见,京科968在土壤瘠薄条件下仍可获得较高的产量水平;氮素利用效率随施氮量增加呈降低趋势;京科968和京农科728的氮素利用效率在不同氮肥处理条件下均高于郑单958和先玉335,且由纯氮225 kg/hm~2适当减施75 kg/hm~2时减产不显著。干物质积累量高、花后干物质转运能力强、生产单位重量籽粒所需氮肥量少、氮素利用效率高是京科968和京农科728在适量减施氮肥条件下减产不显著的主要原因。     

密植型玉米品种在辽宁省成功推广给我们的启示

以郑单958和先玉335等耐密植品种在辽宁地区成功推广的典型案例,对辽宁省玉米品种及推广提出了一些看法。认为：随着生产力水平的提高,特别是土壤肥力、田间管理水平和机械化程度的提高,耐密植品种将成为辽宁省玉米生产的发展方向;栽培技术不能与之配套是当前一些优秀品种未能大面积推广的严重障碍;粮食市场的引导和拉动对优质耐密植品种的推广起到了不可忽视的作用;高质虽的种子是优良品种大面积推广的有利保障;技术知识的普及、观念的转变和得力的推广措施为这些品种的成功推广创造了有利条件。