磷素施用对糯玉米子粒产量和磷素积累分配的影响

以苏玉糯5号和渝糯7号为试材,研究不同磷肥施用量和施用时期对糯玉米子粒产量及磷素积累分配的影响。结果表明,糯玉米成熟期子粒产量随施磷量的增加而增加,苏玉糯5号在基施和拔节期分别追施P_2O_575 kg/hm~2处理子粒产量最高;渝糯7号一次性基施P_2O_5150 kg/hm~2的处理子粒产量最高。随着生育进程的推进,两个品种植株磷素积累量均逐渐增加;同一生育时期下,两个品种植株磷素积累量随着施磷量的增加而增加。成熟期苏玉糯5号和渝糯7号两个品种在各施磷处理下子粒中磷素占植株整体的分配比例均最高,达70%左右;雄穗和苞叶中磷素含量相对最低,各仅占植株整体含磷量的2%左右。植株磷素利用效率在基施和拔节期分别追施P2O575 kg/hm~2处理下较低。综合两个品种产量、磷素积累和分配在不同处理的变化趋势,以基施和拔节期分别追施P_2O_575 kg/hm~2较优。     

鲜食期和成熟期糯玉米粉理化特性的差异

以5个糯玉米品种为材料,研究其鲜食期和成熟期籽粒的理化特性。结果表明,糯玉米粉的最大吸收波长鲜食期和成熟期无显著差异,均表现出典型的糯性特征,禾盛糯1512成熟期的蓝值高于鲜食期,其余品种鲜食期和成熟期无显著差异。成熟期糯玉米粉具有较高的淀粉含量和较低的蛋白质含量。成熟期糯玉米粉的结晶度和膨胀势高于鲜食期,而溶解度和透光率低于鲜食期,但不同品种对收获期的响应不一致。中糯319鲜食期的黏度特性较优,其他4个品种成熟期较优,鲜食期收获的粤彩糯1号不能糊化。差示扫描量热仪结果表明,成熟期收获的糯玉米粉具有较低的转变温度(起始温度、峰值温度、终值温度)、热焓值、峰值指数以及较宽的糊化范围,鲜食期收获的糯玉米粉具有较低的回生值。相关分析表明,最大吸收波长与峰值黏度显著正相关(相关系数为0.63,P<0.05),与糊化温度显著负相关(相关系数为-0.86,P<0.01)。结晶度与糊化温度显著负相关(相关系数为-0.70,P<0.05),与热焓值、峰值指数及回生后的热焓值显著正相关(相关系数分别为0.74,P<0.01;0.62,P<0.05;0.74,P<0.01)。回生值与蓝值、最大吸收波长、结晶度及回生后的热焓值显著正相关(相关系数分别为0.64,P<0.05;0.61,P<0.05;0.69,P<0.05;0.96,P<0.01)。中糯319鲜食期收获具有较高的淀粉含量、结晶度和黏度特征值,适宜作鲜食;粤彩糯1号两个时期的回生值远低于其他品种,适宜制作低回生的食品。     

生长季节对糯玉米淀粉粒分布和热力学特性的影响

以8个糯玉米品种为材料,利用激光衍射粒度分析仪和差示扫描量热仪分析了春播和秋播糯玉米淀粉粒分布和热力学特性。结果表明,糯玉米淀粉主要由直径<13 μm的颗粒组成,占总数目的71.7%~84.3%。颗粒体积和表面积呈双峰分布,>17 μm颗粒占比例最高,9~13 μm颗粒占比例较高,<9 μm颗粒占比例最低。和春播相比,秋播处理使糯玉米粉中<17 μm颗粒体积和表面积比例升高,>17 μm颗粒体积和表面积比例降低,<9 μm的颗粒数目增多,>9 μm颗粒数目减少。淀粉热力学特征参数中,秋播处理下转变温度(起始温度、峰值温度和终值温度)、峰值指数和回生值降低,糊化范围扩大,但热焓值总体上无显著变化。结合前期研究结果,9~13 μm和13~17 μm颗粒体积比例与淀粉的结晶度、峰值黏度和崩解值显著正相关,与峰值温度和回生值显著负相关。>17 μm颗粒体积比例与结晶度、峰值黏度和崩解值极显著负相关,与峰值温度和回生值显著正相关。糯玉米淀粉粒分布在不同季节下不同,导致淀粉糊化特性和热力学特性发生变化。     

甜玉米氮素积累和分配的基因型差异

为了解甜玉米高产品种氮素积累和分配的规律,阐明不同生育阶段氮素积累和分配的基因型差异,及其对产量形成及氮素利用效率的作用,分析了22个甜玉米品种在同一施氮水平下拔节期、开花期和鲜食期的植株氮素积累量和分配量。结果表明,甜玉米品种不同阶段的氮素积累和分配存在着显著的基因型差异。随着生育进程的推进,植株氮素含量逐渐下降,氮素积累量逐渐上升,不同生育阶段的氮素积累量以拔节到开花期最高;氮素在开花前主要分布在叶片中,在开花后开始由叶片逐渐向果穗转移。到鲜食期,甜玉米不同品种果穗中氮素分配量最高,占全株氮素总积累量的41.32%,其次为子粒,氮素分配量占全株氮素积累量的28.53%。高产品种拔节—鲜食期氮素积累量高,鲜果穗高产品种在鲜食期叶片和子粒中的氮素分配较高,鲜子粒高产品种在鲜食期叶片和雄穗中氮素分配量较高且轴中氮素分配量较低。鲜果穗氮素利用效率高的品种主要是由于其减少了开花—鲜食期的氮素积累量,其次是减少了拔节—开花期的氮素积累量,且其在鲜食期叶片、轴和叶鞘中的氮素分配量较少。鲜子粒氮素利用效率和各阶段的氮素积累量及鲜食期各器官的氮素分配量无显著相关关系。     

施肥方式对江苏春玉米产量和物质积累转运的影响

【目的】明确施肥方式对江苏春玉米产量与物质积累转运的影响,为区域春玉米的轻简施肥提供理论参考。【方法】以江苏省主推品种‘苏玉29’和‘苏玉30’为材料,采用缓释型复合肥一次性施用(SF)和常规施肥(基施复合肥+拔节期追施尿素)(CF)两种施肥方式,比较N、P2O5、K2O施用量分别为405、135、135kg/hm^2时,玉米籽粒产量、干物质与氮素积累与转运以及氮素利用率的差异。【结果】施肥显著增加籽粒产量,与CF相比,SF施肥方式下‘苏玉29’和‘苏玉30’分别增产24.7%和17.8%。施肥显著增加不同时期干物质与氮素积累量,且增幅以SF施肥方式较大。与CF施肥方式相比,SF施肥方式下‘苏玉29’吐丝期、成熟期和吐丝至成熟期干物质积累量分别增加了9.1%、14.7%和10.4%,‘苏玉30’分别增加了9.8%、21.1%和26.2%,‘苏玉29’氮素积累量分别增加了3.8%、13.3%和33.3%,‘苏玉30’分别增加了14.5%、19.2%和30.1%。与CF施肥方式相比,SF施肥方式下玉米吐丝期具有较大的叶面积指数,‘苏玉29’和‘苏玉30’分别高出7.6%和9.6%,但粒叶比在两种施肥方式下无显著差异。SF施肥方式下‘苏玉29’的营养器官干物质转运量为2256.0kg/hm^2,高于CF施肥方式下的1832.3kg/hm^2,而‘苏玉30’为1254.8kg/hm^2,低于CF施肥方式的1462.3kg/hm^2;SF施肥方式下‘苏玉29’和‘苏玉30’氮素转运量分别比CF施肥方式下高8.6%和16.9%。氮肥利用率、氮素农学效率和氮素偏生产力SF施肥方式大于CF施肥方式。【结论】江苏省春玉米高产施肥水平下,与常规施肥方式(基施复合肥+拔节期追施尿素)相比,播种时一次施用等量缓释型复合肥有利于增加籽粒产量,提高氮素利用率和节省人工。     

拔节期追氮量影响糯玉米粉糊化特性

拔节期追氮量对春播和秋播糯玉米粉的糊化特性存在显著影响，且不同品种间存在显著差异。在不同拔节期追氮处理中，以适宜追氮量（150千克，公顷）处理下的糊化特性较优．过量追氮或不追氮均不利于糊化特性的改良。     

施氮对超高产夏玉米干物质及光合特性的影响

以苏玉30、苏玉20、苏玉29 3个玉米品种为材料,4年在大田设计6个施氮水平(0、360、405、450、495、540kg·hm-2)的试验,测试了玉米5个生育期内的光合及干物质指标,并用模型模拟产量及干物质的积累。研究了施氮水平对超高产夏玉米(≥15 000kg·hm-2)产量、干物质生产及光合特性的影响。结果表明:(1)450kg·hm-2施氮水平处理下产量最高,3个品种的最高产量分别为13 798、15455、16 787kg·hm-2;确定了3个品种的最佳施氮量,分别为461.3、463.8、452.8kg·hm-2,过高过低施氮均不利于增产。(2)450kg·hm-2施氮水平增大了开花期光合速率,降低了灌浆期光合速率下降幅度。450kg·hm-2施氮水平下的玉米群体干物质积累速率在灌浆中前期大,积累量多。450kg·hm-2施氮水平下,对干物质积累的Richards方程解析表明,3个品种的干物质积累速率最大时的日期均在花后10d内,且越晚产量越高;生长活跃期越长(花后25d),实际和理论干物质积累量越大的品种,产量就越高。对比3个品种的实际和理论干物质积累量的差值后知,苏玉20、苏玉29仍具有较大的增产潜力。因此,通过氮肥运筹增大灌浆期的光合速率,推迟干物质积累速率最大时的日期,促使灌浆前期有着较大的干物质积累量及积累速率,将是获得超高产玉米群体的关键。     

控释尿素与普通尿素配施对糯玉米产量和氮素吸收利用的影响

  【目的】  缓/控释肥料轻简化施用技术在我国玉米生产中逐步得到应用,研究控释氮肥与尿素不同比例配施对大田糯玉米产量、物质积累与转运以及氮素吸收利用的影响,为糯玉米高产高效施肥提供理论与技术支撑。  【方法】  田间试验于2019—2020年在江苏连云港进行,供试玉米品种为连花糯2号。在施N 225 kg/hm2水平下,设置5个普通尿素与控释尿素配施比例处理:100%普通尿素 (N1)、100%控释尿素 (N2)、普通氮素∶控释尿素=1∶2 (N3)、普通氮素∶控释尿素=1∶1 (N4)、普通氮素∶控释尿素=2∶1 (N5),以不施氮处理 (N0)为对照。测定了糯玉米籽粒产量、植株物质积累转运与分配及氮肥利用率。  【结果】  5个普通尿素与控释尿素配施处理中,N3处理的增产增收幅度最大,较N1处理产量增加了30%,平均收益增加了2835元/hm2,N4和N5处理产量和经济效益大于N1处理,小于N3处理,且二者差异较小。控释尿素与普通尿素配施显著提高吐丝后干物质和氮素积累量,且以N3处理增加最明显,其次为N2和N4处理,N5与N1处理干物质积累量差异不显著。不同氮肥配施对植株氮素转运量和转运率有显著影响,且N2、N3和N4处理间差异不显著,三者高于N1和N5处理。施用控释尿素处理的平均收获指数和成熟期籽粒氮素含量占比高于N1处理,其中N3处理的收获指数(0.45)及籽粒氮素含量占比(57.5%)最高,其次为N2处理。与N1相比,配施控释尿素提高了糯玉米的氮素偏生产力、氮素农学效率和氮素回收率,且以N3处理的增加幅度最大,其次为N2和N4处理,N5与N1处理差异不显著。与N2处理相比,N3处理的氮素偏生产力提高了2.6 kg/kg、氮素农学效率增加了2.6 kg/kg、氮素回收率提高了6.6个百分点。  【结论】  控释尿素与普通尿素配施对糯玉米产量及氮素吸收利用具有显著影响。综合两年糯玉米籽粒产量与氮素吸收利用的表现,在施氮量225 kg/hm2条件下普通尿素与控释尿素配施比例为1∶2时,有利于协同提高江苏省糯玉米产量、氮素利用率和种植收益。     

普通、甜、糯玉米果穗不同部位籽粒淀粉理化特性和颗粒分布差异

以普通玉米、甜玉米和糯玉米为材料,研究了淀粉糊化特性、热力学特性和颗粒分布等在果穗不同部位(基部、中部和顶部)间的变异情况。结果表明,甜玉米淀粉的糊化特征值各项指标均为顶部籽粒较高;普通玉米淀粉的峰值黏度和崩解值亦为顶部籽粒较高,回复值在各部位间无显著差异。糯玉米淀粉崩解值为顶部籽粒最高,峰值黏度和回复值在各部位间相对稳定。甜玉米淀粉转变温度(起始温度、峰值温度和终值温度)均为基部籽粒较高,而普通玉米在各部位间差异较小,糯玉米以中部籽粒较高,热焓值在3个类型玉米各部位间变化不一。淀粉颗粒体积均呈双峰分布,>17 μm的体积比例以顶部籽粒最低,中部籽粒最高,<17 μm的体积比例以顶部籽粒最高,中部籽粒最低。碘结合力在糯玉米不同部位间差异较小,而甜玉米和普通玉米以顶部籽粒最低。相关分析表明,淀粉颗粒体积分布和碘结合力等指标与糊化和热力学特征值存在一定的相关关系,表明果穗不同部位淀粉糊化和热力学特性的差异主要由颗粒分布及淀粉链长分布变化所致。     

施氮量对甜玉米产量、品质和蔗糖代谢酶活性的影响

以甜玉米扬甜2号和超甜135为材料,设置纯氮N 0、75、225、375 kg/hm2 4个处理,研究不同施氮量对甜玉米产量、品质和蔗糖代谢酶活性的影响.结果表明,施氮显著提高甜玉米扬甜2号和超甜135鲜穗产量,两品种均以施N 225 kg/hm2产量最高,比不施氮分别增产65.15％、99.61％.甜玉米籽粒发育过程中可溶性糖和蔗糖的含量随吐丝时间呈单峰曲线变化,施氮明显提高籽粒可溶性糖和蔗糖含量,施氮量为N 225 kg/hm2时最高.氮肥对甜玉米质构特性有较大影响,施氮量增多,籽粒的硬度显著增加;脆性随着施氮量的增加表现出先升高后降低的趋势,其中以氮肥用量在N 225 kg/hm2最大.籽粒中蔗糖磷酸合成酶(SPS)和蔗糖合成酶(SS)合成方向活性的变化趋势与蔗糖含量变化一致,SS分解方向活性随籽粒灌浆进程逐渐变大.合理施氮可提高甜玉米籽粒中SPS和SS合成方向活性,增加糖分,改善品质.