氮肥调控对不同保绿性超高产夏玉米产量及光合特性的影响

以保绿性品种金海5号和非保绿性品种浚单20为试验材料，研究氮肥调控对不同保绿性超高产夏玉米产量及光合特性的影响。结果表明：（1）保绿性玉米较非保绿性玉米花后叶面积指数大，叶面积持续期长，群体光合势大，是增产的主要因素；（2）整个籽粒灌浆期间，氮肥调控对不同保绿性玉米均正向增加灌浆速率最大时的生长量和最大灌浆速率，有效增加籽粒灌浆积累量（籽粒干重）；（3）非保绿性玉米干物质积累特性变化、叶面积指数变化、穗位叶净光合速率变化、籽粒灌浆积累量变化受氮肥调控作用比保绿性玉米显著；（4）通过大田试验并结合数学计算，建议推广种植保绿性玉米，达到13382．11kg／hm2超高产量，应施纯N271．56kg／hm2。     

夏播玉米组合的籽粒灌浆脱水特性

为了选育出玉米籽粒灌浆脱水快、受温度影响小的优质、高产、稳产玉米新品种供生产应用,以5个杂交玉米新组合515×527、黔526、GL881、J106×572和1013×572为供试材料,结合当年当地气象资料,对其授粉后15～67d的玉米籽粒含水量、籽粒鲜重、干重、籽粒灌浆速率和脱水速率等进行研究。结果表明:1)在玉米整过灌浆过程中,其日平均温度与玉米籽粒的灌浆速率和脱水速率呈显著正相关,且515×527和J106×572组合的灌浆速率与脱水速率受温度的影响较大,而组合黔526受温度的影响较小。2)在灌浆后期(授粉后56～67d)脱水速率最快的组合是GL881。生产上可选择对温度不敏感,后期脱水快的品种进行应用,以减少低温对玉米籽粒灌浆速率和产量的影响。     

3种化学调控剂对夏玉米光合特性、灌浆期和籽粒含水量的影响

【目的】研究3种学化调控剂对夏玉米光合特性、灌浆期和籽粒含水量的影响,为促进黄淮海夏玉米区夏玉米籽粒机械收获提供理论依据和技术支持。【方法】以夏玉米品种隆平206为材料,采用随机区组试验,于散粉后35 d分别用乙醇、乙烯利和敌草快对玉米植株进行处理,以等量清水为对照(CK);在喷施化学调控剂后5 d,使用手持式叶绿素仪测定穗位叶叶绿素SPAD值,使用光合仪测定穗位叶净光合速率;生理成熟后,记录灌浆期周天数,用烘干法测定玉米籽粒含水量,并对产量进行测定。【结果】(1)与CK相比,喷施乙醇未显著降低玉米的穗位叶叶绿素含量、光合速率和产量(P0.05),但显著降低了成熟期玉米籽粒含水量(P0.05),并缩短了玉米的灌浆期;(2)喷施乙烯利和敌草快均显著降低了玉米的穗位叶叶绿素含量、光合速率和产量(P0.05),缩短了玉米的灌浆期;喷施敌草快显著降低了玉米籽粒含水量(P0.05),但喷施乙烯利处理并未显著降低玉米籽粒含水量(P0.05)。【结论】综合产量和籽粒含水量2个关键指标,10%乙醇可以作为促进玉米籽粒脱水的化学调控剂在黄淮海夏玉米区进行应用。     

玉米籽粒灌浆特性研究进展

灌浆特性是玉米生长发育过程中的重要指标,灌浆持续期及灌浆速率决定了玉米的粒重和产量。综述了栽培措施、环境因素以及遗传因素对玉米籽粒灌浆特性的影响,以期为玉米育种研究提供一定的借鉴。     

玉米籽粒灌浆特性研究进展

灌浆特性是玉米生长发育过程中的重要指标,灌浆持续期及灌浆速率决定了玉米的粒重和产量。综述了栽培措施、环境因素以及遗传因素对玉米籽粒灌浆特性的影响,以期为玉米育种研究提供一定的借鉴。     

玉米籽粒灌浆特性品种间比较研究(英文)

为明确黄淮海北部不同玉米品种籽粒灌浆特性的差异,为玉米籽粒熟期选择提供理论依据,以衡早8号玉米杂交种为材料,华美1号和郑单958为对照品种,研究灌浆过程中不同品种籽粒体积、水分含量、籽粒干质量以及灌浆特性的变化,并对产量构成因素进行了分析。结果显示,授粉后20 d是3个玉米品种籽粒体积快速增速期,在授粉后45 d左右3个玉米品种籽粒体积达到最大,衡早8号籽粒体积最大,郑单958最小。授粉15 d内3个玉米品种籽粒干质量增长较为缓慢,授粉15~55d是籽粒干质量增长快速期,衡早8号籽粒干质量增长速度最快,郑单958最慢,授粉55 d后籽粒干质量增长速度开始放缓。3个玉米品种灌浆速率均呈单峰曲线,灌浆峰值衡早8号最高,郑单958最低。相关分析结果表明籽粒体积与含水量呈正相关,与含水率呈负相关,灌浆速率与含水量呈正相关。通过回归分析得出籽粒含水率在57%左右时3个玉米品种达到各自灌浆最高峰值。运用Logistic模拟方程拟合不同玉米品种的籽粒质量增加过程,衡早8号最大灌浆速率(Gmax)、平均灌浆速率(Gmean)均高于其他2个品种;衡早8号活跃灌浆期、籽粒质量渐增期、快增期和缓增期均低于其他2个品种。3个玉米品种产量差异显著,千粒质量是产量差异的主要原因。衡早8号平均灌浆速率和最大灌浆速率均高于其他2个品种,活跃灌浆期则短于其他2个品种,有利于早熟高产。     

水分胁迫对夏玉米籽粒灌浆的影响及其与内源激素的关系

以郑单958为试验材料,在人工遮雨棚池栽条件下采用不同的灌溉量,研究干旱胁迫对夏玉米籽粒灌浆的影响及其与内源激素的关系,拟为如何缓解干旱对夏玉米籽粒灌浆的抑制作用提供依据。结果表明:干旱胁迫显著降低夏玉米籽粒灌浆速率,进而降低夏玉米粒质量;同时,干旱胁迫显著提高夏玉米籽粒中ABA含量,降低了籽粒中IAA、Z+ZR和GAs含量;相关性分析表明,在不同水分处理下,ABA与夏玉米籽粒灌浆速率呈显著负相关,IAA和Z+ZR与夏玉米籽粒灌浆速率呈极显著正相关关系。可见,水分可能主要通过影响籽粒中IAA、ABA和Z+ZR 3种激素调控夏玉米籽粒灌浆。     

花粒期光照对夏玉米产量和籽粒灌浆特性的影响

【目的】针对近年来黄淮海夏玉米区太阳辐射不断减少的生产问题,探讨花粒期光照对夏玉米产量及籽粒灌浆特性的影响。【方法】以登海605（DH605）为试验材料,大田条件下设置花粒期遮阴（S）、花粒期增光（L）两个处理,遮光度为60%,阴天下增光的光照强度能达到80 000—100 000 lx,以自然光为对照（CK）,研究花粒期光照对夏玉米产量和籽粒灌浆特性的影响。【结果】遮阴后夏玉米的产量、干物质积累量、最大灌浆速率均有不同程度的降低,而增光增加了夏玉米产量、干物质积累量和最大灌浆速率。连续两年遮阴处理的产量较对照分别降低了59.39%、79.03%,而增光则较对照分别增加了16.29%、12.93%。干物质积累量表现为L>CK>S,生育后期不同处理DH605的籽粒占干物质总量的比例差异显著,S、CK和L平均分别为22.92%、48.49%和51.80%。与CK相比,遮阴后籽粒最大灌浆速率减小,同时达到最大灌浆速率时的天数相对增加;增光则使籽粒最大灌浆速率提高,达到最大灌浆速率时的生长量增加。【结论】花粒期遮阴通过降低夏玉米的干物质积累量、籽粒最大灌浆速率,显著降低夏玉米产量;花粒期增光则通过增加夏玉米的干物质积累量、籽粒最大灌浆速率,显著提高夏玉米产量。     

玉米籽粒灌浆特性品种间比较

为明确黄淮海北部不同玉米品种籽粒灌浆特性的差异,为玉米籽粒熟期选择提供理论依据,以衡早8号玉米杂交种为材料,华美1号和郑单958为对照品种,研究灌浆过程中不同品种籽粒体积、水分含量、籽粒干质量以及灌浆特性的变化,并对产量构成因素进行了分析。结果显示,授粉后20 d是3个玉米品种籽粒体积快速增速期,在授粉后45 d左右3个玉米品种籽粒体积达到最大,衡早8号籽粒体积最大,郑单958最小。授粉15 d内3个玉米品种籽粒干质量增长较为缓慢,授粉15~55 d是籽粒干质量增长快速期,衡早8号籽粒干质量增长速度最快,郑单958最慢,授粉55 d后籽粒干质量增长速度开始放缓。3个玉米品种灌浆速率均呈单峰曲线,灌浆峰值衡早8号最高,郑单958最低。相关分析结果表明籽粒体积与含水量呈正相关,与含水率呈负相关,灌浆速率与含水量呈正相关。通过回归分析得出籽粒含水率在57%左右时3个玉米品种达到各自灌浆最高峰值。运用Logistic模拟方程拟合不同玉米品种的籽粒质量增加过程,衡早8号最大灌浆速率(G_(max))、平均灌浆速率(G_(mean))均高于其他2个品种;衡早8号活跃灌浆期、籽粒质量渐增期、快增期和缓增期均低于其他2个品种。3个玉米品种产量差异显著,千粒质量是产量差异的主要原因。衡早8号平均灌浆速率和最大灌浆速率均高于其他2个品种,活跃灌浆期则短于其他2个品种,有利于早熟高产。     

播期与密度对沿淮行蓄洪区玉米籽粒灌浆特性的影响

[目的]了解不同播期和密度对玉米籽粒灌浆的影响.[方法]以郑单958为供试材料,研究沿淮行蓄洪区不同播期和密度对玉米籽粒灌浆特性的影响.[结果]早播(6月15日)较晚播(6月25日)籽粒灌浆持续时间增长,渐增期有所缩短;快增期和缓增期延长.沿淮行蓄洪区玉米籽粒灌浆持续期可这60d左右.玉米籽粒灌浆速率随吐丝后天数增加呈先增加后降低的趋势,玉米高产适宜收获期为10月上旬.随着播期推迟,玉米籽粒最大潜力势降低,籽粒灌浆时间缩短,但籽粒灌浆渐增期持续时间较长.播期推迟,最大灌浆速率、平均灌浆速率均增大,但渐增期灌浆速率较小.不同播期间玉米籽粒粒重的差异主要是通过渐增期灌浆速度和灌浆期持续天数决定.不同种植密度对玉米籽粒粒重的影响主要是快增期和缓增期持续时间和该时期籽粒干重积累量所致.[结论]试验结果为提高玉米的产量和品质提供了理论依据.     

玉米籽粒含水量相关因素及育种策略

玉米收获时的高产量和优良品质是玉米品种选育一直追求的目标。黑龙江省地处北方玉米区,无霜期短、有效活动积温低等自然条件因素对籽粒的干物质积累和水分含量高低形成了无形的制约。籽粒灌浆和脱水过程的快慢将决定其收获时籽粒的最终含水量及单产产量。籽粒灌浆和脱水与植株的田间特征有一定的相关性,将其与遗传育种结合,对选育灌浆速率高、脱水速率快的玉米自交系及其衍生的玉米新品种有着重要的指导意义,也可为玉米高产栽培提供重要理论依据。     

种植密度对全膜双垄沟播玉米籽粒灌浆及产量的影响

以‘金凯2号’玉米为材料,研究了6种植密度对全膜双垄沟播玉米籽粒灌浆进程及产量的影响.试验设36 000(JK-A)、42 000(JK-B)、48 000(JK-C)、54 000(JK-D)、60 000(JK-E)、66 000(JK-F)株/hm26个播种密度处理.结果表明:适当增加种植密度可提高全膜双垄沟播玉米单位面积的产量.全膜双垄沟播玉米籽粒干物质积累过程呈"S"型曲线,可用Logistic模型进行模拟,相关系数达0.99以上.种植密度对全膜双垄沟播玉米单粒质量的影响主要是渐增持续期、最大灌浆速率、平均灌浆速率、缓增期灌浆速率和快增期灌浆速率所致,而灌浆持续期对其影响较小.     

不同时段低温冷害对玉米灌浆和产量的影响模拟

【目的】探讨不同时段低温冷害对玉米灌浆和产量的影响，为我国农业防灾减灾提供科学依据。【方法】基于WOFOST作物生长模型，采用数值模拟的研究方法，模拟分析了在苗期、抽雄期和灌浆期等2个发育期和3个发育期都发生不同程度低温对玉米灌浆和产量的影响。【结果】当2个发育期都发生低于下限温度2 ℃低温时，玉米灌浆时间推后1～6 d，减产6.29%～23.56%；当发生低于下限温度4 ℃低温时，灌浆时间推后1～7 d，减产6.82%～28.12%。当3个发育期都发生低于下限温度2 ℃低温时，玉米灌浆时间推后2～7 d，减产10.95%～31.7%；当发生低于下限温度4 ℃低温时，灌浆时间推后2～7 d，减产11.46%～41.47%。【结论】低温强度越大、持续时间越长，玉米减产越严重。低温发生的时段与程度不同，导致玉米减产的程度也不尽相同。     

早熟玉米品种衡早10号灌浆速率特性研究

为了明确不同熟期玉米的籽粒灌浆特性,选用熟期不同的2个玉米品种衡早10号(早熟型品种)和郑单958(晚熟型品种)为试验材料,采用相同的栽培条件,在其吐丝授粉后第7 d开始取籽粒样品,每7 d取1次,直至种子成熟,分析了玉米籽粒干重、含水量、含水率、体积和灌浆速率的变化,以及籽粒体积与水分之间的相关关系。结果表明:衡早10号具有干重积累速度快、籽粒体积大、前期灌浆速率快且强度大等特点,收获时籽粒含水率低,且产量明显高于郑单958,增产率为8.4%。     

冬小麦-夏玉米生产体系中播前耕作对夏玉米产量形成的影响

【目的】黄淮海夏玉米区是典型的一年两熟制种植制度区,统筹研究冬小麦和夏玉米播前耕作对夏玉米产量形成的影响,为冬小麦夏玉米周年高产高效生产耕作模式的改进提供科学依据。【方法】以郑单958(ZD958)为试验材料,设置冬小麦播前旋耕夏玉米播前免耕(RN)、冬小麦播前翻耕夏玉米播前免耕(MN)与冬小麦播前翻耕夏玉米播前旋耕(MR)3个试验处理,其中RN作为对照(CK),研究冬小麦和夏玉米播前耕作对夏玉米产量及其构成因素、叶面积指数、干物质积累与分配和籽粒灌浆特性等的影响。【结果】冬小麦与夏玉米播前耕作均对夏玉米产量影响显著。与RN相比,MN和MR处理夏玉米的叶面积指数、花后干物质积累量、花后干物质积累所占比例、籽粒最大灌浆速率分别提高15.01%、21.14%、3.21%、15.00%和16.44%、24.92%、4.49%、12.60%,即冬小麦播前翻耕提高了夏玉米叶面积指数、花后干物质积累及其向籽粒分配比例和籽粒最大灌浆速率,进而提高穗粒数与粒重,有利于产量提高。与RN相比,MN和MR处理的产量分别提高24.03%和30.61%。夏玉米播前旋耕对干物质向籽粒分配比例,籽粒灌浆速率无显著影响,但显著提高了出苗率,进而增加群体数量,提高产量;与MN相比,MR处理的出苗率提高6.29%,这是其产量较MN提高5.23%的主要原因。【结论】与冬小麦播前旋耕夏玉米播前免耕(RN)相比,冬小麦播前翻耕夏玉米播前旋耕(MR)与冬小麦播前翻耕和夏玉米免耕(MN)均显著提高夏玉米的产量。尽管冬小麦播前翻耕夏玉米播前旋耕(MR)的产量较冬小麦播前翻耕和夏玉米免耕(MN)高5.23%,但结合生产实际,冬小麦播前翻耕和夏玉米免耕播种(MN)更有利于该区域夏玉米的高产高效生产。     

灌浆期低温对夏玉米光合性能及产量的影响

以郑单958为供试品种,设置了6月15日(对照)、6月25日和7月5日3个播期,研究灌浆期低温对夏玉米光合性能、干物质生产转运及产量的影响,以期为华北平原夏玉米充分利用热量资源、指导生产实践和实现高产稳产提供理论依据。结果表明:6月25日和7月5日播期的夏玉米在灌浆期均遭遇不同程度的低温胁迫,且随着播期的推迟受胁迫程度随之加剧,这2个播期的玉米光合性能、干物质积累量与转运量、群体生长率均较对照呈逐渐降低趋势。3个播期的单位面积总粒数之间差异不显著,但千粒重在不同播期间差异显著,最终6月25日和7月5日播种的玉米产量较对照分别显著下降了17%和31%。因此,应该选择适宜的夏玉米播种时间,降低玉米在灌浆后期遭遇低温逆境的几率,进而保障玉米生育后期的正常灌浆,最终实现玉米抗逆高产的目标。     

Nitrogen application affects maize grain filling by regulating grain water relations

Grain water relations play an important role in grain filling in maize. The study aimed to gain a clear understanding of the changes in grain dry weight and water relations in maize grains by using hybrids with contrasting nitrogen efficiencies under differing nitrogen levels. The objectives were: 1) to understand the changes in dry matter and percent moisture content (MC) during grain development in response to different nitrogen application rates and 2) to determine whether nitrogen application affects grain filling by regulating grain water relations. Two maize hybrids, high N-efficient Zhenghong 311 (ZH311) and low N-efficient Xianyu 508 (XY508), were grown in the field under four levels of N fertilizer: 0, 150, 300, and 450 kg N ha^–1 during three growing seasons. Dry weight, percent MC and water content (WC) of basal–middle and apical grains were investigated. The difference in the maximum WC and filling duration of basal–middle and apical grains in maize ears resulted in a significant difference in final grain weight. Grain position markedly influenced grain drying down; specifically, the drying down rate of apical grains was faster than that of basal–middle grains. Genotype and grain position both influenced the impact of nitrogen application rate on grain filling and drying down. Nitrogen rate determined the maximum grain WC and percent MC loss rate in the middle and the late grain-filling stages, thus affecting final grain weight. The use of high N-efficient hybrids, combined with the reduction of nitrogen application rate, can coordinate basal–middle and apical grain drying down to ensure yield. This management strategy could lead to a win–win situation in which the maximum maize yield, efficient mechanical harvest and environmental safety are all achieved.     

不同熟期玉米品种的籽粒灌浆特性及其与温度关系研究

玉米籽粒成熟度与吐丝至成熟阶段热量条件显著相关,明确不同熟期玉米品种籽粒灌浆特性及其与灌浆阶段温度的关系,可为玉米籽粒发育调控和熟期选择提供理论依据。研究以极早熟、中早熟和中晚熟3种熟期类型的9个玉米品种为试验材料,于2014年和2015年在哈尔滨实施田间试验,研究不同熟期玉米品种的籽粒灌浆特性及其与温度的关系。结果表明:3种熟期类型品种相比,中早熟品种的最大灌浆速率(G_(max))、达到最大灌浆速率时的生长量(W_(max))和平均灌浆速率(G_(mean))最大,极早熟品种次之,中晚熟品种最小;灌浆活跃期(P)和有效灌浆时间(t3)随品种熟期延长而增加,增加部分主要在灌浆缓增期。活跃灌浆期、有效灌浆期与快增期≥10℃有效积温显著正相关,与灌浆期日平均气温显著负相关;最大灌浆速率和平均灌浆速率与渐增期≥10℃有效积温、灌浆期日平均气温显著正相关,与快增期≥10℃有效积温和渐增期日平均气温显著负相关。在热量资源有限的生态区,中晚熟品种进入灌浆缓增期后日平均气温较低,不利于籽粒灌浆,导致中晚熟品种粒重低于中早熟和极早熟品种;因此,在热量资源有限生态区,一味地延长熟期并不利于粒重增加,中早熟品种具有明显的灌浆优势,从而获得较高的产量。     

不同播期玉米籽粒产量和籽粒水分变化及其叶片、茎秆特性的关系研究

以郑单958、先玉335、庐玉9105、中玉303为材料,设置早播、晚播2个播期,通过2020、2021年两年田间试验,研究了不同播期下玉米籽粒产量、籽粒水分变化与其叶片和茎秆特性的相关关系。结果表明：不同玉米品种早播的GY显著高于晚播,而GW早播低于晚播。随着播期的推迟LAI呈下降趋势,适时早播有利于延缓叶片衰老过程,维持较高的LAI。早播显著增加玉米品种茎秆的RPS和BS,提高茎秆的强度,增加茎秆抗倒能力,晚播则玉米的倒伏风险增加。灌浆期玉米品种间的平均HGW呈逐渐升高趋势,而GW呈逐渐下降趋势。相关性分析显示,GY和GW之间呈负相关未达显著水平,GY与LAS、GFR、BS呈显著正相关,LSR与GY呈负相关关系。GW与LAM、BS、GFR呈显著正相关,而与LSR呈显著负相关。这表明强壮的茎秆可提高玉米抗倒能力,增加玉米籽粒产量,但造成收获籽粒含水率较高。玉米品种要达到籽粒高产量与低水分协同共存必须具有籽粒灌浆快、灌浆期长及成熟时脱水快的特点,调整播期可使高GY和低GW有效协同,以适应籽粒机械收获的要求。