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。     

种植密度对不同株型夏玉米产量和冠层特性的影响

为了指导不同株型夏玉米品种的田间生产,选用平展型品种‘鲁单981’和紧凑型品种‘鲁单818’为供试材料,通过设置30000株/hm ² (D1)、60000株/hm ² (D2)、90000株/hm ² (D3)3个种植密度,研究了密度对不同株型夏玉米产量、叶面积持续期(LAD)、叶面积指数(LAI)、群体净同化率(NAR)的影响。结果表明,‘鲁单981’在D2时产量最高,为11452 kg/hm ²,‘鲁单818’在D3时最高,为13024 kg/hm ²。在D3下,紧凑型品种‘鲁单818’的LAD[452 (m ²·d)/m ²]及花后比例(50%)、穗位叶LAI以及全生育期NAR [6.87 g/(m ²·d)]更高。上述研究结果表明紧凑型品种冠层结构紧凑,中下层受光充足,LAD延长,有利于干物质积累,产量上升,更适合高密度栽培。     

不同类型玉米控释肥的应用效果研究

以鲁单818为供试品种,在磷钾量相等、氮量分别为全量和80%模式下,研究了控释肥对玉米产量、土壤养分含量以及肥料利用效率的影响。结果表明,控释肥处理有助于玉米物质积累,提高玉米的产量和肥料利用率,比CK增产17.61%~24.39%,比习惯施肥增产0.59%~6.38%;全量A控释肥的产量最高,但综合衡量,本试验条件下,以控释肥A 80%施氮量即192 kg/hm2水平最为合理。     

控释肥对夏玉米的应用效应研究

试验研究了控释肥和普通化肥对夏玉米产量、子粒品质、土壤性状以及肥料利用效率的影响。结果表明,施用控释肥有助于夏玉米干物质积累,提高夏玉米的穗粒数、容重和千粒重,比对照增产22.2%,比普通化肥增产4.3%;与施用普通化肥相比,施用等养分量控释肥更有助于提高子粒粗蛋白、可溶性糖的含量,显著提高肥料中的氮素表观利用效率、生理效率和生产效率。     

有机无机肥互作对玉米产量及耕层土壤特性的影响

以两个不同类型玉米科多4号和鲁单50为试验材料,通过不同有机肥无机肥互作的大田试验,研究了玉米产量和耕层土壤理化性质的变化。结果表明,鸡粪肥配施氮肥可以显著地提高玉米的生物产量和子粒产量,秸秆还田配施氮肥当年增产效果不显著,但能显著地改善耕层土壤的理化性质,两个杂交种对各处理的反应基本一致。     

氮肥统筹对麦玉周年产量及氮肥利用效率的影响

为进一步提高麦玉周年产量及氮肥利用效率,探讨麦玉周年氮素分配比例,以玉米品种郑单958和小麦品种济麦22为供试材料,采用裂区设计研究周年氮素分配比例(4∶6、5∶5和6∶4)及肥料种类(树脂包膜尿素、脲酶抑制剂型肥料和脲甲醛型肥料)对麦玉周年产量及氮肥利用效率的影响。结果表明,麦玉周年氮素分配比例为5∶5时效果较好,较4∶6和6∶4处理,麦玉周年产量分别提高1.3%和3.8%,氮素积累量分别提高8.0%和8.6%,氮肥表观利用率分别提高23.6%和25.8%,氮肥农学利用率分别提高8.8%和26.5%,氮肥偏生产力分别提高1.5%和3.7%。施肥种类对麦玉周年产量、氮肥偏生产力、氮肥农学利用率的影响均以树脂包膜尿素较高,但各处理间无显著性差异。     

我国玉米自交系叶片保绿性及其与产量的关系

选用我国75个常用不同基因型玉米自交系,对其叶片保绿性参数进行了定点动态测定。结果表明,不同自交系抽丝后叶片保绿度的变化均符合方程y = ae^b-cx/ (1+e^b-cx),成熟期的绿叶数、成熟期叶绿素含量和相对绿叶面积平均衰减速率(V_m)可作为区分玉米保绿型与非保绿型的关键指标。按照Hiechical聚类分析方法,筛选出12个保绿型自交系,其成熟期相对绿叶面积在60%以上,其V_m平均值为0.687% d^-1,在生长季内相对绿叶面积无大幅度衰减,成熟期绿叶数多,叶绿素含量较高;其余63个为非保绿型自交系,还可分为植株叶片衰老较快型与植株叶片衰老较慢型两个亚类。不同自交系抽丝后叶片保绿性与叶面积持续期、单株产量均呈正相关。保绿型的叶面积持续期和单株产量比非保绿型分别高20.02%~23.87%和50.44%~59.38%;与非保绿型自交系相比,保绿型在籽粒灌浆期绿叶面积大,叶绿素含量高,群体光合速率高,光合作用时间长,因而生物产量较高。     

氮素供应对小麦锌吸收、转运和向籽粒累积影响的研究进展

为进一步实现小麦籽粒锌(Zn)营养强化和氮肥(N)优化管理提供参考,归纳了氮素供应对小麦锌吸收、转运和向籽粒累积的影响。得出：（1）氮素供应是否通过增加锌吸收载体数量（如金属转运蛋白ZIPs家族中的类铁调控IRT-like蛋白）提高根系对锌的吸收;是否通过促进木质部中与锌螯合的含氮化合物如尼克酰胺(NA)和有机酸如柠檬酸的合成,或通过提高锌转运载体（如重金属腺苷三磷酸酶HMA和类黄色条纹YSL家族蛋白）的数量促进锌从根系向地上部的转运;是否通过提高NA或YSL的数量促进锌从营养器官向籽粒的再转移,均值得进一步研究。（2）应加强不同形态氮素（如硝态和铵态氮）和叶面喷施的研究,将¹⁵N和^67/68Zn同位素标记结合定量化深入研究氮素的影响。     

18个玉米杂交种萌发期抗旱性评价

以20%聚乙二醇溶液(PEG 6000)模拟干旱胁迫条件,对18个玉米杂交种进行了萌发期抗旱性评价。结果表明:PEG胁迫后,玉米种子发芽率降低、胚根和胚芽的生长受到不同程度抑制,以相对发芽势、相对发芽率、相对胚根长、相对胚芽长、抗旱萌发指数和萌发胁迫指数为依据,利用隶属函数法进行综合评价和SPSS 19.0软件进行聚类分析,济玉901、郑单958、登海605、屯玉808、鲁单818、先玉047和先玉335归类为抗旱品种,农华101、豫玉22和创玉358归类为敏感品种。