玉米根系构型的研究进展

综述了玉米根系构型的研究进展,主要包括玉米根系的形态建成、生长与分布规律、影响根系构型的基本因素以及玉米根系构型三维可视化等。针对研究现状对玉米根系的研究前景进行展望。     

耕作方式与玉米根系功能及其保护酶活性关系研究

采用根箱模拟方法,研究3种耕作方式(苗带耕作、行间耕作和全层耕作)和两种耕作深度(10 cm、30 cm)对玉米根系空间分布和保护酶活性的影响。结果表明,耕作方式显著影响玉米根系空间分布状况,深耕可延长行间耕作和全层耕作的根系功能期。根系超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性在耕作方式间表现为全层耕作行间耕作苗带耕作,深耕可增加玉米生育后期(乳熟期)深层土壤中根系SOD活性。行间耕作和全层深耕均延长玉米深层根系功能期和保护酶活性,实现增产(无显著差异)。因此,从节约成本和提高经济效益考虑,行间深耕是一种更适宜推广的玉米耕作栽培方式。     

不同耕作方式对辽西褐土物理性状及玉米根系分布的影响

通过连续3年大田试验,对旋耕、翻耕、深松3种耕作方式下的土壤物理性质、玉米根系分布和产量进行测定。结果表明,与翻耕和旋耕相比,深松显著增加了玉米田土壤耕层厚度和降低了犁底层厚度。在中下层土壤,深松还降低了土壤紧实度和容重,改善了土壤的孔隙状况,有利于玉米根系向下生长,使得中下层土壤的玉米根系不仅更丰富,而且占总根系量的比例也更高,最终提高了玉米产量。本研究表明,深松耕作有利于改善辽西褐土区土壤结构和促进玉米生长。     

行间耕作对玉米生长发育及根系分布的影响

通过设置旋耕不起垄、行间旋耕、行间隔行旋耕3种耕作模式处理,探明行间耕作对东北春玉米生长发育及根系分布的影响。结果表明,无论是丰水年还是枯水年,各处理玉米子粒产量无显著差异。行间旋耕、行间隔行旋耕处理可以显著降低土壤紧实度,增加根系总量和土壤深层根系比例,有利于根系吸收深层土壤的水分及养分。在拔节期,除行间隔行旋耕处理光合有效辐射和光合速率显著高于其他处理,其他处理间的叶面积指数、干物质积累量、光合速率及光合有效辐射均无显著差异;但在拔节期之后,行间旋耕和行间隔行旋耕处理各项指标均优于旋耕不起垄处理,行间旋耕和行间隔行旋耕处理间无显著差异。相对于行间旋耕处理,行间隔行旋耕处理更加节约成本,从提高经济效益角度考虑行间隔行旋耕是一项适宜推广的耕作模式。     

麦茬耕作方式对免耕直播夏玉米产量建成的影响

基于始于2012年的不同耕作方式长期定位试验,分析冬小麦播前深翻(DT)、旋耕(ST)和免耕(NT)3种耕作方式对后茬免耕直播夏玉米生长(干物质积累与分配)、生理指标(叶面积指数和SPAD值)、子粒灌浆速率的影响,探析麦茬耕作方式对后茬夏玉米生长发育和产量建成的影响。结果表明,ST处理成熟期干物质积累量显著高于DT和NT处理(P<0.05),穗部干物质的分配比例分别较NT与DT处理显著增加了7.94%～13.79%、10.34%～17.48%。ST处理叶面积和持绿性优于DT和NT处理。ST处理的子粒灌浆速率较DT与NT处理提高12.71%～18.96%、5.25%～8.71%,最终获得最大产量。因此,冬小麦-夏玉米1年两熟种植模式下,麦茬旋耕更利于免耕直播夏玉米的生长和产量建成。     

不同耕作方式对土壤水分及玉米生长发育的影响

针对辽宁省中北部地区土壤耕层变浅、犁地层变硬等问题,以当地传统的耕作方式秋季旋耕为对照,设置秋季旋耕后翻耕25 cm、秋季旋耕后深松30 cm、秋季旋耕后隔年深松30 cm 3种耕作方式,探讨不同耕作方式对土壤水分和玉米生长发育的影响。结果表明,翻耕或深松处理均有利于土壤含水量的提高,其中以秋季旋耕后深松30 cm和秋季旋耕后翻耕25 cm的保墒效果最佳;翻耕或深松处理均增加了根冠比和产量,提高了玉米叶片酶活性,延缓了玉米生育后期叶片的衰老,其中以秋季旋耕后翻耕25 cm效果最佳。秋季旋耕后翻耕25 cm的耕作方式较好。     

耕作方式对玉米播种质量及产量的影响

以优质玉米驻玉309为材料,研究了铁萑旋耕碎秆破板结、免耕秸秆覆盖无耕翻、传统耕作3种耕作方式对玉米播种质量及产量的影响。结果表明：在相同的肥料用量条件下,铁茬旋耕碎秆破板结、免耕秸秆覆盖比传统耕作,出苗时间有所延缓,植株生长快,株高较高,同期叶片数多,干物质积累量较大,产量分别比传统耕作增产5．53％、2．01％。     

东北黑土不同耕作方式对玉米苗情的影响

吉林中部旱作玉米地区,春旱和冷害是制约苗情的关键气候因素。2004年在吉林东部旱作玉米上,采取不同耕作方式的比较发现,深松的玉米株高和叶面积最大,而翻耕的玉米出苗率较高。地温最高的是翻耕处理,土壤含水量最高的是深松处理,土壤容重最小的是深松处理。与出苗相关性最高的指标是土壤容重,与株高和叶面积相关性最高的指标是土壤含水量,相关系数依次为-0.940,0.878和0.796。深松是有利于玉米出苗的耕作方式。     

耕作方式对不同抛秧水稻品种立苗期根系生长的影响

对不同耕作方式2种基因型水稻的立苗期根系特性进行研究.结果表明:两优培九、金优253立苗期免耕抛秧单株根干重、单条根长、根毛区长略低于常耕抛秧,但差异不显著.免耕提高了水稻立苗后期总根数、白根数、根系活力和超氧化物歧化酶活性.立苗期超级稻两优培九的单株根生物量、总根数、一次分枝、二次分枝根数量、根系活力和超氧化物歧化酶活性均显著高于金优253.     

耕作方式对玉米出苗率、干物质积累及产量的影响

在吉林省公主岭市研究探讨不同耕作方式对玉米出苗率、干物质积累及产量的影响,创制提高玉米产量的适宜的耕作方法。以郑单958为试材,利用吉林省农科院长期定位试验田,对免耕、翻耕、旋耕和深松4种耕作方式下玉米出苗率、干物质重及产量比较分析。结果表明,深松耕作保苗率提高11.3%~14.6%,深松耕作显著提高玉米干物质重,其地上部分较免耕、翻耕和传统耕作提高幅度为4.9%~19.2%,地下部根系提高幅度为2.8%~90.1%。深松耕作较其他处理玉米产量增幅为8.3%~11.5%,留茬深松是促进玉米植株生长发育和提高产量的有效耕作技术。     

12叶展倒伏对夏玉米子粒灌浆特性和产量的影响

选用先玉335(XY335)和浚单20(XD20)两个玉米品种,在种植密度为75 000株/hm2下设置不倒伏(CK)、根倒(RL)、茎折(SL)3个处理,分析品种和倒伏类型对夏玉米子粒灌浆特性、穗部性状、产量、产量三要素和产量损失率的影响。结果表明,12叶展(V12)倒伏使XY335和XD20显著减产,其中SL处理造成的减产幅度较RL高,XD20的减产幅度小于XY335。RL使XY335和XD20的产量、穗数、穗粒数、千粒重的损失率分别达到21.1%、7.2%、9.5%、7.3%和19.2%、6.0%、13.6%、11.9%;SL处理使XY335和XD20产量、穗数、穗粒数、千粒重的损失率分别达到61.0%、22.3%、42.3%、9.5%和41.8%、17.2%、19.4%、14.9%。倒伏后,穗部性状变差,SL的影响大于RL,XD20的穗部性状相对好于XY335。倒伏缩短了灌浆期,SL降幅大于RL;倒伏降低了平均灌浆速率,RL主要降低了XY335的缓增期灌浆速率,SL降低了XY335的渐增期灌浆速率,RL和SL均降低了XD20缓增期灌浆速率。V12倒伏造成夏玉米减产的原因从大到小依次为穗粒数、穗数和千粒重的降低。     

喷施“玉黄金”对夏玉米抗倒伏性能和产量的影响

以在黄淮海区域广泛种植的郑单958为供试材料,研究喷施“玉黄金”对玉米抗倒伏性能及穗位叶光合能力的影响。研究结果表明,喷施“玉黄金”在75 000株/hm2种植密度下玉米子粒产量平均增加了11.34%,产量的提高得益于“玉黄金”处理后玉米的可收获穗数与千粒重显著增加。此外,“玉黄金”能够降低玉米株高、穗位高与重心高度,并提高玉米基部节间的茎秆质量,玉米的田间倒伏率从10.31%降低至3.36%。“玉黄金”能够通过提高玉米穗位叶的光照环境提高其相对叶绿素含量与净光合速率,进而保证玉米产量的形成。化控处理能够通过提高玉米的抗倒伏性能与穗位叶光合能力提高夏玉米产量。     

玉米抗倒性研究进展

玉米倒伏严重影响玉米的产量和品质,本文较系统地阐述了引起玉米倒伏的原因、倒伏的危害及防治措施,并探讨了该领域存在的主要问题,我国应加强对玉米抗倒性的研究,为抗倒育种及栽培提供理论依据。     

玉米引入热带种质对倒伏性的影响

选用一批热带、亚热带玉米育种材料与沈阳地区常用自交系5003、Mo17^Ht和丹340等进行杂交再回交，将其后代进行测交．结果表明：不是所有的热带、亚热带种质都能改善自交系的倒伏性：来源不同的热带、亚热带种质对改善自交系倒伏性效果不同；同一组合内由于热带血缘所占比例不同，倒伏率的改良效果不同；同一热带、亚热带种质对不同自交系的改良效果不同，就本试验而言，对亚热带地区种质改良Reid血缘种质较好，低纬度地区种质改良旅大红骨类群自交系为宜。     

施钾方式对春玉米根系特征的影响

以金山27为供试品种,在150和300 kg/hm2两个施钾水平(K2O)下,研究施钾方式(一次性施入和钾肥后移)对春玉米根系特征的影响。结果表明,不同施钾水平下,根系干重随施钾量增加而增加,尤以吐丝后0~20 cm土层增加明显;同一施钾水平下,各生育时期0~40 cm土层均表现为钾肥后移方式根系干重减小。不同施钾水平下,0~20 cm土层根干重占总干重比例各生育时期均随钾肥用量增加而下降,21~60 cm土层根干重占总干重比例减小,尤以乳熟期更为明显;同一施钾水平下,钾肥后移方式0~20 cm土层根干重占总干重比例增加。不同施钾水平下,各土层根条数、最大根幅随施钾量的增加而增加,最大根幅下移;同一施钾水平下,钾肥后移方式最大根幅、根条数及最大根幅深度均减少,且随土层深度增加差异增大。     

不同去根处理对夏玉米根系形态及产量的影响

以玉米杂交种郑单958为材料,研究在7.5万株/hm~2条件下大喇叭口期、吐丝期去根处理对植株根系形态及产量的影响。结果表明,吐丝期去根处理的植株穗粒数、千粒重和产量较不去根处理的植株分别提高8.70%、4.74%和1.98%;大喇叭口期去根处理的植侏分别降低16.53%、10.29%和2.74%。吐丝期去根处理的植株地上部总干物重和分配至果穗中的干物质比例最高,较对照分别增加0.72%和4.96%。两种去根处理显著增加0~10 cm土层内的根系长度,尤其增加0.5~1.0 mm毛细根的数量,利于对耕层水分和营养的吸收。大喇叭口期去根处理增加各土层内的根系表面积和根体积,吐丝期去根处理增加0~10 cm土层内的根系表面积和根体积。密植高产玉米群体存在根系冗余,在玉米吐丝期适当去根处理对玉米产量的提高具有促进作用。     

不同耕作措施对夏玉米土壤结构和养分的影响

通过2002～2003年夏玉米田间试验研究了不同耕作措施对土壤结构和养分的影响。结果表明:耕作后B2容重减少较多;2003年9月份各个坡度秸秆下B2的0～10cm、11～20cm两土层的平均容重比对照分别降低13.39%和13.41%;2003年9月份各个坡度秸秆下B2的0～10cm土层的平均土壤固相率比对照降低13.38%,平均土壤液相和气相的比例提高了19.72%和10.64%;耕作后B2的土壤养分增加也较多。     

抗倒伏玉米矮生系的选育利用

分析了玉米发生倒伏的因素,利用玉米矮秆突变基因的致矮特性,根据基因重组的原理,进行回交选择抗倒伏矮生系,即植株高度要适宜,株型紧凑,叶向合理,抗病性强等,并进行基因型鉴定。     

不同耕作方式对松嫩平原半干旱区玉米生长和产量的影响

耕作方式影响玉米的生长和产量。设置旋耕垄作(RT)、旋耕垄作深松(RTS)、免耕(NT)、免耕深松(NTS)、旋耕平作(FT)、旋耕平作深松(FTS)6个处理,分析不同耕作方式对玉米苗期根系生长、干物质积累、净光合速率和产量构成,研究不同耕作方式对半干旱区玉米生长和产量的影响。结果表明,免耕处理显著降低了玉米苗期根系的鲜重、干重和体积。旋耕垄作、旋耕平作和免耕结合深松处理干物质积累量较未深松处理增加3.17%～15.08%,旋耕平作结合深松处理提高了玉米有效穗数、玉米净光合速率,进一步提高玉米产量。