巴西玉米基因型的籽粒品质受施氮水平的影响

玉米（Zea mays L.）是巴西的一种重要作物，随着出口量的增加和特殊用途玉米的需求，对籽粒品质的改进越显得重要。为了获得高产，需要栽培各种基因型并施用氮肥。本研究的目的有两个，一是确定施N对巴西马齿及硬粒基因型籽粒硬度和粉碎敏感性的影响，二是确定籽粒硬度与粉碎敏感性间的关系以及产量与N水平和油分含量间的关系。     

弱光胁迫对不同基因型玉米籽粒发育和碳氮代谢的影响

以不耐阴型玉米豫玉22和耐阴型玉米郑单958为试验材料,设置自然光照和弱光胁迫2个处理,研究弱光胁迫对不同基因型玉米籽粒建成和碳氮代谢的影响,探求弱光胁迫下碳氮代谢与籽粒建成的关系。结果表明,弱光胁迫下,玉米籽粒生长发育减缓,败育数增加,体积和干重降低;果穗顶部籽粒可溶性糖、蔗糖含量和全氮含量升高, 淀粉含量和碳氮比降低;豫玉22胚乳细胞中淀粉粒密度降低,郑单958与对照相近。弱光胁迫下,不耐阴型玉米豫玉22果穗籽粒的生长发育减缓程度大于耐阴型玉米郑单958,同一基因型果穗顶部籽粒生长发育减缓程度大于中部籽粒,耐阴型玉米郑单958在恢复自然光照后籽粒体积、干重、籽粒碳氮含量和碳氮比与对照之间的差异均小于豫玉22,表现出更强的补偿效应。淀粉合成能力和碳氮比的下降可能是弱光胁迫条件下籽粒发育不良以致最终造成败育的主要原因。     

施氮对夏玉米不同部位籽粒灌浆的影响

籽粒败育是影响玉米产量的一个限制因素,高密[1]、弱光[2]、氮缺乏[3]等等都使败育粒数大量增加.败育与籽粒所处的位势有关,常发生于穗的顶部.顶部小花分化发育晚,花丝抽出迟,授粉受精晚,中下部小花的早受精子房对顶部小花有库位抑制作用,是顶部受精小花败育的一个原因[4,5].本试验在不同的种植密度、施氮水平下,采用人工同步授粉的方法,排除授粉受精早晚对顶部、中下部小花发育的影响,旨在探讨氮肥对不同部位籽粒灌浆和形成的影响机制,以便为生产中进行合理调控提供理论依据.     

施氮对夏玉米顶部籽粒早期发育及产量的影响

以夏玉米杂交种郑单958为材料,对不同施氮水平下顶部籽粒的早期发育状况及产量进行了研究。结果表明,施氮明显促进关键酶活性的增强,促进顶部籽粒的早期发育。当施氮量为180 kg/hm²时,顶部籽粒的酸性蔗糖转化酶（AI）、中性蔗糖转化酶（NI）、蔗糖合成酶（SS）、腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（ADPGase）、淀粉     

热胁迫对玉米籽粒生长和发育的影响

玉米授粉后的10—12天是玉米籽粒发育的一个关键时期。这个时期决定着籽粒以后的生长和发育。决定着胚乳积累干物质的能力,并且影响着形成胚乳细胞和淀粉粒的数目,在玉米的生殖生长期间,外界温度经常比它所需要的最适温度高,在最适温度(25℃)以上,每增加1℃将导致籽粒产量降低3%—4%,因此研究高温胁迫对玉米籽粒发育的破坏和限制机制非常重要。 我们实验室的研究表明:在玉米胚乳细胞分裂和淀粉体生物合成期间,高温胁迫使胚乳细胞的分裂速率和持续时间降低。因此,导致细胞的数目和淀粉体的     

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。     

施氮量对夏玉米籽粒灌浆特性和内源激素作用的影响

为探究施氮量对夏玉米籽粒灌浆特性和内源激素含量与平衡的影响,试验以登海518 (Denghai 518, DH518)为供试材料,于2018—2019年大田条件下设置不施氮处理(N0)、少量施氮(N1:N 129 kg hm^-2)、适量施氮(N2:N 184.50kg hm^-2)和过量施氮(N3:N 300 kg hm^-2) 4个施氮量处理。结果表明:随着施氮量增加,籽粒达到最大灌浆速率的天数(T_max)逐渐缩短,灌浆速率最大时的生长量(W_max)、最大灌浆速率(G_max)增加,籽粒灌浆活跃期(P:the active grain filling stage)延长,同时脱水速率增快,籽粒灌浆特性改善,最终籽粒干重增加,产量显著提高,但过量施氮,籽粒灌浆受到不良影响,产量降低。在籽粒内源激素含量达到峰值时, N2处理的吲哚-3-乙酸(IAA)含量较N0处理2年分别显著增加66.35%、88.99%,玉米素核苷(ZR)含量2年分别显著增加7.45%、14.60...     

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.     

氮素实时管理对夏玉米产量和氮素利用的影响

为实现氮素效率和玉米产量的协同提高,以山东省泰安市和兖州市为试验地点,连续3年在4个田块上进行了基于土壤硝态氮测试的氮素实时管理,结果表明,优化施氮处理产量比农民习惯施肥增加2.73%~14.22%,平均增产7.90%;氮肥用量比习惯施肥减少36.80%~53.85%,平均减少44.75%。与农民习惯施肥相比,优化施氮处理氮素吸收效率增加13.68%~115.91%,氮肥表观利用率增加44.26%~377.89%,氮肥农学效率增加54.31%~271.31%,氮肥偏生产力增加53.38%~141.23%,产/投比增加37.35%~93.18%。说明应用土壤硝态氮测试进行氮肥实时管理可以明显减少玉米氮肥用量,提高氮肥利用效率,增加产量和经济效益。     

不同氮效率玉米自交系对氮素供应的反应

以对氮反应有典型差异的玉米自交系自330和陈94—11为材料,研究了不同供氮水平对其生物量和氮素吸收、利用的基因型差异。结果表明,植株的株高、叶片数、氮浓度、含氮量以及地上部生物量随着供氮水平的降低而降低,但根系的生物量、根冠比和氮素的根冠比却呈上升趋势。自330在氮素胁迫的条件下,具有较高的耐低氮能力。两个基因型玉米自交系吸氮量表现出的差异不是由于其氮含量造成的,而是由于根系生物量的差异造成的。     

氮密互作对夏玉米物质生产及氮素利用的影响

以夏玉米杂交种郑单958为材料,对不同种植密度和不同施氮水平下夏玉米的物质生产和氮素利用状况进行了研究。结果表明,在中(67 500株/hm2)、高(82 500株/hm2)密度下,氮肥对玉米单株物质生产能力的调控作用更为明显,并主要是通过影响穗粒数来实现的。适量施氮,可促进顶部子粒发育,减少败育,使秃尖缩短、瘪粒数减少,增加穗粒数,增加产量;促进植物体吸收的氮素高效地向籽粒中分配,提高氮肥的利用效率;使玉米叶片维持较高的光合性能,为籽粒形成提供充足的光合碳量,并促进营养体碳氮向子粒运转。     

氮肥基因型差异对玉米吸氮量的反应

田间试验研究了11个玉米杂交种在不同施氮条件下的吸氮量。结果表明,玉米吸氮量具有明显的基因型差异。在低氮(N2)处理中,子粒、秸秆、地上部吸氮量高低品种相差分别为1.060、0.134、1.125g/kg,在高氮(N4)处理中,分别为0.836、0.154、0.954g/kg。不同基因型玉米的吸氮量差异低氮条件比高氮条件更大。施氮量对玉米吸氮量有显著的影响。玉米子粒、秸秆、地上部吸氮量和相应的产量呈极显著的正相关     

不同管理模式对春玉米土壤硝态氮累积与氮素利用率的影响

在高肥力(文水)、中肥力(祁县)、低肥力(东阳)条件下,研究了不同管理模式(无氮肥对照、农户习惯、优化处理、高产高效处理)对春玉米土壤剖面硝态氮分布、累积与氮素平衡以及氮肥利用率的影响。通过3年定位试验,结果表明,春玉米收获后0~200 cm土壤剖面硝态氮累积量,在2011,2012年3个试验点都表现为:农户习惯高产高效优化处理无氮对照。文水试验点硝态氮累积量最高,三季平均为287.7 kg/hm2,比东阳和祁县土壤硝态氮累积量分别高18.4%和11.6%。氮素表观损失在3个肥力水平都均表现为农户习惯高产高效优化处理无氮对照。作物携出量在3个肥力水平均表现为:高产高效优化处理农户习惯无氮对照。在2011,2012年氮素农学利用率均表现为:高产高效处理优化处理农户习惯,2013年氮素回收率最高为祁县。高产高效处理达67.6%。通过合理的管理模式,可以在提高产量的同时显著提高氮素的利用率,并降低土壤中硝态氮的残留量。     

离体条件下玉米籽粒发育动态研究

采用玉米籽粒离体培养的方法研究了不同培养方式对玉米籽粒发育的影响,并对籽粒体积、粒重、可溶性糖、淀粉、蛋白质含量以及呼吸的变化动态进行了测定。结果表明,采用籽粒∶穗轴为3∶10的培养方式较好。离体籽粒的发育与大田玉米相同,该技术可以广泛应用于玉米生理研究。     

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。     

基于控制授粉技术的玉米籽粒建成与碳、氮供应关系

以郑单958和超试1号为材料,通过控制玉米果穗底部花丝不授粉使顶部籽粒正常结实,比较研究了玉米籽粒早期碳、氮含量动态变化及其与败育的关系。结果表明,控制底部花丝不授粉,提高了顶部穗轴的可溶性糖浓度,增加了对顶部籽粒的物质供应,顶部籽粒的可溶性糖、蔗糖含量提高,淀粉快速积累,顶部籽粒的氮含量增加,籽粒C/N比值提高,籽粒重量快速增加,发育转为正常,表现出与中部籽粒一致的碳、氮变化动态特征以及籽粒生长动态;相反,统一完全授粉处理顶部穗轴的可溶性糖浓度低,顶部籽粒的物质供应少,可溶性糖、蔗糖含量低,淀粉含量提高缓慢,氮含量也较低,籽粒的C/N比值偏低,表现为粒重增加缓慢,最后败育。2个品种表现出一致的规律性。总之,玉米顶部籽粒的正常发育伴随着碳、氮等物质的充足供应,物质供应不足可能是顶部籽粒不能正常发育的根本原因。