乙矮合剂对不同密度夏玉米花粒期不同部位叶片衰老特性的影响

为探讨乙矮合剂对密植夏玉米叶片衰老及后期早衰的调控机制, 建立华北夏玉米区密植高产稳产化学调控技术, 以中单909和浚单20为材料, 设置乙矮合剂(ECK)和密度梯度处理, 研究密度梯度对夏玉米花粒期不同部位叶片衰老特性的影响与ECK的调控效应。结果表明, 随密度增加, 两品种花粒期单株叶面积减小且降幅增大; 各叶位叶片的叶绿素相对含量和可溶性蛋白含量呈下降趋势; 超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性呈降低趋势; 丙二醛(MDA)含量则呈增高趋势; 上述指标在叶位和品种间存在差异。ECK处理显著提高各密度不同部位叶片SOD、CAT、POD活性和叶绿素相对含量及可溶性蛋白含量, 显著降低MDA含量; 单株绿叶面积降幅减小, 叶片衰老进程延缓, 衰老程度减轻。ECK处理后, 较高密度群体下(7.5~10.5万株 hm^-2), 中单909和浚单20较各自对照分别增产5.59%~6.63%和6.73%~8.10%。因此, 采用合理的种植密度结合喷施乙矮合剂可作为华北夏玉米区高产栽培的重要技术措施。     

双重化控对春玉米灌浆期穗位叶和籽粒蔗糖代谢关键酶活性的影响

以中单909和吉单35为材料,设置乙矮合剂和聚糠萘合剂双重化控处理,研究玉米穗位叶和籽粒中蔗糖代谢相关酶活性的动态变化,探讨双重化控调控玉米碳代谢的生理机制,为建立玉米高产稳产的化学调控技术提供理论基础。结果表明,双重化控提高了灌浆期穗位叶蔗糖合成酶(SS)和蔗糖磷酸合成酶(SPS)的活性,尤其显著提高灌浆后期(花后50 d)蔗糖合成能力,提高灌浆前期(花后10~20 d)穗位叶蔗糖含量,降低后期(花后30~50 d)蔗糖含量。双重化控处理对玉米籽粒蔗糖合成酶(合成方向)和蔗糖磷酸合成酶活性的影响较小,蔗糖合成酶分解方向活性呈升高趋势;中单909籽粒蔗糖含量灌浆前期(花后10 d)升高,灌浆后期(花后50 d)降低,花后20~40 d影响不显著,吉单35籽粒蔗糖含量花后10~20 d降低,30~40 d升高,50 d没有显著差异。双重化控处理提高了中单909和吉单35灌浆中期和灌浆中后期灌浆速率,使两品种粒重和产量均显著提高,分别比对照增产4.61%和7.78%。本研究说明,乙矮合剂和聚糠萘合剂双重化控处理可通过调控源库蔗糖代谢关键酶的活性,促进蔗糖在源端的合成和在库端的降解,从而促进碳同化物向籽粒的转运,达到高产。     

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。     

不同株型玉米灌浆期穗位叶可溶性糖含量和子粒淀粉积累关系的研究

为研究不同种植密度对两种株型玉米灌浆期间子粒积累的影响,于2010年在大田试验条件下,分析不同密度处理下紧凑型玉米郑单958和平展型玉米丰禾1号灌浆期功能叶可溶性糖含量及子粒淀粉积累的变化。结果表明,灌浆期各密度处理下的两种株型玉米穗位叶可溶性糖含量及子粒直链淀粉、支链淀粉和总淀粉积累均呈上升趋势。灌浆后期,郑单958和丰禾1均在低密度处理(4万株/hm2、5万株/hm2)下穗位叶可溶性糖含量最高,丰禾1直链淀粉在6万株/hm2处理最高,支链和总淀粉含量及淀粉产量在5万株/hm2处理最高,郑单958的直链、支链及总淀粉含量和淀粉产量均在6万株/hm2处理最高。     

稻–麦轮作下9000kg hm~(–2)产量水平扬麦20的群体质量及花后光合特征

在稻麦两熟制条件下,于2010—2011和2011—2012年度,通过氮肥施用量、施用时期及比例的调控,建立了扬麦20不同产量水平群体,比较≥9000 kg hm–2群体(P1)与9000 kg hm–2群体(P2)的产量构成、群体质量及花后光合特征,为稻茬小麦大面积高产提供理论依据和技术支撑。P1较P2群体产量高约10%,每穗粒数高约5.5%,差异显著,但两群体的穗数和千粒重差异不显著。P1群体的穗数、穗粒数和千粒重分别为482~538万hm–2、47~49粒和34~39 g。籽粒产量与孕穗和开花期叶面积指数(LAI)及花后LAI衰减率和光合势呈抛物线关系,与乳熟期LAI、粒(重)/叶比和群体生长率呈显著线性正相关。两年度试验结果表明P1群体具有以下特征,孕穗期、开花期和乳熟期的LAI分别为6.5~7.0、5.0~6.0和4.0~4.5;粒(数)/叶比为0.37~0.39,粒(重)/叶比为13.5~14.5;花后LAI衰减率、群体生长率、光合势和净同化率分别为0.13~0.15 d–1、19~20 g m–2 d–1、103×104~118×104 m2 d hm–2和9~11 g m–2 d–1。花后21d和28 d,剑叶SPAD值、净光合速率、丙二醛(MDA)含量及3种抗氧化酶(CAT、POD和SOD)活性与产量相关性均达极显著水平。研究表明,稻–麦轮作体系中,扬麦20达到9000 kg hm–2产量水平的栽培技术关键点是获得适宜穗数的基础上,主攻每穗粒数与千粒重的协调增加,使群体在花前具有较高的光合面积和光合速率,花后光合面积衰减速率低,维持较高的光合面积,从而充分积累花后光合物质,在适宜库容基础上保障对库充实的需求。     

乙矮合剂对不同氮水平夏玉米氮代谢及产量的调控效应

应用化学调控技术改善玉米的氮素代谢过程,从而实现“减氮增效”,是保障玉米绿色可持续生产的重要途径。试验以玉米单交种豫单9953为材料,设置乙矮合剂（ECK）和不同氮肥水平处理（0、96、132、168、204和240kg/hm²）,喷施清水为对照处理（CK）,于2019和2020年分别在河北燕郊和北京顺义进行大田试验,研究ECK对不同施氮量下夏玉米氮素代谢及产量的调控效应。结果表明,ECK处理提高了不同施氮量下夏玉米开花期叶片硝酸还原酶活性和可溶性蛋白含量,提高了施氮量204和240kg/hm²处理下叶片谷丙转氨酶和谷草转氨酶的活性以及灌浆中后期的谷氨酰胺合成酶活性。ECK处理显著提高了施氮量204kg/hm²下玉米植株氮素、籽粒氮素和总氮素积累量,较CK处理分别增加8.9%、8.3%和8.6%。ECK处理下施氮量为204kg/hm²时,夏玉米产量较CK处理显著增加7.5%。ECK处理可有效改善玉米的氮素代谢,促进氮素的吸收、同化和积累,提高产量,从而实现“减氮增效”。     

高密度种植条件下去叶对不同株型夏玉米群体及单叶光合性能的调控

当前玉米产量的提高部分归因于种植密度的增加,但过高的种植密度使冠层中下部叶片光照条件变差,致使单株生长速率降低。因此,如何缓解该条件下群体光合与单株光合性能的矛盾成为当前玉米高产栽培中急需解决的问题。为此,在种植密度为105 000株hm–2的大田试验条件下,研究了紧凑型玉米品种郑单958及半紧凑型玉米品种金海5号的群体光合速率(CAP)、叶面积指数(LAI)、穗位叶净光合速率(Pn)及抗氧化酶活性等对不同程度去叶的响应,以期为高密度栽培条件下稳定或提高单株生产力探讨新的技术途径,同时也为耐密高产品种选育提供借鉴。开花后3 d分别2个品种做不同程度去叶处理,包括去除植株顶部2片叶(S1)、4片叶(S2)、6片叶(S3),以不去叶植株为对照(S0)。结果表明,去叶可显著改善玉米生育后期群体透光率(LT),然而S2和S3处理显著降低了LAI,增加了生育后期的漏光损失,不利于光能利用率的提高,致使其实际光化学效率(ΦPSII)和最大光化学效率(Fv/Fm)较低;去除植株顶部两片叶(S1)可显著提高籽粒灌浆期间CAP并延长LAI高值持续期,形成较高的籽粒产量,而过度去叶(S2和S3)则显著降低产量;花后52 d,郑单958 S1处理CAP较对照升高12.49%,而金海5号则升高23.08%;随去叶程度的增强,花后0~26 d内各去叶处理穗位叶Pn、气孔导度(gs)和叶绿素含量明显升高,均显著高于S0,但之后S1处理表现出较优的单叶光合特性。S1处理穗位叶自花后13 d起保持较高的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性及较低的丙二醛(MDA)含量。可见,高密度种植条件下,去除植株顶部2片叶可有效调控两株型玉米生育后期群体光合速率、穗位叶光合特性及活性氧清除能力,能较好地协调高密度群体与个体的关系,获得较高的籽粒产量,且对半紧凑型品种金海5号调控效果更明显。     

扬糯麦1号8000 kg hm~(–2)以上高产群体质量指标

糯小麦因其独特的品质特性而在食品加工等领域有广泛的用途,但其高产栽培配套技术却鲜有研究,制约了该特种小麦的生产。2010年11月至2013年6月连续3个生长季,以扬糯麦1号为材料,通过密度和氮肥施用量及不同生育期施氮比例处理,构建不同产量水平群体,研究不同群体的产量结构及群体质量特征,以明确高产群体的产量结构及群体质量指标。结果表明,扬糯麦1号≥8000 kg hm–2高产群体的产量构成三要素特点是每公顷520~550万穗、每穗43~46粒、千粒重32~37 g。高产群体拔节期最适茎蘖数为穗数的2.3~2.5倍,茎蘖成穗率为44%~49%,分蘖成穗率为25%~33%,孕穗期和乳熟期的最适叶面积指数(LAI)分别为6.2~6.5和3.2~4.0,开花期干物质积累量为10 000~11 600kg hm–2,花后干物质积累量达5900 kg hm–2以上,适宜粒叶比达0.36粒cm–2叶和12.40 mg cm–2叶以上。高产群体各生育时期LAI值、花后干物质积累量和粒叶比均高于中高产群体(7500~8000 kg hm–2)及中产群体(7500 kg hm–2)。3年中扬糯麦1号均达到高产指标的小区具有以下特征:基本苗为225×104 hm–2,总施氮量为240 kg hm–2,氮肥运筹(基肥∶壮蘖肥∶拔节肥∶孕穗肥)比例为5∶1∶2∶2。     

不同年代玉米品种籽粒产量形成对种植密度的响应

为了明确不同年代玉米品种的光合和灌浆特性对增加种植密度的响应差异,为玉米合理增密增产提供理论依据。本研究以我国1970s—2010s五个在生产中大面积种植的玉米品种为材料,设置了4.5万株hm^–2和10.5万株hm^–2两个种植密度,进行3年大田试验。对不同种植密度下,各年代玉米品种的产量及其构成因素、叶片光合性能和籽粒灌浆特性等指标进行对比分析。结果表明,在低种植密度下, 2010s品种(登海618, Denghai 618, DH618)吐丝后穗位叶SPAD值、吐丝–吐丝后50 d穗位叶P_n和籽粒平均灌浆速率均较1970s—2000s品种显著提高了2.18～12.05、0.57～4.88μmol CO₂ m^–2 s^–1和0.02～0.09 g kernel^–1 d^–1,活跃灌浆期显著延长了2.62～4.74 d,从而使其粒重和产量显著增加(P<0.05)。增密后, 1970s和1980s品种产量降低, 1...     

乙矮合剂对玉米产量和茎秆质量的影响

在大田条件下,玉米吉单209和郑单958拔节前叶面喷施生长调节剂乙矮合剂,试验表明,乙矮合剂处理缩短了玉米穗下部节间的长度,降低了玉米的穗位高,降低了植株的重心,增加了基部节间的茎粗和茎秆密度,提高了玉米茎秆的抗倒伏能力。同时,乙矮合剂在控制玉米株型的基础上,保持了低密度（6万彬hm^2、7．5万彬hm^2、9万彬hm^2）条件下玉米的正常产量,提高了高密度（10．57万株／hm^2、127万株／hm^2）条件下玉米的穗行数和行粒数,显著提高了产量,使玉米子粒产量与茎秆质量得到了协同改善。     

春玉米中单909农艺性状和产量对密植的响应及其在东北不同区域的差异

增密是实现东北春玉米大面积增产的关键技术,水热和土壤等区域生态条件是决定作物密度高低的关键因素。东北的区域生态条件差异显著, 阐明作物对密度和区域生态条件的综合响应对东北春玉米增密增产具有重要的理论与实践指导意义。本研究以中单909为供试品种, 在代表东北不同生态条件的辽宁沈阳、吉林公主岭、黑龙江哈尔滨、吉林桦甸和吉林洮南等5个试验点设置密度试验, 研究春玉米农艺性状与产量对密度和区域生态条件的综合响应。结果表明, 密植导致株高与穗位高增加, 茎粗降低。区域生态条件主要影响玉米株高, 对茎粗和穗位高的影响不显著。随密度增加, 群体叶面积指数(LAI)显著增加, 尤其是随热量条件改善, 群体LAI呈显著增加趋势。在一定范围内, 密植可以通过提高群体干物质生产力弥补单株生产力的下降, 从而获得高产; 本试验条件下, 中单909在9.00万株 hm^-2左右密度下的密植增产潜力得到充分发挥, 而区域间因生态条件不同, 高产种植密度存在显著差异, 其适宜密植范围在8.6~9.6万株hm^-2之间。     

叶面喷施5-氨基乙酰丙酸对不同密度春玉米生长特性和产量的影响

为探讨5-氨基乙酰丙酸（5-aminolevulinic acid,ALA）对不同密度春玉米生长发育和产量的影响,以中单909为材料,在玉米9展叶时期叶面喷施100mg/L ALA,以喷施等量清水为对照,在大田条件下研究ALA对不同密度春玉米群体（45 000、75 000、105 000株/hm ²）的作用效果。结果表明：ALA处理下,玉米45 000和75 000株/hm ²密度群体产量分别比对照增加9.7%和4.9%,75 000株/hm ²密度群体千粒重和收获期单株干物质积累量分别增加3.7%和4.3%,花后叶面积指数平均增加6.8%,SPAD值比对照分别平均增加2.5%,净光合速率平均比对照高15.7%。综上所述,ALA处理改善了大田玉米的群体结构,延缓了叶片衰老进程,提高了地上部分干物质积累量,进而提高了玉米单产水平,因此可作为东北春玉米高产稳产的技术措施。     

高产夏玉米产量性能特征及密度深松调控效应

以现代高产玉米品种中单909和郑单958为试验材料, 于2010-2011年在河南新乡设置种植密度与耕作方式田间试验, 研究夏玉米高产群体产量性能参数变化及主要栽培措施调控效应。结果表明, 中单909相比郑单958显著增产11.36%, 穗粒数(KN)、千粒重(KW)极显著增加(P<0.01), 生育天数(D)、收获指数(HI)和收获穗数(EN)无明显差异(P>0.05); 平均叶面积指数(MLAI)、光合势在灌浆后期增加更为显著, 平均净同化率(MNAR)显著增加(P<0.05), 而干物质积累最大生长速率、生长速率最大时的生长量、平均生长速率、活跃生长期均明显提高。进一步分析产量性能参数间相互关系, EN与MLAI呈极显著正相关(P<0.01), KN和KW与MNAR呈极显著正相关(P<0.01), 而MNAR、KN、KW与MLAI呈极显著负相关(P<0.01)。中单909比郑单958增产可能是产量性能参数差异补偿的结果。中单909在高密度下具有较高的MLAI、MNAR和KN, 获得最高产量的群体密度比郑单958高27.3%; 深松耕作方式下, 中单909和郑单958分别增产13.0%和8.7%, 主要表现为, MNAR和KN显著增加, MLAI和D无明显变化, HI、EN、KW增加幅度在不同品种间表现不一致, 表明土壤深松条件下密植(9.50×10⁴株 hm^-2)是目前夏玉米高产重要技术途径之一。综上, 密植夏玉米高产群体产量性能特征参数为MLAI 3.05~3.55、MNAR 4.80~6.27 g m^-2 d^-1、D 109~111、HI 0.50~0.52、EN 9.60~10.38×10⁴穗 hm^-2、KN 352.0~370.1粒、KW 314.7~315.9 g, 可以实现11 250~12 000 kg hm-2以上的产量。     

皖北地区不同种植密度对玉米叶片生长及产量的影响

为摸清皖北地区不同株型玉米品种适宜种植密度,选用生产上目前推广较好的紧凑型玉米品种‘中单909’、‘郑单958’以及半紧凑玉米品种‘农大108’、‘隆平206’,分析其不同种植密度条件下叶片生长以及籽粒产量变化规律。试验结果表明：展开叶的生长速度玉米植株从基部到顶部均表现为从快到慢、接着从慢到快、再从快到慢的变化趋势。种植密度对玉米植株的不同叶组间出叶的速度影响非常小,对玉米植株的最长和最宽叶片的叶序、叶片宽度和长度影响较大。不同种植密度间,在生育前期各玉米品种单株叶面积差异较小,在生育中、后期均表现出随着种植密度的增加而逐降趋势,在高密度种植差异缩小。方差分析结果表明不同种植密度、不同品种及品种与种植密度互作间籽粒产量差异均达到极显著水平。供试的4 个品种在皖北地区夏播条件下适宜种植密度：‘郑单958’、‘中单909’、‘隆平206’、‘农大108’应分别控制在60000~75000、60000~75000、60000~75000、45000~60000 株/hm2,最适种植密度分别为67500、75000、60000、52500株/hm2。     

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。     

种植密度和播期对冬小麦品种兰考矮早八干物质和氮素积累与运转的影响

以重穗型冬小麦品种兰考矮早八为材料,研究了正常播期(10月10至12日)和适度晚播(10月24至26日)条件下,高(300万株 hm^-2)、中(225万株 hm^-2)、低(150万株 hm^-2)密度对其干物质和氮素积累转运及籽粒产量和品质的影响。结果表明,不同播期条件下,各密度处理开花期和成熟期单茎干物质和氮素积累量均随播种密度降低而增加,适当晚播和中、低密度有利于单茎干物质和氮素积累,尤其是穗部积累量的提高。正常播期和低密度以及晚播和中等密度处理开花前营养器官贮藏干物质向籽粒的转运量和花前贮藏物质对籽粒重的贡献率显著高于其他处理。正常播期和中、低密度处理以及晚播和中、高密度处理显著提高籽粒淀粉和蛋白质的含量与产量以及籽粒产量,使小麦籽粒产量和品质同步提高。在本试验条件下,兰考矮早八兼顾高产和优质的正常播期和晚播的适宜播种密度分别为150~225万株 hm^-2和225~300万株 hm^-2。     

不同施氮水平对超高产夏玉米氮磷钾积累与分配的影响

为探明不同施氮水平下玉米超高产(≥13 500 kg hm^-2)群体氮磷钾积累及分配规律,通过苏玉20、浚单20两品种3年不同氮肥运筹方案的试验,实现了籽粒最高产量14 753 kg hm^-2的目标。结果表明：(1)随着生育进程,两品种氮磷钾在植株、籽粒中积累逐渐增大,在叶片、茎秆、叶鞘中呈先单峰变化趋势,叶片氮钾峰值在大口期,磷峰值在开花期。增大灌浆期植株氮积累量及叶片氮转移率,促使成熟期籽粒氮磷较大积累量,利于超高产玉米群体的形成。(2)籽粒产量、1 kg氮生产籽粒量、氮肥的农学效率、氮素利用率、植株(及叶片、茎秆、叶鞘、籽粒等器官)氮磷钾含量在450 kg hm^-2施氮水平时达到最大值,其值(苏玉20)分别为14753 kg hm^-2、44.0 kg、19.24%、38.63%、335.4 kg hm^-2、178.2 kg hm^-2、230.7 kg hm^-2,过高过低施氮均使氮磷钾积累量及产量下降。(3)由两品种产量与施氮水平的回归方程,确定了超高产时的最佳施氮量、超高产施氮水平和最佳施氮范围,苏玉20分别为457.0 kg hm^-2、418.3~495.7 kg hm^-2、418.5~495.4 kg hm^-2;浚单20分别为452.7 kg hm^-2(最佳施氮量)、410.8~494.6 kg hm^-2 (最佳施氮范围)。     

不同氮肥和密度对直播油菜冠层结构及群体特征的影响

以华油杂62为材料,10月5日机械直播,在中氮(180 kg N hm–2)和高氮(270 kg N hm–2)2个水平下设置5个密度(15×104、30×104、45×104、60×104和75×104株hm–2)处理的裂区试验,研究产量、冠层结构、农艺和光合特征等指标。结果表明,2个氮水平下,分枝起点高度和冠层倒伏角度均随密度增加而增加,根颈粗和冠层高度均随密度增加而降低。在45×104株hm–2密度范围内,低效分枝比例随密度增加而减少。中氮水平下,45×104株hm–2和60×104株hm–2处理产量较高,在2921.2~3109.8 kg hm–2之间。高氮水平下,30×104株hm–2和45×104株hm–2处理产量较高,在3607.2~3772.4 kg hm–2之间,与其对应的初花期叶面积指数和结实期角果皮面积指数分别为3.72~3.94和4.21~4.34;初花期和结实期的透光率分别为6.1%~7.4%和16.4%~18.1%;群体有效角果数为65.5×106~68.7×106 hm–2。与传统的移栽油菜相比,直播油菜通过"减氮增密"栽培措施,在纯氮用量270 kg hm–2条件下,2种密度(30×104和45×104株hm–2)均可获得3600 kg hm–2以上产量,且适度密植可降低根颈粗,冠层相对集中,利于机械收获。