花期弱光胁迫对玉米穗粒数的影响

为明确花期弱光对玉米穗粒数的影响规律,采用人工遮光模拟弱光胁迫,设置抽雄始期和吐丝期持续10 d60%和90%两个不同遮光强度的弱光处理,研究了花期弱光对雌穗小花受精、结实,干物质积累及其向雌穗分配的影响。结果发现,花期弱光胁迫导致玉米地上部总干物质日增重量降低,干物质分配到雌穗的比例减少,雌穗生长变慢,受精结实率降低,影响程度随遮光率的增加而增大。抽雄始期60%和90%遮光处理10 d后恢复自然光照结实率较处理结束时的受精率均明显提高,吐丝期60%和90%遮光处理10 d后恢复自然光照结实率较处理结束时的受精率降低和持平。抽雄始期光照不足导致穗粒数较对照下降57%⁹1%;吐丝始期光照不足导致穗粒数较对照下降43%91%;吐丝始期光照不足导致穗粒数较对照下降43%⁸1%。无论对于抽雄始期还是吐丝期,遮光处理期间的日平均光合有效辐射强度在穗粒形成中作用最大,其次为处理期间的地上部总干物质日增重。对于吐丝期,处理期间的日平均温度对穗粒数也具有直接的正效应。     

花期前后高温对玉米花粉发育及结实率的影响

为明确花期不同梯度高温对玉米开花特性和花粉活力的影响,以热敏感基因型玉米品种‘驻玉309’为试验材料,于花期(吐丝前8d～吐丝后8d)进行不同程度高温(31、34和37℃)处理,测定受精结实率、雄穗性状、开花时间、花粉活力及花粉超显微结构,分析生育期前后的高温对受精结实、开花特性及花粉活力的影响。结果表明,花期高温胁迫显著降低玉米受精结实率,对抽雄吐丝间隔期无显著影响,但盛花期提前;极端高温则导致玉米抽雄期显著提前、开花期和盛花期延后,抽雄吐丝间隔期延长;花期高温使花粉粒形态皱缩、萌发孔内陷,显著降低花粉活力,且温度越高,花粉活力降低幅度越大。因此,花期前后高温通过影响玉米影响雄穗开花特性、延长抽雄吐丝间隔期、影响花粉粒形态、降低花粉活力,从而降低玉米的小花受精率和籽粒结实率。     

弱光胁迫对超级杂交稻产量和干物质积累的影响

超级杂交稻在山丘地区的生态条件下容易展示超高产潜力,但在平原地区由于光照相对较少和灌浆期间的多阴寡照天气造成严重减产。以超级杂交稻、普通杂交稻和高产常规稻代表品种为供试材料,在齐穗后设置过滤30%光照、60%光照和对照3 个处理,探讨不同遮光处理对超级杂交稻产量和干物质积累的影响。结果表明：超级杂交稻对弱光反应敏感,品种和遮光处理之间互作效应显著,齐穗后遮光处理对超级杂交稻结实率和千粒重影响显 著、产量下降24.2%~52.8%,对每穗粒数和有效穗数影响不显著;齐穗后遮光处理对超级杂交稻干物质积累影响显著,收获指数显著下降,特别是后期干物质积累量占总干物质比例显著下降,影响后期干物质的积累和转化。     

不同时期遮光对玉米籽粒生产能力的影响及籽粒败育过程的观察

通过对玉米植株进行分期遮光试验,认为;雌穗小花分化期至籽粒快速灌浆始期是影响玉米穗粒数的关键时期;雌穗小花分化期至籽粒快速灌浆高峰期是玉米植株产量形成的关键时期;吐丝期是决定单株产量和穗粒数的临界期;对百粒重有显著影响的时期是胚乳游离核期和快速灌浆期;果穗顶部籽粒比中、下部籽粒发育较迟,当中、下部籽粒进入快速灌浆期时,顶部籽粒则停止干物质积累,成为败育粒。     

弱光胁迫对超级杂交稻产量和干物质积累的影响

超级杂交稻在山丘地区的生态条件下容易展示超高产潜力,但在平原地区由于光照相对较少和灌浆期间的多阴寡照天气造成严重减产.以超级杂交稻、普通杂交稻和高产常规稻代表品种为供试材料,在齐穗后设置过滤30％光照、60％光照和对照3个处理,探讨不同遮光处理对超级杂交稻产量和干物质积累的影响.结果表明:超级杂交稻对弱光反应敏感,品种和遮光处理之间互作效应显著,齐穗后遮光处理对超级杂交稻结实率和千粒重影响显著、产量下降24.2％～52.8％,对每穗粒数和有效穗数影响不显著;齐穗后遮光处理对超级杂交稻干物质积累影响显著,收获指数显著下降,特别是后期干物质积累量占总干物质比例显著下降,影响后期干物质的积累和转化.     

光强因子对甜糯玉米生长发育和产量的影响

以鲜食型糯玉米香白糯和超甜玉米粤甜3号为材料,采用人工遮光的方法,研究了光强因子对这2种不同基因型鲜食玉米生长发育和产量的影响。结果表明:40%全光照与100%全光照相比,香白糯和粤甜3号的抽雄、吐丝期分别推迟了7 d和8 d,收获期均推迟了11 d;遮光还使香白糯植株高度显著减少;香白糯果穗的穗长、行粒数、裸穗鲜重、百粒鲜重和百粒干重分别减少了48.9%、59.2%、46.6%、13.8%和22.8%,鲜穗产量减少了72.4%;粤甜3号果穗的穗长、行粒数、裸穗鲜重、百粒鲜重和百粒干重分别减少了43.3%、59.6%、48.3%、9.6%和17.9%,鲜穗产量减少了54.3%。     

弱光胁迫对不同耐荫型玉米果穗发育及内源激素含量的影响

2010-2011年以耐荫性较弱的玉米杂交种豫玉22和耐荫性较强的玉米杂交种郑单958为材料,在抽雄前3 d开始进行弱光胁迫处理,吐丝后10 d恢复自然光照,研究弱光胁迫及光恢复对不同耐荫型玉米果穗生长发育及其内源激素含量的影响。结果表明:弱光胁迫下,玉米果穗生长发育明显减缓,穗长、穗粗和果穗干物质积累显著减小,秃尖度变大;穗行数、穗粒数和籽粒库容显著降低;吐丝期果穗顶部小穗子房发育停滞,已有败育迹象的籽粒在恢复自然光照后无明显改善;豫玉22果穗和籽粒性状在处理间的差异程度均大于郑单958。弱光胁迫下,两玉米杂交种果穗的ABA和ZR含量均升高,而GA含量和GA/ABA比值均降低;IAA含量和IAA/ABA比值在郑单958果穗中表现为升高,而豫玉22则表现为下降。     

玉米果穗结实差的原因

玉米果穗结实较差的类型,归纳起来大致有五类,即顶部不结实(秃尖)、顶部籽粒秕瘦、整瘦结粒稀疏(满天星)、基部缺粒和果穗向地侧不结粒。其原因如下:一、温、湿度原因玉米开花最适宜的温度为22～26℃,最适宜的相对湿度为65～90℃。温度高于30℃,相对湿度小于60℃时,开花的小花数量明为减少;温度高于38℃时,一般情况下雄穗吐丝推迟;抽雄前干旱使果穗顶部小花发育不良,雌穗吐丝推迟;抽雄后干旱缺水,雌穗吐丝也会推迟,从而雄穗开花与雌吐丝的间隔时间相对延长,造成花期不遇,影响授粉;另一个原因是散粉期间温度高、相对湿度低,花粉丧失了生命力,…     

遮光对不同株型玉米品种农艺性状和果穗发育的影响

以不同株型玉米品种为材料,在大田采用人工遮光处理,研究了弱光胁迫对不同株型玉米品种的农艺性状、穗部性状和产量的影响。结果表明,拔节至吐丝期遮光处理导致玉米生长发育迟缓,吐丝期株高、茎粗、叶面积等农艺性状和雌穗长、雌穗粗、雌穗鲜重等穗部性状均下降,可见花丝数减少;成熟期,穗部性状除千粒重增加,其余均降低。紧凑型品种浚单20对遮光的敏感性显著低于平展型品种豫玉22。     

干旱胁迫对玉米雄穗发育特征及产量的影响

【目的】探究干旱胁迫对玉米雄穗发育特征及产量的影响,以期为中国东北地区玉米种植抗旱保产提供一定理论基础。【方法】采用盆栽试验,设置原土处理和添加土壤改良剂处理,并于玉米大喇叭口期至吐丝期进行不同程度的干旱胁迫：正常供水、轻度干旱胁迫、中度干旱胁迫和重度干旱胁迫,研究不同程度干旱胁迫对玉米的抽雄吐丝间隔、雄穗形态特征、生理指标以及产量的影响。【结果】干旱胁迫导致玉米雌穗吐丝时间延后,雌、雄穗开花吐丝不同步,且在重度干旱胁迫时达到最大值,其中原土处理较CK延长了6.33 d,添加土壤改良剂处理延长了4.67 d;不同程度干旱胁迫会导致玉米雄穗变小、主轴缩短,轻度干旱胁迫有利于雄穗积累干物质,原土处理和添加土壤改良剂处理的雄穗干物质分别比CK增加了5.18%和14.87%;干旱胁迫会促使雄穗分泌抗氧化系统酶以及渗透调节物质抵御逆境伤害,但重度干旱胁迫时雄穗内部产生过多丙二醛(MDA)以及有害物质,会导致抗氧化系统酶活性有所降低;干旱胁迫会造成玉米产量严重下降,重度干旱胁迫时原土处理的产量与CK相比下降了62.39%,添加土壤改良剂处理的产量则下降了57.77%。【结论】干旱胁迫会对玉米雄穗发...     

花粒期干旱对春玉米产量及品质影响的研究

为保证黑龙江省玉米的高产稳产,以嫩单14玉米杂交种为试验材料,通过对花粒期的不同生育时期进行干旱胁迫处理,对春玉米的植株性状、产量性状及其品质进行测定,分析了花粒期干旱胁迫对产量及品质的影响。结果表明:花粒期不同生育时期干旱胁迫春玉米株高、单株干重、单株叶面积、产量及产量构成因子均有不同程度下降。穗粒数在抽雄期干旱处理降低幅度最大,百粒重在灌浆期干旱处理降低幅度最大,单株产量在抽雄期干旱胁迫处理减产最大;抽雄期、吐丝期和灌浆期干旱胁迫处理使籽粒粗脂肪含量下降,粗蛋白含量升高。     

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。     

光照强度对不同玉米品种生长发育和产量构成的影响

采用盆栽方法研究了光照强度对不同玉米品种生长发育和产量的影响。结果表明：2个玉米品种在全生育期遮光条件下株高、穗位增高,单株叶面积减小,开花日期延后,雄穗变短;干物质在根、茎、叶、穗等器官内的累积量降低,干物质在各器官中的分配存在差异;由于遮光处理减少行粒数和千粒重,导致玉米单株产量降低,“瑞秋”遮光处理比ck减产26．1％～28．1％,“郑单958”遮光处理比ck减产43．4％。45．9％。说明在单株水平上,“瑞秋”比“郑单958”具有较强的耐荫性。     

种植密度对夏玉米雌穗发育和产量的影响

【目的】提高玉米产量,研究不同种植密度对玉米雌穗发育和产量的影响。【方法】田间统计雌穗的花粒数量和吐丝进度;常规石蜡制片观察雌穗的发育和结构。【结果】随着密度的增大,雌穗小花的分化相应推迟;在吐丝初期和吐丝中期,吐丝数量随密度的增加而减少,吐丝后期差异不显著;小花总数、吐丝小花数、受精小花数和饱满粒数随密度的增加而减少,未受精小花数和总退化率随密度的增加而增大;雌穗穗轴维管束数目、维管束总横截面积和韧皮部总横截面积随密度的增加而减少;种植密度在75 000株/hm2时产量最高。相关性分析显示,雌穗穗轴维管束数目、维管束总横截面积和韧皮部总横截面积与种植密度呈显著的负相关,与单穗籽干重、千粒重、穗粒数和产量呈显著的正相关。【结论】种植密度对雌穗小花分化、吐丝进程、花粒数量、穗轴结构和产量影响显著。种植密度在75 000株/hm2时产量最高。     

植酶Q9对大田遮阴夏玉米产量形成的影响

【目的】 黄淮海地区夏玉米生长季多雨寡照频发,同时生产上种植密度的增加影响了群体光照,研究植酶Q9对大田遮阴夏玉米生长发育和产量的调控作用具有重要意义。【方法】 2013—2018年,在大田条件下选用夏玉米品种登海605为试验材料,种植密度67 500株/hm ²。试验设置3个遮阴处理,分别为开花至收获期遮阴（S1）、拔节至开花期遮阴（S2）和出苗至收获期遮阴（S3）,以自然光照为对照（CK）,大田遮光率为60%;另外,选用化控试剂植酶Q9对遮阴和正常光照处理进行外源调控,即开花至收获期遮阴-植酶Q9（Z-S1）、拔节至开花期遮阴-植酶Q9（Z-S2）、出苗至收获期遮阴-植酶Q9（Z-S3）和正常光照-植酶Q9（Z-CK）,以同时期喷施清水为对照,探讨植酶Q9对大田遮阴夏玉米产量形成的影响【结果】 遮阴延缓夏玉米的生长发育进程,雌雄间隔延长,抽雄和吐丝期较对照延迟6 d左右,叶面积指数、功能叶片SPAD值、干物质积累量显著降低,穗长、穗粗减小,秃顶变长,株高、穗位高降低,倒伏率和空秆率增加,进而产量显著降低。喷施植酶Q9后,S3和S2的生育进程较其对照提前1—2 d,雌雄间隔缩短1 d,叶面积指数、SPAD值、穗位高、株高显著增加;干物质积累及其向籽粒的分配比例增加,倒伏率和空秆率降低;S3穗部性状得到改善。喷施植酶Q9增加了夏玉米的公顷穗数、穗粒数、千粒重,进而显著提高产量,S3、S2、S1喷施植酶Q9后分别平均增产21%、9%、14%。【结论】 喷施植酶Q9可以有效缓解夏玉米弱光胁迫导致的危害。     

The effect of elevating temperature on the growth and development of reproductive organs and yield of summer maize

Compared to other crops, maize production demands relatively high temperatures. However, temperatures exceeding 35℃ lead to adverse effects on maize yield. High temperatures(≥35℃) are consistently experienced by summer maize during its reproductive growth stage in the North China Plain, which is likely to cause irreversible crop damage. This study investigated the effects of elevating temperature(ET) treatment on the yield component of summer maize, beginning at the 9th unfolding leaf stage and ending at the tasseling stage. Results demonstrated that continuous ET led to a decrease in the elongation rate and activity of silks and an elongated interval between anthesis and silking stages, and eventually decreased grain number at ear tip and reduced yield. Although continuous ET before tasseling damaged the anther structure, reduced pollen activity, delayed the start of the pollen shedding stage, and shortened the pollen shedding time, it was inferred, based on phenotypical and physiological traits, that continuous ET after the 9th unfolding leaf stage influenced ears and therefore may have more significant impacts. Overall, when maize plants were exposed to ET treatment in the ear reproductive development stage, the growth of ears and tassels was blocked, which increased the occurrence of barren ear tips and led to large yield losses.     

水肥调控下糯玉米生长、产量和水分利用效率研究

通过盆栽试验,研究了7个不同生育期亏水组合和4种施肥水平对糯玉米生长、总干物质量、干子粒产量和水分利用效率（WUE）的影响。结果表明,与正常灌水相比,中肥水平时拔节前期～孕穗期中度亏水明显降低总耗水量而不显著影响糯玉米总干物质量、干子粒产量和WUE,但是该处理WUE稍高于其它亏水处理。与不施肥相比,施肥明显增加糯玉米孕穗期和开花期叶面积、总干物质量和WUE,并缩短玉米开花至吐丝天数为0.7～1.0 d,其中中肥水平时总干物质量、干子粒产量、WUE_t（以干物质为基础）和WUE_s（以干子粒产量为基础）分别提高37.7%、50.0%、33.1%和45.1%。因此,中肥水平时（N、P₂O₅、K₂O分别为0.25、0.10、0.25 g·kg^-1）糯玉米拔节前期～孕穗期进行中度亏水效果较好。     

遮阴对夏玉米茎秆形态结构和倒伏的影响

【目的】在太阳辐射不断减少的气候条件下,探讨遮阴（弱光胁迫）对夏玉米茎秆形态及其显微结构的影响。【方法】以登海605（DH605）和郑单958（ZD958）为试验材料,大田条件下设置花粒期遮阴（S1）、穗期遮阴（S2）、全生育期遮阴（S3）3个处理,遮光度为60%,以自然光为对照（CK）,研究弱光胁迫对夏玉米茎秆性状及其倒伏的影响。【结果】遮阴后夏玉米株高、穗位高和叶面积指数,地上第3茎节长、茎节横截面积、茎秆穿刺强度均显著降低,且遮阴时期对其影响表现为S1＜S2＜S3;DH605和ZD958的茎秆穿刺强度分别较对照降低22.23%和24.41%。茎秆硬皮组织厚度和维管束数目及中央大维管束面积、木质部面积、韧皮部面积较对照也显著降低,田间倒伏率显著升高,全生育期遮阴两品种倒伏率分别高达36.5%和24.7%。遮阴后空秆率增加,收获穗数、穗粒数显著降低,产量下降,减产幅度表现为S3＞S1＞S2。【结论】夏玉米生长期内光照不足影响产量形成,改变植株形态,通过降低基部节间长度、粗度、穿刺强度和茎秆硬皮组织厚度,减少维管束数目,降低茎秆抗倒伏性能,且花前遮阴对田间倒伏率的影响大于花后遮阴。     

吐丝前高温胁迫对不同耐热型夏玉米产量及穗发育特征的影响

【目的】吐丝前高温是影响玉米雌雄穗发育的重要因素之一,对玉米产量形成至关重要。探明吐丝前高温胁迫对玉米产量及雌雄穗发育进程的影响,为玉米稳产高产提供保障。【方法】以花粒期耐热型玉米品种郑单958和热敏感型玉米品种联创808为供试材料,采用盆栽试验,在第9片叶展开期至吐丝期,移入人工智能温室进行高温胁迫（最高温度/最低温度为40/30℃）,对照的最高温度/最低温度为35/25℃,研究高温胁迫对不同耐热型玉米产量、雌雄穗生长发育及外观形态结构、花粉花丝微观结构和光合特性的影响。【结果】第9片叶展开期至吐丝期高温胁迫显著降低了夏玉米穗长、行粒数、穗粒数和粒重,进而导致产量显著下降。与对照相比,高温胁迫下郑单958和联创808行粒数分别降低22.21%和24.59%,穗粒数分别降低29.85%和27.80%,千粒重分别降低24.04%和17.47%,导致籽粒产量分别降低44.98%和40.88%,差异均达显著水平。高温胁迫抑制了2个玉米品种雌雄穗发育,雌、雄穗干重和雌穗长度显著降低,光合性能显著降低,开花吐丝间隔期（ASI）拉长。高温胁迫后,郑单958和联创808吐丝期雄穗干重分别降低39.42%和15.60%,雌穗干重分别降低22.50%和15.56%,穗位叶净光合速率分别降低48.70%和56.48%,开花吐丝间隔期（ASI）分别达7 d和6 d,雌穗吐丝时间推迟是ASI拉长的主要原因。高温胁迫对玉米花粉及花丝表面超微结构均产生了明显影响,2个玉米品种花粉粒表面均出现干缩褶皱,外壳出现网状纹突起,萌发孔内陷;玉米花丝表面褶皱,花丝毛数明显降低,且存在的花丝毛几乎全部倒伏于花丝表面上,造成花丝接受花粉面积减少,且郑单958花粉花丝受损程度明显重于联创808。【结论】第9片叶展开期至吐丝期高温胁迫,对耐热型品种郑单958的产量形成、光合特性和雌雄穗发育的影响均高于热敏感型品种联创808。第9片叶展开期至吐丝期高温胁迫导致粉花丝微观形态受损,抑制雌雄穗发育,显著降低玉米光合能力,使得穗粒数和粒重减少,籽粒产量显著降低。因此,生产中适宜玉米品种的选用需参考不同区域高温逆境易发生阶段来确定。