玉米倒伏与植株农艺性状和病虫害发生关系的研究

以玉米品种先玉335、丹玉336、郑单958和迪卡516为试验材料,采用3种密度、3次重复的试验设计,研究茎秆质量性状、农艺性状、病虫害发生与倒伏的关系。相关分析结果表明：植株倒伏率与穗位、重心高度、茎腐病、玉米螟虫发生和种植密度呈极显著正相关;与株高、节间长度和纹枯病发生呈显著正相关;与茎秆拉力、穿刺强度、折断强度和茎粗呈极显著负相关;与压碎强度和气生根层数呈显著负相关。茎秆质量性状可作为玉米倒伏的直接评价指标,穗位、重心高度和种植密度可作为玉米倒伏的间接评价指标。通径分析结果表明：密度、重心高度、茎粗和茎秆拉力4个性状对倒伏性起主要作用,密度指标对倒伏性的直接通径系数最大,达到0.8366,重心高度的直接通径系数为0.5490,茎粗和茎秆拉力的直接通径系数也很大。     

玉米抗茎秆倒伏相关因素的影响

以6个玉米F1代杂交组合(DF-1×DF-2,DF-1×DF-3,DF-1×DF-4,DF-2×DF-3,DF-2×DF-4,DF-3×DF-4)为材料,研究了密度、组合方式和农艺性状对玉米F1代杂交组合成熟期茎秆倒伏率的影响。结果表明密度和茎秆倒伏率之间存在极显著的正相关关系,相关系数为0.25;随着种植密度的增大,6个F1代杂交组合中4个组合茎秆倒伏率显著的增加,而2个组合茎秆倒伏率增加不显著;组合方式对玉米茎秆倒伏具有显著的影响,自交系DF-1组配的3个F1代杂交组合茎秆倒伏率居于前3位,105 000株/公顷密度时DF-1×DF-3和DF-1×DF-4的茎秆倒伏率分别为94.64%和62.80%,这表明自交系DF-1可能含有致F1代杂交组合茎秆倒伏的基因;茎秆倒伏率与株高、穗位高和穗上节间数之间经相关分析达到极显著水平,与茎粗之间经相关分析达到显著水平,而与穗下节间数、穗叶宽、穗上叶宽和穗下叶宽之间的相关性未达到显著水平。研究认为,自交系DF-1可能含有致F1代杂交组合茎秆倒伏的基因,可用于抗茎倒基因定位及基因挖掘研究;随着种植密度的增大,2个杂交组合茎秆倒伏率增加不显著,这表明通过高密度筛选获得抗倒耐密的F1代杂交组合是完全可行的。     

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。     

氮密互作条件下玉米抗倒性农艺性状的研究

在不同施氮量与密度下,对玉米抗倒性农艺性状进行研究。结果表明,随着密度的增大,第3节长增长、茎腐病发病率和倒伏率增加,而第3节直径逐渐减小、第3节茎秆干物重逐渐下降;随着施肥量的增加,玉米株高、穗位高、第3节长、第3节直径和第3节茎秆干物重均逐渐增大,在施肥量最多时,玉米茎腐病发病率和倒伏率均最大。相关性分析表明穗位高、第3节长和茎腐病与倒伏率呈正相关。所以在抗倒性玉米品种选择上,要选择穗位高较低、第3节长较短和抗茎腐病的玉米品种,还要注意合理的施肥与密植,减小倒伏风险。     

群体密度对玉米茎秆性状、土壤水分的影响及其与产量、倒伏率的关系

为探明黄土高原雨养区不同春玉米品种茎秆性状、田间土壤水分对种植密度的响应及其与产量和倒伏率的关系,于2015,2016年选用不同茎秆抗倒性的2个品种(郑单958和晋单86)作为材料,设置了5.25万,6.00万,6.75万,7.50万,8.25万株/hm~2共5个种植密度的田间试验,分析了玉米茎秆农艺性状、抗倒力学特性、土壤水分的变化及其与产量和倒伏率的相关性。结果表明,随群体密度增加,郑单958株高和穗位高先升高后降低,但穗位高系数变化不大,晋单86株高、穗位高和穗位高系数逐渐增加;基部第3节间农艺性状和力学性状均先增加后降低,郑单958以种植密度7.50万株/hm~2达最大值,且节间直径处理间差异显著,而晋单86种植密度6.00万株/hm~2达最大值,且种植密度6.00万株/hm~2以上处理间差异显著;随群体密度增加,拔节-吐丝期0~200 cm土壤蓄水量均先上升后降低,且郑单958和晋单86分别以种植密度7.50万,6.00万株/hm~2达最大值,而灌浆-成熟期先降低后上升。相关性分析结果表明,拔节期、大喇叭期和吐丝期土壤蓄水量与节间直径、节间干质量和单位茎长干物质量呈显著正相关;单位茎长干物质量与茎秆硬皮穿刺强度和弯曲性能呈显著正相关;茎秆硬皮穿刺强度、弯曲性能、节间干质量和单位茎长干物质量与产量呈显著正相关,而与倒伏率呈显著负相关。产量和水分利用效率郑单958和晋单86分别以7.50万,6.00万株/hm~2最高,产量分别提高7.67%~25.74%,20.36%~29.63%,水分利用效率分别提高6.45%~17.71%,14.14%~20.38%,而种植密度达7.50万株/hm~2时出现倒伏,且郑单958较低。根据品种特性进行合理密植,协调茎秆生长、土壤水分应用,更有利于降低倒伏率,提高产量。     

插秧密度对寒地粳稻抗倒伏能力的影响

以穗重型水稻品种东农425和穗数型水稻品种东农427为试验材料,通过密度处理构建不同稻作群体,研究寒地粳稻不同稻作群体条件下水稻茎秆各节间长度、株高、穗长、重心高度、各节间茎粗、茎壁厚度、节间基部到穗顶的长度和鲜重的变化及对茎秆基部第1,2,3(N1, N2,N3)节间的杭折力、弯曲力矩和倒伏指数的影响。结果表明:随着插秧密度的增加,水稻的株高增加,重心高度上移,穗长变短,茎粗变细,茎壁厚度变薄;倒伏指数与茎秆第1,2伸长节间长度呈极显著正相关,与基部茎杆粗度、茎壁厚度呈极显著负相关。通过减少第1和第2伸长节间长度,适当增加茎秆粗度、厚度,降低重心高度,增加穗长,可以提高水稻植株的杭倒性。杭倒伏能力品种间存在差异,穗数型水稻品种东农427的杭倒伏能力强于穗重型水稻品种东农425。     

不同密度下玉米抗倒性相关性状的探究

倒伏是影响玉米产量和玉米机械化收获的主要限制因素,因此深入研究玉米倒伏问题对玉米生产的发展具有重要意义。本试验以PH6WC、M03、KW9F591、J1495、JD108为母本,以PH4CV、J9D207、J1673、J1668、KW6F600、M5972为父本,并组配30个杂交组合,对其在不同种植密度下抗倒伏相关性状的遗传特性进行研究。结果表明,KW9F591、J1495和JD108的茎秆拉力表现好;组合S1、S15、S16的茎秆拉力表现好。M03和J1495的茎粗表现好;组合S5、S10、S28的茎粗表现好。PH6WC和M5972的穗高系数表现好;组合S3、S5、S6、S10、S12、S13、S23、S24、S26、S29的穗高系数表现好。茎秆拉力与茎粗呈极显著正相关;茎秆拉力与穗高系数和密度呈极显著负相关。     

三江平原不同玉米品种茎秆特性比较与抗倒伏品种筛选

为明确三江平原抗倒伏玉米品种的茎秆特性,筛选出优良的抗倒伏玉米品种,本研究以‘L38P05’、‘先玉1219’、‘德美亚3’、‘A6565’、‘C2235’、‘J6518’、‘迪卡556’、‘P5697’、‘中单859’和‘垦沃6’10个玉米品种为试验材料,比较不同玉米品种的倒伏情况、产量表现和茎秆形态特征、力学特性及其与倒伏的相关性。结果表明,玉米的株高、穗位高、穗高系数、节间抗折断力与倒伏率无显著相关关系,不适宜作为评价玉米植株抗倒伏能力的形态指标和力学指标;基部节间的茎粗系数、穿刺强度、压碎强度可作为抗倒伏玉米品种筛选的依据,测定第2～第4节间更有意义。该区域正常年份下,基部2～5节间平均穿刺强度80 N/mm2以上和第2～第4节间平均压碎强度390 N/mm2以上的玉米品种具有较强的抗倒伏潜力。综合各品种的倒伏情况、茎秆性状和产量,筛选出适合三江平原机械化种植的优良抗倒伏玉米品种为‘德美亚3’、‘先玉1219’、‘C2235’和‘迪卡556’。     

玉米种植密度筛选试验

本试验分析了不同密度对玉米农艺性状和产量的影响,试验结果表明:随着种植密度的增加,植株的株高、穗位高、茎粗无显著影响;空秆率、倒伏率明显增加;穗长、穗粗明显降低。其中,种植密度为6.5万株/hm2时玉米农艺性状及产量表现最好。     

群体密度对玉米茎秆农艺性状、力学特性和产量的影响

针对山西省雨养区春玉米倒伏引起的减产问题,选用玉米品种郑单958和晋单86为材料,设5.25万、6.00万、6.75万、7.50万和8.25万株/hm~2 5个密度处理,分析玉米茎秆抗倒力学和农艺性状的变化特点及其与产量和倒伏率的关系,明确影响玉米产量和倒伏率的主要茎秆节间因素。结果表明,随群体密度的增加,郑单958茎秆各节间长度和直径均先增加后降低,且在密度7.50万株/hm~2时最大;晋单86茎秆各节间长度显著增加,直径显著降低。随群体密度增加,茎秆各节间干重、单位茎长干重、硬皮穿刺强度、弯曲能力均先增加后降低,郑单958密度7.50万株/hm~2时最大,晋单86密度6.00万株/hm~2时最大,且晋单86在密度6.00万株/hm~2处理与其他处理间差异均显著。相关分析表明,硬皮穿刺强度和弯曲能力与节间长度呈显著或极显著负相关,与节间干重和单位茎长干重呈极显著正相关;产量与节间干重、单位茎长干重、硬皮穿刺强度和弯曲性能呈显著或极显著正相关;倒伏率与第3节间直径、节间干重、单位茎长干重、茎秆硬皮穿刺强度和弯曲能力呈显著或极显著负相关。郑单958和晋单86产量分别以密度7.50万、6.00万株/hm~2处理最高,分别较其他密度处理提高8%~26%、20%~30%。