密植型玉米“中单909”高产群体结构特征

以“中单909”为材料,通过不同种植密度研究了密植型玉米品种实现高产的群体结构特征.结果表明:通过调节群体结构协调穗数与粒重之间的关系,并解决高密度群体穗长减小、行粒数减少的问题,是实现密植型玉米高产的关键.产量与种植密度、各时期叶面积指数(LAI)、光合势(LAD)、干物质积累量(DMA)的关系均呈抛物线型变化规律,产量与开花期冠层内各层次透光率则呈指数曲线变化,干物质积累动态符合逻辑斯蒂方程.密植型玉米品种的高产群体结构特征是:最大叶面积指数(LAImax)、最大光合势(LADmax)分别为7.37、125.24万m2·d/hm2,LAI大于5的持续时间在50 d以上,穗期LAI和花粒期LAI分别为5.9、6.7,收获时的LAI仍能维持在4.2左右、LAD高于125.24万m2·d/hm2时间在40d左右;单株干物质积累量在指数增长期、直线增长期和缓慢增长期分别为45.84、212.05、236.36 g;开花期穗位层次的适宜透光率和地面漏光率分别为16.26％和0.99％左右.     

密度对玉米产量（＞15 000 kg•hm-2）及其产量构成因子的影响

【目的】研究密度对高产玉米（＞15 000 kg•hm-2）产量及其构成因子的影响,揭示高产玉米产量形成机制,为玉米持续稳定高产提供依据。【方法】连续两年在新疆和宁夏高产玉米区,以郑单958为试材,以1.5万株/hm2为一个密度梯度,设置从1.5万株/hm2至18万株/hm2不同密度处理,充分满足水肥需求,进行高产栽培实践,在实现高产基础之上分析其产量及产量构成因子特征。【结果】两年多点共68个处理,最低和最高单产分别为7 675.5和20 503.5 kg•hm-2,其中有47个处理达到15 000 kg•hm-2以上的产量;对产量构成特征的分析表明,要达到15 000 kg•hm-2以上的高产,最低、最高密度分别为5.25万株/hm2和16.28万株/hm2;最低、最高收获穗数分别为6.66万穗/hm2和13.84万穗/hm2;最低、最高穗粒数分别为365和657粒;最低、最高千粒重分别为237和404 g。【结论】密度与单产呈抛物线关系,以10.5万株/hm2密度处理单产最高;随着产量的提高,种植密度、单位面积穗数、穗粒数和千粒重表现出最适值范围变窄的趋势。随种植密度增加,单位面积穗数呈增加趋势,穗粒数和千粒重呈下降趋势,而单位面积粒数呈增加并趋于不变趋势。     

春玉米品种光合特性及产量比较

在新疆伊宁地区,田间比较了20个春玉米品种大喇叭口期、吐丝期、灌浆期的叶面积指数（LAI）、穗位叶光合速率、总干物质积累及产量的差异.结果表明,品种间LAI、穗位叶光合速率、总干物质积累量及产量差异显著（P 〈0.05）,雷奥150、先玉335、单玉96吐丝期叶面积指数分别为7.8,7.6,8.0,吐丝期穗位叶光合速率51.7-52.2μmol/（m^2·s）,总干物质量为29120.9-34865.6kg/hm^2,均明显高于其余品种;雷奥150、先玉335经济系数0.47-0.54,产量最高,依次为17281.4,17205.0kg/hm^2,单玉96经济系数0.41,产量（16106.5kg/hm^2）低的原因是其熟期推迟7d,导致千粒重和经济系数降低.新疆伊宁地区春玉米获得产量17000kg/hm2 的生育期127d左右、最高叶面积指数7.6左右、穗位叶光合速率51.7μmol/（m2·s）左右、干物质积累量29120.9kg/hm^2 以上,经济系数0.47以上.     

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.     

不同密度对复播青贮玉米光合特性和产量的影响

[目的]为北疆地区复播青贮玉米栽培推广提供科学理论依据和技术指导.[方法]研究两个青贮玉米品种新玉15号(XINYU15)、新饲玉10号(XINSIYU10)在麦后复播条件下,不同密度群体各生育期叶面积指数(LAI)、干物质积累(DMA)动态变化特征,并分析主要动态特征参数与产量及产量构成的关系,探讨复播青贮玉米高密度高产群体叶面积系数动态变化特征对产量的效应.[结果]各密度群体LAI动态变化呈单峰曲线趋势,随密度增加峰值增大,相同密度下新饲玉10号群体LAI大于新玉15号.群体的最大LAI在抽雄吐丝期、灌浆期.此阶段群体LAI对产量的影响最大,表明此时期是产量形成的关键期.[结论]密度是通过调控群体的LAI、穗数和穗重来影响产量构成和最终干物质产量,两个品种高产的适宜密度范围是5 000 ～6000株/667 m2.     

DK743引种高产群体结构的研究

研究了DK743玉米杂交种的密度效应,结果表明:(1)经济产量-密度方程呈渐近线型,经济系数-密度方程呈指数下降型.(2)密度为6.75×104株/hm2的群体经济产量最高为13 300.33 kg/hm2,干物质积累总量为2 6447.26kg/hm2,平均干物质生产率为211.69kg/hm2@d,收获穗数6.75×104穗/hm2,穗粒数559粒,千粒重352.49g,经济系数0.502 9.吐丝期叶面积系数最大值为4.649 7,成熟时3.805 9,群体叶面积发展动态为前慢,中快,后衰缓,全生育期总光合势(LAD)408.95×104m2@d/hm2,平均净同化率为6.75 g/m2@d,为最佳产量群体结构.     

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.     

农大108和晋单34光合特性与 产量关系比较分析

采用单因素随机区组试验,研究了农大108和晋单34的叶面积指数、光合势、干物质积累,以及影响产量的产量构成因素。得出以下结论:农大108与晋单34号的叶面积增大趋势基本一致,先升高后逐渐下降,叶面积最大时农大108是10955.22cm2/株,晋单34是8762.86cm2/株;光合势、干物质积累等指标晋单34低于农大108,产量构成因素(穗数、穗重、穗粒数、百粒重等)低于农大108,耐密性与抗倒伏性,及稳定性均比农大108差,农大108的产量大于晋单34。     

密度对两个春玉米品种产量及产量相关性状的影响

采用2因素裂区设计方法,研究了密度对两个春播玉米品种产量及产量相关性状的影响。结果表明:强盛49和奥玉3101的叶面积指数均随着密度的增加而增大,前期叶面积指数增长较慢,中期增长速率加快,到吐丝期达到最大,密度对两个品种的LAI的影响差异不显著;两个品种的穗数、穗粒数以及百粒重均与密度之间存在一定的线性关系,其中穗数与密度存在正相关线性关系,而穗粒数和百粒重与密度的线性关系表现为负相关;两个品种的产量均随密度的增加呈现先增大后降低的趋势,产量和密度之间呈二次回归方程。本试验条件下,强盛49的最适宜密度约为4.2645万株.hm-2,奥玉3101的最适宜密度约为5.3745万株.hm-2,在此密度下,两个品种的产量分别达到11 820.3kg.hm-2和11 225.55kg.hm-2。     

精确施氮对苏玉20产量及群体质量的影响

为探明玉米超高产(≥13 500kg.hm-2)群体在本地的形成规律,以苏玉20为试材,通过不同的施氮水平及3:6:1的基肥、穗肥、粒肥施氮方案的试验,实现籽粒最高产量15 663.4kg.hm-2的目标。苏玉20超高产群体形成的规律为:促开花期有较大的LAI(达到7.0以上),并减缓灌浆期LAI下降速率,同时提高粒叶比;加大吐丝期干物质积累量和灌浆前期干物质积累速率,以促使整个生育期内总干物质积累量达到30 000kg.hm-2以上;减缓灌浆期净光合速率下降到40%以下。精确施氮可有效调节超高产群体质量,增加总粒数,进而提高产量。苏玉20籽粒产量(y)与施氮量(x)的关系为y=-0.472 1x2+430.79x-83 670(R2=0.985 6),其最佳施氮量、超高产施氮范围分别为456.2、407.9～504.6kg.hm-2。     

小麦品种改良过程中物质积累转运特性与产量的关系

【目的】探明小麦品种改良过程中物质积累与转运特性及其与产量形成的关系,为选育高产品种、制定育种目标提供理论依据。【方法】选用32个20世纪不同年代代表性小麦品种于2007-2009年进行大田试验,分析小麦不同生育时期干物质生产与积累转运特性的演进特征及其与产量的关系。【结果】随着品种改良进程,籽粒产量和收获指数逐步提高,而20世纪60年代品种生物产量显著降低随后保持稳定;开花期叶面积、叶面积指数及旗叶光合速率逐步提高,为花后物质积累提供了物质和能量来源。品种改良显著提高了小麦拔节前和开花后物质积累量及群体生长速率,但降低了拔节至开花期积累量和生长速率;提高了花前干物质转运量、转运率及贡献率,但降低了花后干物质贡献率。小麦籽粒产量与拔节前及开花后干物质积累量、生长速率及花前干物质贡献率显著正相关,与拔节开花阶段物质积累量和生长速率及花后干物质贡献率显著负相关。【结论】品种改良提高了小麦物质生产能力和生产效率,协调了不同生育阶段物质积累,平衡了花前和花后干物质对籽粒的贡献。因此,提高拔节前营养生长、增加花后干物质积累和花前物质转运是小麦产量改良的重要物质基础,也是今后小麦高产育种的重要目标。     

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。     

我国水稻品种改良过程库源特征的变化

观察了不同时期水稻主栽品种库源结构的演变,主要结果如下：（１）４０多年来,福建省水稻品种经历了高秆品种、矮秆品种、杂交稻的演变,使稻谷产量提高５５％;（２）随着品种的改良,水稻库容量增加６３％．其中,２０％依靠穗数的增加,８０％依靠每穗粒数的增加,而粒重和结实率变化不大;（３）随着品种的改良,反映源强的干物质积累总量（Ｗ）增加４０％．Ｗ的增加主要依靠叶面积指数（ＬＡＩ）的扩大和生长日数（Ｄ）的延长,净同化率（ＮＡＲ）却有所下降．但由于冠层叶片由披散型改变为直立型,阳光可透入群体深层,减少了ＮＡＲ随ＬＡＩ增大而降低的速率,显著增加了非结构性碳水化合物在营养器官的贮藏量和抽穗后干物质生产量,从而提高经济系数,确保在更高产量水平上的库源协调．     

不同氮肥群体最高生产力水稻品种的物质生产积累

 【目的】研究不同氮肥群体最高生产力水稻品种间物质生产积累特性之间的差异。【方法】以长江中下游地区有代表性的50个早熟晚粳品种为供试材料,设置7个氮肥群体（0、150.0、187.5、225.0、262.5、300.0、337.5 kg•hm-2）,得出各品种在这7个氮肥群体下出现的最高生产力及其对应施氮水平,将该最高生产力定义为氮肥群体最高生产力。根据各品种的氮肥群体最高生产力将50个供试材料分成4个生产力等级：低层水平（氮肥群体最高生产力≤9.00 t•hm-2）、中层水平（9.00 t•hm-2≤氮肥群体最高生产力≤9.75 t•hm-2）、高层水平（9.75 t•hm-2≤氮肥群体最高生产力≤10.50 t•hm-2）、顶层水平（氮肥群体最高生产力≥10.50 t•hm-2）。在此基础上,对各类型品种间的干物质积累量、叶面积指数、光合势、群体生长率、净同化率等方面进行系统的比较研究。【结果】（1）在总施氮量0—337.5 kg•hm-2范围内,随着氮肥群体的增加,50个粳稻品种在拔节、抽穗期干物质积累量均显著增加,而成熟期则表现为先增后减的变化趋势。（2）拔节期群体干物质积累量随着生产力等级的增加而减小,抽穗期4个生产力等级间的干物质积累量差异较小,成熟期干物质积累量则随着生产力等级的增加而显著增加。（3）水稻生育前期（播种至拔节阶段）干物质积累量与氮肥群体最高生产力呈显著负相关,表现为随生产力等级增加而减小;而生育中、后期（拔节至抽穗和抽穗至成熟阶段）干物质积累量与氮肥群体最高生产力呈显著正相关,表现为随生产力等级增加而增加。各生育阶段干物质积累量占总干物重的比例变化规律与阶段干物质积累量一致。（4）不同生产力等级水稻品种的经济系数随着生产力等级的增加而显著增加。（5）拔节前4个生产力等级品种间叶面积指数和光合势差异较小,而群体生长率和净同化率则随着生产力等级的递增呈显著递减趋势;拔节至抽穗及抽穗至成熟阶段,叶面积指数、光合势、群体生长率和净同化率均随着生产力等级的递增呈增加趋势。【结论】氮肥群体最高生产力处于顶层水平品种干物质生产在抽穗至成熟阶段优势明显,具有较高的叶面积指数、光合势、群体生长率和净同化率。     

Effect of Source-Sink Manipulation on Photosynthetic Characteristics of Flag Leaf and the Remobilization of Dry Mass and Nitrogen in Vegetative Organs of Wheat

The photosynthetic characteristics of flag leaf and the accumulation and remobilization of pre-anthesis dry mass（DM） and nitrogen（N） in vegetable organs in nine wheat cultivars under different source-sink manipulation treatments including defoliation（DF）, spike shading（SS） and half spikelets removal（SR） were investigated. Results showed that the SS treatment increased the photosynthetic rate（Pn） of flag leaf in source limited cultivar, but had no significant effect on sink limited cultivar. The SR treatment decreased the Pn of flag leaf. Grain DM accumulation was limited by source in some cultivars, in other cultivars, it was limited by sink. Grain N accumulation was mainly limited by source supply. The contribution of pre-anthesis dry mass to grain yield from high to low was stem, leaf and chaff, while the contribution of pre-anthesis N to grain N from high to low was leaf, stem and chaff. Cultivars S7221 and TA9818 can increase the contribution of remobilization of DM and N to grain at the maximum ratio under reducing source treatments, which may be the major reason for these cultivars having lower decrease in grain yield and N content under reducing source treatments.     

密度对饲用玉米光合特性和产量的影响

以饲用玉米品种为材料,研究整个生长发育过程中不同密度对叶面积指数、叶绿素、比叶重的影响,揭示光合生理指标与产量之间的关系,进而对产量进行调控。结果表明,在部分生育时期玉米叶面积指数、比叶重随密度的增加而增大,叶绿素含量拔节期~灌浆期均随密度的增大而减小,不同生育时期3个指标与产量之间相关性不一致。     

乙烯利对春玉米生长发育及产量的影响

在抽雄前对玉米品种平安18(紧凑型)和四单19(平展型)喷施不同浓度的乙烯利,探讨其对株高、叶面积、干物重和产量的影响。结果表明,两个品种的株高均随着药剂浓度的增加而逐渐降低,但四单19的反应强于平安18。随着药剂浓度的增加,叶面积呈抛物线变化,干物重逐渐降低,但品种间略有差异。两个品种的产量都随着药剂浓度的增加而降低,随着种植密度的增加呈现抛物线变化。因此在喷洒低浓度乙烯利(150mL·hm-2)的情况下,适当增加密度(72665、58776株·hm-2)可以获得更好的产量。     

氮肥基追比对啤酒大麦花后叶片光合特性、干物质分配及产量的影响

在江苏南京和盐城两生态点研究总施氮量为225 kg·hm-2条件下,氮肥基追比对苏啤3和单2两个大麦品种花后叶片光合特性、干物质分配及产量的影响.结果表明:大麦花后叶片净光合速率、叶面积指数、花后干物质转运量及对籽粒贡献率均随着氮肥基追比先升高后降低,在氮肥基追比为7∶3时达到最大.大麦籽粒产量亦呈现相同的趋势,以氮肥基追比7∶3处理的产量最高.进一步分析表明,采用合理的氮肥基追比、保持花后较高的光合速率有利于提高花后干物质积累和再分配,最终提高籽粒产量.     

施氮量对旱地小麦氮素吸收转运和土壤硝态氮含量的影响

【目的】在黄淮冬麦区,研究施氮量对旱地小麦氮素利用规律的影响,为该区旱地小麦合理的氮肥运筹提供理论依据。【方法】于2009-2010和2010-2011两个小麦生长季,在大田条件下设置6个施氮量处理（0、90、120、150、180和210 kg•hm-2）,研究施氮量对旱地小麦氮素吸收转运和土壤硝态氮含量的影响。【结果】在150 kg•hm-2及以下的处理增加施氮量,小麦各生育时期植株氮素积累量、成熟期籽粒氮素积累量、开花前吸收氮素向籽粒的转运量和开花后氮素吸收量显著增加;在150 kg•hm-2基础上增加施氮量,小麦各生育时期植株氮素积累量、开花前吸收氮素向籽粒的转运量和开花后氮素吸收量与150 kg•hm-2处理无显著差异,成熟期籽粒氮素积累量及分配比例降低,营养器官氮素积累量及分配比例升高。施氮量为180 kg•hm-2和210 kg•hm-2,成熟期0-140 cm土层土壤硝态氮含量显著高于150 kg•hm-2处理,深层土壤硝态氮含量增加。施氮150 kg•hm-2处理小麦籽粒产量最高,氮素利用效率和氮肥生产效率较高。【结论】本试验条件下,施氮量为150 kg•hm-2,是兼顾产量和氮肥利用效率的适宜施氮量。