解析玉米籽粒脱水的动力问题

玉米籽粒水分损失大致可以分为2个阶段。第一阶段,是与籽粒灌浆相关的发育失水,始于籽粒灌浆到生理成熟结束。籽粒灌浆过程中水分损失虽然是蒸发水分损失和籽粒干物质积累共同作用的结果,但是这一阶段籽粒脱水的主要动力来源于干物质向籽粒中沉积,主要受库源关系的调控。第二阶段,籽粒成熟之后的干燥脱水,在这一阶段籽粒水分损失完全通过种子表面蒸发进行,是一个物理过程,虽然与基因型有关,但是主要受环境因素的影响。     

不同熟期玉米品种籽粒田间脱水特征差异性分析

玉米收获期籽粒含水率是影响机械粒收质量和籽粒品质的重要因素,不同熟期品种收获期籽粒含水率有差异,同时品种间熟期的差异也使其田间脱水的环境不同,造成其脱水特征难以精准比较。本研究于2018—2019年,以不同熟期玉米品种为研究对象,设置间隔约10 d的8个播期处理,播期覆盖自早春播至晚夏播,创制籽粒田间脱水的环境差异,观测籽粒含水率动态过程,分析品种之间籽粒田间脱水特征差异。结果表明,收获期籽粒含水率与品种生育期长短呈显著正相关(r=0.810*, 2018; r=0.912**, 2019),早熟品种收获时含水率低、晚熟品种高;生理成熟期籽粒含水率与灌浆期长短呈显著负相关(r=–0.484**),早熟品种生理成熟期籽粒含水率高、晚熟品种低;籽粒生理成熟前脱水速率(r=–0.655**)和生理成熟后脱水速率(r=–0.492**)均与生育期长短呈显著负相关,表现出早熟品种籽粒脱水速率快、晚熟品种脱水速率慢的特征;籽粒生理成熟前脱水速率与生理成熟后脱水速率之间呈显著正相关(r=0.466**),一般而言生理成熟前籽粒脱水速率较快的品种,生理成熟后脱水速率也较快,但是存在生理成熟前脱水速率快...     

不同熟期类型玉米品种籽粒灌浆和脱水特性

根据自然生态条件及玉米品种的熟期、籽粒灌浆与脱水特性和产量潜力等进行科学品种布局,是实现玉米高产优质和资源高效利用的重要途径。本试验选用中早熟、中熟和中晚熟3个熟期类型,共13个玉米生产主栽品种,通过测定籽粒干物质积累和含水率的动态变化,研究并明确了不同熟期类型玉米品种的籽粒灌浆和脱水特性,旨在为生产品种布局提供参考和指导。试验结果表明:产量、籽粒灌浆和脱水特性在不同熟期类型和品种间均存在显著差异。产量表现为中晚熟(13,813.0 kg hm^–2)>中熟(12,970.4 kg hm^–2)>中早熟品种(10,729.0 kg hm^–2),中晚熟分别较中早熟和中熟品种增产28.7%和6.5%。平均灌浆速率表现为中早熟(0.034 g 100-grain^–1℃^–1)>中熟(0.031g 100-grain^–1℃^–1)>中晚熟品种(0.027 g 100-grain^–1℃^–1),生理成熟后的平均物理脱水速率表现为中熟(0.027%℃^–1 d–1)>中早熟(0.025%℃^–1 d–1)>中晚熟品种(0.018%℃^–1 d–1)。中早熟代表性品种京农科728的平均灌浆速率和生理成熟后的物理脱水速率。分别较3个熟期代表性品种郑单958、先玉335、农华101高38.5%和112.5%、28.6%和54.5%、28.6%和13.3%;中晚熟代表性品种京科968产量潜力最大(14,813.0 kg hm^–2),且平均灌浆速率和物理脱水速率分别较同熟期品种郑单958高7.7%和18.8%。产量与灌浆期天数、积温、平均灌浆速率和百粒重呈显著或极显著正相关,收获期籽粒含水率与灌浆期天数和积温显著正相关、与生理降水速率和物理脱水速率极显著负相关,生理降水速率和物理脱水速率与平均灌浆速率相关性不显著。综上,中早熟、中熟和中晚熟3个不同熟期类型及不同玉米品种的籽粒灌浆和脱水特性差异显著,生产中品种布局除考虑熟期外还需兼顾该特性,以更利于实现玉米高产优质和资源高效利用。     

黄淮海夏玉米籽粒脱水与气象因子的关系

玉米籽粒脱水与气象因子之间存在密切的关系, 明确影响籽粒脱水的主要气象因子及其影响程度, 能够更好地预测籽粒含水率的变化动态, 对筛选玉米机械粒收品种, 从而合理安排粒收时间等具有重要的实践价值。本研究于2015—2017年在河南新乡进行, 选用4个目前当地生产中主栽玉米品种京农科728 (JNK728)、郑单958 (ZD958)、先玉335 (XY335)和农华816 (NH816), 通过连续测定获得玉米籽粒含水率的变化过程, 并利用Logistic Power模型拟合, 借鉴去趋势的分析方法, 将玉米籽粒的实际含水率分为趋势含水率、气象含水率与随机误差, 明确黄淮海区域夏玉米籽粒的气象含水率与气象因子之间的关系, 利用逐步回归和通径分析的方法筛选出玉米籽粒生理成熟前后影响籽粒脱水的主要气象因子。分析发现, 玉米籽粒气象含水率与研究分析的大部分气象因子呈显著或极显著相关; 生理成熟前筛选得到的主要气象因子为平均温度(x₁)、平均风速(x₅)和蒸发量(x₁₁), 生理成熟后为平均温度(x₁)和平均相对湿度(x₇), 回归模型均达到极显著水平; 通径分析表明, 生理成熟前蒸发量的贡献最大, 而温度、风速主要通过蒸发量起间接作用, 生理成熟后温度和相对湿度主要为直接作用, 且相对湿度的作用略大于温度。本研究所用去趋势的方法, 从理论和实际操作层面均更具科学性, 其研究结果也更为可信, 对其他类似研究也具有借鉴意义。     

黄淮海地区两类主栽玉米杂交种果穗和籽粒含水量及脱水特征研究

采用连续取样测定（每3天1次）和3个关键期取样[生理成熟期(M),成熟后10天(M+10 d)和后20天(M+20 d)]取样测定相结合的方法比较了黄淮海地区7个主栽玉米杂交种的籽粒,穗轴和苞叶含水量及脱水速率,发现7个杂交种可被归为以‘郑单958’和‘先玉335’为代表的两类：958类（‘郑单958’、‘伟科702’和‘中科11’）和335类（‘先玉335’、‘登海605’、‘裕丰303’和‘农华101’）。两类杂交种在生理成熟前没有明显差异,从M到M+20 d,335类杂交种籽粒含水量由32.0%快速下降到22.6%,可以用一次线性方程y=-0.6757x+69.59逼近,而958类杂交种由34.1%缓慢下降到28.2%,可以用二次曲线方程y=0.0078x ²-1.3481x+85.065逼近。从M到M+20 d,335类杂交种的穗轴含水量由59.0%降到45.3%,降幅13.7%;而958类由71.0%降到59.1%,降幅11.9%。335类杂交种苞叶较厚但层数较少,籽粒较窄较长,水分散失较快。结果表明335类玉米杂交种更适合机械化穗粒收。     

不同熟期夏玉米品种籽粒灌浆与脱水特性及其密度效应

研究不同熟期夏玉米品种籽粒灌浆与脱水特性及种植密度的调控作用, 以期为黄淮海地区夏玉米籽粒机收提供科学依据。2016—2017年在山东农业大学玉米科技创新园, 种植早熟玉米品种登海518 (DH518)、衡早8号(HZ8)和中晚熟玉米品种郑单958 (ZD958)、登海605 (DH605), 设60 000、75 000、90 000株 hm ^-23个种植密度。结果表明, 早熟品种DH518、HZ8较中晚熟品种ZD958、DH605灌浆期短, 产量低。4个品种生理成熟时的籽粒含水率与其生育期相关性不显著, 早熟品种籽粒后期脱水速率快, DH518和HZ8从籽粒达最大含水量到生理成熟的脱水速率均值较ZD958和DH605两年分别高0.015% °C ^-1和0.014% °C ^-1。相关性分析显示, 籽粒脱水速率与灌浆速率相关性不显著, 生育后期籽粒含水率与茎鞘、叶片含水率呈显著正相关, 与苞叶、穗轴含水率呈极显著正相关。随种植密度的增加, 不同品种籽粒灌浆期缩短, 平均灌浆速率降低, 籽粒生理成熟时的含水率降低。合理增加种植密度能够显著提高不同熟期夏玉米品种的产量。     

宜机收籽粒玉米品种冠层结构、光合及灌浆脱水特性

以京农科728等24个我国生产大面积推广的玉米品种为研究材料,比较不同类型玉米品种的冠层结构、光合及灌浆脱水特性差异,为适宜机收籽粒玉米品种选育和推广提供技术支撑。研究结果表明:(1)参试玉米品种平均机收产量、籽粒含水率、破碎率和杂质率分别为11,658.78 kg hm^-2、24.66%、3.90%和0.83%。其中,以京2416为父本组配的京农科728等18个适宜机收籽粒玉米品种平均机收产量为11,802.70 kg hm^-2,显著高于郑单958和先玉335,分别增产7.69%和4.45%;收获时籽粒含水率均低于28%(平均为24.61%);破碎率低于5%(平均为3.42%),均达到国家机收籽粒标准。(2)以京2416为父本组配的京农科728等18个宜粒收玉米品种穗上茎叶夹角小,株型紧凑,冠层平均透光率高,冠层光分布更合理。(3)参试品种净光合速率和叶绿素含量平均为34.10μmol CO₂ m^-2 s^-1和8.91mg m~2,其中以京2416为父本组配的18个品种净光合...     

夏玉米籽粒发育动态研究

以郑单958为试材,采用大田种植及室内测定相结合的方法,研究了夏玉米籽粒以及穗轴发育的形态特征和生理特性。结果表明,从果穗不同部位的籽粒长度、重量、干物质累积速度和体积方面看,中部籽粒的发育状况明显优于顶部籽粒。果穗不同部位籽粒和穗轴中可溶性糖分、淀粉、蛋白质含量变化趋势虽然不同,但12DAA是分水岭,三项指标均在12DAA后出现变化。本研究对认识夏玉米籽粒发育规律和指导夏玉米高产优质栽培具有重要意义。     

施氮量对春玉米籽粒脱水特性与灌浆特性的影响

为研究施氮量对春玉米籽粒脱水特性与灌浆特性的影响,确定冀东地区春玉米品种的适宜施氮量,以低氮型玉米品种京农科728和高氮型玉米品种先玉335为供试材料,大田条件下设置N 1(120 kg·hm^-2)、N 2(180 kg·hm^-2)、N 3(240 kg·hm^-2)、N 4(300 kg·hm^(^-2))、NCK(360 kg·hm^-2)5个施氮量处理,构建了两品种在不同施氮量下籽粒、苞叶和茎秆含水率与授粉后活动积温的关系模型。结果表明,京农科728籽粒含水率下降所需要的积温均低于先玉335,京农科728在N 1水平下收获时籽粒、苞叶和茎秆含水率最低,脱水速率最快,籽粒灌浆速率高;先玉335在N 4水平下收获时籽粒含水率最低,生理成熟后脱水速率最快,N 3水平下苞叶和茎秆含水率最低,籽粒灌浆速率最高。生理成熟前注重灌浆速率的提高,收获期籽粒含水率与生理成熟后籽粒平均脱水速率呈负相关,与籽粒总脱水速率呈极显著负相关,说明收获期籽粒含水率主要由生理成熟后籽粒平均脱水速率和籽粒总脱水速率决定。低氮型玉米品种京农科728适宜施氮量为120 kg·hm^-2,此时脱水与灌浆特性表现较好;高氮型玉米品种先玉335适宜施氮量为300 kg·hm^-2,此时脱水与灌浆特性表现较好。     

不同熟期玉米不同粒位籽粒灌浆和脱水特性对密度的响应

研究密度对不同熟期玉米品种不同粒位的籽粒灌浆和脱水特性的调控效应,为陕北灌区春玉米密植高产机械粒收技术提供依据。于2018—2019年以中熟品种先玉335 (Xianyu 335)和晚熟品种东单60 (Dongdan 60)为材料,设置45,000 (D1)、60,000 (D2)、75,000 (D3)、90,000 (D4)株hm–2四个种植密度,分析其不同粒位籽粒灌浆、脱水特性及其与气候因子的相关性。结果表明,密度的增加能显著提高不同熟期品种玉米籽粒产量,其中2018年2个品种均在D4处理下达到最高产量;2019年先玉335和东单60分别在D4和D3处理下达到最高产量,2年平均最高产量分别为18,739 kg hm^-2和17,111 kg hm^-2,较D1处理产量分别提高了32.2%和27.7%。随着种植密度的增加,不同粒位的籽粒灌浆速率降低,粒重减小,脱水速率加快。在D4种植密度下,先玉335下部和上部籽粒平均灌浆速率较东单60分别高0.08 g d–1和0.04 g d–1,粒重较东单60分别高3.6 g和1.6 g。生理成熟时不同...     

不同小麦品种籽粒脱水特性研究

为探讨小麦籽粒灌浆后的脱水特性,选用生产中大面积种植的5个半冬性小麦品种(矮抗58、百农418、百农4199、温麦6号和周麦18),研究了不同年际间不同品种小麦的籽粒脱水速率,以及其与籽粒质量之间的关系。结果表明,小麦籽粒成熟期的脱水特性在不同品种间存在着较大差异,同一品种年际间受温度条件的影响,籽粒脱水速率亦存在较大差异。百农4199籽粒脱水速率较快,各年度均显著高于其他品种,百农418籽粒平均脱水速率显著低于百农4199,但高于其他品种,矮抗58、温麦6号和周麦18的籽粒平均脱水速率无显著差异。通过相关分析,籽粒的脱水速率与0～21 d籽粒灌浆速率呈正相关,其中与7～14 d灌浆速率的相关性达到了显著水平,而与21 d以后的灌浆速率呈负相关;籽粒的平均灌浆速率又是影响千粒质量的重要因素(R²=0.99,P<0.01)。小麦品种百农418具有相对较高的平均籽粒灌浆速率,千粒质量较大;百农4199后期籽粒脱水速率较快,年际间籽粒质量稳定。由此得出,小麦籽粒脱水特性除受到灌浆期温度条件的影响外,主要受基因型的影响,生产中选用灌浆前中期(0～21 d)籽粒灌浆快...     

影响玉米籽粒数量的因素分析研究

１９９１年－１９９２年研究表明：品种密度，干旱是限制穗数，粒数，粒重的障碍因素，以品种，干旱影响最大，尤其是花粒期受旱，对粒数影响最明显。     

基于玉米区试的籽粒产量抽样方法研究

选用夏播玉米京玉11, 在北京市昌平区建立面积1 209.60 m2、7 200株的研究总体, 利用金文林、李淼设计制作的“抽样软件”, 对已知总体进行针对普通玉米区域试验籽粒产量的抽样方法研究, 重点对抽样行数和样本容量进行了探讨。结果表明, 以4个样本容量进行1~6行及10行片状随机抽样, 样本平均数方差比较显示, 3~6行抽样效果优于1~2和10行。500次抽样样本平均数次数分布显示, 样本容量为60、120、240和420时, 分别采用3、4、5和6行的片状抽样方法较好。结合精确度与工作量两方面考虑, 4~6行抽样优于3行抽样; 采取工作量较少、精确度较低的抽样策略时, 4~6行抽样采用120样本容量较好; 采取精确度较高策略时, 4、6行抽样采用420样本容量较好, 5行抽样采用480样本容量较好。几个方面结果叠加分析认为, 精确度要求较高时, 应采取6行420样本容量的抽样方法; 精确度要求较低时, 应采取4行120样本容量的抽样方法。     

夏玉米籽粒发育动态研究

以郑单958为试材,采用大田种植及室内测定相结合的方法,研究了夏玉米籽粒以及穗轴发育的形态特征和生理特性.结果表明,从果穗不同部位的籽粒长度、重量、干物质累积速度和体积方面看,中部籽粒的发育状况明显优于顶部籽粒.果穗不同部位籽粒和穗轴中可溶性糖分、淀粉、蛋白质含量变化趋势虽然不同,但12DAA是分水岭,三项指标均在12DAA后出现变化.本研究对认识夏玉米籽粒发育规律和指导夏玉米高产优质栽培具有重要意义.     

玉米籽粒性状配合力及其遗传的研究

按完全双列杂交设计，对6个玉米自交系组配的28个组合的粒长、粒宽、粒宽、籽粒体积、比重和粒重6个性状进行通经分析和配合力分析。结果表明，粒重主要取决于籽粒体积．而将粒的长、宽、厚通过体积对粒重发生作用．粒长、粒厚、体积和拉重4个性状主要受基因加性效应的控制。因此，通过基本选择，改良籽粒体积，可以提高玉米产量。籽粒性状较好的自交系是水口黄、云248和云145；组合是水口黄×云248和水口黄×云145。     

山西省适籽粒直收玉米品种筛选试验研究

本试验旨在筛选适宜山西春播区种植的适籽粒直收玉米新品种,为实现玉米机收和选育适机收品种提供数据支撑。[方法]试验征集到30个玉米新品种,随机区组排列,间比法设计,全程机械化管理,比较鉴定农艺性状、产量性状差异。[结果]试验结果表明,‘和育301’全生育期118天,收获时籽粒含水量17.2%,产量比对照增产5.7%,符合机收籽粒玉米审定标准,其他各参试品种尚未达到最理想的机收要求。玉米产量与生育期长短、籽粒含水量关系密切,如何平衡机收籽粒性能与生育期、籽粒含水量、产量的关系,筛选出适机收籽粒的玉米品种,还需要做多年多点的深入研究。[结论]适籽粒直收玉米品种的选育与筛选,需要在保证产量的基础上,着重选育生育期适中、籽粒脱水快、抗倒伏的品种。     

不同玉米品种籽粒脱水速率相关分析及快速测定

为了探究玉米籽粒含水量和脱水速率在各个生长时期变化趋势及其相关性,本研究以‘浚单1538’‘、高玉1668’‘、浚单18’共3个不同玉米单交种为材料,利用相关分析和回归分析模型对主要农艺性状进行了分析。结果表明不同类型品种籽粒含水量和脱水速率差异较明显,变化趋势不尽相同。籽粒含水量、整穗含水量和穗部叶片含水量呈显著正相关,与穗上节和苞叶含水量有较强的正相关,与地上第三节和穗上节穿刺力有较强的负相关性,但均未达到显著水平。籽粒脱水速率与整穗脱水速率呈显著正相关,与地上第三节和穗部叶片脱水速率负相关性较强,但未达到显著水平。利用探针式水分测定仪测量玉米整穗含水量与烘干法水分数据呈显著正相关,建立了计算玉米籽粒真实水分读数的数学模型:y=1.565x-91.455 (R²=0.63),优化了利用探针式水分测定仪进行籽粒含水量测定的方法,利用籽粒水分校正值分析籽粒脱水速率相关性状与烘干法结果基本一致。利用探针式水分测定仪测定茎秆含水量和叶片含水量与烘干法相关性较小。     

碰撞对玉米籽粒结构损伤的实验研究

对不同品种的玉米籽粒进行下落碰撞实验,测定玉米籽粒破碎率与下落高度的关系。对下落碰撞后未破碎的完整籽粒进行静态压缩实验,测定玉米籽粒经过碰撞后压缩特性的变化规律。结果表明:玉米籽粒破碎率随下落高度的增大而增大;下落碰撞后未破碎的完整籽粒的最大破坏力、最大破坏能随下落高度的增大而减小,即下落碰撞后未破碎的完整籽粒的结构损伤随下落高度的增大而增大。     

基于玉米重组自交系籽粒脱水速率的相关性状分析

以脱水速率慢的玉米自交系郑58与脱水速率快的自交系KW1A139为亲本,构建了含有650个家系的重组自交系(recombinant inbred lines,RILs)群体,对籽粒脱水速率、穗轴含水量、籽粒含水量3个性状进行初步分析。结果表明:籽粒含水量和穗轴含水量呈极显著正相关,籽粒脱水速率与穗轴含水量和籽粒含水量呈极显著负相关;RILs群体各性状分离明显,且基本符合正态分布,表现为数量性状遗传特点,是较为理想的作图群体。