巴西玉米基因型的籽粒品质受施氮水平的影响

玉米（Zea mays L.）是巴西的一种重要作物，随着出口量的增加和特殊用途玉米的需求，对籽粒品质的改进越显得重要。为了获得高产，需要栽培各种基因型并施用氮肥。本研究的目的有两个，一是确定施N对巴西马齿及硬粒基因型籽粒硬度和粉碎敏感性的影响，二是确定籽粒硬度与粉碎敏感性间的关系以及产量与N水平和油分含量间的关系。     

不同时期和时长积水对夏玉米影响

通过人工模拟拔节期和抽雄期田间洪涝灾害对夏玉米生长状况、产量构成因素和最终产量的影响试验可以看出：洪涝灾害对夏玉米成株密度、果穗长、果穗粗、株子粒重和产量的影响较明显,最终使产量降低;而对秃尖长、秃尖率和百粒重的影响不明显;对株高的影响拔节期较明显,抽雄期相对较轻,积水时间过长则影响明显。总体上,洪涝发生愈早对玉米最终产量影响愈重,因此早期田间积水时更应及早排水,减少产量损失。     

施氮对夏玉米不同部位籽粒灌浆的影响

籽粒败育是影响玉米产量的一个限制因素,高密[1]、弱光[2]、氮缺乏[3]等等都使败育粒数大量增加.败育与籽粒所处的位势有关,常发生于穗的顶部.顶部小花分化发育晚,花丝抽出迟,授粉受精晚,中下部小花的早受精子房对顶部小花有库位抑制作用,是顶部受精小花败育的一个原因[4,5].本试验在不同的种植密度、施氮水平下,采用人工同步授粉的方法,排除授粉受精早晚对顶部、中下部小花发育的影响,旨在探讨氮肥对不同部位籽粒灌浆和形成的影响机制,以便为生产中进行合理调控提供理论依据.     

不同基因型冬小麦籽粒淀粉积累和品质对有机肥的响应

本试验以4种基因型冬小麦品种为材料，研究了有机肥对小麦籽粒淀粉积累和某些品质性状的影响。结果表明，（1）施用有机肥可明显改善蛋白质和湿面筋含量以及沉淀值等加工品质指标，但也增加了籽粒直链淀粉的积累量和含量，而对籽粒支链淀粉和淀粉总量的提高无明显作用，支／直比降低，如PH82-2-2。（2）济南17、PH97-4和PH97-5三个品种，籽粒蛋白质和湿面筋含量、沉淀值及直链淀粉积累对施用有机肥的反应因品种而异；而籽粒支链淀粉和总淀粉含量对施用有机肥的反应是灌浆后期效应明显，籽粒成熟时，施有机肥处理的籽粒支链淀粉和总淀粉含量高于未施有机肥的处理，支／直比提高。     

施氮对不同基因型玉米籽粒发育和氮效率的影响

为解决生产中氮肥过度施用造成的资源浪费和环境污染问题,选择适宜的玉米氮高效品种至关重要。在不同施氮水平下,对不同基因型玉米籽粒发育及氮效率的差异进行了比较,采用田间试验,对屯玉99(TY)、潞玉19(LY)、先玉335(XY)3个玉米品种在4个施氮水平N0、N1、N2、N3(0,80,160,240 kg/hm2)条件下的籽粒发育和氮效率进行对比分析。结果表明,各品种玉米的籽粒干质量与氮含量差异在N3水平下最大,依次表现为N3N2N0N1;随着施氮量的增加,双高效型先玉335和高氮高效型屯玉99籽粒发育速率加快,籽粒干质量和籽粒氮含量在各生长时期都有明显增加,增施氮肥可以有效提高其氮肥利用率,促进氮在玉米植物体内的转移;低氮高效型潞玉19在低氮(N0、N1)水平下保持较高的产量,但随施氮量的增加,其籽粒干质量和氮含量无明显变化,产量甚至有所降低,导致氮利用效率降低。双高效型先玉335在低氮和高氮条件下都有较好的产量,是适合广泛种植的玉米品种;低氮高效型潞玉19适合在贫瘠土壤和施氮条件不良的条件下种植。     

氮肥不同追施比例和时期对冬小麦保麦9号籽粒产量和品质的影响

为找出冬小麦品种保麦9号合理的氮肥运筹模式,在相同施氮量(250 kg/hm2)下分析了不同施氮处理间保麦9号籽粒产量和蛋白质含量的差异。结果表明,与氮肥全部基施相比,氮肥基追配施(基施纯氮60%,剩余40%纯氮用于追施)能够显著提高籽粒产量和蛋白质含量。其中基施纯氮150 kg/hm2,并配合拔节期追施纯氮62.5 kg/hm2和孕穗期追施纯氮37.5 kg/hm2(基追比为6∶2.5∶1.5)对提高保麦9号籽粒产量和蛋白质含量的综合效果最好,其籽粒产量和蛋白质含量比氮肥全部基施处理分别提高13.1%和0.70个百分点。     

施氮对夏玉米顶部籽粒早期发育及产量的影响

以夏玉米杂交种郑单958为材料,对不同施氮水平下顶部籽粒的早期发育状况及产量进行了研究。结果表明,施氮明显促进关键酶活性的增强,促进顶部籽粒的早期发育。当施氮量为180 kg/hm²时,顶部籽粒的酸性蔗糖转化酶（AI）、中性蔗糖转化酶（NI）、蔗糖合成酶（SS）、腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（ADPGase）、淀粉     

不同基因型夏玉米间作对产量及氮素吸收利用的影响

为探究不同氮效率夏玉米品种间作的氮肥增产效果,采用田间试验研究了不同施氮水平下,不同氮效率夏玉米品种间作种植模式对其产量、氮素积累量、地上部生物量、光合特性及氮肥利用效率的影响。结果表明,不施氮水平下,郑单958和浚单20间作较郑单958和浚单20单作产量分别增加8.82%和6.34%,吐丝期净光合速率分别增加47.68%和30.89%;施氮240 kg/hm~2水平下,间作较郑单958和浚单20单作产量分别增加7.19%和5.88%,吐丝期净光合速率分别增加27.31%和22.16%;施氮450 kg/hm~2水平下,间作较郑单958和浚单20单作产量分别增加6.53%和5.31%,吐丝期净光合速率分别增加19.20%和7.43%。间作模式下,施氮240,450 kg/hm~2,玉米分别增产9.55%和11.22%,但2个氮水平间差异不显著。郑单958和浚单20间作提高了夏玉米氮素积累量,氮肥利用率提高3.10~3.47个百分点,氮肥农学效率提高1.08~2.64 kg/kg;施氮240 kg/hm~2水平下,郑单958和浚单20间作的氮肥利用率高于浚单20单作,氮肥农学效率最高。综合产量和氮肥利用效率,郑单958和浚单20间作施氮240 kg/hm~2效果较好。     

施氮量对强筋小麦籽粒产量和品质的影响

在水浇地高产麦田研究了施氮量对强筋小麦籽粒产量和品质的影响。结果表明,适当增加氮肥施用量可以提高各产量构成因素的水平,因而产量增加,过量施用氮肥虽可以增加公顷穗数,但穗粒数和千粒重下降,而导致产量降低。增加氮肥的施用量能够改善强筋小麦的营养品质和加工品质,但随着施氮量的增加改善的幅度降低。综合施氮量对小麦产量及构成因素和品质性状的影响效应,认为在较高土壤肥力的麦田适宜施氮量为240kg/ hm2左右。     

Effects of Duration of Waterlogging at Different Growth Stages on Grain Growth of Summer Maize (Zea mays L.) Under Field Conditions

A field experiment was performed to study the effects of waterlogging for different durations (3 and 6 days) on grain filling and endosperm cell proliferation of summer maize hybrids DengHai605 (DH605) and ZhengDan958 (ZD958) at the third leaf stage (V3), the sixth leaf stage (V6) and the 10th day after the tasselling stage (10VT). Results showed that waterlogging damages on grain filling and endosperm cell proliferation varied with growth stage and duration of waterlogging. The most significant effect of waterlogging was observed at V3, followed by V6 and 10VT. Endosperm cell content, average endosperm cell proliferation rate, grain weight and grain‐filling rate were reduced significantly with increasing waterlogging durations, with the most significant (P < 0.05) reduction in V3‐6 with a decrease of 37.1 %, 51.9 %, 13.6 % and 12.1 % for DH605, and 27.3 %, 51.1 %, 17.4 % and 14.3 % for ZD958, respectively. Waterlogging damages on grain filling and endosperm cell proliferation resulted in a significant reduction in grain yield. Waterlogging at V3 had the most yield reduction, followed by V6 and 10VT. Yield reduction after waterlogging for 6 days at different stage was about twice as much as that after waterlogging for 3 days. Clearly, the most significant inhibition of grain growth for waterlogging was observed at V3, followed by V6 and 10VT. The inhibition was enhanced significantly with increasing waterlogging durations. Endosperm cell number and grain weight was decreased by 8.3–24.1 % and 1.2–10.8 % after waterlogging for 3 days, while decreased by 12.9–32.2 % and 4.6–14.7 % after waterlogging for 6 days, compared to CK.     

不同缓释肥水平对超高产夏玉米产量及群体质量的影响

以玉米品种苏玉29、苏玉30为材料,设置7个缓释肥水平（N 0、270、315、360、405、450、495 kg/hm²）进行大田试验,研究不同生育阶段的叶面积指数、干物质积累及其对产量形成的作用。结果表明：（1）随着施氮量增加,籽粒产量呈单峰变化趋势,在N 450 kg/hm²水平下达最大值,两品种（苏玉29、苏玉30）分别为16193、14040 kg/hm²,且两品种均在N 405 kg/hm²水平下达边际产量。（2）高产处理下玉米群体干物质积累速率及叶面积指数在灌浆中前期大,干物质积累量多,中后期下降缓慢。对干物质积累的Richards方程解析表明,与对照相比,高产条件下干物质积累速率最大时的日期推迟了10天,且越晚产量越高;生长活跃期平均延长了9天,最大干物质积累速率平均提高了43.5%。因此,通过缓释肥运筹,降低花后叶面积指数及干物质积累下降速率,推迟干物质积累速率最大时的日期,延长生长活跃期,最终提高籽粒产量。     

不同种植密度下缓/控释肥施肥量对夏玉米氮利用和子粒产量影响

为了探明缓释肥施肥量对夏玉米氮积累利用和子粒产量的影响,以夏玉米品种‘郑单958’为材料,在不同种植密度水平（6.75×104株/hm2、8.25×104株/hm2）下,以当地传统施肥量(750 kg/hm2)为对照,增加缓释肥施肥量(975 kg/hm2)进行比较研究。结果表明：缓/控释肥施肥量对夏玉米各器官及全株氮含量、氮利用效率均无显著影响;增加缓/控释肥施肥量明显降低了玉米空秆率（其均值较对照施肥量降低了20.0%）,尤其是在高密度下空秆率比同密度低肥量处理降低了27.0%,单穗重也增加12.4%。缓/控释肥施肥量对产量影响虽然未达到显著水平,但高密度下增施缓/控释肥处理比对照产量增加15.0%,比同密度低肥量处理增加19.4%,经济效益也比对照增加12.3%。因此,在高密度种植（8.25×104株/hm2）下适量增加缓释肥(975 kg/hm2)更有利于挖掘夏玉米增产潜力,实现夏玉米节本增产增效。     

缓释肥施用量对超高产夏玉米氮素积累分配的影响

明确缓释肥施用量对超高产夏玉米氮素积累和分配的影响及其对产量形成的作用。以‘苏玉29’‘、苏玉30’为材料,采用裂区设计,设置7个缓释肥水平（N0、270、315、360、405、450、495kg/hm²）,研究夏玉米氮素积累和分配在不同处理下的变化趋势。结果表明：随着缓释肥施用量增加,两品种（‘苏玉29’、‘苏玉30’）氮素积累量与氮素利用效率均呈单峰变化趋势,在N405kg/hm²水平下达最大值,且‘苏玉29’氮素利用率显著高于‘苏玉30’。百千克籽粒需氮量随缓释肥施用量增加先升后降,在N405kg/hm²水平下达最大值,而每千克氮生产籽粒量的变化规律相反。随着施氮水平提升,玉米偏生产力降低。最高产处理下,茎、叶、鞘氮素转移率和对籽粒产量的贡献率显著高于其他处理。回归分析表明,成熟期叶片中氮素分配比例较高有利于‘苏玉29’高产,苞叶和穗轴中氮素分配比例较高有利于‘苏玉30’高产。在本实验条件下,两品种在N405kg/hm²时产量最高,氮素积累量、氮肥利用率和百千克籽粒需氮量最高,茎、叶、鞘的氮素转移率及其对产量的贡献率较高。     

植物光合作用生物增效剂对夏玉米生长及产量品质的影响

为研究光合作用生物增效剂对夏玉米生长及产量品质的影响,探讨光合增效剂的最佳喷施浓度。以‘郑单958’为材料,连续2年试验,比较不同浓度光合增效剂对夏玉米生长及产量品质的影响。结果表明,喷施675 g/hm2植物光合作用生物增效剂增产最高,达10.85%。喷施植物光合作用生物增效剂能够提高穗粒数和千粒重,最高幅度达9.5%;能提高灌浆后期叶片SAPD值,增强叶片保绿性和光合能力,提高产量和改善品质。由此得出,光合增效剂在夏玉米上的最适喷施浓度为675 g/hm2。     

肥料类型及用量对玉米产量形成及氮肥效率的影响

【研究目的】研究了不同施氮量下,普通尿素和包膜复合肥对夏玉米氮肥效率和产量的影响;【方法】采用随机区组设计5个施氮水平,研究不同类型尿素对夏玉米干物质量、籽粒灌浆速率、氮肥效率和产量的影响,讨论氮肥效率与产量的关系;【结果】与普通尿素相比,相同施氮水平下,包膜复合肥处理玉米干物质量和籽粒灌浆速率均显著提高,玉米籽粒产量比普通尿素平均提高6.9%。包膜复合肥处理的氮肥农学利用率（AE）和偏生产力（PFP）比普通尿素平均分别提高6.6%和9.8%。包膜复合肥施用量较高时对产量、AE和PFP的增加效果更显著;【结论】与常规尿素相比,包膜复合肥可显著提高籽粒产量和氮肥效率,其原因是提高了玉米花后干物质积累和籽粒灌浆速率。随着包膜复合肥产量的增加和成本的降低,它在粮食作物生产上应用前景非常广阔。     

控释氮肥对夏玉米氮素积累及产量的影响

为了解控释氮肥在夏玉米上的最佳用量,通过田间试验研究了不同控释氮肥与普通氮肥掺混比例及减少施氮总量20%的处理对夏玉米产量、氮素积累、肥料表观利用率和农学效率的影响。结果表明：与相同施肥量的普通氮肥处理相比,控释氮肥全量及减量处理均能显著提高玉米植株氮积累量。完熟期100%包膜尿素处理、70%包膜尿素处理、50%包膜尿素处理和50%包膜尿素减氮处理氮积累量分别较普通尿素处理增加了16.46%、39.02%、20.97%、8.22%。控释氮肥全量及减量处理对玉米植株氮素积累趋势基本无影响。控释氮肥全量及减量处理能够显著提高氮、磷、钾肥的表观利用率和农学效率。与相同施肥量的普通氮肥处理相比,控释氮肥全量及减量处理均能显著提高玉米产量,其中70%控释尿素处理产量最高,增产率达12.33%。     

植物光合作用生物增效剂对夏玉米生长及产量品质的影响

为研究光合作用生物增效剂对夏玉米生长及产量品质的影响,探讨光合增效剂的最佳喷施浓度。以‘郑单958’为材料,连续2年试验,比较不同浓度光合增效剂对夏玉米生长及产量品质的影响。结果表明,喷施675 g/hm2植物光合作用生物增效剂增产最高,达10.85%。喷施植物光合作用生物增效剂能够提高穗粒数和千粒重,最高幅度达9.5%;能提高灌浆后期叶片SAPD值,增强叶片保绿性和光合能力,提高产量和改善品质。由此得出,光合增效剂在夏玉米上的最适喷施浓度为675 g/hm2。     

夏玉米籽粒含水率对机械粒收质量的影响

玉米机械粒收过程中出现的籽粒破碎、果穗遗漏、籽粒散落等影响收获质量的现象是机械粒收推广过程中备受关注的问题。开展机械粒收质量及其影响因素研究, 是确定适宜粒收时期、指导品种改良等的基础, 对于机械粒收技术的推广普及具有重要意义。本研究于2015年和2017年在中国农业科院新乡综合试验站, 以黄淮海夏玉米区生产用品种为试材, 采用同一收获机和操作人员分期收获, 调查不同收获期籽粒含水率变化以及破碎率、杂质率、落粒率和落穗率等机械粒收质量指标, 分析籽粒含水率与粒收质量指标的关系。结果显示, 随着收获期推迟, 籽粒含水率逐渐降低, 籽粒破碎率和落粒率呈先降低后升高趋势, 杂质率逐渐降低, 落穗率逐渐增加。2年参试样本籽粒含水率分布在9.68%~41.36%之间, 破碎率与籽粒含水率的关系符合y = 0.068x ²-2.743x+31.09 (R ²= 0.79 ^**, n = 140)模型; 含水率在15.47%~24.78%之间时, 破碎率低于5%; 含水率为20.05%时, 破碎率最低。杂质率与籽粒含水率的关系符合y = 0.0158e ^{0.1111 x}(R ²= 0.66 ^**, n = 140)模型, 杂质率随着含水率降低逐渐降低并趋于稳定。落粒率与籽粒含水率符合y = 0.006x ²-0.236x+3.479 (R ²= 0.42 ^**, n = 127)模型, 含水率为20.37%时, 落粒率最低。落穗率与籽粒含水率符合y = 2578.7645/x ^2.2453(R ²= 0.35 ^**, n = 140)模型, 当含水率低于16.15%时, 落穗率将超过5%。研究还发现, 即使籽粒含水率相近, 不同品种的收获质量(特别是籽粒破碎率)也存在显著差异。本研究的结果表明, 破碎率是决定机械粒收质量的关键因素, 以破碎率5%和落穗率5%为标准, 黄淮海夏玉米适宜机械粒收的籽粒含水率范围为16.15%~24.78%, 籽粒含水率在20%左右时, 收获质量最佳。     

高湿和干旱对夏玉米灌浆期叶片光合特性的影响

针对土壤高湿和干旱影响夏玉米籽粒灌浆并对其造成减产的灾害问题,为了揭示其致灾的生理机制,2016年在夏玉米生长季通过人工控制土壤水分,笔者设计了土壤高湿、干旱和对照3种处理,在玉米灌浆期测定叶片的光合特性日变化、光饱和点和光补偿点、夜间叶片暗呼吸等。结果表明:对照玉米叶片的净光合速率日变化曲线呈双峰型,即"M"型,而高湿处理被弱化为单峰型,干旱处理全天持续走低。气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)的日变化规律一致,呈显著正相关;胞间CO2浓度(Ci)和水分利用效率(WUE)的日变化曲线呈反向变化,呈显著负相关。高湿处理的叶片暗呼吸比对照提高0.5800~0.7767μmol CO2/(m2·s),干旱处理比对照降低0.1767~0.4933μmol CO2/(m2·s),可能因为土壤高湿情况下,玉米叶片等绿色器官呼吸作用强,导致果穗籽粒养分积累少进而造成减产;分析光饱和点和光补偿点发现,高湿处理光合作用有效利用光强的区间拉大,干旱胁迫下,光合作用有效利用光强的区间缩小,这可能是玉米灌浆期干旱造成减产的主要生理原因。