干旱对不同耐旱性玉米品种干物质及氮素积累分配的影响

通过盆栽人工模拟干旱试验,研究了全生育期中度干旱胁迫对不同耐旱玉米品种干物质及氮素积累分配的影响。结果表明：干旱胁迫下,耐旱玉米杂交种比对照减产33．7％,不耐旱玉米杂交种则比对照减产62．3％。干旱胁迫导致玉米干物质积累量降低、各器官干物质向籽粒转移率降低;氮收获指数（NHI）、氮肥效率（NFE）显著降低,氮生理效率（NPE）升高。干旱胁迫下耐旱玉米品种干物质及各器官干物质向籽粒转移率下降幅度低于不耐旱玉米品种,耐旱玉米品种NHI、NPE降低程度低,这可能是耐旱玉米品种在干旱胁迫下取得较高产量的重要原因之一。     

产量15 000 kgha-1以上夏玉米灌浆期间的光合特性

 【目的】探讨产量15 000 kgha-1以上夏玉米籽粒灌浆期的光合特性及其与产量形成的关系。【方法】在多年高产试验基础上，选用3个具有高产潜力的玉米杂交种，采用78 000株/ha的密度大田种植。以地上生物量及其分配、果穗叶的光合特征参数来评价产量15 000 kgha-1以上的夏玉米光合生理活性；以Richards模型拟合籽粒灌浆过程。【结果】3个玉米杂交种均可实现15 000 kgha-1以上的高产，以先玉335（XY335）产量最高。对籽粒产量形成的Richards解析表明，籽粒灌浆启动快且高灌浆速率持续时间和生长活跃期（50 d以上）长的杂交种更容易实现高产。产量15 000 kgha-1以上3个杂交种表现出灌浆前期净光合速率、PEPCase活性和RuBPCase活性较高，后期净光合速率、叶面积指数和可溶性蛋白含量下降缓慢的特点，整个灌浆期间叶绿素a/b比值始终较高。3个杂交种中XY 335叶片光合生理活性最高，净光合速率和叶面积的高值持续期分别达50 d和60 d以上。【结论】在玉米高产高密度栽培条件下，重视叶片的光合生理活性的改善可提高光能利用效率，维持较高灌浆速率和较长活跃生长期，实现15 000 kgha-1以上的高产目标。     

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。     

侧向垂直断根对不同根型夏玉米品种叶片光合性能及产量的影响

【目的】探明距离植株中心不同距离处根系对玉米叶片光合特性及产量形成的作用,为生产上通过筛选理想根系构型进一步提高玉米产量和资源利用效率提供理论依据。【方法】以高产夏玉米品种登海661(深根型,DH661)和郑单958(浅根型,ZD958)为材料,于大喇叭口期(V12)的植株为中心,沿行向分别在植株两侧10 cm(T-10)、20 cm(T-20)处侧向垂直断根,断根深度60 cm,以不断根处理为对照(CK),共6个处理,研究在玉米植株两侧不同水平距离处侧向垂直断根对不同根型夏玉米品种叶片光合性能及产量形成的调控作用。【结果】深根型品种DH661在距离植株10 cm范围内其根系干重(RDW)、总根长(RL)、根表面积(RSA)、根系体积(RV)分别占总体根系的83.18%,69.55%,68.74%,66.44%,浅根型品种ZD958则分别为75.19%、51.17%、53.85%、56.49%,DH661根系的分布主要集中在距离植株中心0—10 cm范围内,相对于ZD958根系在横向分布上更为紧缩。在距离玉米植株两侧10 cm及20 cm处垂直断根对于DH661各根系指标的影响较ZD958要小。断根显著影响了两玉米品种叶片的光合性能,抑制了花前叶片的生长,加速了花后叶片的衰老。两年中DH661的T-20处理在抽雄期(VT)叶绿素含量下降4.29%和6.32%,净光合速率(Pn)下降5.16%和4.66%,T-10处理降幅分别为6.37%和6.86%,6.47%和8.66%;ZD958的T-20处理降幅分别为6.52%和9.91%,6.48%和9.15%,T-10处理降幅分别为15.40%和15.01%,11.89%和15.49%。断根同时造成地上部生物量、籽粒产量显著下降,各指标的下降幅度均为T-10T-20,且对深根型品种DH661的影响显著小于浅根型品种ZD958。【结论】侧向垂直断根显著降低了两种不同根型夏玉米品种的穗位叶净光合能力、植株生物量和最终产量,降幅随着侧向垂直断根距离植株中心靠近呈显著增加趋势。两品种相比,深根型夏玉米品种(登海661)对于远距垂直断根(T-20)的响应明显弱于浅根型夏玉米品种(郑单958)。深根型与浅根型夏玉米品种从根系构型、分布和垂直断根后保留的根系功能方面相比,深根型品种根系性能更适宜纵向压缩的栽培空间,是其较浅根型耐密种植的主要原因之一。     

有机无机肥长期定位配施对冬小麦~(13)C同化物分配及产量的影响

为研究有机无机配施对冬小麦不同时期光合同化物转运分配及产量的影响,以石麦15(SM15)为供试品种,牛粪为有机肥,采用~(13)CO_2标记的方法,设置不施氮肥(CK)、单施尿素(U)、单施牛粪(M)和有机无机配施(U+M)4种施肥方式进行试验。结果表明,~(13)C同化物在挑旗期、开花期主要向茎秆和叶鞘分配,灌浆期则主要向籽粒分配;成熟期约有87.5%的灌浆期同化产物分配到籽粒中,约75.4%的开花期同化产物分配到籽粒中,而仅15.2%的挑旗期同化产物分配向籽粒,灌浆期同化产物对籽粒重的贡献最大。成熟期不同施肥处理间相比,挑旗期及开花期的~(13)C同化物均是不施氮与配施处理向籽粒的分配较多,单施尿素处理滞留于茎鞘中较多;灌浆期13C同化物以单施有机肥与配施处理向籽粒的分配较多,最终配施处理向籽粒分配的挑旗期、开花期、灌浆期的同化产物均较多。单施有机肥处理千粒重较高,单施尿素处理穗数较高,配施处理产量结构更平衡且产量最高。由此可知,有机无机肥配施能促进各时期同化产物向籽粒的分配并有利于产量的提高。本研究结果为有机肥的合理施用及籽粒产量的提高提供了理论依据。     

超高产夏玉米根系时空分布特性

比较不同产量水平夏玉米品种根系时空分布的差异,探讨超高产夏玉米品种的根系时空分布特性,为制定高产栽培管理措施提供依据。以超高产夏玉米品种登海661（DH661）为试材,普通品种郑单958（ZD958）为对照,在大田条件下采用土壤剖面取样方法研究了超高产夏玉米DH661与ZD958根系时空分布的差异。在整个生育时期,超高产夏玉米DH661根系干重、根系TTC还原强度、根系TTC还原总量、根系总吸收面积及活跃吸收面积均显著高于ZD958（P0.05）,且抽雄后DH661根系干重、吸收面积及活跃吸收面积在60200 cm土壤深层中所占比例显著高于ZD958（P0.05）,表明DH661的根系在土壤深层分布多,与土壤接触的有效面积大,生育后期仍保持较高的根系活力,对养分的吸收转运能力强。超高产夏玉米DH661具有发达的根系,且土壤深层根系数量多,根系活力高,有利于吸收深层土壤中较多的水分和养分。与土壤接触的有效面积大,对养分吸收转运能力强,有利于根系获得较多的营养物质,促进地上部光合性能的提高,为地上部籽粒的充实提供保障。     

花后不同时期遮光对玉米粒重及品质影响的细胞学研究

【目的】从细胞学角度探讨玉米花后不同时期遮光对玉米籽粒重量及品质的影响。【方法】以普通玉米泰玉2号为材料,大田条件下分别于授粉后1—14d(S1)、15—28d(S2)及29—42d(S3)遮光55%,以大田自然光照条件下生长的玉米作为对照(S0),对不同遮光处理下玉米粒重、品质、胚乳细胞增殖变化及穗轴可溶性糖含量进行了分析测定,对小穗柄维管束截面积、胚乳细胞及胚乳传递细胞的超微结构进行了观察。【结果】各时期遮光使籽粒重量、淀粉含量、胚乳细胞数量和体积降低,籽粒胚/胚乳比、蛋白质含量、粗脂肪含量升高。遮光延迟了淀粉粒的发育,降低了胚乳细胞的充实度;前期遮光籽粒胚乳细胞数目最少,中期遮光淀粉粒体积最小,胚乳细胞的充实状态最差。遮光后穗轴中可溶性糖含量升高,小穗柄维管束截面积无明显变化;遮光使胚乳细胞中蛋白质体增多,胚乳传递细胞变小,传递细胞壁内突变稀、变短,不同层次间连接程度下降,养分传输能力降低,胚乳传递细胞中线粒体数量减少。【结论】花后不同时期遮光改变了玉米籽粒品质,系籽粒中胚比重增加及胚乳细胞内含物比例变化所致。遮光后胚乳传递细胞形态与功能的变化及较低的线粒体数量限制了养分的传输,"流"不畅是生育后期遮光玉米粒重降低的重要原因之一。     

高温对玉米籽粒淀粉合成及产量的影响

以农大108和山农3号为试材，采用田间生长箱增温的方法，研究了不同生育时期高温对玉米淀粉合成及产量的影响。结果表明，第1期（出苗后0~28 d）高温处理对玉米的产量没有显著影响，第2期（出苗后29~57 d）和第3期（出苗后58~86 d）高温处理显著降低玉米产量，以第2期对产量的影响最大；同时高温降低1,6-二磷酸酯酶（FBPase）、磷酸蔗糖合成酶（SPS）、蔗糖合成酶（SS）和腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（ADPGPPase）的活性，且以第2期降低的幅度最大；籽粒淀粉含量，以第1期高温处理高于对照，其他2个处理显著低于对照。     

山东省玉米质量型发展战略探讨

玉米是山东省重要的饲料、食用及工业原料作物。近年来 ,随着种植业结构的调整和畜牧业迅速发展对玉米需求的不断增加 ,我省玉米面积逐年扩大 ,产量不断提高。 1997年 ,播种面积 2 6 7万ｈｍ2 ,总产 16 0 0万ｔ,分别比 1994年提高 38%和 2 0 %以上。目前 ,我省 80 %左右的玉米用作饲料 ,12 %～15%供食用 ,5%用作淀粉、酒精等工业产品的原料。2 0 0 0年以后 ,随着人民生活水平的进一步提高 ,畜牧业的迅猛发展和加工业的需求 ,围绕农村经济的高速发展和农业发展战略的调整 ,山东玉米生产必将由传统的产量型模式逐步转变到质量型模式。1　玉米…