不同抗倒能力玉米品种物质生产与分配及产量性状研究

2005～2006年以4个不同耐密性品种为材料,研究玉米不同抗倒能力对光合物质生产及其产量的影响.结果表明,当稀植(52 500株/hm2)条件下,大穗品种京科518和京科519的丰产优势明显,叶面积指数、群体光合势、单株干重和群体干物质积累量均较高,其产量显著高于耐密品种登海3719;当群体密度大于75 000株/hm2以上时,发生倒伏,两品种绿叶面积和光合性能下降,群体干物质积累减少,有效收获穗数显著降低,产量明显下降.从玉米抽雄前到生理成熟期,根系干重所占比例越高,植株抗倒伏能力越强;玉米抽雄前单株干重和根干重所占比例与倒伏率呈显著负相关,相关系数分别达-0.5405*和-0.5302*.田间倒伏对产量有较大影响,选用在吐丝前根系发达、干物质积累多的玉米品种抗倒能力强,是实现在大群体条件下创高产的保障.     

灌浆后期6-BA灌根对玉米衰老和产量形成的影响

以郑单958为材料,用浓度为10 mg/L的6-苄基腺嘌呤(6-BA)溶液在玉米灌浆期(花后40 d)浇灌根系,研究6-BA对玉米根系与叶片衰老及产量形成的影响。结果表明,花后6-BA灌根处理能延缓玉米根系的衰老,使收获期单株总根长显著高于对照,增长48%,其中,轴根长与对照相比差异不显著,侧根长显著高于对照。6-BA灌根处理同样延缓叶片衰老,使成熟期绿叶面积增加。6-BA灌根处理显著增加吐丝期-成熟期植株吸氮量和植株干物质积累量,不影响营养器官中氮素与干物质的转运。6-BA灌根处理显著提高单株子粒产量,与对照相比增产16%,其中,主要是百粒重的增加,同时保持子粒中氮浓度不变。通过细胞分裂素延缓后期根系衰老,可能是协调玉米后期氮素吸收与转运、提高玉米子粒产量的一条途径。     

孕穗期渍水对不同小麦品种根系生长和籽粒产量的影响

为给长江中下游地区小麦高产耐渍品种选用提供参考,以小麦品种扬麦25、扬麦24、宁麦13和宁麦9号为材料,分析了孕穗期连续10 d渍水处理对小麦叶面积和光合速率、地上部干物质积累、籽粒产量及其结构和不同土层（0~100 cm）根系干重的影响。结果表明,与对照（正常水分）相比,渍水处理显著降低小麦籽粒产量,降幅12%~31%,穗粒数和千粒重的减少是减产的主要原因。相比其他品种,渍水后扬麦25产量降幅小,产量构成较协调,受渍水影响轻。渍水处理显著减少小麦开花期和成熟期不同土层根系干重,其中对下层根系的影响大于上层根系;渍水也显著降低乳熟期倒三叶面积、倒二叶和倒三叶净光合速率,明显抑制成熟期地上部各器官和花后光合物质积累。在对照条件下,扬麦25的根系干重在开花期与其他品种相近,成熟期的0~20和80~100 cm土层根系干重则较高;在渍水条件下,扬麦25能在花后维持较高的上层根系生物量,成熟期的0~60 cm土层根干重占总根干重比例较高。不同水分处理下,扬麦25均具有面积大的旗叶且高的净光合速率,花后维持较久的上三叶绿色面积和积累更多的光合产物。因此,小麦花后根系生物量保持稳定（尤其是表层根系）,绿叶面积较大且衰减慢（尤其是旗叶）,有助于增强小麦花后光合物质积累能力,促进籽粒灌浆和单穗高产稳产,这可作为高产耐渍品种的筛选依据。     

不同去根处理对夏玉米根系形态及产量的影响

以玉米杂交种郑单958为材料,研究在7.5万株/hm~2条件下大喇叭口期、吐丝期去根处理对植株根系形态及产量的影响。结果表明,吐丝期去根处理的植株穗粒数、千粒重和产量较不去根处理的植株分别提高8.70%、4.74%和1.98%;大喇叭口期去根处理的植侏分别降低16.53%、10.29%和2.74%。吐丝期去根处理的植株地上部总干物重和分配至果穗中的干物质比例最高,较对照分别增加0.72%和4.96%。两种去根处理显著增加0~10 cm土层内的根系长度,尤其增加0.5~1.0 mm毛细根的数量,利于对耕层水分和营养的吸收。大喇叭口期去根处理增加各土层内的根系表面积和根体积,吐丝期去根处理增加0~10 cm土层内的根系表面积和根体积。密植高产玉米群体存在根系冗余,在玉米吐丝期适当去根处理对玉米产量的提高具有促进作用。     

深松对夏玉米物质生产、光合性能及根系生长的影响

以郑单958为试验材料,设播前深松、4叶期深松处理,以黄淮海地区普遍采用的免耕直播作为对照,分析玉米全生育时期内叶面积指数、净光合速率、叶面积持续期、干物质积累、相对生长率、根系性状以及产量及其构成因素的变化。结果表明,两种深松方式对比,物质生产、光合性能及根系生长方面均差异显著。与免耕直播相比,播前深松可以显著提高玉米拔节期叶面积指数,有效提高吐丝期净光合速率,显著增加拔节期干物重、吐丝期0~100 cm根系总干重以及20~30 cm土层内根系的活力;叶面积持续期、净同化率与相对生长率变化幅度不大。4叶期深松则导致植株的各方面表现较差,营养生长受到限制,叶源不足,叶片早衰。与对照(免耕直播)比较,播前深松增产1.7%,4叶期深松减产11.5%,两种深松方式间差异显著。夏玉米区播前深松具有提升玉米产量的优势,4叶期深松则限制了玉米生长和产量提升。     

东北黑土区高产大豆R5期根系分布特征

利用钻土法及根系扫描分析系统研究不同产量类型大豆R5期根系在植株周围、株间及垄间土壤中的空间分布特征。结果表明：高产类型大豆根冠比较高，而且单位根长、根表面积的地上部干物质较高。根干重不仅在根系较集中的植株周围及株间0 ~ 30 cm的土层，而且在较深的土层（> 30 cm）中都有较多的分布；根长在植株周围的0 ~ 45 cm土层范围内表现出一定的优势。直径 < 1.0 mm的细根形成了根系的主要部分，根长差异的主要原因不是细根比例的大小，而是细根数量的多少。除株间0 ~ 15 cm土层外，高产大豆各土层的根/土体积比较高。     

氮肥对辽宁春玉米品种氮素吸收利用的影响

选择辽宁春玉米区3个主推品种铁研58(TY58)、良玉99(LY99)、郑单958(ZD958)进行3个氮素水平的试验,梯度设N0(不施入氮肥)、N1(施入纯氮112 kg/hm~2),N2(施入纯氮225 kg/hm~2)。研究表明,不同品种氮反应有差异,施入氮肥后植株主要通过提高穗粒数而获得产量,TY58为氮反应敏感品种;施入氮肥植株氮积累量增加,成熟期达最大,吐丝前后的氮素积累品种间存在差异,成熟时氮素分配比例由高到低为子粒叶片茎鞘穂轴苞叶雄穂;氮肥亏缺条件下,植株加大氮素由茎叶器官向子粒的供应比例,叶片对子粒氮贡献率最高,达28.0%~51.3%。     

不同密度下寒地水稻龙粳31库源特征及关系

试验在大田条件下,以龙粳31为试验材料,设置每穴4株(A1)、5株(A2)、6株(A3)和7株(A4)4个水平及行株距为30 cm×10 cm(B1)、30 cm×12 cm(B2)、30 cm×14 cm(B3)和30 cm×16 cm(B4)4个水平,分析不同密度下寒地水稻干物质积累、叶面积指数和产量构成特征及其关系。结果表明:不同穴株数条件下,A3处理显著增加分蘖盛期和齐穗期干物质积累量,提高蜡熟期叶面积指数和成熟期产量,且产量较其它处理增幅2.34%～10.87%。各时期干物质积累量和叶面积指数随穴株距增加而降低。穴株数与穴株距交互作用下,各处理组合对水稻干物质积累量、叶面积指数、产量及其构成的影响存在明显或显著互作效应,以穴株数6株与行株距30 cm×10 cm处理组合(A3B1)效果最佳,产量达9 291.25 kg·hm-2。在试验设置密度范围内,产量与抽穗期茎鞘干重、叶片干重、生物产量和成熟期每平方米茎数呈极显著正相关,而与蜡熟期茎鞘干重、单株粒重、每平方米基本苗数和株高均呈二次函数关系。综合分析表明,每穴株数6株与行株距30 cm×10 cm(A3B1)处理组合模式更适合在目前寒地水稻龙粳31高产栽培中应用。     

不同密度处理下玉米根系干重空间分布动态的研究

采用根钻挖掘法对不同密度处理下玉米根系干重在土壤中的空间分布特征进行了研究。结果表明:不同密度处理下,各取样点0～100cm土层内根系干重在整个生育期内均呈单峰曲线变化,峰值出现在灌浆期前后。在1/2行距处随着密度的增加,根系干重呈增加趋势变化;在1/2株距处,中密和高密处理差异较小,但显著大于低密。在1/4行距处,根系干重则随着密度的增加而逐渐减少。根系达到干重最大值后的下降过程均以高密处理的下降速度最快。不同取样点根系干重在土壤中的垂直分布情况为在大喇叭口期以前,根系干重最大值出现在10～20cm的土层内,而后随着土层深度的增加根系干重迅速下降;大喇叭口期以后根系干重在土壤中的垂直分布呈负指数曲线趋势变化。密度对不同取样点根系干重影响主要表现在0～40cm土层内1/2行距处拔节期各密度处理间无明显差异;小喇叭口期到灌浆期表现为高密>中密>低密;成熟期表现为中密>高密>低密。1/4行距处大喇叭口期以前各密度处理之间的差异不明显;从吐丝期到成熟期,中密和低密处理各土层的根重差异不明显,但均较高密处理的大。1/2株距处在大口期以前中密处理和高密处理各土层的根重无明显差异,但均较低密处理高,吐丝期以后各土层的根重则以中密处理最大,高密次之,低密最小。     

移栽与直播对油菜根系建成及籽粒产量的影响

为深入理解根系调控在轻简化栽培技术中的作用,以甘蓝型油菜品种中双11号和中油杂12号为材料,通过设置直播（4.5万株/公顷）和移栽（12万株/公顷）两种栽培方式,高氮和低氮两种施肥方式的田间试验,从群体的角度研究了油菜的根系分布特征。结果表明,直播油菜根系比移栽油菜分布更深,直播油菜在0～10cm土层的根系分布显著低于移栽油菜,但在10～20cm和20～30cm土层的根系显著高于移栽油菜;初花期根干重是决定油菜群体籽粒产量的主要因素,根干重越大,籽粒产量越高;粗壮的根系是油菜获得高产的关键,移栽油菜的根系比直播油菜更为粗壮,增施氮肥有助于根系的粗壮型生长。     

生物炭与氮肥减量条件下氮高效玉米品种的氮效率研究

试验采用裂区试验设计,氮肥为主区,设置氮肥不同量级与生物炭配施;品种为副区,设氮高效和氮低效品种,分别为郑单958(ZD958)和先玉508(XY508),于大喇叭口期、吐丝期、灌浆期、乳熟期、腊熟期取样测定各器官鲜干重,测定氮含量用以计算氮素积累量、吸收效率、利用效率和氮效率。生物炭3000 kg/hm²与纯N 165 kg/hm²配施干物质积累、氮积累能力及氮效率均表现突出,生物炭3000 kg/hm²与纯N 210 kg/hm²配施产量表现最高,且显著高于生物炭3000 kg/hm²+纯N 165 kg/hm²处理。生物炭3000 kg/hm²与纯N 165 kg/hm²配合施用时,氮高效品种郑单958的干物质积累能力、氮积累能力、氮效率及产量均优于氮低效品种先玉508,且达到显著差异。在内蒙古平原灌区,生物炭与氮肥减量条件下,生物炭3000 kg/hm²与纯N 165~210 kg/hm²配施,可实现节氮30%~45%,氮高效玉米品种氮效率提升52.78%~93.33%,更能发挥氮高效品种较强的氮吸收能力和氮利用能力,利于实现高产、高效。     

玉米苗期氮、磷、钾养分吸收利用效率研究

以黄淮海大面积种植的郑单958、先玉335、郑单538、豫单606、伟科702、郑单1002为试材,利用水培和大田试验相结合的方法,研究不同玉米品种苗期的氮、磷、钾吸收利用效率。结果表明,不同玉米品种对N、P、K养分积累存在差异,与NPK(全营养,对照)处理相比,NPK-N(氮胁迫,1/10的N含量)胁迫下N相对积累量(RNAA)最高的是郑单958;NPK-P(磷胁迫,1/10的P含量)胁迫下P相对积累量(RPAA)最高的是先玉335;NPK-K(钾胁迫,1/10的K含量)胁迫下K相对积累量(RKAA)最高的是豫单606。NPK胁迫显著提高玉米苗期对NPK的相对利用效率,其中,N提高2.91倍,P提高3.98倍,K提高6.16倍。     

不同玉米品种产量和氮素利用效率研究

大田试验供试品种为郑单958、登海605和鲁单510，探究不同夏玉米品种的产量及氮素吸收和利用效率。结果表明，鲁单510穗位较低，株高与登海605相似且略高于郑单958。吐丝后45 d，鲁单510和登海605的光合速率、蒸腾速率和气孔导度较郑单958显著高102.2%、86.9%和126.9%。济南和淄博，鲁单510产量较郑单958分别高9.0%和17.0%，较登海605高2.9%和20.4%。鲁单510的氮肥偏生产力较郑单958和登海605平均高3.8%和2.7%，氮肥吸收效率分别高18.4%和15.7%。鲁单510穗位较低，子粒灌浆后期具有较高的光合特性和氮肥利用效率及其向子粒的分配能力，为该区域高产及氮高效玉米品种选择提供理论依据。     

基于称重式蒸渗仪的玉米耗水特性及影响因素研究

以我国玉米生产主导品种京科968和郑单958(对照)为供试材料,采用称重式蒸渗仪系统研究其耗水特性及影响因素。结果表明,京科968的全生育期需水量低于郑单958,水分利用效率高于郑单958。京科968的全生育期需水量为347.81 mm,较郑单958低78.98 mm;水分利用效率为3.16 kg/m^3,显著高于郑单958;京科968各生育阶段的平均日耗水量不同,分别为2.04、3.54、3.34、3.35 mm/d,分别比郑单958低1.62、1.43、0.55、1.10 mm/d。影响玉米各生育阶段日耗水量的气象因素不同,影响出苗至吐丝和播种至收获阶段日耗水量的主要气象因素为空气温度、光辐射和平均风速,影响吐丝至收获阶段日耗水量的主要气象因素是空气温度和光辐射。     

东北春玉米区温度条件与玉米生长发育及产量形成的量化分析

为明确不同熟期春玉米生长发育、产量形成与积温的响应关系，阐明不同熟期玉米杂交种产量形成机理，筛选适宜辽宁中北部地区气候条件的播期与品种。2017～2018年，在大田条件下，选择先玉335、郑单958和沈玉21不同熟期的品种，分别在4月20日，5月5日和5月20日进行播种，分析不同生育阶段积温变化特征。研究表明，不同生育阶段积温变异系数依次为播种期至出苗期>吐丝期至成熟期>出苗期至吐丝期>播种期至成熟期>出苗期至成熟期>播种期至吐丝期（S-R1）。与其他阶段相比，水泡期（R2）以后的GDD与产量形成相关性相对较高。随播期推迟，生育期及其GDD呈缩短趋势。与其他播期相比，5月5日播种，叶面积日温增长率达峰值后衰减幅度较低。郑单958整个生育期叶面积和干物质日温增长率分别表现“前增加后缓减”和“前缓增后缓减”趋势，生育后期衰减幅度均表现较低，干物质转化率较高，最终获得了较高的群体产量。     

氮高效玉米杂交种的筛选及氮效率相关特性分析

选用生产中常用的8个玉米杂交种作为材料,在高氮和低氮条件下进行氮高效杂交种的筛选和氮高效指标研究。主成分分析结果表明,郑单958、金山27、郑单17为氮高效品种。通径分析表明,吸收效率对氮效率的贡献均大于利用效率,不论是否施氮,植株氮积累均以花前为主,但花后差异显著,花前氮积累对氮效率的贡献较大。不论施氮与否,完熟期全株干重、吐丝期穗三叶含氮量、花前氮积累量、穗位叶光合速率均是重要的筛选指标,不施氮肥时子粒含氮量也是重要的筛选指标。     

播种深度对夏玉米冠层结构及光合特性的影响

选用郑单958(ZD958)和先玉335(XY335)为试验材料,设置3、5、7、9 cm 4个播深处理和4个播种深度混播的播深不一致处理(U),研究播种深度对夏玉米冠层结构、光合特性和产量的影响。结果表明,播深不一致显著降低株高、穗位高、果穗长度等性状整齐度,影响群体冠层结构,ZD958和XY335的产量较3、5 cm播深分别下降2.6%、3.2%和0.9%、3.9%。播种过深,整个生育期内的植株性状整齐度和叶面积指数较低,穗位高及底层透光率增加;SPAD值及比叶重较低,净光合速率和单株干物质积累下降。ZD958和XY335播深9 cm的产量较3、5 cm播深分别下降5.9%、6.4%和6.1%、8.8%。播深7和9 cm,夏玉米群体密度降低,冠层透光率增加,但其叶面积指数、SPAD值和比叶重降低,净光合速率和单株干物质积累下降,最终降低夏玉米产量。     

不同玉米品种氮胁迫响应及诊断参数确定

本研究以两个不同玉米品种(冀玉5817和郑单958)为研究对象，同步获取其关键功能叶片(玉米生育前期为最上部完全展开叶、吐丝后为穗位叶)氮含量和光谱反射率，分析不同施氮水平下两个品种关键功能叶片氮含量的响应特征和产量反应。研究表明，不同品种在整个生育期的叶片氮含量的变化整体趋势一致，两个玉米品种最优氮处理均为180kg/hm²，冀玉5817氮含量在成熟期之前普遍高于郑单958，两个品种对不同氮处理响应有所差异。本研究建立基于优化处理的氮素丰缺诊断指标，即氮胁迫指数(NSI)和氮胁迫光谱指数(NSSI)。基于光谱参数NVI(570，670)构建的NSSI对缺氮响应比较敏感，并且对两个品种均适用。该方法及其构建的参数通过与同条件下优化处理进行比较，避免了氮素营养的光谱诊断受品种和生育期的影响，并且光谱参数可实时、快速和无损地获取，为玉米生育期内氮肥的优化调控提供了依据。