Relationship Among the Phytic Acid and Protein Content During Maize Grain Maturation

The accumulation of phytic acid with relation to the deposition of the protein component in grain during maturation of three maize varieties grown under the same topographical and agrotechnical conditions over 2 crop years was investigated.
Phytic acid was determined by the spectrophotometric method of M ohamed et al. (1986).
Phytic acid content increased significantly (P = 0.05) up until the late stage of dough grain maturity. Afterwards, until full grain maturity, no significant changes of phytic acid content have been obtained. At the same time, changes of phytic acid content expressed on a dry matter basis correlate highly significantly (P = 0.001) and negatively with total nitrogen in both vegetation years (r = -0.848 and r = -0.845) and alpha-aminonitrogen content (r=-0.799 and r = -0.792), but highly significantly (P = 0.001) and positively with prolamine content (r = 0.823 and 0.654). Grain maturation under conditions of increased moisture and lower temperature resulted in lower phytic acid level.     

施氮对不同氮效率玉米干物质形成及籽粒发育的影响

为了揭示不同氮效率玉米在不同氮素水平下籽粒发育和地上部干物质积累的差异,通过田间小区试验,在3个氮素供应水平N0、N1、N2（施纯氮量分别为0、140、210 kg/hm²）下,对6个不同玉米品种（‘屯玉99’(A),‘并单390’(B)、‘郑单958’(C)、‘晋单65’(D)、‘先玉335’(E)、‘潞玉19’(F)）干物质的积累变化和籽粒发育进行了对比分析。结果表明：这6个品种可以分为3种不同氮效率类型：高氮高效型（‘屯玉99’和‘并单390’）;双高效型（‘晋单65’和‘先玉335’）;低氮高效型（‘潞玉19’和‘郑单958’）。在N1(140 kg/hm²)水平下氮素能够明显促进玉米营养体干物质的积累,促进籽粒产量的增加。随着施氮量的增加,高氮高效型和双高效型品种光合碳量增加,为籽粒提供了充足的碳源;高氮高效性品种地上部干物质积累的增加大于籽粒干物质的积累的增加,而双高效品种籽粒干物质积累增加较快。同时,施氮还可以促进这2种类型玉米顶部籽粒发育,增加产量。而低氮高效品种在氮素作用下,营养体干物质有明显增加,籽粒没有明显变化;施氮会促进营养体干物质的转移;同时过高(N2)或过低(N0)的施氮量都会造成其顶部籽粒发育不完善,影响产量。     

Accumulation of Iron, Copper, Manganese and Nickel during Maize Grain Maturation

Dynamics of the accumulation of iron, copper, manganese and nickel, as well as their relationships with total ash, crude proteins and total dry matter during maize grain maturation were investigated. The investigation was carried out on normal maize hybrids grown under the same topographical and agrotechnical conditions. The amounts of particular microelements in the fresh grain matter increased significantly up to a late stage of dough maturation. The dynamics of their accumulation correlated positively and significantly with deposition of total dry matter, total ash and crude proteins, and were consistent with biological needs of the maize grain during development. The amounts of microelements expressed on a dry matter basis decreased significantly in a late stage of milky grain maturation. Further fluctuations were not significant. The correlation between particular microelements during grain maturation was positive and significant, as well as the correlation of particular microelements with crude proteins and total ash in the grain dry matter.     

玉米生产上3个主推品种光合特性、干物质积累转运及灌浆特性

以当前玉米生产主推品种郑单958、先玉335和京科968为试验材料, 考察其光合特性、干物质积累与转运及籽粒灌浆特性, 以揭示高产玉米品种的产量形成特性, 为玉米高产生产提供依据。结果表明: (1)产量以京科968最高、先玉335次之、郑单958最低, 京科968分别较郑单958和先玉335高14.55%和7.93%。(2)穗位叶净光合速率和冠层光合能力表现为京科968>先玉335>郑单958, 且吐丝期>乳熟期。京科968吐丝期和乳熟期的穗位叶净光合速率分别比先玉335高7.84%和16.78%, 比郑单958高22.23%和24.44%; 冠层光合能力分别较先玉335高38.77%和58.41%, 较郑单958高50.83%和56.49%。(3)花后干物质积累量、转移量、干物质转运率和干物质转运对籽粒贡献率均以京科968最高, 分别比先玉335高13.72%、21.20%、6.32%和4.77%, 比郑单958高31.87%、39.96%、18.49%和10.42%。(4)籽粒灌浆参数在不同品种间存在较大差异, 京科968与先玉335的平均灌浆速率(0.73和0.75 g 100-grain^-1 d^-1)相当, 且均高于郑单958 (0.67 g 100-grain^-1 d^-1); 活跃灌浆期以郑单958 (53.69 d)最长、京科968 (51.02 d)次之、先玉335 (48.95 d)最短。(5)相关分析表明, 产量与净光合速率显著正相关, 与花后干物质积累量及转运率极显著正相关。京科968具有较高的光合效率、花后干物质积累量及转运率、灌浆速率及较长的灌浆持续期, 是较郑单958和先玉335高产的重要原因。     

Accumulation of Zinc and Molar Ratio of Phytic Acid and Zinc during Maize Grain Maturation

Dynamics of the accumulation of total ash and zinc, and their relationships with total dry matter, crude proteins and phytic acid during maize grain maturation were investigated. The investigation was carried out on normal maize hybrids grown under the same topographical and agrotechnical conditions over two consecutive vegetation years.
The amount of total ash, expressed on fresh and dry matter bases, changed significantly (P = 0.05 and P = 0.01) during grain maturation depending on maturity stage and variety. The dynamics of the accumulation of ash in fresh grain matter during maturation as well as the ash amount in dry matter of mature grains were significantly affected by environmental conditions.
The accumulation of zinc in fresh matter of developing grain was significantly affected (P = 0.05 and P = 0.01) by the degree of grain maturity and by variety, and correlates significantly (P = 0.001) and positively with the deposition of total dry matter, crude proteins as well as with phytic acid in both vegetation years.
The molar ratio of phytic acid and zinc increased significantly during grain maturation indicating a possible decrease of zinc availability.     

控释肥对夏玉米产量和氮素积累与分配的影响

在大田条件下研究树脂包膜控释肥(CRF)和硫包膜控释肥(SCF)对夏玉米花后光合产物和氮素积累与分配及产量的影响。结果表明,花后控释肥处理的光合速率始终较高,在相同施肥量(N、P、K量相同)情况下,控释肥CRF(1428kghm-2)和SCF(1668kghm-2)及其减量25%处理的单株干物质和氮素积累量都显著高于等量普通复合肥(CCF,1260kghm-2)处理;控释肥减量25%时,干物质向籽粒中的分配比例显著高于CCF处理;成熟期籽粒的氮素积累,控释肥处理都显著高于CCF处理,并随着控释肥比例的增加而增加,全量与减量25%的处理无显著差异。控释肥能显著提高玉米产量,等量控释肥增产13.15%和14.15%;控释肥减量25%时,分别比CCF增产9.69%和10.04%;其氮肥利用率和农学效率也均显著高于普通肥处理。     

春玉米植株体中蔗糖含量的变化

本试验对春玉米的叶片、叶鞘、茎秆和雌雄穗等器官的蔗糖含量的变化进行了分层次的系统研究.结果表明,随着春玉米生长发育进程,叶片、叶鞘蔗糖含量变化为二次多项式模型,茎秆为三次多项式模型,而雌穗呈单峰曲线变化.茎与雌穗之间蔗糖浓度的差异是子粒灌浆的内在动力之一.下部叶片的光合产物在生长发育前期起主导作用,上、中部叶片则在后期起主导作用,两部分光合产物均参与子粒生长发育.     

结实期渍水对糯玉米籽粒产量和品质的影响

结实期是玉米籽粒产量和品质形成的关键时期,在中国南方夏季经常遭遇涝渍危害。以6个糯玉米品种为材料,研究分析了结实期（花后1~7天）渍水对糯玉米籽粒产量和品质的影响。结果表明：结实期渍水导致糯玉米粒数减少、粒重降低,进而导致产量损失。渍水使籽粒可溶性糖和淀粉含量降低,蛋白质含量升高。籽粒峰值黏度和崩解值除‘农科玉301’受渍水影响较小外,其他品种均显著降低,但不同品种谷值黏度、终值黏度和回复值对渍水响应不一。结实期渍水对糯玉米籽粒糊化和胶凝温度影响较小。热焓值‘皖糯5号’和‘美玉16’在渍水处理下显著降低,其他品种保持不变。相反,渍水使各品种（‘美玉16’除外）的回生热焓值和回生值增加。综上,结实期渍水导致籽粒产量降低、品质变劣（黏度降低、回生增加）。     

施氮对不同氮效率玉米籽粒灌浆的影响

不同的玉米品种在吸收利用氮效率方面存在着显著差异,因此确定不同品种玉米的氮效率很有必要。玉米施氮后的生长效果可以在籽粒灌浆期表现出来。很多学者在对于相同的施氮条件下不同玉米品种间的灌浆特性差异方面做出了不少研究,然而对于不同施氮条件下的灌浆特性差异却鲜有报道。本试验通过观察玉米灌浆动态,旨在确定不同玉米品种氮效率差异的基础上,比较品种间的灌浆特性差异。试验于2013年5月1日—10月7日进行,在大田条件下,以‘屯玉99’、‘潞玉19’、‘先玉335’为材料,对不同供氮水平N0、N1、N2（施纯氮量分别为0、140、210 kg/hm²）下春玉米顶部、中下部籽粒的灌浆动态进行研究。结果表明,‘屯玉99’籽粒鲜重、干重表现为N2＞N1＞N0,‘潞玉19’表现为N1＞N2＞N0,‘先玉335’表现为施氮(N1、N2)＞无氮(N0),其中N1、N2间差别不大。N1条件下的‘潞玉19’发育优势最为显著,其次是N2条件下的‘屯玉99’,N1、N2条件下的‘先玉335’优势最不明显。施氮对顶部籽粒发育的促进作用明显高于中下部籽粒。     

化控条件下玉米干物质生产特点与产量变化研究

以玉米品种正大999为试验对象,通过施用4种不同化控剂,重点从干物质生产方面研究了玉米产量变化特点.结果表明,在化控条件下,玉米群体干物质积累量在大喇叭口期和抽雄吐丝期与清水处理差异不显著,成熟期则显著低于对照;玉米矮壮、矮吨、乙烯利、控旺专家等化控处理的玉米产量显著降低,减产幅度在7.1％～18.4％.说明玉米矮壮、矮吨、乙烯利和控旺专家等4种化控剂在当地生产条件下容易造成田间减产,生产上要慎选玉米化控剂,必须进行小面积试验后方可推广.     

春玉米还原糖含量变化的研究

本试验对春玉米的叶片、叶鞘、茎秆和雌雄穗等器官的还原糖含量的变化进行了分层次的系统研究。结果表明,随着春玉米生长发育进程,各器官还原糖含量呈大幅度升降变化;拔节期和大喇叭口期叶片还原糖含量的两个峰值揭示了春玉米高产栽培需氮“前轻后重”的内在原因;生长中心器官的还原糖含量高,是器官迅速建成的生理基础;氮肥主要影响叶片的生长及生理代谢活性,进而影响叶鞘和茎秆建成,最终影响经济产量。在本地土壤条件下,产量的限制因素是“源”而不是“库”。     

覆膜条件下深翻对春玉米干物质积累和转运的影响

为探明覆膜条件下深翻对春玉米干物质积累及转运的影响,以‘伟科702’为供试材料,在覆膜条件下设深翻(FS)和旋耕(FR)2个处理,测定并计算不同处理下干物质积累及转运。结果表明：吐丝期后,FR干物质积累量显著高于FS,且随生育进程差异增大。干物质最大积累速率、持续时间均表现为FR>FS,最大速率出现时间为FS>FR。FR吐丝后的营养器官的转运量、转移效率和对子粒贡献率均显著高于FS,各器官表现为叶>茎>穗部。     

不同耐低氮性玉米品种的花后碳氮积累与转运特征

为了探明不同耐低氮性玉米品种生育后期碳、氮物质积累与转运特性及其对氮肥响应的差异,以期为品种高效施氮技术的制定提供理论依据。以耐低氮品种‘正红311’(Zhenghong311,ZH311)和低氮敏感品种‘先玉508’(Xianyu 508, XY508)为材料,设置4个氮肥用量(0、150、300和450 kg hm–2),于2017—2019年研究氮肥水平对不同耐低氮性玉米品种生育后期物质,包括干物质、全氮和非结构性碳水化合物(non-structural carbohydrate, NSC)积累和转运的影响。结果表明,供氮不足时,玉米通过增加花前贮存碳、氮物质对籽粒的转运以保证产量。增施氮肥能够提高玉米花后干物质和碳水化合物生产及其对籽粒质量的贡献率。与低氮敏感品种先玉508相比,在低氮条件下,耐低氮品种正红311在花前、花后均保持较高的植株干物质、NSC和氮素量,花后物质积累量及其对籽粒质量的贡献率更高,从而拥有更高的籽粒产量;品种间花前物质转运率及其对籽粒质量的贡献率差异不大。面对低氮胁迫,正红311既保证了花前贮存物质充分向籽粒运输,同时维持着较高的同化物积累能力来影响其产量形成。     

播期对河套地区玉米干物质积累模型的影响

建立玉米干物质重量随生理日数、活动积温、有效积温生长变化的生长模型,确定玉米干物质重量随其增长变化的关键点,为玉米田间管理提供科学依据。采用分期播种试验数据,建立21个生长模型（Logistic方程均通过0.01的极显著检验）,将玉米干物质重量随生理日数、活动积温、有效积温生长的时段分为三阶段,即渐增期、快增期和缓增期;当活动积温为1449.7℃·d时,开始进入快增期,到1733.7℃·d时,增长速度最快,达2008.5℃·d时,开始进入缓增期,终止点的活动积温为2717.3℃·d;当有效积温为761.4℃·d时,开始进入快增期,到912.0℃·d时,增长速度最快,达1068.6℃·d时,开始进入缓增期,终止点的有效活动积温为1447.3℃·d。以各阶段积温界限值作为判断水肥管理的依据,以取得最佳经济效益。     

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。     

不同播种深度对不同玉米品种种子活力的影响

以20份玉米杂交种为材料,在播深5、10cm和15cm条件下,进行干物质积累量、形态指标和根冠比等指标的相关分析及播种前的活力指标的分析,在播深为15cm条件下,进行玉米杂交种各性状的相关分析。结果表明,玉米杂交种种子活力指标在90%以上的为耐深播品种,在85%以上的为中等耐深播品种;可见室内活力指标可作为耐深播玉米杂交种的参考依据。中胚轴长和中胚轴干重与田间出苗率相关系数最大,说明中胚轴长和中胚轴干重对玉米杂交种出苗起主要促进作用。在播深15cm条件下,筛选出辽单527等5个耐深播玉米品种。     

海藻寡糖（ADO）对不同形态氮素的影响

利用海藻寡糖（ADO）制备ADO与氮素比例（ADO/N）为1%~4%的ADO硝态、铵态、酰胺态增效氮肥,并以相应氮素形态的普通氮肥（不添加ADO）、多肽（Pasp）增效氮肥（Pasp含量为2%）为对照,进行盆栽试验。通过测定油菜在长出真叶后的第1天、第8天、第15天、第22天、第29天（DAE1, DAE8, DAE15, DAE22, DAE29）的干质量及植株全氮量,确定ADO增效氮肥中的最佳ADO/N及增效效果较好的氮素形态,研究ADO对不同形态氮素的影响。结果表明, ADO硝态、铵态、酰胺态增效氮肥的最佳ADO/N分别为2%,3%,2%,且ADO对酰胺态氮素的增效作用最好、最稳定,油菜在生长过程中未出现枯萎、萎蔫现象。试验结果为ADO增效氮肥的实际生产提供一定参考,对提高我国农业氮肥利用率、降低农业生产成本、推动绿色农业的发展具有重要意义。     

江永县植烟土壤有效锰含量分布及影响因素

采集了城关、松柏、桃川、允山、夏层铺5个植烟乡镇的104个土壤样品,研究了江永植烟土壤有效锰含量及其影响因素,为改良江永植烟土壤和烟区的可持续发展提供理论依据。研究结果表明：江永县植烟土壤有效锰含量适中,均值为19.56 mg/kg,变幅为3.80~93.80 mg/kg,变异系数达到93.30%,有效锰含量处于适宜范围的样本比例为49.04%。土壤有效态锰含量会随pH、有机质、全磷、全氮含量升高而降低。4个影响因素pH、有机质、全磷、全氮中,尤以有机质含量对土壤有效锰含量影响最大。     

甜玉米不同采收期籽粒品质性状研究

为研究不同采收期甜玉米品质性状的变化,以7个国内生产主推甜玉米品种为研究材料,设置授粉后15、18、21、24、27、30天共计6个采收期,动态监测甜玉米籽粒含水率、果皮厚度和糖组分等指标。结果表明：（1）参试甜玉米品种的籽粒含水率在授粉后15~30天呈下降趋势,其籽粒含水率变幅为80.09%~68.76%。不同甜玉米品种间籽粒含水率的平均下降速率各异。‘京科甜608’、‘京科甜533’和‘中农大甜413’籽粒含水率下降速率相对缓慢。（2）参试甜玉米品种果皮厚度随授粉后天数增加呈先升高后降低的单峰变化趋势,峰值出现在授粉后21天左右。不同品种间籽粒平均果皮厚度以‘京科甜608’和‘米哥’最低,为78.40 μm;‘中农大甜413’最高,为91.63 μm。（3）参试甜玉米品种籽粒中葡萄糖和果糖含量在授粉后15~30天呈降低趋势,‘京科甜533’、‘京科甜183’、‘京科甜608’葡萄糖和果糖含量在授粉后15~24天相对较高。蔗糖和山梨醇含量随授粉后天数增加呈先升高后降低趋势,在授粉后21~30天,蔗糖含量以‘京科甜158’和‘米哥’含量相对较高。籽粒发育初期（授粉后21天之前）,籽粒中以果糖和葡萄糖为主,之后蔗糖逐渐增加。不同品种间,‘京科甜533’、‘京科甜183’、‘中农大甜413’和‘京科甜608’籽粒中总糖含量均高于‘米哥’,其籽粒中糖组分主要以果糖和葡萄糖等还原性糖为主,而蔗糖含量相对较低。     

不同地膜覆盖对玉米生长和产量的影响

为进一步研究验证不同类型环保地膜的田间应用效果,在大田条件下以露地栽培为对照,进行了普通地膜、可降解地膜和液态地膜覆盖玉米栽培试验,对不同地膜覆盖下玉米的生长发育状况、产量及构成因子进行了测定分析。结果表明,可降解地膜覆盖能够明显提高玉米出苗率,比露地对照高5.0%,差异显著;增加地上部干物质积累,使株高、茎粗、叶面积增加,促进穗的生长发育,使秃尖缩短,增加穗粒数和千粒重,产量比露地对照提高40%,差异显著;可降解地膜覆盖效果与普通地膜相似。而液态地膜覆盖对玉米出苗、干物质积累及株高、茎粗、叶面积变化的影响作用较小,虽然在一定程度上提高了玉米产量,但仅比露地对照高0.5%,差异不显著。