北京玉米种植结构调整策略与建议

北京农业全面进入转型发展阶段,为适应都市型现代农业快速发展要求,科学推动玉米种植结构调整是北京农业新阶段发展的迫切需求。列举了北京市农林科学院玉米研究所在推动北京玉米产业高质量持续发展中的典型案例,分析了山区玉米、远郊玉米、近郊玉米种植结构调整方向及成效,并提出了玉米种植结构调整应遵循市场化、产业化、生态化、信息化等原则,在稳定粮食生产基础上积极开发多功能的种植模式与技术。     

遮光对玉米干物质积累及产量性能的影响

选用玉米品种郑单958与先玉335,在大田条件分别于7叶全展期（T1）、13叶全展期（T2）、吐丝期（T3）、吐丝后15 d（T4）进行50%遮光处理,研究不同时期遮光对玉米干物质积累与产量性能的影响。结果表明,不同时期遮光均导致玉米终极生长量（a）、干物质积累速率最大时的生长量（W_max）、最大干物质积累速率（G_max）、平均叶面积指数（MLAI）、平均净同化率（MNAR）和收获指数（HI）降低,致使干物质积累与产量不同程度降低,吐丝后15 d遮光对干物质与产量影响最大。在产量构成因素中,遮光处理对穗粒数与千粒重影响较大,穗粒数减少占主导,其次是千粒重的降低。     

收获期对玉米籽粒含水率及籽粒机收质量的影响

籽粒机收是我国玉米生产发展的趋势和方向,选用熟期适宜、抗倒性好、脱水快的玉米品种并农机农艺结合、良种良法配套是实现玉米籽粒机收的技术途径。选用以耐密抗倒伏、早熟脱水快的玉米骨干自交系京2416为父本组配选育并通过国审的3个早熟耐密玉米新品种京农科728、MC812、MC121,以及郑单958、先玉335两大主导品种,在黄淮北部夏播区北京通州开展籽粒机收试验,设置生理成熟期（H1）及生理成熟后5（H2）、10（H3）、15（H4）、20（H5）d共5个机收籽粒收获期处理,研究并明确了收获期对不同玉米品种籽粒含水率及籽粒机收质量的影响,为黄淮北部夏播区机收籽粒玉米品种选择和适期机收提供指导。结果表明：①参试玉米品种京农科728、MC812、MC121、先玉335和郑单958夏播出苗至成熟分别为101、106、105、111、113 d。②H1、H2、H3、H4、H5五个不同收获期条件下,籽粒含水率平均为31.2%、29.4%、27.6%、26.0%、244%;不同品种生理成熟后的籽粒平均脱水速率差异显著,表现为京农科728 [0.039%·(℃·d) ^-1]＞MC812 [0.037%·(℃·d) ^-1]＞MC121 [0.032%·(℃·d) ^-1]＞先玉335 [0.031%·(℃·d) ^-1]＞郑单958 [0.026%·(℃·d) ^-1]。③H1、H2、H3、H4、H5五个收获期,籽粒破碎率平均为7.4%、6.8%、6.2%、5.4%、5.0%,杂质率平均为1.2%、1.0%、0.8%、06%、0.6%,落粒率平均为3.7%、3.4%、3.3%、3.3%、3.1%;在H4收获期,早熟品种京农科728、MC812和MC121的籽粒破碎率、杂质率和落粒率均达到国家机收标准,而郑单958和先玉335因籽粒破碎率高不适宜机收籽粒。④相关性分析表明,籽粒含水率与破碎率、杂质率和落粒率均极显著正相关,落粒率与破损率和杂质率极显著正相关。由此说明,收获期是影响玉米籽粒含水率和籽粒机收质量特别是籽粒破碎率的重要因素,在黄淮北部夏播区选择早熟、脱水快、收获时籽粒含水率低的品种以及适期收获是实现玉米籽粒机收的关键;京农科728、MC812和MC121熟期早、脱水快,在黄淮北部6月15日夏播条件下生理成熟后15 d即可机收籽粒,而郑单958和先玉335熟期偏长且后期脱水相对较慢,在黄淮北部夏播区不宜机收籽粒。     

临界胁迫贮藏条件下不同基因型玉米种子活力及生理变化

【目的】了解不同基因型玉米种子在临界胁迫贮藏条件下的生活力及生理变化规律,对不同基因型玉米种子的耐贮性做出客观评价,为玉米种子耐贮性生理生化机制提供理论依据。【方法】选用目前主栽玉米杂交种郑单958、农大108、先玉335、正大619、京科968种子为试验材料,分别测定供试材料的初始含水量、活力水平及相关生理指标。将供试材料的种子含水量回湿至14%,在种子含水量14%和贮藏温度35℃（14% & 35℃）的临界胁迫贮藏条件下,贮藏一年时间,每月测定种子发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数、电导率、MDA浓度、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量及脱氢酶活性。采用砂培法进行发芽试验,用DDS-ⅡA型电导率仪测定种子电导率,利用硫代巴比妥酸（TBA）溶液法测定丙二醛含量,可溶性蛋白含量的测定利用考马斯亮蓝G-250法,可溶性糖含量的测定利用蒽酮比色法,脱氢酶活性的测定采用氮蓝四唑（TTC）染色法。比较不同基因型玉米种子在临界胁迫贮藏条件下的活力及生理指标变化。【结果】在同一贮藏条件下,基因型是影响种子活力及生理特性的决定性因素。参试玉米种子的初始含水量均处于较低水平,为7.39%-8.71%。在初始状态下,各基因型玉米种子的发芽势及发芽率均在90%以上,具有较强的萌发能力。贮藏一年后,京科968发芽率、发芽势为50%-60%,发芽指数为25%,种子活力指数为0.3;农大108、先玉335、正大619发芽率、发芽势为15%-25%,发芽指数8%-25%,活力指数0-0.08;郑单958发芽率、发芽势、发芽指数活力指数在贮藏1年后均下降为0。临界胁迫贮藏条件下不同基因型玉米种子随着贮藏时间的延长,发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数与可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、脱氢酶活性均出现不同程度的下降,种子可溶性蛋白含量和可溶性糖含量的变化与种子活力的变化关系密切。发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数的变化趋势及规律基本一致,但变幅差异较大,不同基因型玉米种子因发芽速率不同发芽指数差异较大,而种子活力指数的降低总是先于种子发芽率的下降,可以真实体现种子的老化及劣变程度。不同基因型玉米种子随着贮藏时间的延长,膜透性变差,种子电导率及丙二醛含量均出现了不同程度的升高,其变化趋势及种子生活力变化呈负相关关系（R²=0.752）,各基因型间细胞膜系统功能存在差异。在本试验中,不同基因型玉米种子活力与丙二醛含量无显著相关性（R²=-0.171--0.094）,与可溶性蛋白含量、可溶性糖含量以及脱氢酶活性呈显著正相关（R²=0.284-0.517）,但各基因型间玉米种子生理变化机制复杂,差距较大。【结论】不同基因型玉米种子对临界胁迫贮藏条件表现均较敏感,但基因型间存在较大差异,在临界胁迫贮藏条件下,郑单958的活力下降最快,京科968活力及各项生理指标变化相对稳定,表现出较强的耐贮性。     

牙鲆家系的建立及早期生长比较

以东海舟山海域野生牙鲆群体为亲本,采用人工授精技术,共构建14个牙鲆家系,分别测定了各家系120日龄30个个体的全长、体长和体重,对家系间的生长和家系内的个体体重变异进行了比较。结果表明：不同家系间的全长、体长和体重的差异均极显著（P〈0.01）。家系1、3、4、10、11和14为生长较快家系,按体重大小依次排列为3〉10〉11〉1〉14〉4,按全长长短依次顺序为3〉14〉1〉4〉11〉10。家系2内个体体重变异最大。家系3个体体重变异小,其体重平均值要高出体重最小家系35%,表现出明显的生长优势。这一研究为进一步通过家系选育方法培育适合浙江沿岸生长的优良品系奠定基础。     

不同播期条件下京单68和郑单958的籽粒灌浆特性

（北京市农林科学院玉米研究中心,北京100097） 摘要：研究不同播期条件下京单68和郑单958的籽粒灌浆特性。以京单68和郑单958为试材,设置春播（5月14日）和夏播（6月13日）2个播期处理。结果表明：春播条件下玉米灌浆期间的平均温度、最高温度、最低温度和积温分别比夏播条件高1.22 ℃、0.54 ℃、2.37 ℃和480.54 ℃。春播条件下京单68和郑单958的最终百粒干物重分别为43.03 g和39.02 g,夏播条件下分别为41.17 g和34.80 g。不同播期间,参试品种灌浆速率最大时的生长量（Wmax）和活跃灌浆期积温（P）均表现为春播高于夏播;而最大灌浆速率（Gmax）、灌浆起始势（Ro）、到达最大灌浆速率时的积温（TGDD）呈相反趋势。同一播期不同品种间,TGDD和P表现为郑单958高于京单68,而Wmax、Gmax、Ro表现为京单68高于郑单958。该研究表明,京单68较郑单958灌浆启动早,积累起始势大,最大灌浆速率高,达到最大灌浆速率、活跃灌浆期积温少,京单68最终百粒干物重高于郑单958。     

不同生育时期遮光对玉米籽粒灌浆特性及产量的影响

为探索不同时期遮光对玉米籽粒灌浆特性和产量的影响, 2012-2013年以玉米品种京科968与郑单958为试验材料, 在大田条件下用透光率50%的遮阳网分别于13叶全展期(T1)、吐丝期(T2)、吐丝后15 d (T3)遮光处理, 每期遮光7 d, 以自然光照为对照, 并利用Logistic方程y =A/(1+Be^–Cx)比较不同遮光处理玉米籽粒灌浆过程。结果表明,不同时期遮光均导致玉米穗粒数、千粒重和产量不同程度降低, 且遮光时期越晚降幅越大, 其中产量差异显著; 遮光导致灌浆高峰持续期与活跃灌浆天数(P)缩短, 最大灌浆速率(G_max)与平均灌浆速率均下降, 籽粒终极生长量(A)降低; 品种特性决定粒重、穗粒数与灌浆参数的关系, 同一品种的粒重与灌浆速率最大时的生长量(W_max)呈显著正相关, 品种间的粒重差异由活跃灌浆天数(P)决定, 同一品种的穗粒数与最大灌浆速率(Gmax)呈显著正相关, 品种间的穗粒数差异由灌浆速率最大时的生长量(W_max)决定。选择适宜品种, 提高籽粒灌浆速率最大时的生长量(W_max)与最大灌浆速率(G_max), 并延长活跃灌浆天数(P)是玉米在光胁迫环境下获得高产、稳产的重要途径。     

玉米生产上3个主推品种光合特性、干物质积累转运及灌浆特性

以当前玉米生产主推品种郑单958、先玉335和京科968为试验材料, 考察其光合特性、干物质积累与转运及籽粒灌浆特性, 以揭示高产玉米品种的产量形成特性, 为玉米高产生产提供依据。结果表明: (1)产量以京科968最高、先玉335次之、郑单958最低, 京科968分别较郑单958和先玉335高14.55%和7.93%。(2)穗位叶净光合速率和冠层光合能力表现为京科968>先玉335>郑单958, 且吐丝期>乳熟期。京科968吐丝期和乳熟期的穗位叶净光合速率分别比先玉335高7.84%和16.78%, 比郑单958高22.23%和24.44%; 冠层光合能力分别较先玉335高38.77%和58.41%, 较郑单958高50.83%和56.49%。(3)花后干物质积累量、转移量、干物质转运率和干物质转运对籽粒贡献率均以京科968最高, 分别比先玉335高13.72%、21.20%、6.32%和4.77%, 比郑单958高31.87%、39.96%、18.49%和10.42%。(4)籽粒灌浆参数在不同品种间存在较大差异, 京科968与先玉335的平均灌浆速率(0.73和0.75 g 100-grain^-1 d^-1)相当, 且均高于郑单958 (0.67 g 100-grain^-1 d^-1); 活跃灌浆期以郑单958 (53.69 d)最长、京科968 (51.02 d)次之、先玉335 (48.95 d)最短。(5)相关分析表明, 产量与净光合速率显著正相关, 与花后干物质积累量及转运率极显著正相关。京科968具有较高的光合效率、花后干物质积累量及转运率、灌浆速率及较长的灌浆持续期, 是较郑单958和先玉335高产的重要原因。     

收获期对玉米籽粒含水率及籽粒机收质量的影响

籽粒机收是我国玉米生产发展的趋势和方向，选用熟期适宜、抗倒性好、脱水快的玉米品种并农机农艺结合、良种良法配套是实现玉米籽粒机收的技术途径。选用以耐密抗倒伏、早熟脱水快的玉米骨干自交系京2416为父本组配选育并通过国审的3个早熟耐密玉米新品种京农科728、MC812、MC121，以及郑单958、先玉335两大主导品种，在黄淮北部夏播区北京通州开展籽粒机收试验，设置生理成熟期（H1）及生理成熟后5（H2）、10（H3）、15（H4）、20（H5）d共5个机收籽粒收获期处理，研究并明确了收获期对不同玉米品种籽粒含水率及籽粒机收质量的影响，为黄淮北部夏播区机收籽粒玉米品种选择和适期机收提供指导。结果表明：①参试玉米品种京农科728、MC812、MC121、先玉335和郑单958夏播出苗至成熟分别为101、106、105、111、113 d。②H1、H2、H3、H4、H5五个不同收获期条件下，籽粒含水率平均为31.2%、29.4%、27.6%、26.0%、244%；不同品种生理成熟后的籽粒平均脱水速率差异显著，表现为京农科728 [0.039%·(℃·d) ^-1]＞MC812 [0.037%·(℃·d) ^-1]＞MC121 [0.032%·(℃·d) ^-1]＞先玉335 [0.031%·(℃·d) ^-1]＞郑单958 [0.026%·(℃·d) ^-1]。③H1、H2、H3、H4、H5五个收获期，籽粒破碎率平均为7.4%、6.8%、6.2%、5.4%、5.0%，杂质率平均为1.2%、1.0%、0.8%、06%、0.6%，落粒率平均为3.7%、3.4%、3.3%、3.3%、3.1%；在H4收获期，早熟品种京农科728、MC812和MC121的籽粒破碎率、杂质率和落粒率均达到国家机收标准，而郑单958和先玉335因籽粒破碎率高不适宜机收籽粒。④相关性分析表明，籽粒含水率与破碎率、杂质率和落粒率均极显著正相关，落粒率与破损率和杂质率极显著正相关。由此说明，收获期是影响玉米籽粒含水率和籽粒机收质量特别是籽粒破碎率的重要因素，在黄淮北部夏播区选择早熟、脱水快、收获时籽粒含水率低的品种以及适期收获是实现玉米籽粒机收的关键；京农科728、MC812和MC121熟期早、脱水快，在黄淮北部6月15日夏播条件下生理成熟后15 d即可机收籽粒，而郑单958和先玉335熟期偏长且后期脱水相对较慢，在黄淮北部夏播区不宜机收籽粒。     

不同玉米杂交品种吐丝持续期特性及其对播期的响应

吐丝期是决定玉米产量的关键时期,研究其相关特性,对玉米生产意义重大。为准确分析不同玉米品种吐丝特性的差异及其对播期的响应,于2014年和2015年设置了3个玉米主推品种(郑单958、先玉335和京科968)的3个播期处理(早播:4月10日,中播:5月10日,晚播:6月10日),分析了各个处理间吐丝持续期的差异以及吐丝持续期与雌穗穗长变异及产量构成因素的关系。结果表明:(1)群体吐丝持续期在品种间存在显著差异,表现为先玉335 (9.12 d)郑单958 (8.94 d)京科968 (7.68 d)。随时间推进,玉米每天吐丝的比例与天数为先升高后降低的二次函数关系,每天最大吐丝比例为先玉335 (16.51%)郑单958 (17.07%)京科968 (19.98%)。京科968较郑单958和先玉335呈现吐丝集中,每天吐丝比例较高、吐丝持续期短的特点;(2)吐丝持续期在不同播期间差异显著,郑单958、先玉335和京科968不同播期间的吐丝持续期变幅分别为8.10～9.55 d、7.54～10.53 d和6.65～8.66 d,郑单958的吐丝持续期在不同播期间最稳定(CV=6.57%),其次为京科968 (CV=9.40%),先玉335的吐丝持续期在不同播期间的变化最不稳定(CV=11.68%);(3)吐丝持续期与雌穗穗长的变异系数呈显著正相关,与产量和穗粒数呈显著负相关,与千粒重不相关。播期对玉米吐丝持续期具有显著的调控作用。随吐丝持续期增加,玉米雌穗穗长的变异系数显著增大,群体果穗的整齐度降低,穗粒数显著减少,是玉米产量显著降低的主要原因。