籽粒大小对机播玉米苗期生长及产量的影响

【目的】在春播和夏播条件下研究种子大小对机播玉米出苗、苗期生长及产量的影响,为进一步提高机播质量和玉米产量提供理论依据。【方法】以长玉19、正红311和正红505 3个玉米品种为材料,在室内测定种子的活力差异,田间采用裂区设计,研究不同籽粒大小对幼苗生长、干物质积累和产量的影响。【结果】玉米大、中粒种的发芽率、发芽指数和活力指数较高,田间机播后幼苗和植株的长势较旺,植株较高,茎粗和叶面积较大,干物质积累较多,尤其是生育前期,生育后期的效应缩小,但仍表现出一定的增产效果,品种和播期间表现出的规律基本一致,其中正红311植株生长前期慢、后期快,大、中粒种增产最明显;各品种夏播条件下的效应增强且持续时间更长。【结论】在玉米机械化生产中,应尽量选取较大籽粒播种,同时注意因地制宜,根据品种特性和栽培季节进行种子的精选加工和分级应用。     

低氮胁迫对不同耐低氮性玉米品种幼苗根系形态和生理特征的影响

采用水培方法,以2个耐低氮品种和2个不耐低氮玉米品种为材料,以正常氮处理B3[15 mmol(N)·L?1]为对照,研究2个低氮胁迫水平B1[0.05 mmol(N)·L?1]、B2[0.5 mmol(N)·L?1]对不同耐低氮性玉米品种苗期根系形态和伤流量及氮代谢关键酶活性的影响。结果表明:与正常供氮处理相比,在B1和B2低氮胁迫处理下,玉米幼苗根系伤流量和硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸脱氢酶(GDH)活性均下降,耐低氮品种上述各指标的降幅(29.8%和8.7%、46.9%和39.6%、7.3%和4.4%、31.3%和19.8%)均小于不耐低氮品种(37.0%和27.5%、68.8%和56.6%、24.5%和18.7%、60.7%和42.7%),且在B1处理下耐低氮品种根系NR、GDH活性分别是不耐低氮品种的1.4倍、1.35倍。低氮胁迫对玉米苗期地上部生长的影响大于对地下部生长的影响,使地上部干重显著降低,根冠比显著增大,根数减少;在B1和B2处理下,不耐低氮品种根冠比增幅(81.6%和25.4%)、根数降幅(22.2%和31.1%)均大于耐低氮品种(61.0%和21.1%、19.8%和19.4%)。随着低氮胁迫程度的增大,耐低氮品种根长增长,根粗减小,对低氮胁迫的响应能力增大,表现为根系伸长变细以增加对氮的吸收面积。与不耐低氮品种相比,低氮胁迫下耐低氮品种根系形态较好,根系生理活性和对低氮胁迫的耐性较强,能维持较稳定的生长;随着低氮胁迫时间的延长,耐低氮品种对低氮胁迫的适应性增强,不耐低氮品种则降低。     

低氮胁迫对不同耐低氮玉米品种苗期伤流液性状及根系活力的影响

【目的】研究了低氮胁迫对不同耐低氮性玉米品种苗期生长、伤流性状及根系活力的影响，比较不同耐低氮性玉米品种对低氮胁迫响应的差异，以期为西南丘陵地区耐低氮玉米品种的选育提供理论依据。 【方法】以两个耐低氮品种‘正红 311’、‘成单 30’和两个低氮敏感品种‘先玉 508’、‘三北 2 号’为试验材料进行水培试验，营养液设置 4 个氮水平:0、0.05、0.5、5 mmol/L。测定了苗期株高等形态指标、干物质积累量、根系活力，计算了根冠比、活跃吸收面积比、伤流液中可溶性蛋白等转运速度及氨基酸/硝态氮浓度的比值。 【结果】低氮胁迫下玉米苗期苗高、茎粗、叶面积、SPAD、单株干重、地上部干重、伤流强度，伤流液中可溶性蛋白和可溶性糖转运速度，氨基酸和硝态氮转运速度及浓度，根系活力，根系总吸收面积和根系活跃吸收面积均显著下降，但耐低氮品种各指标的降幅均低于低氮敏感品种。根冠比、伤流液中氨基酸/硝态氮浓度比值均显著升高，可溶性蛋白和可溶性糖浓度随胁迫时间的延长表现出先下降后升高的趋势。耐低氮品种根冠比增幅低于低氮敏感品种，而可溶性蛋白浓度的增幅高于低氮敏感品种，且低氮胁迫下耐低氮品种根系活力、伤流液中可溶性蛋白和可溶性糖浓度显著高于低氮敏感品种。 【结论】耐低氮品种在低氮胁迫下能够保持较高的根系活力，进而促进了根系对营养物质的吸收和转运，提高了伤流液中各组分的浓度和转运速度，较好地维持了碳氮循环，从而有效地协调了植株地上、地下部养分和物质的分配，控制了根冠比的增加，维持了地上部的生长。     

干旱条件下籽粒大小与播种深度对夏玉米幼苗生长及产量的影响

为探究籽粒大小与播种深度对玉米出苗及幼苗生长的影响,确定西南丘陵地区夏玉米机播的适宜籽粒大小与播种深度。采用裂区试验设计,以正红505为试验材料,3个籽粒大小为主处理,3个播种深度(2,6,10 cm)为副处理,在大田干旱条件下调查了玉米的出苗率、幼苗素质、产量及产量构成。结果表明,大粒种比小粒种出苗率高,出苗后长势旺,干物质积累量增加,幼苗健壮,抗旱性增强,最终产量更高;浅播(2 cm)利于出苗,刚出苗时以6 cm播深的幼苗长势最好,之后10 cm播深的幼苗生长逐渐旺盛,至五叶期(大、中粒种)-七叶期(小粒种)时超过浅播处理,最终也表现出一定的增产效果。因此,在旱地、旱季玉米生产中,选较大粒播种,适当深播,可以有效地培育壮苗、提高植株抗旱性,达到保产增收的目的。     

种子大小与播种深度对川中丘陵区玉米根系生长的影响

为解决川中丘陵区机播质量差、季节性干旱频发危害玉米生长现象，本试验以该地区主推玉米品种‘正红505’为材料，采用裂区设计，通过田间及盆栽试验，研究不同种子大小及播种深度对玉米苗期、穗期根系生长及分布的影响，以期为本区域玉米的机械化精量播种和抗旱栽培提供理论依据。结果显示：1）种子越大发芽率越高；适当浅播（2~6 cm）能显著提高发芽率，2 cm较10 cm播深发芽率提高6.5%。2）大粒种子的根长、表面积、体积及干重极显著大于小粒种，虽然随生育进程推进，大、小粒种间根系生长的差异逐渐缩小，但至吐丝期，大粒种子的根长、表面积、体积及干重仍较小粒种分别高28.6%、25.0%、22.4%和11.4%。3）三叶期2 cm与6 cm播深的根系较10 cm播深下根长、表面积、体积及干重显著更高，但之后10 cm播深的根系生长更快，五叶期-七叶期后，超过2 cm播深的玉米；至吐丝期，10 cm播深玉米根长、表面积、体积和干重较2 cm浅播处理分别提高17.1%、11.9%、14.0%和10.4%，差异均达显著水平。4）种子大小对根系的分布影响较小，但播种深度对根系分布影响显著。10 cm深播较2 cm浅播处理可显著提高10 cm以下土层玉米根系的分布。5）种子越大，产量越高，大、中粒种子较小粒种子玉米产量分别提高9.1%和7.3%（P<0.05）；适当深播（6~10 cm）能有效增加产量，6 cm、10 cm播深玉米产量较2 cm播深产量分别提高11.8%、26.3%。研究结果表明玉米大粒种子有利于建成发达的根系，适当深播有利于中、后期根系的生长和增加深层土壤的分布，从而提高玉米水肥吸收能力，提高其抗旱性，最终达到提高产量的目的。因此，川中丘陵区应选大中粒种并适当深播。     

氮肥对不同耐低氮性玉米品种花后物质生产及叶片功能特性的影响

为明确不同耐低氮性玉米品种花后物质生产及叶片功能特性,采用大田试验,以玉米耐低氮品种‘正红311’和低氮敏感品种‘先玉508’为试验材料,在6个氮水平下研究花后物质生产及叶片功能特性。结果表明:施氮可显著提高玉米干物质积累、叶面积指数和叶片光合速率,延缓花后叶片叶绿素含量和全氮含量的下降,抑制生育后期叶片C/N值的增加,从而提高玉米的最终产量。耐低氮品种‘正红311’花后干物质积累、叶片光合速率、叶面积指数和产量均显著高于低氮敏感品种‘先玉508’,‘正红311’较‘先玉508’平均提高30.5%、9.2%、35.0%和8.8%。两品种吐丝后叶片叶绿素含量差异显著,耐低氮品种‘正红311’平均较低氮敏感品种‘先玉508’提高4.85%。两品种吐丝后叶片氮含量差异不大,但‘正红311’和‘先玉508’吐丝?成熟期叶片全氮含量分别下降31.5%和34.9%,‘正红311’降幅低于‘先玉508’。两品种花后叶片C/N值差异显著,‘先玉508’较‘正红311’平均提高5.95%。与低氮敏感品种‘先玉508’相比,耐低氮品种‘正红311’花后叶片光合速率更高、叶面积指数更大,而叶片叶绿素含量和全氮含量降幅与C/N值增幅更低,延缓了生育后期叶片的衰老,延长了叶片的功能期,增加干物质积累和产量。施用氮肥可有效提高‘正红311’干物质积累、叶面积指数和产量,延缓其生育后期叶片C/N值升高,而‘先玉508’需要较高的施氮水平才能维持其花后叶片光合速率和全氮含量。     

种子大小与播种深度对玉米出苗、苗期光合特性与保护酶活性的影响

为了探明玉米种子大小和播种深度的萌芽出苗与苗期生理效应,为全苗、齐苗和壮苗措施的制定提供理论依据,通过盆栽和大田试验,研究种子大小(大、中、小粒)与播种深度(2,6,10 cm)对玉米萌芽出苗、苗期光合特性与保护酶活性的影响。结果表明:大、中粒种较小粒种出苗率高而整齐;播种深度增加,种子破土、出苗时间延迟,出苗率降低,尤其是小粒种,且播种深度对田间出苗率影响更为显著。大、中粒种与小粒种相比,苗期的叶绿素(叶绿素a、b)含量较高,表观量子效率和(最大)净光合速率更大,SOD、POD和CAT活性更高,MDA含量更低,光合能力和抗旱性更强。播种深度增加,三叶期的叶绿素含量降低,但五、七叶期后的叶绿素含量则增加,说明出苗初期浅播处理生长较好,叶绿素含量较高,之后深播处理则表现出一定优势,至七叶期时叶绿素含量均较大幅度超过浅播处理,且相应的表观量子效率和(最大)净光合速率增大,SOD、POD和CAT活性和MDA含量降低,光合能力和抗旱性增强。因此,川中丘区玉米生产上应选用大中粒种适当深播,促全苗、齐苗和壮苗,增强其苗后期的抗逆性和光合性能。     

氮肥对不同耐低氮性玉米品种氮素吸收利用及氮素平衡的影响

以前期筛选的不同耐低氮性玉米品种正红311和先玉508为试验材料,通过田间裂区试验研究氮肥(0,90,180,270,360,450kg N/hm~2)对不同耐低氮性玉米品种氮素吸收利用及氮素平衡的影响。结果表明:施氮显著提高玉米的氮素积累、氮素转运和氮素表观损失,而收获指数、氮收获指数、氮素干物质生产效率、氮素产谷效率、氮素吸收效率、氮肥利用效率、氮肥生理效率、氮肥农学效率和氮肥偏生产力等随施氮量增加显著降低。与低氮敏感品种先玉508相比,耐低氮品种正红311氮素积累量、氮素转运量和产量更高,而氮素转运率、转运贡献率、收获指数及氮收获指数更低。正红311叶片较高的物质生产能力有利于其生育后期的氮素吸收和物质生产,使其氮肥吸收效率、氮肥利用效率、氮肥农学效率和氮肥偏生产力均显著高于先玉508,而氮素表观损失显著低于先玉508。川中丘陵山区土层瘠薄,土壤保肥保水能力差,随施氮量增加玉米氮素表观损失量和损失率均显著增加,耐低氮品种正红311具有较强的氮素吸收能力,能显著提高氮素的吸收利用效率从而有效减少氮素的表观损失。因此,在川中丘陵山区中低氮水平下推广种植耐低氮品种正红311既能充分发挥其产量优势,又能有效的控制氮素的表观损失。