玉米品种穗部性状差异及其对籽粒脱水的影响

【目的】玉米籽粒脱水速率快、收获期含水率低是适宜机械粒收品种的基本要求。穗部性状是玉米遗传基础的直观表现,与籽粒脱水有较紧密的联系,探寻二者之间的关系、明确影响籽粒脱水速率的关键指标,对于适宜机械粒收品种的选育和筛选具有重要意义。【方法】本研究以黄淮海夏玉米区当前主推的22个品种为研究对象,按苞叶、籽粒、穗轴和穗柄等部位将穗部性状分为41个指标参数,于2015—2016年进行连续观测,并与衡量籽粒脱水快慢的5个参数(生理成熟前籽粒脱水速率、生理成熟后籽粒脱水速率、籽粒总脱水速率、生理成熟期籽粒含水率和收获期籽粒含水率)进行相关分析。【结果】41个穗部指标在品种间均存在极显著差异,其中部分指标与籽粒脱水特征密切相关。苞叶长度与生理成熟后籽粒脱水速率显著负相关,与收获期籽粒含水率显著正相关;"苞叶长度/果穗长度"与生理成熟后籽粒脱水速率显著负相关;果穗夹角与籽粒总脱水速率显著正相关;穗轴生理成熟期含水率与籽粒生理成熟期、收获期含水率均呈极显著正相关关系;穗粒数与生理成熟前籽粒脱水速率、总脱水速率分别达到极显著、显著水平的负相关关系;"果穗长度/行粒数"与籽粒生理成熟前、后和总脱水速率分别呈显著或极显著正相关关系,与收获期籽粒含水率呈显著负相关关系;生理成熟期百粒干重与籽粒含水率呈显著负相关关系;而穗部其他性状与籽粒脱水速率、生理成熟期和收获期籽粒含水率均无显著相关性。【结论】黄淮海区域现有玉米品种穗部性状差异较大,苞叶短、穗轴生理成熟期含水率低、果穗夹角大、穗粒数少、籽粒小等穗部特征有利于籽粒脱水,可为适宜机械粒收品种的筛选和选育提供参考。     

不同生育期水分亏缺和施氮对冬小麦产量及水分利用效率的影响

【目的】研究不同生育期土壤水分亏缺和施氮对冬小麦产量及水分利用效率的影响,探讨小麦生长的水分亏缺敏感期和合理施氮量。【方法】以冬小麦小偃22为试验材料,设置4个氮肥水平和11个水分亏缺处理,采用盆栽试验,研究不同生育期水分亏缺和施氮水平对冬小麦水分利用效率、产量及其构成要素的影响。【结果】不同生育期土壤水分亏缺和施氮水平对冬小麦产量和水分利用效率有一定影响。与全生育期不亏水处理相比,返青期水分亏缺处理冬小麦干物质显著降低了7.70%,产量、水分利用效率显著增加了4.95%和7.56%;拔节期、抽穗期水分亏缺处理冬小麦干物质显著降低了13.69%,15.88%,产量显著降低了5.69%,8.06%,且对有效穗数、穗粒数也有显著降低作用;灌浆期水分亏缺对冬小麦产量影响不显著,但耗水量显著减少了5.44%,水分利用效率显著增加了8.02%。与全生育期不亏水处理相比,返青期+拔节期、返青期+抽穗期、返青期+灌浆期、拔节期+抽穗期、拔节期+灌浆期、抽穗期+灌浆期水分亏缺处理冬小麦干物质和产量均有显著降低,其中返青期+拔节期、拔节期+抽穗期水分亏缺处理冬小麦干物质显著降低了17.44%,17.57%,产量显著降低了11.60%和14.52%,水分利用效率显著降低了8.02%和7.56%,且对有效穗数、穗粒数也有显著降低作用。施氮对冬小麦产量和水分利用效率有显著促进作用。中氮处理(0.3 g/kg,N2)冬小麦产量最高,耗水量较低,水分利用效率较高。【结论】冬小麦对拔节期、抽穗期、返青期+拔节期、拔节期+抽穗期水分亏缺很敏感,中氮处理具有最高的产量和较高的水分利用效率。     

不同生长时期土壤渍水对春玉米生长发育的影响

水槽试验结果表明,土壤渍水环境及渍水时间对春玉米不同生长发育时期的土地部的影响;４叶期土壤渍水是影响玉米生长发育的关键期,渍水５天达显著水平,渍水１５天产量下降显著,达２１．７８％,渍水使株高降低,叶片数和光合有效叶面积减少,干物质积累速率下降,玉米不同时期渍水对产量性状有影响,前期渍水主要是减少每穗行数及每行粒数,后期则主要是降低每穗行粒数及百粒重,并使果穗的秃尖度增大。     

吐丝前高温胁迫对不同耐热型夏玉米产量及穗发育特征的影响

【目的】吐丝前高温是影响玉米雌雄穗发育的重要因素之一,对玉米产量形成至关重要。探明吐丝前高温胁迫对玉米产量及雌雄穗发育进程的影响,为玉米稳产高产提供保障。【方法】以花粒期耐热型玉米品种郑单958和热敏感型玉米品种联创808为供试材料,采用盆栽试验,在第9片叶展开期至吐丝期,移入人工智能温室进行高温胁迫（最高温度/最低温度为40/30℃）,对照的最高温度/最低温度为35/25℃,研究高温胁迫对不同耐热型玉米产量、雌雄穗生长发育及外观形态结构、花粉花丝微观结构和光合特性的影响。【结果】第9片叶展开期至吐丝期高温胁迫显著降低了夏玉米穗长、行粒数、穗粒数和粒重,进而导致产量显著下降。与对照相比,高温胁迫下郑单958和联创808行粒数分别降低22.21%和24.59%,穗粒数分别降低29.85%和27.80%,千粒重分别降低24.04%和17.47%,导致籽粒产量分别降低44.98%和40.88%,差异均达显著水平。高温胁迫抑制了2个玉米品种雌雄穗发育,雌、雄穗干重和雌穗长度显著降低,光合性能显著降低,开花吐丝间隔期（ASI）拉长。高温胁迫后,郑单958和联创808吐丝期雄穗干重分别降低39.42%和15.60%,雌穗干重分别降低22.50%和15.56%,穗位叶净光合速率分别降低48.70%和56.48%,开花吐丝间隔期（ASI）分别达7 d和6 d,雌穗吐丝时间推迟是ASI拉长的主要原因。高温胁迫对玉米花粉及花丝表面超微结构均产生了明显影响,2个玉米品种花粉粒表面均出现干缩褶皱,外壳出现网状纹突起,萌发孔内陷;玉米花丝表面褶皱,花丝毛数明显降低,且存在的花丝毛几乎全部倒伏于花丝表面上,造成花丝接受花粉面积减少,且郑单958花粉花丝受损程度明显重于联创808。【结论】第9片叶展开期至吐丝期高温胁迫,对耐热型品种郑单958的产量形成、光合特性和雌雄穗发育的影响均高于热敏感型品种联创808。第9片叶展开期至吐丝期高温胁迫导致粉花丝微观形态受损,抑制雌雄穗发育,显著降低玉米光合能力,使得穗粒数和粒重减少,籽粒产量显著降低。因此,生产中适宜玉米品种的选用需参考不同区域高温逆境易发生阶段来确定。     

不同播期对夏玉米产量及产量构成的影响

[目的]探讨不同播种时期对玉米籽粒产量的影响,并同时研究玉米的生育期、千粒重、穗数以及穗粒数的变化。[方法]以郑单958及登海605为试验材料,通过不同时期播种研究不同播期对夏玉米产量及构成因素的影响。[结果]随播种时期的推迟,玉米生育期推迟;玉米籽粒产量及千粒重降低,最大值出现在6月7日播期处理;玉米穗粒数先升高后降低,最大值出现在6月14日播期处理;穗数差异不显著。[结论]在黄淮海现有的生态条件下,郑单958玉米及登海605适宜的播种时期为6月7日。     

氮肥对夏玉米灌浆期地上部器官生物量分配的影响

于2009-2010连续2年大田条件下研究3个氮肥处理对玉米地上部不同器官生物量分配的影响。结果表明,长期过量施肥条件下夏玉米地上部各器官生物量所占比重施肥处理间差异不显著。灌浆初期不同器官所占生物量比重表现为：下部茎组>下部叶组>中部叶组>下部鞘组>上部叶组>中部茎组>雄穗>苞叶>中部鞘组>上部鞘组>上部茎组>穗轴>花丝>穗柄;而成熟期为：籽粒>下部茎组>穗轴>下部叶组>中部叶组>苞叶>上部叶组>中部茎组>下部鞘组>中部鞘组>上部鞘组>上部茎组>穗柄>雄穗>花丝。整个灌浆期下部茎组生物量比重下降最大,其次为下部叶组。上部叶组、上部茎组、穗轴的生物量比重与籽粒产量呈显著正相关;而下部叶组、下部鞘组、花丝、雄穗则与籽粒产量呈显著负相关。维持灌浆期上部器官功能期、促进穗部性状物质转移,对于过量施肥条件下形成更高玉米产量具有重要意义。     

吐丝前高温胁迫对不同耐热型夏玉米产量及穗发育特征的影响

【目的】吐丝前高温是影响玉米雌雄穗发育的重要因素之一,对玉米产量形成至关重要。探明吐丝前高温胁迫对玉米产量及雌雄穗发育进程的影响,为玉米稳产高产提供保障。【方法】以花粒期耐热型玉米品种郑单958和热敏感型玉米品种联创808为供试材料,采用盆栽试验,在第9片叶展开期至吐丝期,移入人工智能温室进行高温胁迫(最高温度/最低温度为40/30℃),对照的最高温度/最低温度为35/25℃,研究高温胁迫对不同耐热型玉米产量、雌雄穗生长发育及外观形态结构、花粉花丝微观结构和光合特性的影响。【结果】第9片叶展开期至吐丝期高温胁迫显著降低了夏玉米穗长、行粒数、穗粒数和粒重,进而导致产量显著下降。与对照相比,高温胁迫下郑单958和联创808行粒数分别降低22.21%和24.59%,穗粒数分别降低29.85%和27.80%,千粒重分别降低24.04%和17.47%,导致籽粒产量分别降低44.98%和40.88%,差异均达显著水平。高温胁迫抑制了2个玉米品种雌雄穗发育,雌、雄穗干重和雌穗长度显著降低,光合性能显著降低,开花吐丝间隔期(ASI)拉长。高温胁迫后,郑单958和联创808吐丝期雄穗干重分别降低39.42%和15.60%,雌穗干重分别降低22.50%和15.56%,穗位叶净光合速率分别降低48.70%和56.48%,开花吐丝间隔期(ASI)分别达7 d和6 d,雌穗吐丝时间推迟是ASI拉长的主要原因。高温胁迫对玉米花粉及花丝表面超微结构均产生了明显影响,2个玉米品种花粉粒表面均出现干缩褶皱,外壳出现网状纹突起,萌发孔内陷;玉米花丝表面褶皱,花丝毛数明显降低,且存在的花丝毛几乎全部倒伏于花丝表面上,造成花丝接受花粉面积减少,且郑单958花粉花丝受损程度明显重于联创808。【结论】第9片叶展开期至吐丝期高温胁迫,对耐热型品种郑单958的产量形成、光合特性和雌雄穗发育的影响均高于热敏感型品种联创808。第9片叶展开期至吐丝期高温胁迫导致粉花丝微观形态受损,抑制雌雄穗发育,显著降低玉米光合能力,使得穗粒数和粒重减少,籽粒产量显著降低。因此,生产中适宜玉米品种的选用需参考不同区域高温逆境易发生阶段来确定。     

氮肥对夏玉米穗粒数形成的影响

设立不同基肥施氮量、不同施氮时期、雌穗小花肥和吐丝肥不同氮量共3个试验,从氮肥用量和施用时期考察氮肥影响穗粒数形成的生理原因。结果表明,氮肥通过影响植株生长发育和光合生产能力来影响穗粒数形成。不同施氮方式主要影响籽粒结实率,对分化的花丝数和花粉活力影响不大。在保证基肥用量的基础上,雌穗小花分化期适量增施氮肥提高了粒数决定关键期的植株生长速率和叶片光合能力,可获得较高的穗粒数。在基肥和雌穗小花肥充足的基础上,吐丝期增施氮肥不仅对植株物质积累和同化物供应促进作用不大,反而可能由于氮代谢对碳水化合物的竞争,降低了穗粒数。     

不同土壤水分对玉米光合特性和产量的影响

利用大型活动式防雨旱棚,人工控制土壤含水量,研究全生育期不同土壤水分对夏玉米光舍特性和产量的影响。结果表明：水分胁迫下,夏玉米叶片叶绿素含量、光舍面积、光合速率、蒸腾速率减少,引起果穗性状恶化,导致经济产量大幅下降。造成减产的主要原因是每穗粒数的减少和百粒重的下降。严重水分胁迫可使收获期玉米籽粒、苞叶、穗轴、花丝含水量较充分供水约高20％～60％,从而导致玉米成熟期推迟。     

不同株高玉米果穗性状对种植密度的反应

为了阐明玉米不同株高品种果穗性状对密度的反应,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45 0005、3 250、61 500、69 750和78 000株/hm25个密度,调查玉米农艺性状。结果表明:密度对穗长、穗粗、秃尖度、穗行数、行粒数、穗粒重、结实率、苞叶与花丝干重、穗轴和穗柄干重均有极显著影响,其中穗长、秃尖度、行粒数、穗粒重、结实率、苞叶和花丝干重6个性状因密度处理的变化幅度3品种有显著差异,穗长、行粒数、穗粒重、结实率、苞叶和花丝干重5个性状因密度处理的变异系数呈现了高秆品种大于中秆、中秆品种大于矮秆的规律性变化。增加密度,主要通过降低行粒数使穗粒数减少,秃尖增加幅度大于穗长和穗粗的降低幅度,出籽率是玉米品种在密度影响下表现较为稳定的性状。     

夏玉米主要农艺性状的多元回归与通径分析

采用DPS软件对株高、穗位高、生育期、穗长、穗粗、穗行数、行粒数、轴粗、穗粒重、出籽率和千粒重等11个主要农艺性状与玉米小区产量关系进行多元回归分析和通径分析。结果表明：株高、穗位高、穗粗、穗行数、行粒数、轴粗、出籽率和千粒重对玉米小区产量有显著效应,它们对小区产量的相对作用大小依次为千粒重〉穗行数〉株高〉穗粗〉轴粗〉穗位高〉行粒数〉出籽率．玉米小区产量与8个农艺性状有显著的线性关系。     

抽雄期水分胁迫对玉米籽粒产量及其果穗性状的影响

以不同抗旱性玉米品种为试材，在不同强度水分胁迫下，玉米穗粒数的减少是抽雄开花期产量降低的主要限制因子，而秃尖增长和行粒数减少是穗粒数降低的主要因素。说明干旱导致雌穗发育受阻，花期不遇，籽粒败育率增加，抗旱性强的品种维持产量的能力较强。     

优良高油与普通玉米杂交种的穗粒结构分析

对2个高油玉米杂交种玉油1号、HE-1和2个普通玉米杂交种郑单958、农大108在6种不同密度下6个穗粒性状间的相关以及对产量的作用进行了分析。结果表明,2类杂交种的表现趋势不完全一致:高油玉米杂交种的穗长和行粒数与穗粒重呈显著或极显著正相关,穗粒重对产量的直接通径系数为最大正值,其次为穗长和行粒数;普通玉米杂交种的百粒重和穗粗与穗粒重呈显著或极显著正相关,穗粗和穗粒重对产量的直接作用均为较大正值;百粒重对2类杂交种产量的直接作用均为最大负值。2类杂交种实现高产的途径存在差异。     

土壤盐渍化对玉米田杂草群落多样性和玉米产量的影响

为探究不同土壤盐渍化水平对杂草群落多样性和玉米产量的影响,在松嫩平原西部选取3个不同盐渍化水平的采样点,T₁(低盐渍化),T₂(中盐渍化)和 T₃(高盐渍化)。采用“样方法”分析玉米灌浆期不同土壤盐渍化条件下杂草群落组成,并调查蜡熟期的玉米产量构成因素。结果表明：杂草群落总密度、总盖度和总地上生物量随土壤盐渍化程度的加重而逐渐增加,其中高盐渍化(T₃)条件下的最高,总密度为41.51株/m²,总盖度为35.11%及总地上生物量为227.07g/m²。不同盐渍化水平的土壤杂草群落中共有的杂草物种数越多,其杂草群落的相似性系数越高。其中,中盐渍化(T₂)和高盐渍化(T₃)条件下的杂草群落之间的相似性系数最大,为0.82。杂草群落的Shannon-Wiener多样性指数、Simpson多样性指数和 Pielou均匀度指数与土壤盐渍化水平均呈不显著正相关,这3个指数随着土壤盐渍化程度的加重而增加。然而,群落 Margal...     

玉米杂交种产量相关性状灰色关联度分析及品种评价筛选探讨

采用灰色系统理论中的品种灰色关联度多维综合评估分析法,对35个参试杂交种的9个主要性状指标进行了综合分析和评价,排出了各参试品种的优劣,旨在为鉴定和选育玉米新品种提供依据和方法。结果表明,玉米杂交种产量与其相关性状关联度大小顺序为:穗长>行粒数>千粒质量>穗行数>粒深>穗位高/株高>穗位高>株高>轴粗/穗粗;与产量密切相关的性状是穗长、行粒数、千粒质量、穗行数、粒深等。     

玉米杂交种主要农艺性状的灰色关联度分析

应用灰色关联度分析方法,对四川省玉米杂交种主要农艺性状间(生育期、株高、穗位高、除倒伏、穗长、穗行数、行粒数、百粒重、出籽率、单穗粒重)的相关性进行了分析。结果表明:与玉米杂交种产量最为相关的性状是单穗粒重,其后依次是除倒伏、穗位高、生育期、株高、穗长、百粒重、穗行数、出籽率和行粒数。根据玉米主要农艺性状间的关系,对产量影响最大的经济性状-单穗粒重与株高、穗位高、穗行数和穗长关系最为密切;对产量影响较大的农艺性状-除倒伏与穗位高和穗长关系密切。说明在四川省选育玉米杂交种时,在保证适当的株高和穗位高的前提下,要注重选育单穗粒重高,抗倒,生育期适当偏长,百粒重较高的长穗、多行型品种;同时不要忽略对品种的出籽率和行粒数的选择。     

干旱对不同授粉方式玉米籽粒生长和光合特性的影响

玉米早期籽粒建成过程中干旱胁迫会导致果穗顶部籽粒的败育,使穗粒数降低,进而减少玉米产量.为探明干旱胁迫对玉米籽粒生长发育影响的生理机制,利用旱池控水和控制授粉技术,在授粉后前10 d设置轻度干旱、中度干旱和正常供水3个处理,研究了2个玉米品种统一完全授粉和底部不授粉植株籽粒生长和光合特性等.结果表明,干旱胁迫使玉米的光合速率(Pn)和叶绿素相对含量(SPAD值)显著降低,复水后二者均恢复到正常.干旱胁迫降低了植株干重、穗重和穗粒重,水分胁迫期间植株干重的降低幅度相对明显.干旱胁迫使统一完全授粉处理玉米顶部籽粒干重和体积分别在授粉后12～16或16d显著或极显著下降,最终表现为败育或灌浆不充实,导致籽粒干重和体积的显著降低.而底部不授粉玉米由于从根本上阻止了底部籽粒的生长,确保了中上部籽粒有相对充足的同化物供应,干旱胁迫处理顶部籽粒生长发育正常.说明籽粒建成初期需要光合产物的持续供应,干旱胁迫通过降低同化物生产而增大了籽粒败育与生长不良的可能性,同化物供应不足是干旱胁迫诱导玉米籽粒败育和生长不良的根本原因.     

玉米杂交种主要农艺性状的灰色关联度分析

应用灰色关联度分析方法,对四川省玉米杂交种主要农艺性状间(生育期、株高、穗位高、除倒伏、穗长、穗行数、行粒数、百粒重、出籽率、单穗粒重)的相关性进行了分析.结果表明:与玉米杂交种产量最为相关的性状是单穗粒重,其后依次是除倒伏、穗位高、生育期、株高、穗长、百粒重、穗行数、出籽率和行粒数.根据玉米主要农艺性状间的关系,对产量影响最大的经济性状-单穗粒重与株高、穗位高、穗行数和穗长关系最为密切;对产量影响较大的农艺性状-除倒伏与穗位高和穗长关系密切.说明在四川省选育玉米杂交种时,在保证适当的株高和穗位高的前提下,要注重选育单穗粒重高,抗倒,生育期适当偏长,百粒重较高的长穗、多行型品种;同时不要忽略对品种的出籽率和行粒数的选择.     

大庆地区种植密度对玉米产量及农艺性状的影响

在大庆所处地理环境及其生态条件下,通过大田试验研究郑单958、先玉335及兴垦3号在大庆地区不同种植密度下产量与主要农艺性状变化的规律。结果表明：郑单958的适宜密度范围为6．75～7．875万株·hm-2,先玉335与兴垦3号适宜密度范围应为5．625--6．75万株·hm-1。农艺性状的灰色关联序位为：千粒重〉穗粗〉穗位高〉茎粗〉穗行数〉穗长〉行粒数〉株高〉秃尖长度〉倒伏率〉空秆率〉双穗率。