黑龙江省不同年代玉米杂交种氮肥利用效率对种植密度和施氮水平的响应

以黑龙江省近50年来第I积温带大面积种植的8个典型春玉米品种为材料,于2009-2010年进行密度和施肥的田间试验,比较不同年代主栽品种氮肥偏生产力(PFP)、氮肥农学效率(NAE)、氮肥吸收利用率(NRE)及主要器官氮含量对密度和氮素的响应差异。结果显示,1970s-2000s品种更替过程中,PFP和NRE呈递增趋势,增幅分别为3.41 kg kg^-1 10年^-1和2.26个百分点10年^-1。NAE在1970s-1990s呈显著递增趋势,之后呈下降趋势。氮收获指数随年代递增呈显著下降趋势,平均每10年下降1.51个百分点;茎、叶和籽粒氮积累量随年代推进呈显著递增趋势,平均每10年分别递增0.09、0.07和0.12 g株^-1;上述各主要指标在年代、密度和氮肥水平之间存在显著的互作效应。各年代品种的氮肥利用效率均随氮肥水平的提高而显著下降,随密度的增加呈抛物线形变化趋势,最高效率值出现在50 000-70 000株 hm^-2范围内,现代品种的最高氮效率的种植密度高于老品种。各年代品种籽粒、叶片、茎氮素积累量和氮收获指数随密度增加呈显著递减趋势。各年代品种籽粒、茎和叶片氮素积累量随施氮量增加呈增加趋势,施氮量对氮收获指数影响各年代品种表现不同。上述结果表明,品种改良的氮肥增效潜力较大。在现有的品种状况下,增密不仅可以增产,而且可以显著提高肥料效率。     

不同年代玉米品种籽粒产量形成对种植密度的响应

为了明确不同年代玉米品种的光合和灌浆特性对增加种植密度的响应差异,为玉米合理增密增产提供理论依据。本研究以我国1970s—2010s五个在生产中大面积种植的玉米品种为材料,设置了4.5万株hm^–2和10.5万株hm^–2两个种植密度,进行3年大田试验。对不同种植密度下,各年代玉米品种的产量及其构成因素、叶片光合性能和籽粒灌浆特性等指标进行对比分析。结果表明,在低种植密度下, 2010s品种(登海618, Denghai 618, DH618)吐丝后穗位叶SPAD值、吐丝–吐丝后50 d穗位叶P_n和籽粒平均灌浆速率均较1970s—2000s品种显著提高了2.18～12.05、0.57～4.88μmol CO₂ m^–2 s^–1和0.02～0.09 g kernel^–1 d^–1,活跃灌浆期显著延长了2.62～4.74 d,从而使其粒重和产量显著增加(P<0.05)。增密后, 1970s和1980s品种产量降低, 1...     

不同种植密度对不同玉米品种产量的影响

采用田间试验的方法,在石家庄研究了中等肥力条件下密度不同玉米品种产量和相关性状的关系。结果表明:在中等肥力条件下,不同的玉米品种对密度有不同要求,3个试验品种均表现较好耐密性,其中郑单958、蠡玉37号对密度适应范围广,在亩植5500株的条件下产量最高,适宜密度为4500～5000株;秀青74-9抗倒伏能力突出,在亩植5000株的条件下产量最高,其适宜密度为4000～4500株。分析结果表明,不同种植密度对产量性状也有不同程度的影响,其中密度对秃尖影响最大,其次是穗长、穗粒数和千粒重。     

施氮水平及方式对不同玉米品种产量的影响分析

以提高氮肥利用率、减少氮肥污染、提高玉米产量为目标,通过田间小区试验,对不同氮素水平下3个玉米品种秸秆和籽粒的全氮含量及玉米产量进行测定。经综合分析比较得出,玉米产量随着施氮量增加呈上升趋势,由氮肥效应方程进行一阶导数计算得出最高产量时的氮肥施用量,3个品种P1、P2、P3对应的施肥量分别为243.02、370.80、249.85 kg/hm²。本试验确定的合理施氮量,既能维持或提高土壤肥力,获得较高的产量、更高的施肥经济效益,又可以减少面源污染和降低生产成本。     

不同品种和密度对玉米产量的影响

本文分析了新疆塔城市3个玉米品种在不同种植密度下的农艺性状和产量差异。结果表明,常规品种先玉335、郑单958在栽培密度为5 000株/667m~2的条件下有较好的表现,但密度进一步增加,倒折风险很大;和育187在5000株/667m~2的栽培密度条件下产量最高,适宜的高密度有进一步提升产量的潜力。     

不同年代玉米杂交种籽粒营养成分的分析

对不同年代生产上大面积推广的８个代表性玉米杂交种籽粒的营养成分进行了测定。结果表明：我国玉米籽粒中蛋白质、脂肪、淀粉、糖分、灰分及其它无法测定的成份的平均含量为１０１．５７％、４．２４％、７０．５２％、１．２３％、１．４２％和１２．０２％。自６０年代以来，我国玉米籽粒中蛋白质和脂肪的含量都有明显的下降趋势，胚乳中蛋白质和脂肪含量的下降是其主导因素，而胚中蛋白质和脂肪的持续降低则进一步加强了这种趋势     

箭筈豌豆、玉米产量对间作和施氮水平的响应

研究不同施氮水平下箭筈豌豆、玉米产量对单作和间作的响应,对于优化栽培措施、提高作物产量具有重要意义。本试验于2017年在甘肃河西绿洲灌溉区进行,重点研究是不同施氮水平下箭筈豌豆、玉米在单作及间作模式中干物质累积、产量构成、产量表现。结果表明,间作箭筈豌豆干物质累积量与单作相比在不施氮(N0)、减量施氮(N1)和常规施氮(N2)处理下分别提高44.0%、36.7%和37.2%;施氮水平间,间作模式下N1比N2和N0提高9.1%和25.5%,单作模式下提高9.4%和32.1%。间作玉米干物质累积量与单作相比在N0、N1和N2处理下分别提高23.3%、22.5%和23.0%;施氮水平间,间作模式下N1比N2和N0提高9.3%和19.8%,单作模式下提高9.9%和20.7%。间作模式下箭筈豌豆豆荚数和玉米穗数较相应单作分别增加7.6%和14.5%,两者的产量较单作分别提高34.9%和27.0%。由通径分析可知,箭筈豌豆产量决定次序是豆荚数>粒重>单荚粒数,玉米产量决定次序是穗数>粒重>穗粒数。间作结合施氮量240 kg/hm²能获得较高干物质积累量和产量,是河西灌溉区玉米间作箭筈豌豆适宜的施氮水平。     

种植密度对玉米光合特性和产量的影响

采用大田试验,研究5个种植密度（6.00、6.75、7.50、8.25、9.00万株/hm ²）对玉米品种苏玉20、苏玉29和郑单958的光合特性和产量的影响,为品种的合理密植和高产栽培提供理论依据。结果表明,苏玉20、苏玉29和郑单958产量均随密度的增加呈先升后降趋势,株高、穗位和叶面积指数逐渐提高,而单株叶面积和净光合速率逐渐降低。3个品种均在7.50万株/hm ²条件下产量最高,分别为8 264kg/hm ²、8 792kg/hm ²和7 194kg/hm2,在此种植密度条件下植株维持较高的叶面积和光合速率是取得高产的重要原因。本试验中,苏玉20和苏玉29产量均高于郑单958,这可能与郑单958不适宜在江苏中南部地区夏播种植有关。     

玉米优良品种种植密度试验

玉米高产栽培中,密度是影响产量的关键因素,因此,确定玉米最适种植密度是玉米栽培技术研究的关键问题,而培育和选择耐密植的品种则是玉米高产育种、栽培发展的趋势。本试验对多个玉米优良品种进行种植密度试验,以期为玉米品种的高产栽培提供参考依据。     

陕西省不同年代玉米品种产量和氮效率性状的变化

明确陕西省不同年代玉米产量和氮效率性状响应氮肥的变化趋势,对西北旱区玉米高产氮高效品种选育具有重要的实践意义。本文以1981—2010年间陕西省12个玉米主栽品种为材料,于2011年和2012年在典型旱区陕西长武进行3个氮水平(0、120和240 kg hm–2)的田间试验,分析了不同年代玉米品种农艺和氮效率性状变化趋势。结果显示,不同年代玉米品种籽粒产量随氮水平增加而提高,在施氮0、120和240 kg hm–2处理下籽粒产量增益分别为每年46、65和83 kg hm–2。所有氮水平下2000—2010年间品种产量和生物量显著高于1980—1989年间品种,而秸秆产量变化不明显;现代玉米品种(2000—2010年)产量的增加归因于穗粒数、千粒重和生物量的提高。不同年代玉米品种消光系数随氮水平增加而降低,说明现代玉米品种(2000—2010年)较老品种(1980—1989年)叶片直立,截获更多的光能,致使产量和生物量高。随着年代的递进,玉米品种氮肥农学利用率呈递增趋势,在低氮水平下现代品种氮肥利用效率最高,且显著高于老品种。氮肥农学利用率与氮吸收效率(NUpE)和花后氮素积累量呈显著相关(r=0.75;r=0.72),而与氮生理效率(NUtE)和花前氮素积累量相关性不显著(r=0.42;r=0.39)。说明现代玉米品种氮肥农学利用率提高主要来自氮肥吸收效率和花后氮素积累量的增加。上述结果表明,陕西玉米育种应注重穗粒数、千粒重、氮吸收效率性状和株型结构改良,低氮环境压力选择将有助于旱区玉米高产氮高效新品种培育。     

辽宁不同年代水稻品种生产力和氮肥效率对施氮水平的响应差异

阐明水稻品种演进过程中植株生产力和资源利用效率的变化特征,对高产高效协调的水稻品种选育和稻作技术改进具有重要的理论参考意义。本研究以1950-2010年间辽宁省的12个水稻主栽品种为材料,探讨氮肥施用对不同年代水稻品种植株生产力和氮肥利用效率的影响。结果表明,1990s及之后品种的最高生物学产量和籽粒产量均显著高于1980s及以前的品种,1990s及之后品种产量的递增主要归功于穗粒数的增加。其最高产量的施氮量显著高于1980s及以前的品种,低氮条件下不同年代品种间的生产力差异不显著。随年代的递进,水稻品种的氮肥农学利用率、偏生产力呈现递增趋势,但生理利用率和吸收利用率的变化趋势不明显;茎叶氮含量变化不明显,但籽粒氮含量呈下降趋势。随施氮量的递增,各年代品种植株含氮量均呈现递增趋势,但农学利用率、偏生产力、生理利用率、吸收利用率均呈下降趋势。在低氮条件下1990s及之后品种的氮肥利用效率与1980s及以前品种的差异不明显,但高氮下前者的氮肥利用效率显著高于后者。上述结果表明,虽然辽宁水稻植株生产力提升是品种改良和施肥水平提高的双重作用的结果,但在今后品种选育和栽培技术改进中要进一步协调好高产与资源高效的关系。     

中国不同年代玉米亲本自交系的灌浆特性与氮素运转

大田试验条件下,选择我国1960s、1980s、2000s三个年代在生产中大面积应用的玉米亲本自交系为试验材料,比较分析了遗传改良过程中玉米骨干自交系灌浆特性及氮素运转的演变特征。结果表明,当代玉米品种及其亲本自交系的产量显著高于其他年代品系(P<0.05),且不同年代品种产量提高与其亲本产量密切相关(P<0.05),亲本自交系产量提高与其穗粒数相关性不显著,而与粒重呈显著正相关(P<0.05)。对粒重变化研究表明,当代亲本自交系的灌浆速率呈先慢后快的趋势,籽粒灌浆的积累起始势(R₀)较高,灌浆最大速率出现时间(T_max)延迟,灌浆速率最大时生长量(W_max)和最大灌浆速率(G_max)明显较高。当代亲本自交系具有较高的干物质积累和日增干重,其茎鞘物质输出率和茎鞘物质贡献率均高于1960s自交系,且在高密度条件下优势更为明显。当代亲本自交系具有较高的氮素积累总量(P<0.05),氮素输出率、贡献率的优势不明显(P>0.05),而氮素利用效率及氮收获指数显著高于1960s自交系(P<0.05)。表明遗传改良过程中玉米骨干自交系籽粒产量及氮效率得到同步提高,这与其自身较高的籽粒灌浆能力和物质运转效率密切相关。     

不同密氮模式下高产玉米品种籽粒产量与氮素利用特性研究

为给玉米高产高效栽培提供科学依据,在大田试验条件下,选用郑单958和先玉335为材料,在每个品种下设置2个种植密度(6.75,8.25万株/hm~2)和4个施氮水平(0,180,240,300 kg/hm~2),研究了种植密度和施氮水平下2个高产玉米品种籽粒产量和氮素吸收利用特性。结果表明:在相同密度水平下,2个玉米品种籽粒产量、氮素积累量和蛋白质产量均随施氮量增加总体呈现增加趋势,氮素利用效率则降低;在相同施氮水平下,2个玉米品种籽粒产量、氮素积累量和蛋白质产量均随密度的增加总体呈现增加趋势,氮素利用效率则降低。在不同密氮组合下,先玉335的籽粒产量、氮素积累量、蛋白质产量及氮素利用效率均高于郑单958。本研究条件下,2个玉米品种在密度为8.25万株/hm~2,施氮量为240 kg/hm~2组合下,均可以同步协调实现籽粒产量、蛋白质产量和氮素利用效率的协调统一。     

不同耐密型玉米品种茎秆性状对密度的响应及与倒伏的关系

以两种不同耐密性的4个玉米品种为材料,探讨在不同密度压力下茎秆性状的变化,重点研究了地面上第三节茎秆形态及内部中央大维管束生理结构的变化,并分析了各性状与倒伏的关系。结果表明,不同类型间和同类型不同品种间对密度的反应存在明显差异。郑单958和辽单526对密度变化更加敏感。4个品种的田间倒伏率与种植密度、茎秆第三节的长粗比、茎秆中央大维管束单位视野个数呈显著正相关;与第三节茎粗、中央大维管束的平均面积呈负相关。     

种植密度、氮肥和水分胁迫对玉米产量形成的影响

为阐明种植密度、氮肥和水分胁迫对不同玉米品种产量形成的影响,选用6个玉米品种,在两种密度(45 000株 hm^-2和75 000株 hm^-2)、两种施氮水平(纯氮112.5 kg hm^-2和337.5 kg hm^-2)和两种水分(前期干旱控水和正常灌水)处理下进行大田试验,调查玉米源库性状的主要生理参数和籽粒产量。结果表明,在环境压力较小时(低密度、高氮和正常灌水),玉米品种间籽粒产量、源性状(叶面积指数、穗位叶净光合速率和群体源供应能力)、库性状(群体库容量)、源库协调性状(群体库源比值、籽粒灌浆速率和收获指数)以及成熟期干物质积累量和吐丝期至成熟期干物质积累量差异较小,而逆境胁迫下(高密度、低氮和干旱),差异较大。环境压力较大时(高密度、低氮和干旱),叶面积指数、群体源供应能力、成熟期干物质积累量、吐丝期至成熟期干物质积累量、群体库容量和收获指数与籽粒产量呈显著或极显著正相关。由此说明,在玉米品种产量改良中要强化逆境人工选择,以适应自然选择,改善玉米品种逆境下的群体源库性状,增强吐丝期至成熟期叶片的光合生产效率,强源促库,提高逆境下的生产能力和适应性。     

甘肃省近年来玉米品种主要性状的演化及育种方向分析

2000-2018年共搜集整理了309份甘肃省审定玉米品种信息,并选取其中245份普通玉米品种综合分析了其19个相关性状的变化情况及彼此间的关联性,以期为进一步了解品种更替对玉米品种相应性状的影响及为未来玉米育种方向提供参考。结果表明:(1)随年份更替,审定品种的株高、种植密度、千粒重、产量、粗淀粉积累量呈显著升高,其年均分别升高1.7 cm、772.5株/hm^2、1.92 g、232.2 kg/hm^2、1.35 g;穗位高、粗淀粉含量、粗脂肪积累量呈缓慢升高趋势;穗行数和行粒数基本维持不变,其年均分别为16.6行和39.78粒;穗长、穗粗、出籽率、粗蛋白含量呈显著降低,其年均分别降低0.21 cm、0.02 cm、0.13%、0.11%;生育期、粗脂肪、赖氨酸含量、粗蛋白及赖氨酸积累量呈缓慢降低趋势。(2)相关及热图聚类分析表明,玉米品种的这19个相关性状间彼此紧密关联,彼此间协同或抑制作用共同形成了品种的DUS特性。(3) PCA分析筛选出了对总体方差累计贡献率达72.565%的6个主成分,其中株高、穗长、穗粗、穗行数、行粒数、千粒重、赖氨酸含量及粗蛋白、粗脂肪、粗淀粉和赖氨酸积累量等是造成这些品种间差异的主要因素。(4)从审定品种的亲本间筛选出了20份适用于今后进行遗传改良的优良自交系。(5)今后在玉米理想株型育种方面,应适当降低其株高、以便进一步增加其种植密度、抗倒伏性及耐旱性;穗行数和千粒重是影响玉米高产最为重要的因素,在高产育种上应进一步改良增加其穗行数和千粒重;籽粒中粗淀粉含量和积累量较为快速的提高可能对其粗蛋白、粗脂肪及赖氨酸等品质性状的含量和积累量造成"碳稀释效应",更好地协调玉米籽粒中各品质组分间关系是培育优质粮饲兼用或青贮玉米新品种的重要策略。     

种植密度对不同玉米品种产量和灌浆进程的影响

以超试1号(晚熟型)、郑单958(中熟型)为材料,研究了5个种植密度对玉米产量、叶面积指数和子粒灌浆进程的影响.结果表明,在2.25万～11.25万株/hm2范围内,增加种植密度可提高单位面积玉米产量,但增幅越来越小,最佳种植密度为6.75万～9万株/hm2.随着密度的增加,叶面积指数提高;种植密度对玉米单粒重的影响主要是通过影响前期的灌浆速率,不同品种单粒重的差别是灌浆持续期和平均灌浆速率共同作用的结果.     

不同年代玉米品种根系对低氮干旱胁迫的响应分析

以1973年以来5个主推玉米品种中单2号、丹玉13、掖单13、农大108、郑单958以及新品种豫单606为材料,在低氮和低氮干旱复合胁迫下,研究了品种更替过程中根系变化特征。结果表明,随年代推进,玉米品种根干重、根长及根表面积呈先升后降又升的趋势,早期品种的3个根系性状逐渐增加,以获取更多的水分和养分,现代品种的3个根系性状逐渐减少,以减少冗余器官的消耗,而新品种有所上升,以满足产量持续增长所需水分和养分。在低氮和低氮干旱复合胁迫下,与早期品种相比,现代品种根干重变化小,但根长和根表面积增加多,根系平均直径变细,伤流量减少不显著。上述结果表明,不同年代玉米品种根系逐渐优化,现代品种根系形态调节能力增强,对低氮和低氮干旱复合胁迫的耐性提高。