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。     

密植对不同玉米品种产量性能的影响及其耐密性分析

提高种植密度是玉米高产的重要措施之一,并且群体密度对冠层光合特性与产量有重要影响,为阐明不同基因型玉米品种的耐密性,本研究以先玉335、郑单958、吉单209为供试品种,设置60 000株 hm^-2、75 000株 hm^-2、90 000株 hm^-2、105 000株 hm^-2 4种密度处理,测定并计算6个生育期的叶面积指数(LAI)、光合势(LAD)、净同化率(NAR)以及产量性能参数平均叶面积指数(MLAI)、平均净同化率(MNAR)、收获指数(HI)、单位面积穗数(EN)、单穗粒数(GN)、千粒重(GW),并结合产量性能参数的变化对各品种进行耐密性分析。结果表明,不同品种产量性能参数对密度胁迫的反应相同,MLAI、EN与密度呈显著正相关,MNAR、HI、GN、GW与密度呈显著负相关;各品种产量对密度的响应呈一元二次方程关系,并具有良好的相关性;在试验密度范围内,品种耐密性表现以先玉335最好、郑单958次之,吉单209较差,其中,先玉335的适宜密度范围为90 000~105 000株 hm^-2,郑单958与吉单209的适宜密度范围为75 000~90 000株 hm^-2。     

玉米宜粒收品种的选育及种质创新策略

进入21世纪以来,玉米生产方式逐步由人工收获过渡到机械穗收,再到机械粒收,生产上迫切需要适宜粒收玉米品种,因此选育推广宜粒收玉米品种,完成新一代品种更新换代对于保障粮食增产增效、提高玉米生产竞争力和最终实现玉米生产全程机械化具有重要意义。本研究根据前人研究结果总结了宜粒收品种农艺性状及遗传特性,明确了宜粒收玉米品种的关键指标:(1)收获时籽粒含水量低;(2)早熟耐密;(3)抗倒伏(折)和抗病(穗粒腐和茎腐病)。结合育种实践,提出了围绕技术创新、种质创新、杂种优势模式创新选育出宜机械粒收玉米新品种育种策略,期望在育种实践中有所帮助。     

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。     

低温冷凉地区超高产春玉米群体生长分析研究

以“三合模式”为基础,从产量构成、光合性能、源库3方面对东北雨养玉米产区产量水平高于1.5×104kg/hm2的不同密度玉米群体进行研究。结果表明:在东北雨养地区玉米要获得高于1.5×104kg/hm2的产量,须选择耐密性品种,密度介于80000～87000株/hm2,叶片光能持续期长,吐丝后光合势大于2.87×106m2/(d·hm2),叶面积比率与叶面积维持在合理水平,生育期平均净同化率大于5.21g/(m2·d),营养生长时期相对生长率迅速,吐丝到灌浆期相对生长率稳定,吐丝后干物质积累量高于16192.48kg/hm2,转化率大于83.6%,经济系数维持在0.5左右。     

密植高产条件下玉米植株可溶性糖含量及其产量关系分析

以先玉335为材料,在不同密度条件下,对玉米各器官可溶性糖含量积累变化与产量形成进行了研究。结果表明:不同生育时期春玉米叶、鞘、茎中可溶性糖的平均百分含量均是茎秆>叶鞘>叶片。雌穗各器官中可溶性糖平均百分含量为子粒>苞叶>穗轴。密度主要通过影响穗数来影响产量,在提高密度的基础上,提高穗数、稳定千粒重是提高产量的重要措施。     

除草剂对不同玉米品种生长发育和产量的影响

化学除草为作物田间管理带来方便的同时,药害问题也越来越突出,特别是苗后除草剂对作物造成的药害频繁发生。为此,本文以我国玉米主栽品种‘郑单958’、‘先玉335’、‘京科968’和‘京农科728’为试验材料,采用2,4-D丁酯和烟嘧磺隆2种苗后除草剂,每种除草剂设置0倍(人工除草,CK)、1倍(最适浓度,T1)和2倍最适浓度(T2)共3个喷施浓度处理,于玉米幼苗4展叶期喷施。研究苗后除草剂对不同基因型玉米品种生育进程、形态特征、保护酶活性和产量等性状指标的影响,旨在为玉米安全生产提供参考和指导。研究结果表明:1)喷施除草剂后,参试玉米品种的生育期呈延长趋势,‘郑单958’和‘先玉335’的生育期延长程度大于‘京科968’和‘京农科728’;2,4-D丁酯对参试品种的生育期延长幅度大于烟嘧磺隆。喷施除草剂后,参试玉米品种的叶面积、根系长度、表面积和体积呈降低趋势,且随除草剂浓度增加,降低幅度加大;品种间的反应也存在较大差异,‘郑单958’和‘先玉335’降低程度大于‘京科968’和‘京农科728’。2)喷施苗后除草剂后,参试玉米品种的叶片SOD活性、CAT活性和MDA含量在品种、除草剂和剂量间均存在极显著差异;参试玉米品种的SOD和CAT活性呈降低趋势、MDA含量呈升高趋势,且随喷施浓度增加影响加剧;不同品种间,随喷施浓度增加,‘郑单958’和‘先玉335’的SOD和CAT活性降幅高于‘京科968’和‘京农科728’;不同除草剂间,2,4-D丁酯处理的影响程度大于烟嘧磺隆。3)苗后除草剂对参试品种的穗粒数、百粒重和产量影响显著,均呈降低趋势;随除草剂浓度增加降幅增大;不同品种间,‘郑单958’和‘先玉335’的降幅大于‘京科968’和‘京农科728’。由此可见,2种苗后除草剂对参试玉米品种的生长发育和产量存在显著影响,表现在延长了生育期,抑制了根系和叶片的生长,降低了保护酶活性,并且加重了叶片的膜质过氧化程度,从而导致玉米减产显著,且随除草剂浓度增加,影响进一步加大。不同品种间,‘京科968’和‘京农科728’对苗后除草剂的耐受性好于‘郑单958’和‘先玉335’。     

京津冀夏播早熟玉米新品种NK815选育过程及配套栽培技术

针对京津冀玉米生态条件,确立正确育种目标,运用"高大严"选系技术,选育出新品种NK815,并于2017年通过京津冀联合审定。该品种产量较高、耐密植,抗性较好,适应性较强,生长期短,适合机械化收获,适宜在京津冀地区包括北京、天津以及河北廊坊、唐山、秦皇岛、沧州、保定等部分区域夏播种植。有望成为该地区更新换代品种。     

作物高产群体LAI动态模拟模型的建立与检验

针对目前已有群体叶面积指数（LAI）模拟模型形式多样、参数较多以及应用性不强等问题,对春玉米、水稻和冬小麦的LAI及出苗至成熟天数进行归一化处理,分别将最大LAI和出苗至成熟天数定为1,以相对LAI (0~1)和相对时间(0~1)为参数进行LAI动态模拟,筛选、建立了一个适用于这3种作物的相对化LAI动态模拟模型y= (a+bx) / (1+cx+dx²)。其中,春玉米y= (0.0134+0.3234x) / (1－2.774x+2.4178x²),r=0.9859**;水稻y= (0.0777+0.0205x) / (1－2.73744x+2.0484x²),r=0.9865**;冬小麦y= (0.0131+0.0035x) / (1－2.4515x+1.5273x²),r=0.9719**。利用该模型,自拔节期起就能够较准确地进行LAI的动态预测,其在春玉米、水稻和冬小麦上的准确度（以k表示）分别为1.050、1.0357和1.1168,精确度（以R²表示）分别为0.8728、0.9270和0.9254。3种作物整个生育期内模型的模拟值与测量值的精确度均在0.98以上,准确度达0.86以上,表明相对化LAI动态模型能够准确地反映作物群体动态变化。不仅可以计算出作物生育期间的平均LAI、总光合势,还能计算任一时刻的LAI以及任一时段的光合势。结合田间调查还可得到作物生长期间的平均净同化率和平均作物生长率等产量相关的重要生理参数。根据作物群体中各光合生理参数与产量的关系,提出了3种作物进一步增产的可能途径。     

水稻远缘杂交后代的耐强光和抗光氧化特性

为探明通过远缘杂交（Oryza sativa Azucena × Oryza rufipogon Ramper 6）手段获得的水稻高光合后代株系（SHPF₆）在生长关键时期的耐强光和抗光氧化能力,本文以生育期一致的推广品种中花10号为对照,进行了光合作用测定和抗光氧化特性的研究。结果表明,强光下SHPF₆表现较高的净光合速率P_n）,并随着光强进一步增强而有较大的上升,这种高光合优势突出表现于P_n与胞间CO₂浓度（C_i）的极显著负相关（r =－0.767, P<0.01）,及气孔导度（G_s）、蒸腾速率（T_r）无论光强大小均高于对照;光氧化条件下,中花10号F₀显著升高（P<0.05）,F_v/F_m和F_v/F₀均显著降低（P<0.05）,而SHPF₆各荧光参数在统计上没有较大差异,说明SHPF₆具有较强的抗光氧化能力。这些结果意味着,通过远缘杂交手段,不仅可以提高普通栽培品种的光合速率和CO₂羧化能力,还能改善水稻的抗光氧化能力。