吐丝期干旱对夏玉米叶绿素荧光特性和产量的影响

【目的】探讨吐丝期干旱胁迫造成夏玉米减产的叶绿素荧光生理机制,为夏玉米抗旱栽培提供理论依据。【方法】以夏玉米品种郑单958和先玉335为试验材料,利用具有遮雨棚的抗旱池,设充分灌水［CK,0～20 cm土层含水量为田间最大持水量的（75±5）%］和吐丝期干旱胁迫［0～20 cm土层含水量为田间最大持水量的（45±5）%］2个处理。测定吐丝期（0 d）及吐丝后10、20和40 d穗位叶叶片SPAD值及叶绿素荧光参数,调查成熟后穗部性状及产量。【结果】吐丝期干旱胁迫显著降低了夏玉米吐丝期及吐丝后的叶片SPAD值,以吐丝后20 d降幅最大,分别为15.38%（郑单958）和17.65%（先玉335）。干旱胁迫下,2个夏玉米品种穗位叶光系统Ⅱ（PSⅡ）最大光化学效率（F_v/F_m）和PSⅡ潜在活性（F_v/F_o）均显著下降（P<0.05,下同）,且随着干旱胁迫时间延长而加剧,以吐丝后20 d降幅最大,分别达0.036和0.574（郑单958）、0.039和0.593（先玉335）。同时,干旱胁迫还降低了穗位叶光合性能综合指数（PI_ABS）,影响程度随着干旱胁迫时间的延长而加剧,以吐丝后20 d胁迫强度最大,分别降低12.30%（郑单958）和16.87%（先玉335）。此外,在干旱胁迫结束恢复供水后,干旱胁迫处理吐丝后40 d的叶片叶绿素含量和叶绿素荧光参数仍低于CK,但与CK间差距缩小。干旱胁迫增加了2个夏玉米品种秃尖长,显著降低了穗粒数和千粒重,最终导致郑单958和先玉335分别显著减产10.29%和11.83%。【结论】吐丝期干旱胁迫对夏玉米穗位叶叶绿素造成了不可逆的损伤,导致叶片SPAD值、F_v/F_m、F_v/F_o和PI_ABS显著下降,限制叶片光合作用,造成减产。     

花期干旱胁迫对不同夏玉米品种花后干物质积累运转及产量的影响

【目的】明确花期不同程度干旱胁迫对夏玉米花后干物质运转的影响机制,为夏玉米抗旱栽培提供理论依据。【方法】于2018—2019年在人工控水条件下,以干旱敏感型品种伟科702（WK702）和耐旱型品种郑单958（ZD958）为供试材料,于玉米花期设4个干旱胁迫处理,分别为CK（对照,全生育期正常灌水）、T1（花前干旱胁迫）、T2（花后干旱胁迫）和T3（花期连续干旱胁迫）,探究花期不同程度干旱胁迫对玉米植株形态、叶面积指数、花后干物质积累分配及运转和籽粒产量的影响。【结果】花前干旱胁迫能抑制株高、穗位高、茎粗和叶面积的生长,而花后干旱胁迫的影响较小,但生育后期叶面积指数下降幅度较大。花期干旱胁迫不仅显著降低夏玉米花后干物质积累量（P<0.05,下同）,还抑制茎叶等营养器官干物质向籽粒的运转,降低干物质运转量、运转率及其对籽粒产量的贡献率,使成熟期干物质在籽粒中的分配比例减少。花前干旱胁迫对夏玉米穗长、穗粗、穗粒数和百粒重等穗部性状的影响大于花后干旱胁迫。花期干旱胁迫导致夏玉米籽粒产量显著下降,其中花期连续干旱胁迫籽粒产量降幅最大,花前干旱胁迫籽粒产量降幅大于花后干旱胁迫;ZD958在T1、T2和T3处理下的籽粒产量分别比对照下降20.1%、15.6%和35.9%,WK702分别比对照降低32.3%、19.3%和51.3%。【结论】花期干旱胁迫在不同程度上影响夏玉米的植株形态、有效光合面积、花后干物质积累与运转等,导致夏玉米产量显著降低,对干旱敏感型品种WK702花后干物质积累与运转的抑制高于耐旱型品种ZD958。     

水分胁迫对半干旱地区玉米生长发育及产量的影响

为了确定最佳的灌水模式,通过抗旱棚试验,分析水分胁迫对半干旱地区玉米生长发育及产量的影响。结果表明:(1)不同处理间株高、穗位差异达到显著水平,其中苗期重旱和拔节期干旱对玉米株高影响较大,导致植株生长速度下降和矮化。但不同生育期的干旱胁迫均使植株穗位降低30%以上。(2)干旱胁迫对植株茎粗的影响不显著。(3)干旱胁迫对不同处理间穗长达到显著差异,其中苗期重旱和拔节期干旱对穗长影响较大,分别比T0减少7.9%、26.3%、15.8%和15.8%,而苗期轻旱、中旱胁迫处理和开花期干旱胁迫处理则穗长有所增加;干旱胁迫处理百粒重和产量差异达到显著水平;拔节期干旱对产量影响极大,分别比对照降低15.4%、11.5%、27.3%。     

水分胁迫下马铃薯叶片光合特性的变化及其响应机制研究

【目的】研究水分胁迫和复水下马铃薯光合作用的变化及其响应机制,为提高马铃薯抗旱性提供科学依据。【方法】以"克新1号"原种脱毒种薯为材料进行田间试验,设置土壤相对含水量分别为40%(为田间持水率的40%,下同,T1)、55%(T2)、70%(T3)、85%(T4)和100%(T5)5个处理,播种后各处理土壤相对含水量统一控制在75%左右,从马铃薯块茎形成期(7月1日)开始控水,连续处理21d,水分胁迫结束后进行复水处理,保持各处理的土壤含水量均在80%以上直至块茎膨大期结束,淀粉积累期保持土壤含水量在65%以上,测定不同处理马铃薯叶片的叶绿素相对含量(SPAD值)、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO_2浓度(Ci)、气孔导度(Gs)及产量。以"克新1号"原原种脱毒种薯为材料,进行室内盆栽试验,设干旱处理(土壤相对含水量为40%)和对照(保持土壤相对含水量为70%)2个处理,水分胁迫14d后,分别在干旱处理和对照的30个单株上采集马铃薯幼嫩叶片,进行基因表达以及差异基因KEGG(kyoto encyclopedia of genes and genomes)通路富集分析,分析水分胁迫后马铃薯的差异基因及代谢途径变化。【结果】随着水分胁迫时间的延长,马铃薯叶片SPAD值、Pn、Tr、Gs、Ci均下降;随着水分胁迫程度的增加,马铃薯叶片SPAD值、Pn、Tr、Gs、Ci和产量先增加后下降。随着复水时间的延长,马铃薯叶片SPAD值、Pn、Tr、Gs、Ci均增加,但不同水分胁迫处理各指标的恢复速度和恢复程度不同。复水21d后,T3与T4处理SPAD值、Pn、Tr、Gs、Ci均明显高于其他处理,且二者之间无显著差异,说明T3处理SPAD值、Pn、Tr、Gs、Ci均能恢复到与T4处理相当的水平。盆栽试验结果显示,水分胁迫后马铃薯KEGG代谢差异显著的途径有类黄酮合成、二芳基庚和姜辣素的生物合成、甘油酯代谢、糖脂生物合成、光合作用-天线蛋白、维他命B6代谢6条,表明干旱胁迫对光合作用的影响较为显著。在KEEG通路中,水分胁迫对光合作用-天线蛋白通路以及捕光复合体Ⅰ和Ⅱ的叶绿素a/b结合蛋白相关基因的表达影响显著。水分胁迫后,KEEG通路中的植物病原体相互作用通路虽然没有显著性富集,但是环核苷酸门控离子通道相关基因PGSC0003 DMG402017989和钙调素、钙调素类蛋白相关基因PGSC0003 DMG400019527表达显著下调,最终导致气孔关闭。【结论】水分胁迫对马铃薯光合作用影响显著,复水后光合作用均有所恢复,但仍对产量影响显著,其主要原因是马铃薯通过SPAD值、Gs、Ci变化来间接影响叶片Pn和Tr,从而影响光合作用机制,最终反映在产量上。遭受水分胁迫后,马铃薯会通过加强天线蛋白系统和关闭气孔来进行自我保护,从而适应缺水环境。     

水分胁迫对优质籼稻川香29B近等基因导入系产量和水分利用的影响

采用大棚盆栽试验,研究水分胁迫对优质籼稻川香29B近等基因导入系叶片光合速率、穗部性状、谷粒性状、产量及产量构成和水分利用效率的影响,并分析干旱胁迫下上述各项指标降幅与其抗旱能力的相关性,以期筛选出抗旱材料和耐旱鉴定指标。结果表明:秧苗返青至成熟期,随着水分胁迫程度加剧,供试材料叶片净光合速率、穗长、穗颈节长、谷粒长、有效穗、穗实粒数、结实率、千粒重、产量、水分利用效率和抗旱指数均呈现降低趋势,关键生育期推迟;T1和T5处理中各供试材料的籽粒产量无显著差异;T2、T3和T4处理中,与其他材料相比,C2和C3的净光合速率、一次枝梗数、单株有效穗、穗实粒数、结实率、千粒重、籽粒产量、收获指数和水分利用效率均较高;T3和T4处理中水稻抗旱指数与穗长和穗颈节长的降幅呈正相关,与单株有效穗、结实率、水分利用率的降幅呈显著负相关。C2和C3抗旱指数明显高于其他4个材料,且在水分胁迫下能保持较高产量。综上所述,筛选耐旱材料时,秧苗返青至成熟期水分胁迫程度控制为T3(0~30cm土壤水势-0.040~-0.045 Mpa)或T4(0~30 cm土壤水势-0.060~-0.065 Mpa),同时,单株有效穗、结实率和水分利用效率的降幅应作为首要鉴定指标。     

割苗对基质覆盖免耕播种玉米生长发育及产量的影响

【目的】探讨割苗对基质覆盖免耕播种玉米生长发育及产量的影响，为基质覆盖免耕播种模式下提高玉米产量提供参考。【方法】以‘惠玉甜 3 号’玉米为试验材料，采用裂区试验设计，主区为 4 种不同种植密度（6.0 万、7.0 万、8.0 万、9.0 万株 /hm2，分别标记为 A1~A4），副区为 4 种不同割苗处理（3~4 叶龄、5~6 叶龄、7~8 叶龄，分别标记为 T1~T3；不割苗为 CK），研究割苗对基质覆盖免耕播种玉米生长发育性状及产量的影响。【结果】割苗对基质覆盖免耕播种玉米的生育周期和灌浆期叶片的 SPAD 值影响不显著。随着种植密度增加，茎秆性状、果穗性状均呈下降趋势。在 A1~A3 种植密度下，随着种植密度的增加，玉米产量呈上升趋势，在 A4 种植密度下，玉米产量相对下降。在 A1~A4 种植密度下，割苗使株高、穗位高显著降低，茎粗显著增加，作用效果为 T2 ＞ T1 ＞ T3；穗长、穗粗、穗行数、行粒数、单穗质量和产量显著增加，以 T2 处理效果最佳。与对照相比，5~6 叶龄（T2）割苗处理下，A1~A4 种植密度分别增产 13.80%、11.71%、15.49% 和 13.24%；且在 A3 种植密度下，割苗处理产量提升效果显著优于其他种植密度，T1~T3 处理分别增产13.53%、15.49% 和 8.98%。【结论】割苗可降低基质覆盖免耕播种玉米的重心、增加茎粗，同时促进穗长、穗粗、穗行数、行粒数和单穗质量等果穗性状正向生长发育，有效提高基质覆盖免耕播种玉米的产量，且在 8.0万株 /hm2 种植密度下，于 5~6 叶龄进行割苗增产效果最佳。     

叶面喷施硅肥对干旱胁迫下冬小麦生理特性和产量的影响

为探讨叶面喷施硅肥对干旱胁迫下冬小麦影响,以平麦20为材料,设置小麦开花期不同浓度[180(S1)、270(S2)、540(S3)、2 700(S4) mg/L)]叶面硅肥喷施试验,并研究干旱胁迫不同阶段内不同硅肥处理对小麦叶片光合作用、酶活性及产量的影响,明确最佳喷施量。结果表明,干旱处理5 d时,冬小麦叶片净光合速率显著降低,叶面喷施高浓度硅肥处理对叶片光合速率和叶片相对含水量的提高有一定的促进作用;干旱8 d时,叶片光合速率继续降低,而叶面喷施高浓度硅肥均显著提高叶片光合作用和叶片相对含水量。叶面高浓度硅肥喷施在干旱胁迫下均显著降低叶片H₂O₂含量;干旱处理5 d时,叶面喷施2 700 mg/L,和S1处理相比丙二醛(MDA)含量显著降低26.45%;干旱处理8 d时,叶面喷施高浓度硅肥均显著降低叶片MDA含量;干旱胁迫下叶面喷施硅肥处理均显著升高叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性;干旱胁迫5 d叶面喷施不同浓度硅肥处理均升高叶片过氧化物酶(POD)活性,干旱处理8 d时,叶面喷施2 700 mg/L浓度硅肥则比S1处理下降了0.02%;...     

干旱胁迫对不同玉米品种幼苗生理特性的影响

以玉米品种天紫23号、黄天脆1号、白甜糯1号、早鲜黄甜脆1号幼苗为材料,研究干旱胁迫(停止浇水)、干旱胁迫时间(1、2、3、4、5 d)、干旱胁迫5 d后恢复7 d正常灌溉3个处理下叶片中脯氨酸含量、丙二醛含量的变化。结果表明:干旱胁迫下,与常规水分管理对照相比,4个玉米品种幼苗叶片中脯氨酸含量均随着胁迫时间的延长而增加;干旱胁迫解除后,恢复7 d正常灌溉,4个玉米品种幼苗叶片脯氨酸含量均降低,但还是略高于对照。干旱胁迫下,与对照相比,4个玉米品种幼苗叶片中MDA含量均随着胁迫时间的延长而增加;干旱胁迫解除后,恢复7 d正常灌溉,4个玉米品种幼苗叶片中MDA含量均降低,但还是略高于对照。     

拔节期阶段性干旱对小麦茎蘖成穗与结实的影响

【目的】针对黄淮海地区自然降水季节分布不均、阶段性干旱频发导致小麦产量和水分利用效率低的问题,探索拔节期阶段性干旱对冬小麦主茎和分蘖成穗与结实的影响,可为该地区冬小麦节水栽培提供理论和技术支持。【方法】于2017—2019年冬小麦生长季,在室外遮雨条件下进行盆栽试验。以小麦品种山农29和衡0628为试验材料,在拔节后0—10 d期间设置5个水分处理:充分供水(CK,保持土壤相对含水量75%—80%,土壤有效含水量为42.2—46.7 mm);拔节后0—5 d轻度干旱(T1,保持土壤相对含水量为65%—70%,土壤有效含水量为33.4—37.8 mm)、重度干旱(T2,保持土壤相对含水量为45%—50%,土壤有效含水量为15.6—20.1 mm);拔节后0—10 d轻度干旱(T3,保持土壤相对含水量为65%—70%,土壤有效含水量为33.4—37.83 mm)、重度干旱(T4,保持土壤相对含水量为45%—50%,土壤有效含水量为15.6—20.1mm),测定了茎蘖幼穗发育进程及茎蘖成穗和结实性状等指标。【结果】在拔节后0—10 d期间不同程度干旱对小麦主茎成穗无明显影响,但是随着干旱时间的延长和干旱程度的加大,低位蘖(Ⅲ和Ⅰp)成穗率迅速下降,而高位蘖(Ⅱp和Ⅰ1)成穗率呈先升高后下降趋势。拔节后0—5 d轻度或重度干旱,高位蘖成穗率均较高,单位面积成穗数与CK无显著差异;拔节后0—10 d轻度干旱,高位蘖成穗率虽与CK相近,但由于低位蘖(Ⅲ、Ⅰp)成穗率下降幅度较大,导致单位面积成穗数显著降低,山农29和衡0628单位面积穗数下降幅度分别为4.94%—5.06%和6.77%—8.33%;拔节后0—10 d重度干旱,Ⅱ蘖以上分蘖成穗率均下降,山农29和衡0628单位面积成穗数下降幅度分别为10.97%—11.52%和15.00%—15.55%。拔节后0—5 d轻度干旱,2个品种主茎和各蘖位分蘖的结实性、单穗产量和单位面积产量均与CK无显著差异。拔节后0—5 d重度干旱,2个品种各中位蘖的结实小穗数和穗粒数均显著减少,主茎和高位蘖受影响不明显;山农29各茎蘖单粒重不受影响而单穗产量显著降低;衡0628各茎蘖单粒重和单穗产量显著降低;山农29和衡0628单位面积籽粒产量均显著降低,分别比CK减少5.14%—5.46%和5.45%—6.24%。拔节后0—10 d轻度和重度干旱,2个品种茎蘖的总小穗数、结实小穗数、穗粒数、单粒重、单穗产量和单位面积籽粒产量均显著降低,且以中位蘖下降幅度较大;重度干旱处理各茎蘖的穗粒数和单穗产量及单位面积籽粒产量显著低于轻度干旱处理。山农29和衡0628单位面积籽粒产量在T3处理下分别比CK减少12.87%—13.30%和15.52%—16.59%;在T4处理下分别比CK减少23.18%—25.92%和26.05%—31.22%。【结论】拔节后短时间轻度干旱(拔节后0—5 d保持土壤相对含水量65%—70%,土壤有效水含量33.4—37.8 mm)对小麦成穗和结实无显著影响;干旱时间过长、程度过大则会大幅度降低低位蘖(Ⅲ和Ⅰp)成穗率、总小穗数、结实小穗数、穗粒数、单粒重和单穗产量,导致单位面积籽粒产量显著下降。在拔节后5 d干旱或拔节后10 d轻度干旱条件下,高位蘖(Ⅱp和Ⅰ1)成穗率有所提高,在一定程度上可弥补干旱造成的损失,这可能与低位分蘖受旱后成穗率降低,群体变小,动摇分蘖分配的营养增多、生存空间增大有关,为生产中通过合理措施调控,实现小麦稳产提供了理论依据。山农29对拔节期阶段性干旱的抗性高于衡0628。     

黄腐酸有机肥对盐胁迫下刺槐幼苗生长的影响

采用盆栽试验,分析盐胁迫下添加黄腐酸有机肥对刺槐1年生幼苗成活率、相对生长速率、最大净光合速率、叶片含水量、生物量分配和根系特征的影响。结果表明:与低盐胁迫相比,高盐胁迫下刺槐幼苗的成活率降低35%,相对生长速率平均降低9.6%,叶生物量比降低7.2%,比根表面积平均降低5.4%,茎生物量比增加3.8%。添加黄腐酸后,随着施肥量的增加,相对生长速率、最大净光合速率和叶片含水量先增加再降低,在4.67 g/盆达到最大值,在低盐胁迫下最大值分别为4.12×10~(-3) mg/(g·d)、11.47μmol/(m~2·s)和69.7%,高盐胁迫下最大值分别为2.21×10~(-3) mg/(g·d)、10.01μmol/(m~2·s)和67.7%;而比根长则逐渐增加。相对生长速率与叶生物量比、最大净光合速率、叶片含水量成显著正相关,与茎生物量比成显著负相关,叶片含水量与最大净光合速率成正相关。因此,添加黄腐酸有机肥通过可以缓解盐胁迫下的生理干旱,通过提高叶片含水量进而增加最大净光合速率和相对生长速率,改善了刺槐幼苗的生长状况。     

转LOS5玉米的大田抗旱性鉴定

【目的】培育转基因抗旱玉米新品种是解决玉米生产问题的重要途径。通过鉴定和分析拟南芥LOS5转入玉米后对玉米田间抗旱性的影响,筛选抗旱性突出的转LOS5的玉米株系用于抗旱育种。【方法】在150、225、300、375、450和600 mm(CK)梯度灌水胁迫处理条件下,大田鉴定8个转LOS5玉米株系及其受体郑58的抗旱性,测定产量和其他农艺性状的变化,明确LOS5在提高玉米抗旱性方面的主要田间表现形式,同时筛选抗旱性显著优于受体的转基因株系。【结果】随着累计灌水量600—150 mm逐渐降低,9个试验材料的产量和抗旱性均相应下降。8个转基因玉米株系的产量在225—450 mm灌水范围内均显著高于受体郑58,且在正常灌水600 mm的一半处理(300 mm)时差异最大化。300 mm灌水处理中,8个转基因株系的抗旱性指数为0.56—0.70,显著高于受体郑58(0.5),抗旱性提高12%—40%。抗旱性从强到弱的材料顺序是T8920B6、T8920B2、T8920B7、T8920B5、T8020B1、T8920B4、T8920B3、T8920B8和受体郑58。营养体生长和发育方面,在灌水150—225 mm处理中,8个转基因材料灌浆末期的叶色SPAD值38.4—42.4,均极显著高于受体郑58(28.7—37.5),但地上部生物重量、株高和穗位高没有显著差异;果穗发育方面,在灌水150—225 mm处理中,8个转基因株系的穗重为42.3—61.6 g,穗长为10.9—13.1 cm,均极显著高于受体(36.4—40.7 g和8.5—11.8 cm),但轴重和穗粗的差异不显著;籽粒发育方面,8个转基因株系的穗粒数为86.6—182.6,行粒数为8.4—15.6,也显著高于受体的穗粒数57.3—83.2和行粒数4.9—7.1,但穗行数和百粒重差异不显著。【结论】LOS5转入受体郑58后,对转基因玉米开花前营养生长的影响较小,但在开花之后维持受旱玉米的穗长、行粒数和灌浆后期叶色等方面发挥了积极作用,使受旱玉米的穗重、穗粒数和产量保持在相对较高的水平,从而提高了玉米的抗旱性;LOS5转基因玉米株系的抗旱性均高于受体郑58,但抗旱性提高程度有显著差异,对不同转化株系进行大田抗旱性鉴定和筛选是十分必要的;正常灌水量一半的胁迫强度能最大化玉米抗旱性的差异,有利于鉴定和筛选出有利用价值的转基因材料。     

山东夏玉米土壤干旱阈值研究与影响评价

【目的】 确定山东夏玉米土壤水分的适宜阈值范围与干旱胁迫阈值,定量化评估不同程度干旱对夏玉米生长发育和产量形成的影响,从而为提高农业水资源利用效率,缓解干旱胁迫的不利影响等提供依据。【方法】基于水分控制试验结果,确定夏玉米苗期、穗期与花粒期的土壤水分适宜与不适宜阈值范围;以土壤相对湿度驱动WOFOST作物机理模型,明确无旱、轻旱、中旱与重旱的阈值指标;通过设置不同干旱程度与持续天数,完成定量化的干旱影响评价。【结果】（1）夏玉米苗期、穗期与花粒期的土壤水分适宜阈值范围分别为62%—91%、66%—92%与68%—94%,不适宜阈值范围分别为<62%、<66%及<68%;（2）苗期无旱、轻旱、中旱与重旱阈值指标分别为53%、50%、45%与40%,穗期各程度干旱阈值指标分别为58%、48%、43%与37%,花粒期各程度干旱阈值指标分别为57%、52%、49%与45%;（3）苗期干旱对夏玉米总叶重、总茎重与最大叶面积指数的影响最大,穗期与花粒期干旱对总穗重影响最大,其中穗期重旱将导致不能形成最终产量。【结论】确定了夏玉米不同发育期的土壤水分阈值指标,夏玉米穗期与花粒期干旱对于产量形成的影响更为显著。     

干旱对不同授粉方式玉米籽粒生长和光合特性的影响

玉米早期籽粒建成过程中干旱胁迫会导致果穗顶部籽粒的败育,使穗粒数降低,进而减少玉米产量.为探明干旱胁迫对玉米籽粒生长发育影响的生理机制,利用旱池控水和控制授粉技术,在授粉后前10 d设置轻度干旱、中度干旱和正常供水3个处理,研究了2个玉米品种统一完全授粉和底部不授粉植株籽粒生长和光合特性等.结果表明,干旱胁迫使玉米的光合速率(Pn)和叶绿素相对含量(SPAD值)显著降低,复水后二者均恢复到正常.干旱胁迫降低了植株干重、穗重和穗粒重,水分胁迫期间植株干重的降低幅度相对明显.干旱胁迫使统一完全授粉处理玉米顶部籽粒干重和体积分别在授粉后12～16或16d显著或极显著下降,最终表现为败育或灌浆不充实,导致籽粒干重和体积的显著降低.而底部不授粉玉米由于从根本上阻止了底部籽粒的生长,确保了中上部籽粒有相对充足的同化物供应,干旱胁迫处理顶部籽粒生长发育正常.说明籽粒建成初期需要光合产物的持续供应,干旱胁迫通过降低同化物生产而增大了籽粒败育与生长不良的可能性,同化物供应不足是干旱胁迫诱导玉米籽粒败育和生长不良的根本原因.     

农田机械碾压对土壤物理特性及玉米生长和产量的影响

【目的】研究实际生产中大型农业机械碾压对土壤物理特性及玉米生长和产量的影响程度,为改善耕作措施、实现作物壮根高产和土壤的可持续生产提供依据。【方法】选取小麦—玉米两熟制中前茬小麦收获时节受谷物联合收割机反复碾压的地块（JS处理）和常规收割未经反复碾压地块（CK）,以玉米品种登海605（DH605）和登海3号（DH3）为试验材料,测定并分析玉米播种前的土壤容重和含水量及玉米的农艺性状、光合特性、干物质积累与分配、果穗性状及产量等指标。【结果】JS处理地块0～50 cm土层土壤容重和土壤含水量均较CK增加,其中0～10和10～20 cm土层土壤容重均显著大于CK（P<0.05,下同）,即大型农机反复碾压对土壤容重的影响主要集中在0～20 cm耕层。耕层土壤紧实进一步造成玉米根系发根数量减少,根干质量降低,根冠发育失调,茎、叶分化受阻,单株叶片数量和茎节数量减少,叶面积指数下降,株高降低,光合速率降低,干物质积累量减少,穗粒数和百粒质量下降。2个品种比较,DH3根系生长受紧实胁迫影响较大,根层数、根条数、根干质量、根冠比较CK分别显著减少17.9%、26.9%、45.2%和32.9%,而DH605分别下降0、14.4%、31.7%和12.7%,仅根干质量达到显著差异;JS处理下DH605的叶面积指数和穗位叶SPAD较CK分别显著降低36.9%和14.4%,穗位系数显著增加,茎粗、百粒质量显著降低;虽然DH3根系生长受紧实胁迫影响较大,JS处理下DH3的叶面积指数较CK显著降低21.8%,但穗位叶SPAD值、穗位系数、茎粗、百粒质量则与CK差异不显著（P>0.05）,且干物质向叶片、籽粒的分配比例增加,最终减产幅度（20.8%）与DH605（24.4%）差异不大。【结论】当前生产中大型农机反复碾压造成的耕层土壤紧实现象已十分严重,使免耕直播的玉米生长受到明显抑制,产量显著降低;不同玉米品种对土壤紧实胁迫的响应存在差异,生产中可通过深松深耕、秸秆还田、选用抗土壤紧实品种等措施消减土壤紧实对作物生长的不良影响。     

留膜留茬免耕栽培对旱地春玉米耗水特性、产量及品质的影响

通过大田试验研究了全膜双垄沟播栽培（T1）、留膜留茬免耕栽培（T2）、露地沟播栽培（T3）、露地不施肥沟播栽培（CK）4种栽培模式对旱地春玉米耗水特征、产量、水分效应及籽粒品质的影响。结果表明：T2较T1、T3、CK播前0~2 m和0~3 m土层分别多贮水26.6 mm、63.3 mm、55.4 mm和27.4 mm、57.8 mm、59.4 mm;0~2 m土层耗水量分别增加了5.2%、17.9%、15.7%,且耗水量随播前底墒增加而增加。T1、T2产量和水分利用效率均与CK差异极显著,而T1、T2间产量和水分利用效率差异均不显著。产量构成中穗粒数及百粒重以T1最高,其次为T2。玉米收获期单株总干物质质量、茎鞘和叶片干物质输出率和贡献率、收获指数均为T1＞T2＞T3＞CK。不同栽培模式籽粒粗蛋白含量极显著高于CK,增幅为23.0%~27.4%,粗脂肪含量均低于CK,降低幅度为11.7%~13.9%。旱地留膜留茬免耕栽培休闲期蓄积的水分能保证特殊降雨年份玉米生长发育对水分的需求,实现旱地春玉米高产优质与水分高效,并在特殊降雨年份起到防灾减灾作用。     

半干旱区全膜玉米集雨补灌水分利用效率研究

会宁县属陇中半干旱黄土丘陵区,水资源严重缺乏,6月下旬至7月上旬正值玉米需水关键期的短期干旱,是玉米生产的主要不利气候因素,集雨补灌是应对短期干旱,保证玉米稳产高产的必要条件。玉米拔节与大喇叭口2个关键期补水与补水量试验表明:集雨补灌后较对照增产1791.36～4086.33kg/hm2,增产率34.3%～78.3%;补水时期以大喇叭口期最佳,产量可达8201.44～9316.55kg/hm2,较拔节期同水量增产19.6%～22.7%;增产率、水分生产效率随着补水量的增加而增加,补水生产效率随着补水量的增加而降低,补水量以225m3/hm2为好,大喇叭口期补水225m3/hm2较补灌112.5m3/hm2增产率提高21.4个百分点、水分生产效率提高0.31kg/m3、补水生产效率下降8.27kg/m3。     

灌水量对河南省夏玉米品种光合特性和干物质积累的影响

[目的]研究灌水量对河南省夏玉米(Zea mays L.)光合特性和干物质积累的影响,探讨不同夏玉米品种对干旱的响应,为河南省夏玉米种植时灌水量的选择提供科学依据。[方法]采用2因素裂区设计,以灌水量为主处理、品种为副处理。供试夏玉米品种分别为浚单20、中科11、先玉335、郑单958和浚单22。[结果]干旱胁迫下,夏玉米叶面积指数、叶绿素含量、光合速率、干物质量、穗粒数、千粒重和产量均下降,且随胁迫的加剧,下降幅度加大。[结论]河南省主推夏玉米品种抗旱性表现为中科11先玉335浚单20≈郑单958浚单22。     

不同发育阶段干旱胁迫对玉米株高、果穗性状及产量的影响

摘要：为研究同一品种不同发育阶段干旱胁迫对玉米植株高度、果穗性状以及产量的影响程度，设置全生育期供水充足、大田自然干旱、拔节期控水、抽雄期控水、拔节期控水-复水、抽雄期控水-复水6种处理的对比试验，用对比分析的方法比较不同处理下玉米的株高、果穗性状以及产量之间的差异。结果表明：干旱胁迫使玉米植株矮小，果穗长减小7.88%~54.55%，果穗粗减小14.58%~52.08%，秃尖长度增大66.67%~258.33%，百粒重减小0.99%~41.36%，单株产量减少15.03%~94.41%，最终导致减产23.57%~90.03%。不同发育阶段干旱胁迫对产量的影响差异显著，全生育期干旱最为严重，几乎无产量，拔节期次之，抽雄期干旱胁迫影响最小，复水后由于部分补偿了前期干旱胁迫所减少的生物量，果穗性状、百粒重均有好转，减产幅度减轻。