乙矮合剂对不同密度夏玉米茎秆抗倒伏能力及产量的影响

以中单909和浚单20为试验材料,研究乙矮合剂对不同密度夏玉米茎秆形态建成、抗折力、抗倒伏指数及产量的影响。结果表明,随密度增加,株高、穗位高、重心高度、节间长度、倒伏率呈升高趋势,而节间粗度、单位长度节间干重、抗折力及抗倒伏指数呈降低趋势,这些变化品种间存在差异。乙矮合剂处理显著降低株高、穗位高、重心高度,缩短节间长度、增加节间直径和单位长度节间干重,抗折力和抗倒伏指数提高,倒伏率降低;较高密度下(≥7.5万株/hm2),中单909和浚单20较各自对照增产幅度分别为3.77%~8.15%和6.73%~68.94%。综上所述,采用合理的种植密度并结合喷施乙矮合剂,能够提高抗倒伏能力和产量,可作为华北夏玉米区高产栽培的重要技术措施。     

种植密度对夏玉米茎秆维管束结构及茎流特性的影响

选用不同耐密型品种农大108和郑单958,设置3个种植密度,研究了种植密度对夏玉米基部第3茎节维管束显微结构和茎流速率的影响。结果表明,随种植密度增大,两品种基部茎节的横截面积、大小维管束数目和面积均显著减小,并导致总维管束数目和面积减小。两品种对种植密度的敏感度存在显著差异,农大108比郑单958受高密度影响更大。种植密度增加后,两品种茎流速率及8:00至17:00的总茎流量均显著减小,其中郑单958的降幅小于农大108;茎秆维管束的运输效率均有所提高,郑单958的升高幅度大于农大108。相关分析表明,两品种8:00至17:00的总茎流量与基部茎节的大维管束总面积呈显著正相关。郑单958具有在较高密度下较大幅度提高维管束运输效率的能力,表现出在维管束结构、茎流速率、总茎流量及运输效率上的优势,这可能是其具有较强耐密性,密植后仍能获得高产的原因之一。     

种植密度对贵州春玉米茎秆抗倒伏性能及籽粒产量的影响

为了明确密植条件下春玉米茎秆特性和产量的变化及其相互关系,为贵州春玉米密植高产提供理论依据和实践指导。以贵州广泛种植的玉米品种先玉1171和新中玉801为材料,设置3.0、4.5、6.0、7.5、9.0和10.5万株hm-26个密度,于2018—2019年开展田间试验,研究种植密度对春玉米茎秆形态特征和力学特性、空秆率、倒伏率和产量的影响。结果表明:(1)春玉米株高和穗位高随密度增加先增高后降低;增密后第3节长增幅最大,第3节单位茎长干重、穿刺强度和抗折力,第7节茎粗、干重和横截面积下降幅度最大;密度对茎秆横截面扁率影响不显著。品种之间比较,先玉1171节间长,第3、5节的节间干重和第3节穿刺强度显著高于新中玉801,第7节干重、节间粗、单位茎长干重、节间横截面积、横截面扁率和抗折力显著低于新中玉801。(2)倒伏率和空秆率随密度增加而增大,增密后先玉1171倒伏率显著高于新中玉801,空秆率显著低于新中玉801。(3)产量随密度增加先增加后降低,先玉1171和新中玉801分别在9.3万株hm^-2和8.6万株hm^-2时产量最高。增密后先玉1171比新中玉801增产10.28%,有效穗数和穗粒数更高。(4)相关和多元回归分析表明,株高、穗位高与倒伏率显著正相关,节间粗和单位茎长干物质对玉米茎秆抗折力的正向影响显著。产量与茎秆性状密切相关,株高对产量的正向影响最大。可见,不同春玉米茎秆抗倒伏性能和籽粒产量对密度的响应有差异,新中玉801增密后茎秆节间短而粗,单位茎长干重较大,抗倒伏能力较强。而先玉1171由于在高密度下空秆率比新中玉801低,有较高的有效穗数和穗粒数,因此高密度下产量更高。综合考虑茎秆性状和产量,先玉1171和新中玉801在贵州适宜密度分别为9.0万株hm^-2和8.5万株hm^-2。     

不同种植密度对夏玉米品种株型及产量性状的影响

为了阐述不同玉米品种株型及产量性状对密度响应,以目前生产上广泛种植的6个品种（‘郑单958’、‘先玉335’、‘伟科702’、‘浚单20’、‘金海5号’、‘利民33’）为材料,研究4个种植密度(60000、90000、112500、127500株/hm2)下不同品种株型和产量性状的变化。结果表明：6个品种棒三叶面积及茎粗系数均随着密度增加而减小,但减小幅度在不同品种或不同叶位存在差异。产量构成因素如穗长、穗粗、穗行数、行粒数、穗粒数和千粒重随着密度增加而减小。4个种植密度中,‘金海5号’、‘伟科702’、‘郑单958’在密度为90000株/hm2时产量为最高;其他3个品种随密度增加,产量降低。回归分析发现在10个已知影响玉米产量因素中,穗粒数对产量的直接影响最大,其次为行粒数。此结果为玉米品种选育和生产上高效栽培提供理论依据。     

不同株高夏玉米品种的氮素吸收与利用特性

选用鲁单981 (LD981)、郑单958 (ZD958)和登海661 (DH661) 3个不同株高玉米品种, 在大田和栽培池条件下分别设67 500株 hm^-2和82 500株 hm^-2 2个种植密度, 0和180 kg hm^-2 2个施氮量。大田试验的氮肥以开沟方式施入, 栽培池试验氮肥分别以5、20和40 cm深度分层施入, 利用¹⁵N同位素示踪技术研究不同株高夏玉米对氮素的吸收与利用特性。结果表明, 与67 500株 hm^-2种植密度比较, 82 500株 hm^-2种植密度夏玉米籽粒产量及氮素偏生产力显著提高。夏玉米吸收的氮素69.3%~77.3%来自土壤, 22.7%~30.7%来自肥料, 土壤氮和肥料氮收获指数分别为54.6%和57.5%。与67 500株 hm^-2种植密度比较, 82 500株 hm^-2种植密度矮秆品种DH661氮素积累来自肥料的比例显著降低, 中品种ZD958和高秆品种LD981没有显著变化; 中、高秆品种肥料氮收获指数显著降低, 矮秆品种增加。5 cm土层施氮对植株肥料氮积累量贡献率最大, 40 cm土层施氮对植株肥料氮的贡献率最小, 随着株高增加, 深层(40 cm)氮对植株肥料氮积累量的贡献率逐渐增加, 浅层(5 cm)氮对植株肥料氮积累量的贡献率逐渐降低。中、高秆品种对土壤深层40 cm施氮的氮肥回收率较高, 而矮秆品种对土壤浅层20 cm施氮的氮肥回收率较高; 20 cm和40 cm ¹⁵N在20~40 cm和40~60 cm土层残留量分别达到60%, 说明矮秆品种对20~40 cm土层氮素回收率较高, 中、高秆品种对40~60 cm土层氮素回收率较高。     

不同株高玉米品种部分群体质量指标对种植密度的反应

试验采用双因素裂区设计,主处理选先玉335、郑单958和高优1号3个不同株高品种,副处理设45000,53250,61500,69750和78000株/hm25个密度,从产量及其结构、叶面积动态、干物质积累与分配、库源关系和群体整齐度等方面研究阐述了不同株高紧凑型玉米品种群体质量指标在密度影响下的变化特点。结果显示,穗粒数、株高整齐度、单株干重、结实率、籽粒库充实度、粒叶比和产叶比等指标因密度处理的变异系数均呈现高秆品种大于中秆、中秆大于矮秆的规律性变化;生育后期叶面积衰减速率,源与库的相对地位、其平衡关系因密度处理的变化趋势也以品种株高不同而不同。高秆品种适宜密度和经济系数低,群体质量易受增密的负作用影响;矮秆品种对密度反应相对迟钝,但单株生产力有限;中等株高品种合理密植,花后干物质积累量大、理论产量高,对密度反应适中,是夏玉米理想的品种类型。     

不同株高夏玉米品种同化物积累转运与分配特性

以矮秆玉米品种登海661 (DH661),中间型玉米品种超试3号(CS3),高秆玉米品种鲁单981 (LD981)和先玉335 (XY335)为试验材料,研究不同株高夏玉米品种同化物积累、转运及分配特性。结果表明,不同株高类型玉米品种干物质积累量在开花期之前差异不显著,其差异主要表现在开花后,随株高的增加,开花后的干物质积累降低。矮秆品种植株中下部茎秆的碳素分配率比高秆品种低,叶片则相反。通过¹³C同位素示踪研究表明,不同株高类型玉米品种不同部位叶片对产量的贡献不同。随株高降低,中、下部叶片的光合产物转移率相对提高,而上部叶片的转移率有所下降,高秆品种LD981和XY335上部叶片对籽粒的贡献率相对较高,中矮秆品种DH661和CS3下部叶片对籽粒的贡献率相对较高。不同部位叶片在开花前后对籽粒贡献也不相同,高秆品种LD981和XY335上部叶片开花后光合产物的转移率最高;矮秆品种DH661中部叶片开花前光合产物的转移率最高。     

玉米茎秆性状与抗倒伏关系研究进展

倒伏是影响玉米产量与品质的重要因素。从玉米茎秆形态性状、质量性状、解剖特征以及化学成分等几个方面综述了茎秆性状与抗倒伏之间的关系,并对近几年玉米茎秆抗倒伏相关性状的QTL定位研究进展进行总结,为增强对玉米抗倒性的认识以及玉米抗倒伏优良品种的选育提供参考。     

种植密度对东北地区不同年代玉米生产主推品种抗倒伏性能的影响

以6个不同类型玉米品种——白鹤、吉单101、中单2号、掖单13、郑单958和先玉335为材料,比较了不同玉米品种在不同密度下(37500、52500、67500、82500株/hm²)的抗倒性能。结果表明:不同玉米品种间的倒伏率表现出很大差异,近现代品种显著低于早期品种;随着种植密度的增加,所有玉米品种倒伏率和穗高系数逐渐增加,茎秆穿刺强度和压碎强度逐渐降低。但不同品种间抗倒性能指标的差异远大于种植密度的处理。研究显示,虽然种植密度的提高会对抗倒性能有一定的影响,但品种本身的抗倒特性才是提高抗倒伏的关键。     

滴灌条件下不同密度对春玉米株高和茎粗的影响

本试验对不同种植密度下的春玉米株高、茎粗和叶面积进行了比较分析.结果表明,在其他田间管理措施都相同的条件下,春玉米的株高和茎粗均随着密度的增加符合单峰型曲线.种植密度为12.0万株/hm2时,株高达到最大值,茎粗在密度10.0万株/hm2时达到最大值.通过拟合方程求偏导得出春玉米最高的株高为263.51 cm,相应的密度为10.55万株/hm2;最大茎粗为2.52 cm,相应的密度为8.24万株/hm2.     

小麦玉米周年生产中耕作对夏玉米产量及抗倒伏能力的影响

针对黄淮海平原冬小麦夏玉米周年生产的特点,将冬小麦夏玉米播前耕作统筹结合,以期为冬小麦夏玉米周年生产体系耕作方式的改良提供依据。以郑单958为验材,设冬小麦播前旋耕夏玉米播前免耕(RN)、冬小麦播前翻耕夏玉米播前免耕(MN)、冬小麦播前翻耕夏玉米播前旋耕(MR) 3个处理,探讨冬小麦夏玉米周年生产条件下不同耕作方式对夏玉米抗倒伏能力及产量的影响。2年研究结果表明,MR处理夏玉米的株高、穗位高增加,MN与MR处理的地上第3茎节变粗,MN处理的地上第3节间茎粗系数最大。MR与MN处理间抽雄期的基部茎节穿刺强度无显著差异,但较RN均显著增强,茎秆皮层厚度和维管束密度及维管束鞘面积较RN也显著增大,茎秆伤流速率较RN分别提高60.60%和46.70%,茎秆质量显著提高。此外,MN与MR的根重和根冠比较RN显著提高,地上节根根条数与干重也显著提高。MN与MR较RN处理分别增产26.33%与39.21%。冬小麦播前翻耕可显著提高夏玉米产量及抗倒伏能力。     

种植密度对夏玉米穗位叶片解剖结构的影响

为了研究种植密度对玉米穗位叶片解剖结构的影响, 以生产上广泛种植的玉米杂交种郑单958和浚单20为材料,采用石蜡制片和超薄切片法对不同种植密度下2个玉米品种穗位叶片和叶绿体的结构进行了观察分析。结果表明, 随着种植密度的增加,2个玉米品种的叶片厚度、叶脉横截面积和叶脉木质部面积减小,上、下表皮的气孔频度减少(郑单958显著,浚单20不显著),叶肉细胞叶绿体的基粒数量减少,维管束鞘细胞叶绿体的数量减少;种植密度在75 000株 hm^-2时产量最高。相关性分析显示,叶脉木质部面积、气孔频度、叶肉细胞叶绿体的基粒数量、叶肉细胞叶绿体的基粒数量与种植密度呈显著负相关,与单穗籽干重、千粒重、穗粒数量呈显著正相关,因而成为玉米生产上的重要结构指标。     

施钾量对高产夏玉米抗倒伏能力的影响

倒伏是玉米高产的重要限制因素之一。本研究旨在探讨施钾量对高产夏玉米抗倒伏能力的影响,为钾肥科学施用提供科学依据。选用登海661 (DH661)和郑单958 (ZD958),设置6个施钾水平,研究高产条件下施钾量对夏玉米基部茎节穿刺强度、伤流量和产量的影响,并观察基部第3茎节显微结构。结果表明,施钾肥能显著提高茎秆的穿刺强度,DH661和ZD958最大提高幅度分别为17.9%和25.57%,但不同茎节提高幅度不同。伤流液的强度随着施钾量的增大先增加后减小,开花前促进作用大,吐丝期DH661和ZD958施钾180 kg hm^-2时最高,分别比对照提高24.30%和29.68%。单位面积内维管束增加,特别是小维管束增多是提高茎秆穿刺强度的关键。施钾肥可以显著提高玉米产量,随施钾量的增加,籽粒产量呈先增高后降低的趋势,DH661和ZD958分别在施钾180 kg hm^-2和240 kg hm^-2时达到最高产量。     

土壤耕作方式对夏玉米抗茎倒伏能力的影响

针对河北省高产夏玉米倒伏问题,选用不同抗倒性品种XY335、XD20和JD28,设置旋耕直播、免耕直播、旋耕直播＋培土和免耕直播＋培土4个处理,并分析了不同耕作措施下玉米茎秆形态特征、机械强度和产量变化。结果表明,旋耕处理能明显降低株高、穗位、重心和基部节间长粗比,显著增强茎秆抗拉力和基部节间机械强度,倒伏率最低,但穗粒数较少,粒质量与产量较低;免耕直播处理JD28、XY335和XD20的倒伏率分别为0,11．2％,10．6％,抗倒伏能力仅次于旋耕,穗粒数、粒质量及产量最高;拔节期培土明显增加株高、穗位、重心和基部节间长粗比,降低茎秆抗拉力和基部节间机械强度,其中,免耕直播＋培土下XY335和XD20的倒伏率分别为89．6％和82．2％。     

不同耐密型玉米品种茎秆性状对密度的响应及与倒伏的关系

以两种不同耐密性的4个玉米品种为材料,探讨在不同密度压力下茎秆性状的变化,重点研究了地面上第三节茎秆形态及内部中央大维管束生理结构的变化,并分析了各性状与倒伏的关系。结果表明,不同类型间和同类型不同品种间对密度的反应存在明显差异。郑单958和辽单526对密度变化更加敏感。4个品种的田间倒伏率与种植密度、茎秆第三节的长粗比、茎秆中央大维管束单位视野个数呈显著正相关;与第三节茎粗、中央大维管束的平均面积呈负相关。     

玉米品种与密度对植株性状的影响

旨在改善玉米群体的植株性状以提高产量。试验采用3种不同玉米品种[‘协玉3号’(A1)、‘协玉4号’(A2)、‘先玉339’(A3)],5种不同种植密度,随机区组设计,3次重复,并采用宽等行距种植模式。结果表明,在玉米株高上:A3A2A1,且A3与A1的差异在5个密度下都达到了显著水平;在玉米穗位高上:A2A1A3,且3个品种在穗位高方面的差异性十分显著;在雄花分枝方面:A1A2A3,且3个品种之间的差异性都达到了极显著水平。品种对玉米的株高、穗位高和雄花分枝影响较密度大。穗位高与株高的关系,不同的品种有不同的影响效果。要想改良玉米的植株性状以协调群体关系,应该从选择自交系抓起,选择株高适当、穗位高较低与雄花分枝较少的自交系是必要的。     

不同氮肥模式对冠层结构及部分生理和农艺性状的影响

以郑单958为试验材料,设基肥低氮、基肥高氮、第1次氮肥在拔节期施入和不施氮4个处理,研究了施氮模式对冠层结构及部分生理和农艺性状的影响。结果显示,施氮处理各指标均优于不施氮处理。适当减少基肥氮量,具有以下优势,(1)在保证苗期氮肥供给的同时,每公顷节肥90 kg;(2)改善了冠层结构,增加了群体底层的透光率,使穗上叶和整株的茎叶夹角更紧凑,与基肥高氮处理相比分别减少4.33°和4.67°,同时降低了株高和穗位高,缩短了基部节间长度,有效防止茎秆倒伏;(3)与前期高氮处理相比,基肥低氮在灌浆初期叶片的叶绿素相对值和全氮含量均处于较高水平;(4)基肥低氮处理提高了单位面积的株数,并减少了秃尖长度,同时千粒重和穗粒数有所增加,最终获得较高产量。第1次氮肥在拔节期施入,前期控氮时间过长,营养元素失衡,苗期发育不良,不利于产量形成。