Study of corn kernel breakage susceptibility as a function of its moisture content by using a laboratory grinding method

The rate of corn kernel breakage in the grain combine harvesters is a crucial factor affecting the quality of the grain shelled in the field. The objective of the present study was to determine the susceptibility of corn kernels to breakage based on the kernel moisture content in order to determine the moisture content that corresponds to the lowest rate of breakage.In addition, we evaluated the resistance to breakage of various corn cultivars. A total of 17 different corn cultivars were planted...     

Variation of Cd concentration in various rice cultivars and derivation of cadmium toxicity thresholds for paddy soil by species-sensitivity distribution

It is imperative to derive an appropriate cadmium(Cd) health risk toxicity threshold for paddy soils to ensure the Cd concentration of rice grains meet the food safety standard. In this study, 20 rice cultivars from the main rice producing areas in China were selected, and a pot-experiment was conducted to investigate transformation of Cd in paddy soil-rice system with 0(CK), 0.3 mg kg–1(T1) and 0.6 mg kg–1(T2) Cd treatments in greenhouse. The results showed that Cd concentrations of rice grains existed significant difference(P0.05) in 20 rice cultivars under the same Cd level in soil. The Cd concentrations of rice grains of the CK, T1 and T2 treatments were in the range of 0.143–0.202, 0.128–0.458 and 0.332–0.806 mg kg–1, respectively. Marked differences of the ratios of Cd concentration for soil to rice grain(BCFs) and transfer factors(TFs, root to grain and straw to grain) among the tested cultivars were observed in this study. The bioconcentration factors(BCFgrain) and TFs of the 20 rice cultivars were 0.300–1.112 and 0.342–0.817, respectively. The TFs of Cd from straw to grain ranged from 0.366 to 1.71, with significant differences among these 20 rice cultivars. The bioconcentration factors(BCFgrain) and TFs among the 20 rice cultivars ranged from 0.300–1.112 and 0.342–0.817, respectively. The species-sensitivity distribution(SSD) of Cd sensitivity of the rice species could be fitted well with Burr-III(R2=0.987) based on the data of BCFs. The toxicity threshold of Cd derived from SSD for the paddy soil was 0.507 mg kg–1 in the present study.     

小麦对土壤铬富集和转运的品种差异性研究

为了筛选铬(Cr)的低累积小麦品种从而为农产品安全生产提供依据,本文通过生物试验研究了小麦对土壤Cr富集和转运的品种差异性。设置0(CK)、5.6 mg·kg^-1(T1)和10.0 mg·kg^-1(T2)3个浓度的Cr(Ⅵ)处理,采用温室盆栽试验研究山东潮土和江西红壤中12个品种的小麦对土壤Cr的富集和转运规律。结果表明:在Cr(Ⅵ)处理浓度相同的情况下,同一品种小麦秸秆和籽粒Cr含量在两种土壤之间存在显著差异(P<0.05),山东潮土中的小麦籽粒Cr含量是江西红壤中的1.07~2.50倍。山东潮土中,不同品种小麦秸秆Cr含量在T1和T2处理下均无显著差异,籽粒Cr含量在T2处理下除轮选988和百农AK58外,其他品种间均有显著差异(P<0.05);江西红壤中,小麦秸秆Cr含量仅在扬麦20和轮选988中有显著差异(P<0.05),籽粒Cr含量在不同品种间无显著差异。T1和T2处理下,山东潮土和江西红壤中12个品种小麦的生物富集系数(小麦Cr含量与土壤有效态Cr浓度的比值)分别为0.19~1.38和0.18~2.08,Cr从秸秆到籽粒的转运系数(TF)分别为0.14~0.61和0.04~0.49。研究发现,小麦籽粒Cr含量和TF值呈显著正相关(P<0.05),土壤性质对小麦籽粒Cr含量影响的贡献率最大(P<0.001),山东潮土中有效态Cr浓度更高,对小麦的生物有效性更大。研究结果表明,山农17是Cr的低累积小麦品种,百农AK58是Cr的高累积小麦品种。     

不同玉米品种镉积累及运移差异性研究

为筛选出低积累镉(Cd)的玉米品种,选取25个玉米品种,在Cd污染耕地上进行田间试验,研究Cd在不同玉米品种植株内的积累、转运和富集差异性。结果表明,21个玉米品种籽粒Cd含量符合GB 2715—2005《粮食卫生标准》(≤0.1 mg/kg),但只有济单7号、农华101、郑单136、郑韩358、郑单958、蠡玉37、蠡玉13、先玉335八个品种符合NY 861—2004《粮食及制品中铅、铬、镉、汞、硒、砷、铜、锌等8种元素限量》(≤0.05 mg/kg)。玉米不同器官Cd含量由高到低依次为根、茎叶、籽粒。玉米对重金属的运移及积累研究结果进一步证实,籽粒Cd积累的品种差异主要在于Cd从茎叶向籽粒中转移的能力。8个Cd低积累特性品种从根系向籽粒的Cd转运系数平均为0.002 9,籽粒对土壤中Cd的富集系数平均为0.007 1。其中,济单7号和农华101具有成为Cd低积累特性品种的潜力。     

不同基因型玉米气孔数量及形态差异研究

[目的]研究不同基因型玉米的气孔数量及形态差异。[方法]以超甜玉米(华威6号)、爆裂玉米(特爆2号)、糯玉米(西星黄糯6号)、高油玉米(高油115)和普通玉米(郑单958)为材料,研究不同品种玉米穗位叶解剖结构的差异。[结果]不同基因型玉米上表皮及下表皮气孔的形态及数量均存在差异,不同基因型玉米的上表皮气孔数均小于下表皮气孔数。[结论]研究结果可为挖掘不同基因型玉米的产量潜力提供理论依据。     

不同播期条件下京单68和郑单958的籽粒灌浆特性

（北京市农林科学院玉米研究中心,北京100097） 摘要：研究不同播期条件下京单68和郑单958的籽粒灌浆特性。以京单68和郑单958为试材,设置春播（5月14日）和夏播（6月13日）2个播期处理。结果表明：春播条件下玉米灌浆期间的平均温度、最高温度、最低温度和积温分别比夏播条件高1.22 ℃、0.54 ℃、2.37 ℃和480.54 ℃。春播条件下京单68和郑单958的最终百粒干物重分别为43.03 g和39.02 g,夏播条件下分别为41.17 g和34.80 g。不同播期间,参试品种灌浆速率最大时的生长量（Wmax）和活跃灌浆期积温（P）均表现为春播高于夏播;而最大灌浆速率（Gmax）、灌浆起始势（Ro）、到达最大灌浆速率时的积温（TGDD）呈相反趋势。同一播期不同品种间,TGDD和P表现为郑单958高于京单68,而Wmax、Gmax、Ro表现为京单68高于郑单958。该研究表明,京单68较郑单958灌浆启动早,积累起始势大,最大灌浆速率高,达到最大灌浆速率、活跃灌浆期积温少,京单68最终百粒干物重高于郑单958。     

不同类型土壤-小白菜中Hg转移的主控因素和预测模型

为研究Hg的生物有效性、移动性和转移特征对环境和食品安全的重要性,采集全国18种不同理化性质的土壤,利用温室实验,以小白菜为研究对象,通过添加外源Hg,研究Hg从土壤到小白菜的转移特征,探索影响Hg生物有效性的主要影响因子并建立预测模型。结果表明:不同土壤理化性质、不同浓度Hg处理对小白菜生长表现出多样性,或促进(黄棕壤、黑土、垆土、潮土)、或抑制(灰漠土、湖南水稻土)、或没有显著影响(红壤、砖红壤)。采用逐步多元回归分析并建立了预测模型用于测定小白菜地上可食部分的Hg生物富集因子(BCF)和土壤性质如pH、有机质(OM)、阳离子交换量(CEC)、总氮(TN)、总钾(TK)、铁铝氧化物之间的相关性。预测模型表明:pH和OM是影响Hg从土壤转移到小白菜中两个最关键的因素。     

冀西北地区不同类型玉米胚乳细胞增殖动态与籽粒充实期的灌浆特性

以4个玉米品种为试验材料,研究冀西北地区不同类型玉米籽粒胚乳细胞增殖动态与籽粒质量的关系。结果表明,增殖动态可用Richards曲线方程拟合,不同品种间胚乳细胞数有明显差异,第30天时,表现为郑单958>先玉335>张玉117>长城799;第50天时,单籽粒质量表现为郑单958>先玉335>长城799>张玉117。逐步回归分析表明,同一品种籽粒质量主要与胚乳细胞数有关,胚乳细胞数目、单个细胞质量与籽粒质量均存在极显著正相关,胚乳细胞数对籽粒质量影响最大,单个胚乳细胞质量次之;而不同品种籽粒质量除了决定于胚乳细胞数和单个细胞质量外,还决定于物质充实的状况。     

早熟玉米品种衡早10号灌浆速率特性研究

为了明确不同熟期玉米的籽粒灌浆特性,选用熟期不同的2个玉米品种衡早10号(早熟型品种)和郑单958(晚熟型品种)为试验材料,采用相同的栽培条件,在其吐丝授粉后第7 d开始取籽粒样品,每7 d取1次,直至种子成熟,分析了玉米籽粒干重、含水量、含水率、体积和灌浆速率的变化,以及籽粒体积与水分之间的相关关系。结果表明:衡早10号具有干重积累速度快、籽粒体积大、前期灌浆速率快且强度大等特点,收获时籽粒含水率低,且产量明显高于郑单958,增产率为8.4%。     

不同生长阶段不同玉米品种玉米须多糖含量的变化

[目的]分析不同生长阶段不同玉米品种玉米须多糖的含量。[方法]采用微波法提取玉米须多糖,对不同日期采摘的农大610、郑单958、东单213、啃黏4个品种玉米须中多糖含量进行了比较。[结果]4个品种玉米须中多糖含量随着出须时间的延长逐渐升高,达到最高值之后下降。不同品种间乳熟期玉米须多糖含量为东单213〉郑单958〉啃黏〉农大610;成熟期玉米须多糖含量为郑单958〉啃黏〉农大610〉东单213;农大610、郑单958、东单213和啃黏乳熟期玉米须中多糖含量是成熟期的9.79、10.28、16.98和9.60倍。[结论]该研究可以为玉米须多糖制品的生产厂家更合理地利用玉米须提供理论依据。     

施氮对不同超高产夏玉米品种产量及氮素吸收利用的影响(英文)

[目的]研究施氮对不同超高产夏玉米品种产量及氮素吸收利用的影响,为因品种科学施用氮肥提供依据。[方法]通过大田试验研究了不同施氮量对郑单958和浚单202个超高产夏玉米品种产量、氮素吸收积累与氮肥效率的影响,明确2个品种施氮效应差异。[结果]施氮对2个夏玉米品种增产显著,郑单958在低氮时产量和收益最高,分别为12051.18kg/hm2和1722.40元/hm2,而浚单20在高氮时产量和收益最佳,分别为13166.00kg/hm2和1343.92元/hm2;在0、240和450kg/hm23个氮水平下浚单20比郑单958分别增产9.90%、5.20%和12.00%。施氮条件下,浚单20蛋白质产量显著高于郑单958,高施氮量有利于浚单20获得较高的蛋白质产量。高氮水平下浚单20的氮素利用效率、氮肥利用率和氮肥偏生产力显著高于郑单958。[结论]生产中郑单958适宜施用较低的氮肥用量,而浚单20适当增加氮肥用量可获得较好收益。该结果为科学施用氮肥提供了参考依据。     

氮肥后移对滴灌夏玉米源库特性及产量形成的影响

为研究氮肥后移对夏玉米叶片光合特性的改善、籽粒库容的调节以及增产效应,选择库容差异较大的玉米品种登海605和郑单958,利用滴灌水肥一体化方式设置氮肥全部(100%)底施、底施40%+十二叶展(V12)60%、底施40%+吐丝期60%和底施40%+十二叶展20%+吐丝期40%处理。结果表明,与一次性底施相比,氮肥分次施用处理登海605和郑单958穗位叶光合速率分别增加了14.4%~33.3%和6.1%~16.9%;籽粒建成期玉米素核苷含量、籽粒绝对含水量、体积分别提高了9.4%~53.0%、5.2%~13.5%、5.1%~13.5%和9.7%~45.9%、12.5%~36.4%、5.6%~30.6%;库容及光合速率的提高促进了籽粒灌浆速率,快速灌浆阶段的灌浆速率分别提高了0.66~2.24mg/(粒·d)和0.65~1.64mg/(粒·d)。最终2个品种的粒重及登海605的穗粒数显著提高,分别增产5.8%~13.6%和5.1%~12.4%。氮肥后移保证了夏玉米全生育期对氮素的需求,源库特性明显改善,产量显著提高,底施40%+十二叶展20%+吐丝期40%施肥方式效果最明显。     

不同熟期夏玉米品种生长发育特性与产量形成的关系

【目的】研究不同熟期夏玉米品种生长发育特性与产量形成的关系,以期为早熟、高产、适应机械粒收的玉米新品种的筛选提供理论依据。【方法】2017年以早熟玉米品种登海518（DH518）、衡早8号（HZ8）和中晚熟玉米品种登海605（DH605）、郑单958（ZD958）为试验材料,2018年以早熟玉米品种登海518（DH518）、京农科728（JNK728）和中晚熟玉米品种登海605（DH605）、郑单958（ZD958）为试验材料,种植密度为75 000株/hm²,研究玉米生长发育过程中的叶片建成规律、穗部发育特性以及各生育阶段对光温需求的差异。【结果】不同熟期夏玉米品种各生育阶段的光温需求大小表现为吐丝期（R1）—生理成熟期（R6）>出苗期（VE）—吐丝期（R1）>播种期（sowing）—出苗期（VE）。不同品种花后对积温的需求高于花前,中晚熟和早熟夏玉米品种对积温需求的差异主要在拔节期—吐丝期,具体表现为第9—16片叶建成期;花后对积温的需求品种间差异不显著。相关性分析表明,不同熟期夏玉米品种的产量与穗位高、穗高系数呈极显著正相关关系。不同熟期夏玉米品种的雄穗发育特性不同,晚熟品种的雄穗长度显著低于早熟品种,但晚熟品种的雄穗分枝数、雄穗总小花数、小花败育率、有效小花数显著高于早熟品种;而雌穗分化到籽粒形成受品种基因型影响较大。【结论】不同熟期夏玉米品种生长发育特性具有较大差异,在75 000株/hm²条件下,中晚熟品种的产量显著高于早熟品种;植株总叶片数较少,拔节期—吐丝期所需时间短,后期脱水速率快是早熟宜机收玉米品种的典型特征。     

玉米新品种郑单18高产的形态及生理特点研究

研究结果表明,郑单18上中部叶片夹角小,下部叶片夹角大;叶绿素、蛋白质、可溶性糖含量高,过氧化物酶活性高,丙二醛积累少,叶片功能强,衰老慢;叶面积系数大;灌浆时间长;千粒重高,产量高于郑单958。     

密度对夏玉米灌浆特性及产量的影响

研究了适宜种植密度(60000株/hm2)和增加密度(60 000+ 15 000株/hm2)对夏播玉米洛玉8号、郑单958灌浆特性的影响,以借助密度调控灌浆,实现夏玉米高产和源库协调.结果表明:随着密度由60 000株/hm2增加到75 000株/hm2,郑单958籽粒干质量增加量减小,日增量也减小,最终产量增加3....     

不同比例氮磷钾肥在玉米上的应用效果研究

以玉米品种郑单958为试验材料,通过在试验种植小区的氮、磷、钾不同比例的施肥研究对比,探讨钾肥对玉米的增产效果。结果表明,试验地土壤氮、磷养分供应充足,钾是该类土壤的主要限制因子,应重施钾肥,进一步提高作物产量,以获得最大的经济效益。     

包膜尿素施用时期对夏玉米产量和氮素积累特性的影响

【目的】随着缓/控释肥的推广和农业劳动力越来越紧缺,简化施肥技术成为未来的一种施肥趋势。黄淮海地区夏玉米季雨热同期,基施包膜尿素容易使养分前期释放过快后期养分缺失,无法满足玉米后期生长需求。通过研究包膜尿素施用时期来探究适合黄淮海地区夏玉米种植的施肥方式,简化施肥生产同时保证玉米产量,提高肥料利用效率。【方法】供试夏玉米品种选用登海605(DH605)和郑单958(ZD958),5个试验处理为不施氮处理(CK)、一次施尿素处理(JN)、拔节-大喇叭口期分次施尿素处理(SN)、基施包膜尿素处理(BR)和拔节期施包膜尿素处理(JR)。通过大田试验探讨包膜尿素肥料施用时期对夏玉米干物质积累、氮素积累转运特性及产量影响。【结果】施用氮肥可以显著提高玉米产量,ZD958和DH605各施氮处理较CK处理增产18.9%—24.7%和19.4%—28.9%。与JN处理相比,ZD958和DH605的SN处理平均增产4.15%和5.80%,其中ZD958的穗粒数显著提升。与BR处理相比,ZD958和DH605的SN处理平均增产1.44%和7.80%,JR处理平均增产2.10%和10.13%,其中ZD958的穗粒数显著提高,DH605的千粒重显著增大。两年试验都以JR处理产量最高,但JR与SN处理的产量无显著性差异。ZD958和DH605 JR处理的植株氮素总积累量比BR处理显著提高10.99%和6.78%,花后氮素积累量提高45.99%和43.87%,花后氮素吸收速率提高46.1%和43.5%。与SN处理相比,ZD958和DH605 JR处理的植株氮素总积累量提高5.15%和7.67%,花后氮素积累量提升18.78%和30.49%,花后氮素吸收速率提高18.39%和30.51%。ZD958和DH605 JR处理的氮素积累活跃期(ANAP)较BR处理增加13.74 d和25.87 d,成熟期籽粒含氮量(NAAG)提高12.78%和10.49%,花后氮素同化量(AANAA)提高50.87%和42.57%,氮素转运量(NTA)降低24.82%和25.38%,氮素转运效率(NTE)降低19.16%和12.04%,氮肥偏生产力(PFPN)提高2.07%和10.19%,氮肥农学利用率(AEN)提高11.47%和69.72%,氮肥利用率(REN)提高60.89%和25.91%,土壤氮依存率(SNDR)降低9.90%和6.36%。与SN相比,ZD958 JR处理的ANAP延长了12.77 d,NAAG、AANAA分别提高3.44%和20.17%,NTA和NTE分别降低18.93%和15.76%,PFPN、AEN和REN分别提高0.63%、3.29%和23.07%,SNDR降低4.89%。DH605 JR处理的ANAP延长了22.76 d,NAAG、AANAA分别提高10.26%和28.67%,NTA和NTE分别降低15.56%和7.80%,PFPN、AEN和REN分别提高2.15%、10.31%和29.96%,SNDR降低7.12%。【结论】黄淮海地区包膜尿素由基施改为拔节期施用,可以增加玉米籽粒含氮量、延长植株氮素积累活跃期并保持较高氮素吸收速率;氮肥偏生产力、氮肥农学利用率和氮肥利用率显著提高,土壤氮依存率降低,增强了玉米对缓释肥养分的利用能力;增大了ZD958的穗粒数和DH605的千粒重,增产幅度与拔节期-大喇叭口期分次施氮的效果相当,保证一次施肥满足夏玉米整个生长季对养分需求,利于夏玉米精简化高效生产。     

种植密度和行距配置对高产夏玉米冠层特性及产量的影响

[目的]筛选夏玉米适宜的种植密度、行距配置。[方法]采用大田试验,设计不同的品种(登海661、郑单958和先玉335)、密度(67 500和90 000株/hm~2)和行距配置(40 cm+80 cm和60 cm+60 cm)构建不同的冠层结构,研究密度和行距配置对不同玉米品种冠层结构、功能及产量的影响。[结果]不同品种对于密度和行距配置的调控响应不一致。登海661在90 000株/hm~2、大小行种植,郑单958、先玉335均在90 000株/hm~2、等行距种植时形成的冠层较合理,表现为产量、群体干物质积累量最高。[结论]该研究可为夏玉米的种植提供参考。     

淹水胁迫对夏玉米籽粒灌浆特性和品质的影响

【目的】探讨气候变化下持续降雨造成的大田淹水对夏玉米籽粒灌浆特性和品质的可能影响。【方法】以登海605（DH605）和郑单958（ZD958）为试验材料,设置大田淹水时期（三叶期、拔节期、开花后10 d）和淹水持续时间（淹水3 d和6 d）处理,分析夏玉米籽粒干重和体积的增长、籽粒灌浆参数、籽粒粗脂肪、粗蛋白、总淀粉含量、支/直比值以及可溶性总糖和蔗糖含量等指标的变化。【结果】淹水胁迫后籽粒干重增长速率降低,籽粒灌浆参数减小,且三叶期淹水6 d下影响最大,DH605和ZD958到达最大灌浆速率时的天数（Tmax）、最大灌浆速率（Gmax）、灌浆速率最大时的生长量（Wmax）和籽粒灌浆活跃期（P）较对照分别下降 25.18%、18.44%、48.21%、36.45%和18.18%、1.69%、32.68%、31.80%;两品种淹水后均空秆率增加,穗粒数和千粒重显著降低,产量下降,减产幅度表现为三叶期淹水＞拔节期淹水＞开花后10 d淹水,淹水6 d＞淹水3 d;淹水下籽粒粗蛋白、总淀粉、可溶性总糖和蔗糖含量显著降低;支链淀粉含量显著降低,但直链淀粉含量有所升高,因而支/直比值降低;淹水后籽粒中粗脂肪含量显著提高,三叶期淹水6 d造成的影响最显著,两品种较对照分别提高了49.08%和33.08%。【结论】淹水胁迫显著降低了夏玉米籽粒最大灌浆速率及灌浆速率最大时的生长量,抑制了籽粒灌浆,严重影响籽粒干物质的积累,导致夏玉米产量显著下降;淹水胁迫降低了籽粒可溶性总糖、蔗糖和淀粉含量,淹水胁迫后籽粒粗蛋白含量和支/直比值也显著降低,而粗脂肪含量显著提高;三叶期淹水对其影响最显著,拔节期淹水次之,开花后10 d淹水的影响较小,其影响随淹水胁迫时间的延长而加剧。     

高淀粉玉米籽粒胚乳细胞增殖与淀粉积累的关系

本试验以大田种植的高淀粉玉米品种郑单18、费玉3号和普通玉米品种郑单958、农大108为试材,研究高淀粉玉米籽粒在不同生育期胚乳细胞增殖动态及其与淀粉积累的关系。结果表明:随着灌浆期的延长,不同品种玉米粒重逐渐增加,淀粉含量呈"S"形曲线增长,玉米籽粒胚乳细胞数在授粉后20 d基本稳定,细胞增殖动态可用Richards方程W=A(1+Be-kt)-1/n模拟,决定系数达极显著水平。胚乳细胞数与玉米粒重、籽粒淀粉含量、淀粉积累量呈显著正相关。籽粒胚乳细胞平均增殖速率(Gmean)的大小、最大增殖速率出现的日期(TmaxG)和最大增殖速率(Gmax)的大小等因素共同决定了粒重的大小。