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.     

玉米大垄双行种植群体冠层结构及其微环境特性的研究

采用大垄双行种植方式,对3种株型玉米分别在3种密度下建立不同的群体冠层结构:平展型品种“吉单159”密度分别为4.0,4.5,5.0万株/hm2,中间型品种“农大3138”密度分别为4.5,5.0,5.5万株/hm2,紧凑型品种“四密25”密度分别为5.5,6.0,6.5万株/hm2,并测定了群体冠层结构及其微环境特性。结果表明:3种株型玉米大垄双行种植的中层叶片的叶向值比正常种植的玉米叶向值小约3.0,“吉单159”和“农大3138”在大喇叭口期至抽雄期叶宽比正常种植的玉米宽0.5~1.0 cm;叶面积指数(LAI)在抽雄开花期至灌浆期比正常种植的玉米大0.1~0.3;大垄双行种植的玉米群体比正常种植的玉米群体中层叶片的透光率提高约10%,中下层叶片接受的PFD平均比对照增加100~160μE/(m2.s);冠层内CO2浓度有一定增加,具有明显的冠层和微环境优势。试验表明,大垄双行种植方式可使“吉单159”和“农大3138”的种植密度比正常密度增加0.5万株/hm2。     

北疆棉花新陆早6号和新陆早7号光合特点分析

北疆棉花品种新陆早6号和新陆早7号单叶光合速率(Pn）的高值期在盛花期，新陆早7号的单叶Pn明显高于新陆早6号。新陆早6号与新陆早7号群体光合速率（CAP）对密度的反应具有不一致性，栽培密度对于CAP的影响至关重要。盛花期～吐絮期，冠层中的上、中、下叶层群体光合速率变化具有一定的规律，吐絮期冠层上层作为棉株C的主要来源，冠层郁蔽过早，直接降低中，下层对棉株C的贡献。     

不同类型玉米品种冠层结构及其光合特性对深松增密的响应

【目的】探究深松增密对不同类型玉米品种冠层结构及其光合特性的影响，为进一步提升玉米综合生产力提供理论依据。【方法】2015-2016年，在大田条件下，采用再裂区试验设计，以耕作方式（常规浅旋15 cm(RT)和深松40 cm(SS)）为主区，密度（82 500株/hm2(D1)，105 000株/hm2(D2)）为副区，不同类型玉米品种为副副区，测定了不同类型玉米品种群体叶面积指数和冠层透光率、植株形态、光合特性、产量等指标，研究不同耕作方式和种植密度条件下上述指标的变化情况。【结果】深松增密显著提高耐密玉米品种产量，增产11.9%～14.7%，非耐密品种增产-8.1%～0.6%；耐密品种产量对深松增密的响应程度显著高于非耐密品种，耐密品种主要通过增穗数、保粒数、稳粒重来实现增密增产。深松耕作能有效缓解增密产生的簇拥效应，提高植株叶片的自我调节能力；降低增密后茎粗变小的趋势，增加穗上茎节长度，缓解株型的变化，耐密品种缓解作用高于非耐密品种。增密后，深松耕作能延缓玉米生育后期LAI和穗位层透光率的下降速率以及叶片衰老程度，降低净光合速率的下降幅度，吐丝期后耐密品种叶片叶绿素相对含量和Pn高于非耐密品种。【结论】耐密玉米品种对增密后产生的形态和生理上的变化有更强适应能力，增密后深松耕作使耐密玉米品种能长时间维持较高的LAI，延缓叶片衰老程度，保证充足的光合面积，稳定较高的净光合速率，有利于植株进行光合生产，获得较高产量。     

密度对不同株型夏玉米光合特性与群体冠层结构的影响

为探明高产夏玉米群体光合生理基础及群体光合效率,选用紧凑型品种‘郑单958’与半紧凑型品种‘强盛101’,设置6.75×104 hm~(-2)(D1)、8.25×104 hm~(-2)(D2)、9.75×104 hm~(-2)(D3)3个种植密度,研究密度对不同株型玉米光合特性、群体冠层特征与产量的影响。结果表明,夏玉米叶面积指数(LAI)与产量(Y)均随密度的增加而升高,透光率(LT)、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)和PSⅡ实际量子产量(YE)随密度的增加而降低,其中‘强盛101’的F_v/F_m和YE小于‘郑单958’,其他各项指标均大于‘郑单958’,在生育后期能够保持较大绿叶面积,利于有机物的积累。2个株型品种同一密度下的产量并无显著差异,同一品种不同密度下均是D1的产量显著低于D2和D3。     

不同类型玉米品种冠层结构及其光合特性对深松增密的响应

【目的】探究深松增密对不同类型玉米品种冠层结构及其光合特性的影响,为进一步提升玉米综合生产力提供理论依据。【方法】2015-2016年,在大田条件下,采用再裂区试验设计,以耕作方式(常规浅旋15cm(RT)和深松40cm(SS))为主区,密度(82 500株/hm2(D1),105 000株/hm2(D2))为副区,不同类型玉米品种为副副区,测定了不同类型玉米品种群体叶面积指数和冠层透光率、植株形态、光合特性、产量等指标,研究不同耕作方式和种植密度条件下上述指标的变化情况。【结果】深松增密显著提高耐密玉米品种产量,增产11.9%～14.7%,非耐密品种增产-8.1%～0.6%;耐密品种产量对深松增密的响应程度显著高于非耐密品种,耐密品种主要通过增穗数、保粒数、稳粒重来实现增密增产。深松耕作能有效缓解增密产生的簇拥效应,提高植株叶片的自我调节能力;降低增密后茎粗变小的趋势,增加穗上茎节长度,缓解株型的变化,耐密品种缓解作用高于非耐密品种。增密后,深松耕作能延缓玉米生育后期LAI和穗位层透光率的下降速率以及叶片衰老程度,降低净光合速率的下降幅度,吐丝期后耐密品种叶片叶绿素相对含量和Pn高于非耐密品种。【结论】耐密玉米品种对增密后产生的形态和生理上的变化有更强适应能力,增密后深松耕作使耐密玉米品种能长时间维持较高的LAI,延缓叶片衰老程度,保证充足的光合面积,稳定较高的净光合速率,有利于植株进行光合生产,获得较高产量。     

种植密度对烟草冠层辐射和群体光合作用的影响

烟草群体光合能力是烟叶产量和品质形成的基础,种植密度是调节烟草个体生长和群体发展的重要因素。以烤烟品种‘云烟85’为材料,设置3个种植密度(D1:16 529株·hm~(-2);D2:18 182株·hm~(-2);D3:20 202株·hm~(-2))处理,研究密度对烟草群体叶面积动态、冠层辐射、群体光合作用及经济性状的影响。结果表明,烤烟群体发展动态表现为圆顶期叶面积指数(LAI)最大,行间叶尖距和冠层透光率最低,以后随着叶片的成熟采收,LAI逐渐减小,行间叶尖距和冠层透光率逐步增大。与此相应,群体光合速率(RCP)也以圆顶期较高。同一时期不同处理间相比,随密度增加LAI增大,行间叶尖距和冠层透光率减小。群体光合速率随密度的变化表现为,在圆顶期从D1到D2群体光合速率增加,从D2到D3有所下降,中部叶片采收后3个密度间差异不显著。相关分析表明,LAI与叶尖距、透光率呈显著负相关,与群体光合速率呈正相关,但不显著。表明群体光合速率并非随密度增大而持续提高,密度过大时,反而导致群体光合速率下降。产量和产值从D1到D2显著增加,从D2到D3则有所下降,上等烟比例以D2最高。从群体发展的协调性、田间管理的方便性及生产成本等综合考虑,烤烟品种云烟85的种植密度以18 182株·hm~(-2)左右较为适宜。     

错株增密种植对夏玉米光合特性及产量的影响

【目的】增密是玉米增产的重要途径之一,但随种植密度的增大,往往会造成群体郁闭,光能利用率下降。因此,本研究探索通过改变种植模式削弱增密后对植株产生的负面效应。【方法】试验于2018和2019年,以登海605和郑单958为试验材料,设置67 500株/hm~2、82 500株/hm~2 2种密度,以常规对株种植为对照,研究错株种植和密度对夏玉米产量与光合特性的影响,以期探明错株种植与密度的互作机理,提出高产夏玉米适宜的种植模式。【结果】增密降低了群体整齐度,穗位叶净光合速率(Pn)、光合关键酶活性及叶绿素含量有所下降;光合关键酶活性在高密度下随生育期推进降幅更大,表明增密会使叶片衰老速率增大,不利于植株的光合作用。错株种植模式下群体整齐度提高,茎叶夹角增大,叶片更为平展,光能截获率增大,Pn、光合关键酶活性及叶绿素含量提高,群体干物质积累量及干物质向籽粒中的分配比例增大,进而显著提高了产量,错株种植较对株种植2个品种平均增产3.8%—6.1%。错株种植在保证群体数量的前提下削弱了群体内个体植株间对光温资源的竞争,保证玉米个体发育潜力的充分发挥,使玉米群体与个体协调发展。【结论】错株种植能显著改善群体冠层结构,优化群体的光照条件,增强其光合性能及物质生产能力,提高玉米产量。在本试验条件下,综合分析认为,82 500株/hm~2密度条件下错株种植的模式表现最好,可为创建玉米高产栽培模式提供借鉴。     

种植密度对不同株型夏玉米冠层结构和光合势的影响

通过不同密度条件对夏玉米(郑单958、先玉335、东单335和东单80)的形态特征、叶面积指数、冠层透光率和光合势进行了研究.结果表明,小株中穗型品种郑单958在高密度处理时各项冠层结构指标及光合性能指标较优;大株大穗型品种东单80在低密度处理时各项指标较优;中株中穗型品种东单335和大株中穗型品种先玉335在中高密度处理时各项指标较优.冠层内透光率、叶夹角、茎粗均随着密度的增加而降低,表明高密度易造成群体内光分布不合理,导致产量的下降.不同品种在适宜的种植密度下,群体穗位层透光率较大,叶面积发展动态较为合理,尤其中上层叶片LAI高值持续期较长;吐丝后的群体LAD较高,后期光合面积持续时间较长,有利于玉米产量的提高.     

小麦/玉米复合群体中玉米的光合特性研究

对小麦 /玉米复合群体中玉米的光合速率 (Pn)、光合有效辐射 (PAR)、蒸腾速率 (Tr)、水分利用率(We)、相对湿度 (RH % )、叶室温度 (CT)、叶片温度 (L T)、二氧化碳浓度 (CO2 )等生态生理指标的研究表明 :玉米群体的 Pn与 Tr、气孔阻抗 (Sr)相关性最好 ,其相关系数分别为 0 .94 2 9* * 和 - 0 .86 17* ;玉米群体不同冠层 Pn、Tr、PAR由高到低的排序为上部、中部、下部 ,而 Sr在冠层中的变化趋势与 Pn、Tr、PAR完全相反 ;灌浆期玉米群体的Pn与穗粒数、千粒重的相关系数分别为 0 .795 6 *、0 .80 16 * ,与经济产量的相关系数为 0 .8793* *。     

玉米某些生理指标的日变化

对盛花期玉米紧凑型品种“四密25”、平展型品种“吉单159”不同密度、不同叶层的比叶重（SLW）、可溶性糖含量和含水量的日变化进行了测定。结果表明：玉米SLW、叶片和味鞘可溶性糖含量的日变化呈单峰曲线，12：00至14：00时最高。SLW可溶性糖含量随密度增加而下降，“四密25”的降幅小于“吉单159”。SLW和叶片可溶性糖含量均为上层＞中层＞下层，可溶性糖含量为茎秆＞叶鞘＞叶片。玉米叶片含水量早晚高、中午低，呈“V”字型变化，密植＞稀植，下层＞中层＞上层。     

Activity of Acetolactate Synthase from Maize (Zea mays L. ) as Influenced by Chlorsulfuron and Tribenuron-methyl

Study on relative sensitivity of maize (Zea mays L. ) Nongda108 and Nongda3138 to sulfonylurea herbicide chlorsulfuron and tribenuron-methyl using maize taproot length by sand bioassy indicated that, Nongda3138 had higher tolerance to chlorsulfuron and tribenuron-methyl than Nongda108 did. Chlorsulfuron had stronger growth inhibition to maize Nongda108 and Nongda3138 than tribenuron-methyl did. Study on target enzyme of sulfonylurea herbicide acetolactate synthase (ALS) showed that, chlorsulfuron and tribenuron-methyl inhibited ALS in vitro strongly, and non-competitively. In the same concentration of inhibitors,chlorsuifuron had stronger ALS activity inhibition than tribenuron-methyl did. Lower level of chlorsulfuron and tribenuron-methyl has no ALS activity inhibition in vivo, the ALS inhibition only occurred in the condition of high concentration of chlorsulfuron and tribenuron-methyl in vivo.     

氯磺隆和苯磺隆对玉米乙酰乳酸合成酶抑制作用的研究

 用玉米沙培主根长度法测定了玉米品种农大 3138和农大 10 8对氯磺隆和苯磺隆的相对敏感性。结果表明 ,农大 3138耐药能力比农大 10 8强 ,氯磺隆对玉米生长的影响比苯磺隆大。有关玉米离体乙酰乳酸合成酶(ALS)的研究结果表明 ,氯磺隆和苯磺隆对两种玉米离体ALS酶具有强烈的抑制作用 ,是玉米ALS酶的非竞争性抑制剂 ,氯磺隆对两种玉米ALS酶的抑制作用强于苯磺隆。低浓度的氯磺隆和苯磺隆对活体ALS酶无抑制作用 ,高浓度下才抑制活体ALS酶的活性。     

玉米良种配套高产栽培技术研究

采用正交设计对３ 个玉米良种进行了多因子栽培试验。初步结果表明：“豫玉２２ 号”、“农大１０８”与“掖单１３ 号”相比,在产量等方面具有一定的优势,适宜江西种植。在土壤肥力较高的条件下,“豫玉２２ 号”较适宜种植密度为５．００～５．２５ 万株ｈｍ２ ,“农大１０８”为５．２５～６．００ 万株ｈｍ２ ,“掖单１３ 号”则不低于６．００ 万株ｈｍ２ 。尿素和氯化钾施用量分别以３７５～４５０ｋｇｈｍ２ 和３００ ～３７５ｋｇｈｍ２ 较合适,在施用时期上,以总施用量的２０％～２５％ 作底肥或种肥和以２５％ ～３０％ 作苗肥或拔节肥相结合,并以约５０％ 的量作穗肥,增产效果显著。     

玉米苗对氮素吸收和利用效率的研究

用溶液培养的方法,设置4个氮素水平,研究了西南地区9个主栽玉米品种在苗期对氮素的吸收和利用效率。结果表明：(1)与“适中”水平比较,登海1号和农大108在低氮和高氮水平下均有较高的相对氮吸收量;农大3138、川单21号、东单60号和西单2号的相对氮吸收量在高氮水平下较高,而在低氮水平下较低;雅玉2号、成单14号和屯玉2号在低氮及高氮浓度下,其相对氮吸收量都不高。(2)几乎所有参试品种在低氮和极低氮素水平下植株对氮素的利用率都高于适中和高氮水平;农大3138、东单60号、屯玉3号、西单2号等品种在低氮和高氮水平下均有较高的氮利用效率。本试验中还没有发现在苗期对氮素营养既高效吸收又高效利用的材料。     

不同品种青贮玉米群体光合性能指标的变化

通过对不同青贮玉米品种群体光合性能指标的研究结果表明,不同青贮玉米品种叶面积指数、光合势、群体生长率在整个生育期均呈单峰曲线变化,峰值出现在散粉至乳熟期间,因不同品种而异。净同化率则呈“马鞍”型曲线变化。多分蘖品种科试1号、植株高大品种东陵白与农大647在生育期间叶面积指数和光合势均较高,东陵白生育前、中期群体生长率显著高于其它品种,且高值持续时间较长,这是其生物产量高的生理基础。生产中,采取合理栽培措施,克服此类品种植株高大、个体繁茂、群体郁蔽导致植株病害和倒伏严重的不足,可实现青贮玉米群体生物产量的进一步提高。     

玉米两垄一平台(立体通透)栽培品种对比试验研究

利用两垄一平台(立体通透)栽培技术方法,对品种进行对比试验.得出适合该项技术的高产栽培品种为丰禾10号,吉单180和吉单159.其生育期适合,倒伏率较低,产量达到765～780.9 kg/667m2,明显高于其它品种.     

辽宁省水稻光合特性及其与产量的关系

选用近来辽宁省主栽品种及在育种中有特殊作用的种质资源作为实验材料,对32份水稻材料的光合性状、叶面积指数及其与产量的关系进行研究.结果表明,抽穗期剑(旗)叶净光合速率与产量呈显著正相关;灌浆期倒二叶净光舍速率与产量呈极显著正相关.直立穗型、半直立穗型品种生育后期光合生产能力较强.抽穗期剑(旗)叶光合速率与产量呈抛物线关系,辽宁省大多数水稻品种抽穗期剑(旗)叶光合速率的最适范围是17～22μmol/(m2·s).分蘖期、拔节期、抽穗期、成熟期叶面积指数与产量呈极显著正相关.拔节期和抽穗期存在最适叶面积指数,其分别是2.8～4.O和5.5～6.3.分蘖期和成熟期叶面积指数几乎与产量呈线性关系.     

吉林省玉米主推品种抗丝黑穗病及叶斑病性状鉴定

对吉林省玉米主推品种进行了丝黑穗病及叶斑病的抗病性鉴定。结果表明：四单158、登海1、登海9、丹638、农大108、吉单209、吉单156、垦粘1、掖单19、吉单141、吉单306等较感染丝黑穗病。多数品种均不同程度感染灰斑病、弯孢菌叶斑病及褐斑病。对丝黑穗病及叶斑病抗性均较好的品种为“吉单180”。     

不同株型玉米籽粒淀粉积累及相关酶活性的研究

【目的】研究不同株型玉米籽粒和穗位叶代谢底物、淀粉积累及相关酶活性的变化动态,同时探讨各种酶活性与淀粉含量的关系。【方法】以“先玉335”(紧凑型玉米品种)和“农大518”(平展型玉米品种)为试验材料,于授粉后10 d每隔5 d取植株的穗位叶及相应果穗中部籽粒,分别测定穗位叶蔗糖含量、磷酸蔗糖合成酶(SPS)和蔗糖合成酶(SS)活性,以及籽粒2种焦磷酸化酶(ADPGPPase、UDPGPPase)、可溶性淀粉合成酶(SSS)和束缚态淀粉合成酶(GBSS)活性及直链和支链淀粉含量。【结果】2个玉米品种的穗位叶SS活性在整个灌浆期呈现单峰曲线变化趋势,授粉后35～40 d,“先玉335”的SS活性显著高于“农大518”;“先玉335”的SPS活性则在授粉后25~35 d显著高于“农大518”。在整个灌浆期,2个玉米品种籽粒ADPGPPase、UDPGPPase、SSS和GBSS活性的变化均呈单峰曲线,其中“先玉335”籽粒ADPGPPase和UDPGPPase活性峰值出现的时间均比“农大518”晚5 d左右;在整个灌浆期,2个玉米品种籽粒SSS活性和直链淀粉含量无显著差异;在授粉后35～40 d,“先玉335”籽粒ADPGPPase、UDPGPPase、GBSS活性和支链淀粉含量显著高于“农大518”。相关分析表明,玉米穗位叶SS活性与籽粒ADPGPPase、UDPGPPase活性呈显著正相关;穗位叶SPS活性与籽粒SSS活性、直链淀粉含量呈显著正相关;籽粒GBSS活性与SSS和UDPGPPase活性、直链淀粉含量及穗位叶SS、SPS活性均呈显著正相关。【结论】“先玉335”源的光合产物比“农大518”能够更有效地向库端运输和分配;籽粒淀粉含量是各种酶综合作用的结果。