乙烯利和氮肥对玉米基部节间性状和抗折断力的调控研究

在大田条件下,以郑单958为玉米材料,在华北平原研究了乙烯利(0和180g/hm2)和氮肥水平(施氮量0、150、225和300kg/hm2)对玉米节间形态性状、化学成分和抗折断力的影响。结果表明:乙烯利显著提高基部节间最大直径、最小直径、单位节间长度干重和抗折断力,显著降低节间长度和干重。增施氮肥可以提高基部节间最大直径、最小直径、干重、单位节间长度干重和抗折断力,但是N225和N300处理之间差异不显著。乙烯利和氮肥均能显著提高各时期基部节间全氮含量。喷施乙烯利降低了成熟期基部节间纤维素和木质素含量;随着氮肥水平的提高,基部节间半纤维素、纤维素和木质素呈下降趋势。乙烯利和氮肥对2012年的节间直径、节间长度、干重和单位节间长度干重有互作效应,对成熟期节间全氮、半纤维素和纤维含量有互作效应。相关性分析可得,抗折断力与节间最大直径、最小直径、单位节间长度干重和全氮含量呈显著正相关,但是与节间长度、纤维素和木质素含量呈负相关。氮肥施用225kg/hm2的基础上配合拔节期喷施180g/hm2乙烯利可以塑造粗壮矮短的基部节间,有助于提高玉米的抗倒伏能力。     

化控对高密度春玉米抗倒伏能力及产量的影响

为研究化控措施对玉米高密度种植下抗倒伏能力的影响,明确化控剂调控茎秆抗倒伏能力的机制,以先玉335为试验材料,分别在玉米6叶期喷施玉黄金、吨田宝和壮丰灵,分析了玉米生长过程中农艺性状,茎秆力学特征,茎秆和根系纤维素、半纤维素、木质素含量以及干物质积累和产量。结果表明,玉黄金、吨田宝和壮丰灵均显著降低了玉米株高、穗位高和重心高度,增加了第3节间茎粗,倒伏率显著下降,茎秆穿刺强度和弯折强度分别增加了8.1%～23.3%和7.8%～21.2%,茎秆和根系木质素含量显著增加,产量增加了7.1%～11.6%,化控主要通过降低了玉米株高、穗位高,进而降低重心高度,同时增加茎秆的直径,增加茎秆木质素含量,提高了茎秆力学特征,从而降低倒伏率,增加了玉米产量。     

不同抗倒类型小麦植株节间性状与抗倒能力的氮肥调控效应

以抗倒伏小麦品种(生选6号、扬麦18、华成3366)、易倒伏小麦品种(扬麦13、扬麦22、扬麦24)为材料,设置施纯氮180 kg/hm2(N180)、240 kg/hm2(N240)2个氮素水平,研究不同小麦品种植株基部节间性状与抗倒伏能力对氮肥调控效应的差异。结果表明：与 N180相比,随着施氮量增加,易倒伏型小麦品种抗倒伏指数平均降低35.98%,抗倒伏型小麦品种抗倒伏指数平均降低1.12%,易倒伏型小麦的抗倒能力在不同施氮水平间的差异大于抗倒伏型小麦的;易倒伏小麦N240处理植株基部节间直径、半纤维素含量、纤维素含量、K素含量与薄壁组织厚度低于N180处理的,5个参数的降幅分别为12.60%、16.36%、19.04%、34.59%、27.48%;抗倒伏小麦N240处理植株基部节间直径、半纤维素含量、纤维素含量、K素含量和薄壁组织厚度较N180处理降低,降幅分别为5.13%、7.97%、3.74%、26.73%、15.70%;易倒伏小麦N240处理植株基部节间抗折力、针刺力、木质素含量与大维管束面积低于N180处理的,而抗倒伏小麦以上4个参数在2个施氮水平间无显著差异;与N180处理相比较,易倒伏小麦品种N240处理植株基部节间小维管束数降低,抗倒伏小麦品种的升高;与抗倒伏品种相比,易倒伏品种植株基部节间抗倒伏能力对施氮水平响应敏感。综合以上分析可知,增施氮肥主要是影响了易倒伏小麦植株的基部节间抗折力、针刺力、木质素含量、大维管束面积及小维管束数,从而使易倒伏小麦抗倒性降低。     

植物生长调节剂对寒地春玉米形态指标和产量的影响

探讨了植物生长调节剂对寒地春玉米倒伏、秃尖和产量等的影响。以德美亚1号、德美玉338为试验材料,采用大田试验方法,以清水为对照(CK),不同浓度植物生长调节剂A和B为处理(1 125 m L·hm~(-2)、2 250 m L·hm~(-2)、3 375 m L·hm~(-2)),在玉米7叶期、10叶期进行叶面喷施。结果表明:喷施调节剂A、B不同程度的降低了玉米株高和穗位高等植株性状,增加茎粗,缩短穗位下节间长度,伸长穗位上节间长度,增加根系鲜重、干重、气生根层数和条数。提高了春玉米的抗倒伏能力及产量。综合表明以浓度为2 250 m L·hm~(-2)的调节剂B作用效果较好,可以显著提高春玉米产量。     

不同氮肥水平下墨西哥玉米的SPAD值与部分农艺性状和品质关系研究

设计5个氮肥水平的盆栽试验,并测定不同时期和不同氮肥水平墨西哥玉米的SPAD值和部分农艺性状,以探讨墨西哥玉米的SPAD值与部分农艺性状与品质的相关性。结果表明,墨西哥玉米的SPAD值与分蘖数、株高、产量和粗蛋白质含量都是随着施氮量的增加而提高,而分蘖数则随着氮肥水平的进一步增加而降低;墨西哥玉米的分蘖数、株高和产量是随着牧草的生长而提高,而SPAD值和茎叶粗蛋白质含量是随着牧草的生长而逐步降低。墨西哥玉米的SPAD值与分蘖数相关性最小且都不显著,与施氮水平、产量和茎叶粗蛋白含量相关性达到或接近显著水平,与株高相关性最大,在某些时期达到显著或极显著水平。     

猪肉可持续供应链建设的构想与实现途径

不同密度和化控制对玉米农艺性状及产量的影响试验结果表明,品种、化控剂和种植密度均对产量及农艺性状具有较大的影响,但三者之间互作相关性不显著.在使用化控剂处理条件下,玉米产量随着种植密度的增加表现为逐渐增加而后降低的趋势;不同化控剂在一定程度上提高了百粒重,且随着密度增加百粒重变化幅度很小.不同化控剂处理均显著降低了玉米株高和穗位,降低了植株倒伏率.适宜高密度和化控剂可协同提高玉米籽粒产量,表明化控剂在一定程度上降低了高密度条件对玉米倒伏率的影响;同时施用玉喜化控剂对作物的株高、穗位有更佳的调控效果,可以有效降低倒伏率.     

不同氮钾肥施用方法对水稻产量及抗倒伏性的影响

水稻倒伏常发生于籽粒灌浆中后期,是高产、稳产、优质生产的主要限制因素之一。试验选用寒地超级稻品种松粳9号,研究不同氮钾肥施用方法对水稻产量性状及茎秆抗倒特性的影响,为寒地水稻超高产抗倒栽培技术的建立提供理论依据。结果表明,施氮量为90 kg·hm-2时,增加生育前期氮肥施用量有利于提高单株穗数、每穗粒数和单株粒重,但施氮量为135 kg·hm-2时,减少生育前期氮肥施用量,而提高生育后期氮肥施用量更有利于提高单株穗数、每穗粒数和单株粒重;在同等施氮量条件下,增加生育前期氮肥施用量可极显著增加第1和第2节间长度,并降低茎秆抗折力,尤其是施氮量高时这种影响更大;增加氮肥施用量时,相应增加钾肥施用量和减少生育前期氮肥施用量将有利于提高茎秆抗倒特性;增加生育后期氮肥施用量明显提高茎秆全氮含量,而增加生育前期氮肥施用量有利于促进水稻植株钾的吸收和积累,提高茎秆钾含量;茎秆氮含量与节间长度呈显著或极显著正相关,与抗折力呈负相关;茎秆钾含量与节间长度呈显著负相关,与抗折力呈极显著正相关。     

施氮时期对黄淮海平原夏玉米茎秆发育及倒伏的影响

【目的】针对黄淮海平原区夏玉米倒伏严重的问题,探讨不同施氮时期对夏玉米茎秆发育及倒伏情况的影响,以期为黄淮海平原区高产夏玉米氮素管理、提高夏玉米植株抗茎倒伏能力提供理论依据。【方法】以不同植株形态的玉米品种先玉335(XY,高秆低穗位型)、浚单20(XD,中秆高穗位型)和京单28(JD,中秆低穗位型)为试验材料,每个品种设种肥(N1)、苗肥(N2)、拔节肥(N3)、大喇叭口肥(N4)和抽雄肥(N5)5个施氮时期处理,以不施氮肥(N0)为对照,研究施氮时期对夏玉米茎秆形态学、解剖学和机械力学特征以及田间倒伏率的影响。【结果】施氮时期对夏玉米茎秆形态学、解剖学及机械力学特征均有显著影响(P0.05)。N1、N2、N3处理能明显促进夏玉米茎秆发育,植株重心、穗高系数、基部第3节间长与粗、硬皮组织厚度、表皮层厚度及大小维管束数目、节间抗折力、硬皮穿刺强度和植株抗拉力均显著大于N0处理;其中,N1、N2处理夏玉米基部第3节间长粗比值显著小于N0处理,N3处理则表现出略大于N0趋势;田间倒伏率表现为N1、N2显著低于N0和其他施氮处理,N3略大于N0处理;N4处理下,夏玉米植株穗高系数、基部第3节间长与N0无明显差异,节间粗、各项解剖学及力学指标显著高于N0,节间长粗比值表现为略低于N0处理,田间倒伏率较N0显著降低;N5处理对夏玉米茎秆发育无明显影响,节间各项形态学、解剖学和力学特征与N0差异不显著,田间倒伏率随着夏玉米植株重心和穗高系数的显著降低而明显低于N0处理。从产量及产量构成因素来看,各施氮处理夏玉米穗粒数、粒重及产量均显著大于N0处理(P0.05),其中,N3、N4处理穗粒数和粒重均处于较高水平,增产幅度最大;N1、N2处理穗粒数最多,但粒重较低,增产幅度低于N3、N4处理;N5处理虽然粒重最高,但穗粒数较其他施氮处理显著降低,最终增产幅度不大。【结论】合理的施氮时期可显著促进夏玉米茎秆基部节间发育,显著降低节间长粗比值,增强植株抗茎倒伏能力;种肥、苗肥作用最显著,但因粒重较低进而降低了增产幅度;拔节期施氮节间长增长迅速进而导致了节间长粗比值增加,植株抗茎倒伏能力降低,玉米栽培管理中应尽量避免;大喇叭口期施氮可明显促进茎粗增加,进而降低节间长粗比和田间倒伏率,同时穗粒数和粒重较高,增产幅度最大。因此,结合前人研究结果表明,采用播种或苗期少量施氮,大喇叭口期重施氮肥的分次施氮措施有利于促进夏玉米茎秆和雌穗发育,提高夏玉米产量及植株抗茎倒伏能力。关于最佳氮肥配比有待进一步系统研究。     

施氮量对旱直播粳稻抗倒伏性及产量的影响

为探索旱直播条件下施氮量对不同粳稻品种抗倒性及产量的影响,试验以沈稻528、沈稻305和沈稻529为试材,研究了4个施氮肥水平(0kg·hm~(-2),120kg·hm~(-2),150kg·hm~(-2),180kg·hm~(-2))下2个倒伏敏感时期(齐穗后25d和40d)旱直播粳稻的力学性状、茎秆物理性状、穗型因子与抗倒伏性的关系,结果表明:在无氮区,直立穗型品种沈稻528的倒伏指数在齐穗后40d最小,半直立穗型品种沈稻305倒伏指数在两个时期均为最大值,半直立穗型品种沈稻529倒伏指数在齐穗后25d最小,增施氮肥后,随着施氮量的增加茎秆的节间长增加而节间粗减小,抗折力显著下降而倒伏指数显著升高,且齐穗后40d的倒伏指数高于25d。沈稻528的倒伏性状受穗型因子影响很小,沈稻305和沈稻529的穗茎角随施氮量的增加显著增加。随着施氮量的增加产量先增加后下降,在150kg·hm~(-2)水平下的产量最高,单位面积有效穗数随着施氮量的增加先增加后下降,与产量表现一致,单位面积有效穗数决定水稻产量的高低。因此,提高茎秆的抗折力是提高水稻抗倒性的重要途径,通过选择抗折力大的品种同时适当的施用氮肥增加单位面积的有效穗数来提高旱直播粳稻的产量。     

两种调节剂对玉米抗倒伏和产量的影响

为了探明激动素(KT)和乙烯利(ETH)在德美亚2号玉米品种9展叶期喷施对茎秆抗倒伏能力及产量的影响,用清水为对照(CK),测定茎秆形态、力学性能、纤维素、木质素和相关酶活性。结果表明:KT和ETH喷施后倒伏率比CK均降低6.25%,KT处理后基部节间长度、穗位高和株高与CK无显著性差异,ETH处理比CK显著降低株高10.72%。KT增加基部节间直径、折断力度,显著增加纤维素含量,降低了木质素含量,喷施后第11、21、31 d显著增加吲哚乙酸氧化酶(IAAO)和苯丙氨酸解氨酶(POD)活性。ETH对基部第6、7、8节间长度和节间直径比CK显著增加。ETH处理与CK相比,纤维素含量和木质素含量显著增加,IAAO和POD活性增加。处理与对照木质素含量大小关系顺序为ETHCKKT。KT和ETH处理产量分别比CK增加19.98%和9.44%。KT和ETH处理降低倒伏率提高抗倒伏能力,且增加产量。     

Nitrogen management improves lodging resistance and production in maize (Zea mays L.) at a high plant density

Lodging in maize leads to yield losses worldwide.  In this study, we determined the effects of traditional and optimized nitrogen management strategies on culm morphological characteristics, culm mechanical strength, lignin content, root growth, lodging percentage and production in maize at a high plant density.  We compared a traditional nitrogen (N) application rate of 300 kg ha^–1 (R) and an optimized N application rate of 225 kg ha^–1 (O) under four N application modes: 50% of N applied at sowing and 50% at the 10th-leaf stage (N1); 100% of N applied at sowing (N2); 40% of N applied at sowing, 40% at the 10th-leaf stage and 20% at tasseling stage (N3); and 30% of N applied at sowing, 30% at the 10th-leaf stage, 20% at the tasseling stage, and 20% at the silking stage (N4).  The optimized N rate (225 kg ha^–1) significantly reduced internode lengths, plant height, ear height, center of gravity height and lodging percentage.  The optimized N rate significantly increased internode diameters, filling degrees, culm mechanical strength, root growth and lignin content.  The application of N in four split doses (N4) significantly improved culm morphological characteristics, culm mechanical strength, lignin content, and root growth, while it reduced internode lengths, plant height, ear height, center of gravity height and lodging percentage.  Internode diameters, filling degrees, culm mechanical strength, lignin content, number and diameter of brace roots, root volume, root dry weight, bleeding safe and grain yield were significantly negatively correlated with plant height, ear height, center of gravity height, internode lengths and lodging percentage.  In conclusion, treatment ON4 significantly reduced the lodging percentage by improving the culm morphological characteristics, culm mechanical strength, lignin content, and root growth, so it improved the production of the maize crop at a high plant density.     

玉米-大豆轮作及氮肥水平对玉米农艺性状及产量的影响

以郑单958为试验材料,采用裂区试验设计,研究吉林东部半山区玉米-大豆轮作、连作及4个氮肥水平(0 kg/hm²(F1)、90 kg/hm²(F2)、180 kg/hm²(F3)和270 kg/hm²(F4))对玉米农艺性状及产量的影响。结果表明,轮作处理在干物质积累、叶面积、叶面积指数及籽粒产量方面均优于连作处理,而对其他产量构成因素并未形成优势;F3、F4处理在株高、相对叶绿素含量(SPAD)、叶面积指数、产量构成及产量等指标均显著高于不施氮肥的F1处理(P<0.05),高水平氮素(F3、F4)投入对穗粗、百粒重和籽粒产量有一定促进作用,降低了秃尖长度,对行粒数及穗行数影响不明显(P>0.05);F3、F4处理较F1处理籽粒增产幅度达18.45%和16.52%。为此,在吉林东部半山区玉米轮作系统的氮肥施用量以180 kg/ hm²左右为最佳。     

Characteristics of lodging resistance of high-yield winter wheat as affected by nitrogen rate and irrigation managements

High yields of wheat are mainly obtained through a high level of nitrogen and irrigation supplementation. However, excessive nitrogen and irrigation supplication increase the risk of lodging. The main objectives of this work were to clarify the capacity of lodging resistance of wheat in response to nitrogen and irrigation, as well as to explore the effective ways of improving lodging resistance in a high-yield wheat cultivar. In this study, field experiments were conducted in the 2015–2016 and 2016–2017 growing seasons. A wheat cultivar Jimai 22 (JM22), which is widely planted in the northern of Huang-Huai winter wheat region, was grown at Tai'an, Shandong Province, under three nitrogen rates and four irrigation treatments. The lodging risk was increased with increased nitrogen rate, as indicated by increasing lodging index (LI) and lodging rate across both growing seasons. With nitrogen increasing, the plant height, the basal internode length and the center of gravity height, which were positively correlated with LI, increased significantly. While the density of the basal 2nd internode (for culm and leaf sheath) and cell wall component contents, which were negatively correlated with LI, decreased conspicuous along with nitrogen increased. Increasing irrigation supplementation increased the 2nd internode culm wall thickness, breaking strength and leaf sheath density within limits which increased stem strength. Among the treatments, nitrogen application at a rate of 240 kg ha^–1 and irrigation application at 600 m³ ha^–1 at both the jointing and anthesis stages resulted in the highest yield and strongest stem. A suitable plant height ensures sufficient biomass for high yield, and higher stem stiffness, which was primarily attributed to thicker culm wall, greater density of the culm and leaf sheaths and higher cell wall component contents are the characteristics that should be taken into account to improving wheat lodging resistance.     

Effects of nitrogen fertilizer and chemical regulation on spring maize lodging characteristics,grain filling and yield formation under high planting density in Heilongjiang Province,China

Now,lodging is a major constraint factor contributing to yield loss of maize (Zea mays L.) under high planting density.Chemical regulation and nitrogen fertilizer could effectively coordinate the relationship between stem lodging and maize yield,which significantly reduce lodging and improve the grain yield.The purpose of this study was to explore the effects of chemical regulation and different nitrogen application rates on lodging characteristics,grain filling and yield of maize under high density.For this,we established a field study during 2017 and 2018 growing seasons,with three nitrogen levels of N100 (100 kg ha~(–1)),N200 (200 kg ha~(–1)) and N300 (300 kg ha~(–1)) at high planting density (90 000 plants ha~(–1)),and applied plant growth regulator (Yuhuangjin,the mixture of 3% DTA-6 and 27% ethephon) at the 7th leaf.The results showed that chemical control increased the activities of phenylalanine ammonia-lyase (PAL),tyrosine ammonia-lyase (TAL),4-coumarate:Co A ligase (4CL),and cinnamyl alcohol dehydrogenase (CAD),and increased the lignin,cellulose and hemicellulose contents at the bottom of the 3rd internode,which significantly reduced the lodging percentage.The lignin-related enzyme activities,lignin,cellulose and hemicellulose contents decreased with the increase of nitrogen fertilizer,which significantly increased the lodging percentage.The 200 kg ha~(–1) nitrogen application and chemical control increased the number,diameter,angle,volume,and dry weight of brace roots.The 200 kg ha~(–1) nitrogen application and chemical control significantly increased the activities of ADP-glucose pyrophosphorylase (AGPase),soluble starch synthase (SSS) and starch branching enzyme(SBE),which promoted the starch accumulation in grains.Additional,improved the maximum grain filling rate (V_(max)) and mean grain filling rate (V_m),which promoted the grain filling process,significantly increased grain weight and grain number per ear,thus increased the final yield.     

施硅量对甜荞倒伏及产量的影响

【目的】通过研究硅肥对甜荞倒伏和产量相关性状的影响,筛选甜荞栽培最适施硅量,为其实现高产、稳产、抗倒伏提供参考。【方法】以宁荞1号（中抗倒伏）为试验材料,2015-2016年在西南大学歇马科研基地进行田间试验,试验设置基施0（CK）、100 kg·hm^-2（S1）、200 kg·hm^-2（S2）、300 kg·hm^-2（S3）和400 kg·hm^-2（S4）5种施硅量梯度（SiO₂≥25%）,研究各生育阶段不同器官硅含量及倒伏和产量相关指标。【结果】（1）根中硅含量高于茎,从盛花期到成熟期先增后减,在灌浆期达到最大值,并且随着施硅量的增加而增加;茎中硅含量从盛花期到成熟期逐渐增加,随着施硅量增加先增后减。（2）总根长、总根表面积、平均根直径和根尖数从盛花期到成熟期逐渐增加;根表面积随施硅量的增加而增加;平均根直径和根尖数随着施硅量增加先增加后减少,S2处理达到最大值。（3）茎秆基部第二节间长度、直径、鲜重和抗折力从盛花期到成熟期逐渐增加;茎秆基部第二节间长度、直径随施硅量的增加而增加;茎秆基部第二节间鲜重和抗折力随着施硅量的增加先增加后减少,均在S3处理达到最大值。（4）木质素含量从盛花期到成熟期逐渐增加,4CL、PAL和CAD活性从盛花期到成熟期先升后降,在灌浆期达到最大值;木质素含量,4CL、PAL和CAD活性随着施硅量的增加先升后降,在S3处理达到最大值。（5）硅肥降低甜荞倒伏级别,显著减小倒伏率;当施硅量在300-400 kg·hm^-2时,甜荞倒伏时期推迟到成熟期。（6）产量、单株粒重和千粒重随着硅肥施用量的增加先增后减;单株粒数随着硅肥施用量的增加而增加。【结论】本试验条件下,硅肥基施300 kg·hm^-2效果最佳,可在实际生产中推广应用。     

超级杂交籼稻抗倒能力比较及其对氮素的响应

【目的】比较不同抗倒性超级杂交籼稻抗倒伏性差异及其原因,并分析氮素影响超级杂交籼稻抗倒性的生理机制,以期为水稻高产抗倒伏品种选育与栽培管理提供依据。【方法】以超级杂交籼稻Y两优2号（抗倒伏品种）和Ⅱ优084（易倒伏品种）为材料进行大田试验,2012年设置0、150和300 kg·hm^-2 3个氮肥水平,2013年设置135、270和405 kg·hm^-2 3个氮水平,比较不同处理倒伏发生率,并从力学、形态学和生理学指标等方面分析倒伏差异的原因。【结果】Y两优2号产量达11.7 t·hm^-2,较Ⅱ优084高9.45%。这主要归因于Y两优2号较高的穗粒数及颖花量,二者分别较Ⅱ优084高28.0%和31.8%。与Ⅱ优084比较,Y两优2号成熟期田间倒伏率明显减少,倒伏指数下降19.0%,差异达显著水平,原因是Y两优2号基部节间显著缩短,茎壁明显增厚,叶鞘单位长度干重显著提高,从而弥补了茎秆粗度方面的劣势;其基部节间单位长度茎干重虽略有降低,但结构性碳水化合物含量较高,导致茎秆弯曲应力和折断弯矩显著增加,抗倒伏性提高。随施氮量增加,超级杂交籼稻基部节间茎秆折断弯矩显著降低,导致倒伏指数显著上升。大幅增加氮肥水平显著降低了抽穗期单茎鞘干重和灌浆后期基部节间单位长度叶鞘干重,从而使得茎秆质量变劣,且叶鞘对茎秆的保护和支持能力降低;此外,基部节间茎、鞘中木质素含量明显降低,茎秆弯曲应力和折断弯矩随之下降,倒伏风险增加。Ⅱ优084在较低的施氮水平下,折断弯矩大幅降低,甚至低于Y两优2号高氮水平,导致倒伏指数明显上升,尽管增加氮素用量未能显著增加其倒伏率,却较大幅度地降低了产量。【结论】缩短基部节间长度,增加茎壁厚度以弥补茎秆粗度不足的劣势,增加叶鞘充实程度,提高对茎秆的保护和支撑作用,是增强超级杂交籼稻茎秆机械强度和抗倒伏性的主要途径。氮素主要通过降低基部节间叶鞘充实程度及茎秆中结构性碳水化合物含量,特别是木质素的含量,从而降低茎秆强度,增加倒伏风险。     

密植与氮肥用量对不同耐密型夏玉米品种产量及氮素利用效率的影响

【目的】探究密度与氮肥用量对不同耐密型夏玉米品种籽粒产量及氮素利用效率的影响。【方法】以稀植大穗型品种鲁单981(LD981)和紧凑耐密型品种郑单958(ZD958)为供试材料,设置52 500和82 500株/hm~2两个种植密度,同时设置0、90、180、270和360 kg·hm~(-2) 5个施氮水平,研究密度与氮肥用量对不同耐密型夏玉米品种单株及群体干物质积累特性、氮素转运效率、氮素利用效率、产量及其构成因素的影响。【结果】增加种植密度,相同施氮水平处理的千粒重和穗粒数显著降低,单位面积穗数、空秆率、倒伏率显著提高,不耐密品种空秆率、倒伏率增加更显著。其中,ZD958与LD981各施氮处理的平均千粒重、穗粒数分别降低6.24%、6.77%和7.52%、18.09%,LD981空秆率、倒伏率高达17.0%、27.6%,显著高于ZD958。高密度条件下,籽粒产量随施氮量增加而增加,施氮270和360 kg·hm~(-2)处理的产量差异不显著;低密度条件下,随施氮量增加,籽粒产量先上升后下降,施氮量270 kg·hm~(-2)处理产量达到最大值。增加种植密度,夏玉米单株干物质积累量呈降低趋势,群体干物质积累量呈增加的趋势。随施氮量增加,单株和群体干物质积累量均显著增加,花后干物质贡献率呈上升趋势。相同氮素水平下,高密度处理显著提高夏玉米总氮素积累量、氮素转运量及其对籽粒的贡献率。增加种植密度,ZD958和LD981各施氮处理的平均总氮素积累量、氮肥农学利用率、氮肥利用率分别增加15.94%、39.01%、26.22%和1.96%、5.79%、14.92%。相同种植密度水平下,总氮素积累量和花后氮素同化量随施氮量增加呈上升趋势,而氮肥农学效率、氮肥利用率和氮肥偏生产力呈下降趋势。增加种植密度,营养器官氮素转运量和氮素转运对籽粒的贡献率显著增加。高密度种植条件下,氮素转运效率及贡献率随施氮量增加而增加,而低密度种植条件下,随施氮量增加而降低。【结论】本试验条件下,增密施氮显著提高不同耐密型夏玉米干物质积累量,但密度对籽粒产量的影响,品种间差异显著。增密后,LD981籽粒产量增加不显著,ZD958籽粒产量显著提高。高密度条件下,增加施氮量,不同耐密型玉米籽粒产量均显著增加,而LD981空秆率、倒伏率显著提高,是限制LD981籽粒产量提高的主要原因。增密显著提高不同耐密型玉米氮素利用率,提高营养器官氮素转运量;增加种植密度,ZD958花后氮素同化量增加,LD981则降低。施氮降低了植株氮素利用效率,但可以提高高密度条件下植株氮素吸收量,提高花后氮素同化量。增密与施氮相结合,有利于耐密型玉米产量与氮肥利用率协同提高。综合考虑产量和氮效率两方面,ZD958适宜种植密度为82 500株/hm~2,施氮量为270 kg·hm~(-2);LD981适宜种植密度为52 500株/hm~2,施氮量为180 kg·hm~(-2)。     

密度和施氮量对丘陵区机播夏玉米产量及倒伏影响研究

设置3个密度和3个施氮量处理,通过田间试验研究不同密度和氮肥用量对四川丘陵区机播夏玉米生长特征、产量及倒伏影响。结果表明,密度是影响玉米生长、产量和倒伏的主要因素。营养生长阶段玉米株高、抽雄吐丝期叶面积指数、群体生物量和有效穗随密度增加而增加,密度达7500株.hm-2提高穗着粒、百粒重、空秆率,降低穗长、结实长、穗粗、行数、行粒数。当密度为6000株.hm-2,施氮量375 kg.hm-2能获得最佳产量。夏玉米倒伏以茎折为主,茎折多发生在受密度和施氮量显著影响的基部第5节和第6节,密度为6000株.hm-2且施氮量375.hm-2能降低总倒伏率。     

氮密互作对不同株型玉米形态、光合性能及产量的影响

【目的】阐明不同株型玉米在氮素和密度互作下获得高产的形态生理互利机理,进一步提升密植玉米综合生产力。【方法】2014—2015年,在大田条件下,采用裂-裂区试验设计,以不同株型玉米品种为主区,氮素(N_1:0,N_2:90 kg N·hm~(-2)和N_3:180 kg N·hm~(-2))为裂区、密度(D_1:45 000株/hm2,D_2:60 000株/hm~2和D_3:75 000株/hm~2)为裂裂区,测定了植株形态、叶片光合性能和产量等指标。【结果】施氮对节间长度、叶倾角、叶色值、粒重和产量的影响程度均高于密度调控,茎粗、光合速率和穗粒数对增密响应程度较高。与平展型玉米相比,紧凑型玉米茎粗随密度提高降幅较小,第1—3节间长度对增密响应迟钝,随施氮量增加显著缩短(P_(N2→N3)=0.004—0.028),第4—5节间长度对增密的负响应幅度(10.9%)均高于平展型玉米同节间长度对其的正响应幅度(3.3%)。施氮可降低紧凑型玉米棒三叶叶倾角2.9°±1.1°,增密后,其穗下叶叶倾角降幅较高。紧凑型玉米叶色值对施氮量的响应峰值(N_3)高于平展型玉米(N_2),增密对其光合速率的负效应相对较小,在N_3和D_3处理下,其叶色值和光合速率均高于平展型玉米。紧凑型玉米穗粒数与粒重受氮密调控影响比平展型玉米小,其收获指数较高,且在氮/密处理间差异均不显著(P_(N1→N3)=0.16,P_(D1→D3)=0.12),而平展型玉米在氮/密处理间差异均达显著或极显著水平(P_(N1→N3)=0.03,P_(D1-D3)0.01)。紧凑型玉米和平展型玉米分别在N_3D_3和N_3D_1处理下获得较高产量,增密和施氮对其籽粒产量的贡献比分别是1﹕2.3和1﹕4.0。【结论】与平展型玉米相比,紧凑型玉米茎基部横/纵向生长对氮密协同提高具有较强的适应能力,施氮可降低紧凑型玉米棒三叶叶倾角,提高穗位叶光合性能。紧凑型玉米在高密高氮处理下较好的形态生理协调性保证了生育后期相对较高的物质转化效率,最终获得较高群体产量。