夏玉米籽粒灌浆与籽粒含水率的关系及籽粒发育过程的分期

实验选用早、中、晚三个玉米品种，研究夏玉米籽粒灌浆与籽粒含水率的关系。结果表明，灌浆速度曲线并不随平均气温的波动而变化，不同品种，不同播期玉米灌浆速率峰值的出现以及灌浆的终止等，与籽粒含水率的关系较为稳定，不同品种，不同播期玉米灌浆速率与籽粒含水率的关系曲线均呈“单峰曲线“。根据含水率与灌浆的关系，提出了玉米籽粒灌浆新的分期方法。     

不同类型玉米品种籽粒胚乳细胞增殖与籽粒建成的关系

【目的】研究不同类型玉米品种籽粒胚乳细胞增殖与籽粒充实期相关性状的关系。【方法】以紧凑型玉米品种(先玉335和郑单958)和平展型玉米品种(长城799和农大364)为试验材料,于授粉后3,5,7,10,15,20,25,30,35,40,45,50,55,60 d取果穗中部籽粒,观测胚乳细胞数目、单粒质量、灌浆速率、淀粉含量、籽粒淀粉磷酸化酶和蔗糖转化酶活性等指标的变化动态,并分析不同玉米品种籽粒胚乳细胞增殖动态与籽粒灌浆期相关生理指标的关系。【结果】随着灌浆期的延长,不同玉米品种籽粒胚乳细胞数、单粒质量、淀粉含量均呈"S"型曲线增长,籽粒胚乳细胞数在授粉后20 d基本稳定。胚乳细胞数与单粒质量、淀粉含量和灌浆速率均呈极显著正相关;籽粒充实期的生理状态影响着籽粒灌浆,淀粉磷酸化酶和蔗糖转化酶活性在灌浆期呈现单峰曲线,但峰值出现时间因品种而异,紧凑型玉米酶活性最高点出现时间要晚于平展型玉米;籽粒胚乳细胞数与这两种酶活性均呈显著相关。【结论】玉米籽粒中胚乳细胞数与胚乳细胞的充实状态、籽粒单粒质量、灌浆速率、淀粉含量、淀粉磷酸化酶蔗糖转化酶活性均呈显著正相关;要提高玉米产量,应在灌浆前期提高胚乳细胞增殖速率和灌浆速率,保证光合产物快速充分地运送到籽粒中去,使籽粒淀粉积累达到最佳状态,进而达到高产。     

小麦干物质、果聚糖和氮的积累分配及其与籽粒产量和品质的关系

在200kg/hm2施N条件下,对17个澳大利亚小麦品种的干物质、果聚糖、氮的积累分配及其与籽粒产量(GY)、籽粒氮产量(GNY)及籽粒氮含量(GNC)的关系进行了研究。结果表明,干物质、果聚糖和氮积累的模式相似,在叶片、茎秆和植株中分别于开花期、乳熟期和成熟期积累到最大值。在开花前,茎秆是贮存果聚糖的主要器官,叶片是氮的主要贮存器官,而在花期后,籽粒成为贮存果聚糖和氮最多的器官,其次为茎秆。从乳熟期至成熟期,随着干物质、果聚糖和氮在营养器官中积累的降低,GY、GNY和籽粒果聚糖积累快速增加。在多数取样期,植株干物质积累和果聚糖积累与GY和GNY呈极显著正相关,与GNC呈负相关;成熟期植株氮积累与GY呈显著负相关,与GNC显著正相关;在花期后,叶片和茎秆氮积累与GY和GNY呈显著负相关。     

播期对优质小麦籽粒灌浆特性及产量构成的影响

通过田间试验和室内分析,研究了播期对不同基因型优质冬小麦的影响。结果表明:(1)强筋品种藁城8901的灌浆高峰出现在最晚播期,而弱筋品种SN1391出现在最早播期。藁城8901籽粒干物质积累达到高峰后籽粒干重又有所下降,而SN1391从开花后7天始,直到花后35天籽粒干重一直处于上升趋势。(2)两个品种所有播期处理的籽粒灌浆速度变化均呈单峰曲线。(3)不同播期不同品种籽粒的平均灌浆速率存在极显著差异,强筋品种藁城8901以晚播处理最高,弱筋品种SN1391以早播处理最高。(4)随着播期的推迟每平方米穗数、穗粒数和千粒重均呈先上升后降低的趋势,两个品种的最高产量均出现在第二播期。     

种植密度对不同玉米品种籽粒灌浆特性的影响

本试验旨在研究不同种植密度下玉米品种的籽粒灌浆特性和产量形成,以期为黄淮海夏玉米机械化收获籽粒和高产高效品种筛选提供理论依据。以先玉335、郑单958和桥玉8号为试验材料,设置每公顷种植密度52 500株(D1)、67 500株(D2)和82 500株(D3) 3个处理,研究不同密度处理玉米籽粒形成过程中的鲜重、体积和干重变化,并分析各阶段的灌浆速率和产量高低。结果表明,随着灌浆进程推进,籽粒鲜重、体积和干重均呈现"慢-快-慢"的增加趋势,随密度增加3个品种的百粒籽粒鲜重、体积和干重均呈下降趋势,3个品种比较以先玉335各密度下灌浆特性较优。灌浆1个月左右,郑单958和桥玉8号的灌浆速率较高,之后先玉335灌浆速率较高。3个品种最终产量以先玉335较高;不同密度比较,3个品种均为中低密度产量较高。     

晚播冬小麦籽粒灌浆特性的研究

本文研究了在晚播(10月21日播种)条件下,不同冬小麦品种籽粒灌浆进程模型及灌浆特性与粒重、籽粒含水量的关系.结果表明:晚播小麦灌浆期间籽粒子物质积累以logistic曲线递增,灌浆速度的变化为单峰曲线,籽粒含水量呈直线下降.晚播小麦的灌浆速度上升快、下降早、峰值高、时间短,灌浆中后期的油浆速度与粒重呈显著正相关.因此.在生产中应采取适当的栽培措施,提高其灌浆速度,特别是促进中后期的灌浆速度以及注意选用灌浆速度快,尤其是中后期灌浆速度快的品种.     

晚播小麦籽粒灌浆特性的研究

本文研究了在晚播条件下（10月21日播种），不同小麦品种籽粒灌浆进程模型及灌浆特性与粒重、籽粒含水量的关系。结果表明；晚播小麦灌将期间籽粒干物质积累以logistic曲线递增，灌浆速度的变化为单峰曲线，籽粒含水量呈直线下降。晚播小麦的灌浆速度上升快、下降早、峰值高、时间短，灌浆中后期的灌浆速度与粒重呈显著正相关。因此，在生产中应采取适当的栽培措施，提高其灌浆速度特别是促进中后期的灌浆速度以及注意选用灌浆速度快尤其是中后期灌浆速度快的品种。     

播期对夏玉米籽粒容重及产量的影响

播期对夏玉米的生育时期、植株性状、籽粒性状、产量性状等都有影响.本研究以郑单958(ZD958)为试验材料,设置3个播期处理,探究不同播期对玉米生育时期、籽粒容重及产量构成的影响.结果显示,适宜的播期能保证玉米的正常生理成熟,增加籽粒容重,提高产量.早播和晚播均减少籽粒容重,降低产量.     

8个玉米杂交种籽粒脱水特性研究

玉米收获时籽粒含水量是限制籽粒机收的关键因素。选用郑单958、先玉335、华美1号等8个玉米品种为试验材料,对籽粒、苞叶、穗轴的含水量及脱水速率进行分析。结果表明,不同品种间的籽粒含水量、籽粒脱水速率差异极显著;不同品种间的苞叶、穗轴含水量差异极显著。籽粒含水量与苞叶含水量呈极显著正相关;籽粒脱水速率与籽粒含水量、苞叶含水量呈极显著负相关;籽粒脱水速率与穗轴脱水速率呈极显著正相关。不同品种籽粒含水量在收获时差异明显,华美1号、先玉335、迪卡517、安玉308这4个玉米品种收获时产量高、籽粒含水量低,平均脱水速率较快,收获时含水量符合籽粒机收的要求;郑单958、迪卡516生理成熟后籽粒脱水速率较快,适时晚收对这2个品种很重要;联创808生理成熟后籽粒脱水速度慢,收获时含水量高,不适宜机收。     

播期对不同基因型冬小麦籽粒灌浆特性及产量的影响

通过田间试验研究了播期对3个不同基因型冬小麦的籽粒灌浆特性、粒质量和产量的影响.结果表明:3个品种在灌浆高峰时,早播处理的籽粒干质量大于晚播处理的;3个品种的灌浆速率变化趋势均呈单峰曲线,‘济麦20’和‘豫麦49’早播处理的前期籽粒灌浆速率慢,后期快;而‘郑麦004’始终是前期快,后期慢,但差异不明显;3个品种的单位面积穗数、穗粒数、千粒质量及产量均有随播期推迟而下降的趋势.     

Grain yield and grain moisture associations with leaf,stem and root characteristics in maize

Improving grain yield(GY) and reducing grain moisture(GM) are urgent demands for directly harvesting kernels with combine harvesters in maize production. GY and GM are both related to leaf, stem and root characteristics, but the relationships are not fully understood. To better understand these relationships, we conducted a field trial involving 12 maize hybrids with two sowing dates in 2017 and 10 maize hybrids with one sowing date in 2019. GY ranged from 6.5–14.6 t ha^–1 in early-sow...     

大喇叭口及灌浆期倒伏对夏玉米产量损失的研究

【目的】研究不同生育时期和倒伏类型对夏玉米干物质积累、产量及产量构成因素的影响,定量评估倒伏对夏玉米造成的产量损失。【方法】以浚单20为试验材料,开展2个生长季夏玉米倒伏田间控制试验,分别在大喇叭口期和灌浆期进行不同类型人工倒伏模拟。大喇叭口期倒伏处理为：轻度根倒伏（BR1）、重度根倒伏（BR2）、低节位茎倒伏（BSL）和高节位茎倒伏（BSH）;灌浆期倒伏处理分别为：轻度根倒伏（FR1）、重度根倒伏（FR2）、低节位茎倒伏（FSL）和高节位茎倒伏（FSH）。研究倒伏后夏玉米的叶面积指数、干物质量、产量及产量构成因素（穗长、穗粗、秃尖率、穗粒数和百粒重）的变化,计算表征玉米受害程度的相对损失率。【结果】倒伏会显著降低叶面积指数,其中灌浆期茎倒伏损失率最大,成熟期叶面积指数较对照分别降低38.9%（FSL）和50.7%（FSH）。倒伏后地上部干物质积累量减少,除灌浆期轻度根倒伏（FR1）外,其他时期及类型倒伏总干物质积累量均显著降低 (P＜0.05),其中灌浆期茎倒伏处理干物质积累量降低最显著,乳熟后期总干物质积累量不增反降,分别较对照降低34.9%（FSL）和46.8%（FSH）。同时,倒伏影响干物质在茎、叶和穗中的分配,茎、叶干物质量所占比例增加,穗干物质量比例降低,其中灌浆期茎倒伏茎秆干物质量比例显著增高,较对照提高9.2%（FSL）和3.7%（FSH）,穗干物质量显著降低,较对照减少9.9% （FSL）和7.0%（FSH）(P＜0.05)。倒伏使穗变短、变细,秃尖增加。灌浆期倒伏穗长显著缩短,比对照短3-4 cm,穗粗显著降低（P＜0.05）,2年试验中除FSL（2012年）处理外,灌浆期倒伏的秃尖率均显著高于对照（P＜0.05）,大喇叭口期倒伏秃尖率与对照差异不显著, 其中FSH（2011年）处理秃尖率最高,达27.4%。倒伏灾害同时影响穗粒数和百粒重,倒伏后均表现出减少趋势,与产量的相关系数分别为0.729和0.842（P＜0.01）。受2年试验条件差异影响,2011年各倒伏处理的穗粒数显著低于对照,2012年仅灌浆期茎倒伏与对照差异显著。倒伏影响百粒重,其中灌浆期处理最显著（P＜0.05）。穗粒数和百粒重与产量显著相关,相关系数分别为0.729和0.842（P＜0.01）。倒伏显著降低产量,除大喇叭口期轻度根倒伏BR1外,其他倒伏处理的产量均显著低于对照（P＜0.05）。大喇叭口期倒伏BR2、BSL和BSH产量损失率2年平均分别为13.9%、27.9%和27.1%;灌浆期倒伏FR1、FR2、FSL和FSH产量损失率,2 年平均分别为29.0%、38.4%、45.0%和48.3%。【结论】相同倒伏类型,灌浆期倒伏较大喇叭口期倒伏影响更大;在同一生育时期,茎倒伏比根倒伏影响更明显,但茎倒伏高、低节位处理之间产量损失差异不显著。各倒伏处理的产量损失表现为灌浆期茎倒伏最高,大喇叭口期根倒伏最低。     

Interacting leaf dynamics and environment to optimize maize sowing date in North China Plain

Leaf growth and its interaction with the growing environment critically affect leaf area, distribution, and function, and ultimately affects grain yield of maize(Zea mays L.). To detect the effects of leaf area dynamics, growth periods, and the environment on maize grain yield, a three-year field experiment was conducted using two maize varieties, medium plant-size variety Zhengdan 958(ZD958) and large plant-size variety Zhongnongda 4(ZND4), and three to five sowing dates. The sowing date significantly affected maize yield as a result of changes in leaf area, growth stage, and growing environment. Prior to the 12 th leaf stage, significant correlations between leaf area dynamics, environment, and yield were seldom detected. The expansion of leaf area from 12 th leaf stage to silking stage was significantly positively correlated with growing degree days(GDD), solar radiation, and grain yield, indicating the importance of leaf area dynamics during this period. After silking, solar radiation played a more important role in inducing leaf senescence than GDD, particularly in the 2 nd half of the grain filling stage. Accelerated leaf senescence in late growth period can increase maize yield. The environment affected leaf area dynamics and yield of the large plant-size variety(ZND4) more easily than the medium plant-size variety(ZD958) at the optimum plant density, reflecting the difference in varietal capacity to adapt to the growing environment. This study indicates that optimizing the interaction among leaf area dynamics, growth periods, and environment is a sound strategy to increase maize yield. Favorable interactions are useful to determine the optimal sowing date of a given variety.     

播期对玉米干物质积累转运和籽粒灌浆特性的影响

以郑单958和京单58为试验材料,设置春播(5月14日播种)和夏播(6月13日播种)2个播期处理,研究播期对玉米干物质转运和籽粒灌浆特性的影响。结果表明:春播条件下,两品种的粒重、茎鞘、叶片干物质转运率及产量均高于夏播。京单58茎鞘干物质向籽粒的转运能力、粒重及产量均高于郑单958;其中,郑单958和京单58的百粒重分别较夏播高17.2%和15.1%;京单58(42.4 g)比郑单958(35.0 g)高20.9%;夏播条件下郑单958和京单58达到最大灌浆速率的时间(Tmax)较春播分别缩短了5.4 d和3.2 d。京单58的灌浆持续期(P)略短,但灌浆起始势(R0)和最大灌浆速率(Gmax)高于郑单958;粒重与灌浆期平均气温呈显著正相关(相关系数分别为0.78*),与Gmax和R0均呈极显著正相关(相关系数分别为0.91**和0.93**)。由此说明,播期主要是通过温度条件影响玉米干物质积累、转运及籽粒灌浆特性;茎秆干物质向籽粒中转运速率快、灌浆速率高是京单58在春夏播条件下粒重和产量较高的原因。     

啤酒大麦产量与籽粒品质的综合栽培效应

研究了5个栽培技术因素对啤酒大麦产量、粒重和蛋白质含量3个主要生产指标性状的综合效应。结果表明：适期早播（10月13日-11月2日）、增加基本苗密度（6-22万/亩）、等量氮肥早施对籽粒产量有正效应,而对粒重和蛋白质含量有负效应;施氮量（20kg/亩以下）增加,产量和蛋白质含量都提高,粒重表现二次反应;基追氮肥比例的作用较不明显,仅有微弱的效应。不同条件下,产量与粒重均负相关;产量、粒重与蛋白质含量之间的相关因所考虑的因子而定。各个因子的综合效应大小依次为：施氮量＞播期＞施氮时期＞基本苗密度＞基追氮肥比例。     

冬小麦-夏玉米生产体系中播前耕作对夏玉米产量形成的影响

【目的】黄淮海夏玉米区是典型的一年两熟制种植制度区,统筹研究冬小麦和夏玉米播前耕作对夏玉米产量形成的影响,为冬小麦夏玉米周年高产高效生产耕作模式的改进提供科学依据。【方法】以郑单958（ZD958）为试验材料,设置冬小麦播前旋耕夏玉米播前免耕（RN）、冬小麦播前翻耕夏玉米播前免耕（MN）与冬小麦播前翻耕夏玉米播前旋耕（MR）3个试验处理,其中RN作为对照（CK）,研究冬小麦和夏玉米播前耕作对夏玉米产量及其构成因素、叶面积指数、干物质积累与分配和籽粒灌浆特性等的影响。【结果】冬小麦与夏玉米播前耕作均对夏玉米产量影响显著。与RN相比,MN和MR处理夏玉米的叶面积指数、花后干物质积累量、花后干物质积累所占比例、籽粒最大灌浆速率分别提高15.01%、21.14%、3.21%、15.00%和16.44%、24.92%、4.49%、12.60%,即冬小麦播前翻耕提高了夏玉米叶面积指数、花后干物质积累及其向籽粒分配比例和籽粒最大灌浆速率,进而提高穗粒数与粒重,有利于产量提高。与RN相比,MN和MR处理的产量分别提高24.03%和30.61%。夏玉米播前旋耕对干物质向籽粒分配比例,籽粒灌浆速率无显著影响,但显著提高了出苗率,进而增加群体数量,提高产量;与MN相比,MR处理的出苗率提高6.29%,这是其产量较MN提高5.23%的主要原因。【结论】与冬小麦播前旋耕夏玉米播前免耕（RN）相比,冬小麦播前翻耕夏玉米播前旋耕（MR）与冬小麦播前翻耕和夏玉米免耕（MN）均显著提高夏玉米的产量。尽管冬小麦播前翻耕夏玉米播前旋耕（MR）的产量较冬小麦播前翻耕和夏玉米免耕（MN）高5.23%,但结合生产实际,冬小麦播前翻耕和夏玉米免耕播种（MN）更有利于该区域夏玉米的高产高效生产。     

小麦叶面积指数的遗传变异及其影响因素与产量的关系

以"小偃54×京411"的96个重组自交系(RILs)为试材,分析小麦叶面积指数(LAI)相关性状的遗传变异及其影响因素。结果表明,不同生育时期的LAI、MTA(平均叶倾角)、DIFN(无截取散射)均在RIL间存在极显著差异。LAI在RIL群体中呈连续的正态分布。LAI自抽穗期增大,至开花期达最大,灌浆后期降低。不同生育时期的LAI均与群体总茎数、株高和倒三叶叶长呈极显著正相关。灌浆后期的LAI与生物量和产量呈极显著正相关。当控制总茎数和株高不变时,LAI主要与顶三叶的叶面积和叶长呈正相关,其相关系数在开花期最大,灌浆后期降低。对抽穗期LAI>4.0的RIL系而言,该时期LAI与生物量和产量相关性不显著,但灌浆后期的群体平均叶倾角与生物量和产量呈显著正相关。对产量高于京411且株高小于80cm的8个RIL系的分析表明,旗叶与倒二叶叶长比与生物量和产量呈正相关。     

分期播种对夏玉米产量及品质的影响

探究气候变化背景下不同播种时期对夏玉米干物质积累、产量和品质的影响。以‘登海605’为试验材料,设置4个播种时期：5月31日（播期1,S1）、6月10日（播期2,S2）、6月20日（播期3,S3）和6月30日（播期4,S4）,研究不同年份气候背景下不同时期播种对夏玉米株高、叶面积指数、干物质积累分配、籽粒灌浆特性、产量及品质形成的影响。不同年份间、不同播种时期夏玉米产量表现不同,2018年夏玉米S3田间产量较高,2019年S1产量最高,并且其产量高于其他年份,2020年S2产量最高,并显著高于其他播期。玉米群体产量与积温显著相关,果穗粗与降水显著相关,与日照极显著相关;果穗长与日照显著相关。不同播期对籽粒蛋白质、脂肪及淀粉含量产生影响,对粗纤维含量影响较大,积温与籽粒脂肪和粗纤维含量显著相关,日照与籽粒淀粉含量显著相关。播期对株高影响相对较小,对叶面积指数影响较大,适期播种可有效增加玉米叶面积指数及生物量,2018年S2和S3叶面积指数显著高于其他水平,尤其S3叶面积指数均高于本年度其他播期,收获期穗部干物质积累量较高,产量高于其他播期。适期播种能够充分利用当地气候条件,提高夏玉米对光...     

迟播早熟高产小麦新品种的培育

【目的】研究小麦品种（系）播种-拔节和开花-成熟2个阶段发育特性,探讨在育种中聚合两端快速发育特性的可能性,为长江中下游麦区选育迟播早熟高产品种提供依据。【方法】在2012—2013和2013—2014年,通过比较共计18个小麦新品系及生产上部分推广品种的冬前及越冬期单株叶片数、茎蘖数,籽粒灌浆特性相关指标等,筛选具有两端快速发育特性的品种（系）;2014—2015年,在适期播种（11月5日）和迟播（11月19日）条件下,研究扬麦16和其他4个品种不同生育时期群体结构（茎蘖数、叶面积指数、干物质积累量）和产量及其构成的差异,分析具有两端快速发育特性品种扬麦16迟播高产的生长发育机理。【结果】2012—2013年,富F101冬前及越冬期叶片数、茎蘖数均较高,显著高于镇10216,具有前端快速发育特征,但后期灌浆速率较慢;宁09-118和镇10216最大灌浆速率、平均灌浆速率较高,灌浆持续时间长,粒重显著高于其他品种,具有后端快速发育特征,但前期生长发育较慢。2013—2014年,富F101冬前及越冬期茎蘖数均表现较高,镇10216最大灌浆速率、平均灌浆速率均最高,理论粒重最大,2个品系继续分别表现出前端和后端快速发育特性;扬麦16冬前茎蘖数高于富F101,越冬期茎蘖数与富F101无显著差异;后期最大灌浆速率大于2.0 mg/(粒·d),与镇10216差异不显著,且平均灌浆速率较高,较好地结合了两端快速发育的特性。2014—2015年,迟播条件下,扬麦16越冬期茎蘖数、叶面积指数及干物质积累量均表现最大,显著高于宁麦13;在适期播种条件下,扬麦16产量低于扬麦22,与扬麦20、扬麦23和宁麦13差异不显著,但在迟播条件下产量显著高于扬麦20、宁麦13,与扬麦22、扬麦23无显著差异,与适期播种相比减产幅度最小,减产5.2%,千粒重高而稳定,达40 g以上。【结论】品种间两端快速发育特性存在显著差异,结合两端快速发育特性的品种能够实现迟播高产,同时保证适期播种取得较高产量。扬麦16冬前生长发育快,越冬期能保持一定生长量及分蘖发生量;快速灌浆持续时间长,平均灌浆速率、峰值灌浆速率大,粒重高;迟播早熟高产,这是其大面积推广的重要原因。     

黑龙港流域夏玉米产量提升限制因素

从产量构成因素及物质生产着手分析了黑龙港流域夏玉米产量进一步提高的限制因子.分析结果显示:穗数、穗粒数和千粒重均与产量显著相关,说明该地区夏玉米仍有继续增产的潜力;但在再高产过程中,单纯依靠穗数增加,产量增产幅度较小,应稳定在一定适宜的密度下,注重单位面积穗粒数和粒重的提高,但在穗数确定的情况下,穗粒数相对稳定,增加粒重成为再高产重要因素.因此,采取措施增强灌浆速率和延长灌浆时间是关键,即增强或稳定叶片在花后的有效光合能力.结果表明,增加叶片数量对产量贡献很小,而改善叶片质量、提高叶片功能,进而增加花后同化物合成至关重要.因此,茎秆和叶片的质量是再高产实现的关键技术突破点.同时,提高茎秆的花前物质转运比例也有助于提高于粒重,促进产量提升.在生产实践中,进一步挖掘产量必须搞清楚地上和地下两方面的关系,但目前对“根系-土壤”复合体的结构和功能研究相对较少.不合理耕作方式造成了土壤耕层太浅,严重影响了玉米根系生长发育,使生育后期吸收功能减弱,不利于产量形成.加之,吐丝前后阴雨寡照,造成穗粒数形成决定期的“源”不足,同时也限制了灌浆速率,提前播期,躲避灾害天气或推迟收获时期,延长灌浆时间等逆境栽培措施就显得尤为重要.