高油、高淀粉玉米产量、品质与群体生理特性的研究

高产条件下探讨了高油、高淀粉玉米的群体生理特性.结果表明,相同产量水平下,高油玉米收获指数低,形成单位重量子粒所需的生物量高,粒叶比低;而高淀粉玉米则相反,收获指数高,形成单位重量子粒所需的生物量相对低,粒叶比高.在11 250 kg/hm²左右的产量水平下,高油玉米、高淀粉玉米的生物产量分别为26 000、23 000 kg/hm²;抽丝至成熟期的平均叶面积分别为50 280、41 550 m²/hm²;叶面积持续期分别为270、220万m²·d/hm²左右.保持花后较高的叶面积、叶面积持续期,防止植株早衰是实现玉米高产的有效途径。     

不同地力水平下控释尿素对玉米物质生产及光合特性的影响

氮肥是玉米生产中最重要的增产要素之一。为探明不同地力水平下控释尿素对玉米物质生产及光合特性的影响, 采用盆栽试验研究了释放期不同的2种控释尿素(CRU₃₀, 释放期为30 d; CRU₆₀, 释放期为60 d)的作用效果, 以普通尿素为对照(U)。结果表明, 控释尿素处理显著增加玉米干物质积累量, 但释放期不同的控释尿素在不同地力水平下增产效果不同, 低地力水平下增产效果为CRU₃₀>CRU₆₀>U (P<0.05), CRU₃₀处理比施用普通尿素增产18.9%; 高地力水平下增产效果为CRU₆₀>CRU₃₀>U(P<0.05), CRU₆₀处理比U增产18.2%。与对照相比, 控释尿素使干物质向开花后分配比例增加, 氮肥偏生产力(PFPN)显著提高, 低地力时CRU₃₀最高, 而高地力时CRU₆₀最高。控释尿素处理的单株干物质积累量、穗粒数及千粒重显著增加, 主要因为生育中后期叶面积、光合速率、叶绿素及叶片氮含量维持较高水平。所以, 在等氮量做基肥一次性施入时, 低地力水平下施用释放期较短的控释尿素为宜, 而高地力水平下应施用释放期较长的控释尿素。     

大田淹水对夏玉米光合特性的影响

选用登海605和郑单958为试验材料,在大田条件下设置淹水时期(三叶期、拔节期、花后10 d)和淹水持续时间(淹水3 d和6 d)处理研究淹水对夏玉米光合特性的影响。结果表明,淹水胁迫后叶面积指数和叶绿素含量显著下降,净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、细胞间隙CO2浓度(Ci)显著降低,三叶期淹水6 d对其影响最显著,开花期郑单958和登海605功能叶片的Pn、Gs、Ci较对照的分别下降21.24%、33.65%、16.49%和24.50%、32.31%、10.99%。淹水后叶片的Fv/Fm、Fm/Fo、ΦPSII显著下降,三叶期淹水6 d后影响最显著,登海605和郑单958分别下降16.86%、17.12%、11.67%和13.58%、21.40%、22.52%,这是导致夏玉米产量显著下降的主要光合生理机制,三叶期淹水6 d产量降幅最大,登海605和郑单958较对照分别下降41.51%和40.96%。三叶期淹水造成的影响最大,拔节期淹水次之,开花后10 d淹水造成的影响较小,其影响随淹水持续时间的延长而加剧。     

植物生长延缓剂对玉米幼苗生长发育的影响

应用适宜浓度的PP_(333)和CGR_(811)浸种后,对平展型玉米品种丹玉13号和紧凑型品种掖单4号的影响有所不同:两种延缓剂均显著抑制丹玉13号的发芽出苗,对幼苗地上部和根系的生长发育先抑后促;而两者均促进掖单4号的发芽,地上部的前期发育与播后12天之后的生长,以及次生根的发生。并且,平展型品种丹玉13号比紧凑型品种掖单4号反应敏感性高。     

农业高效用水与节水农业的可持续发展

水资源紧缺已成为我国农业发展的制约因素，农业生产必须走高效用水之路。本文论述了我国水资源利用的基本现状，并就农业高效用水与节水农业的可持续发展进行了讨论。最后，依据国情，提出了几点农业高效用水技术思路。     

玉米不同品种粗蛋白质含量与产量的研究

 采用大田试验,对中国北方1990s以来种植面积较大的50个玉米品种粗蛋白质含量（CPC）进行了研究。通过探测分析和正态分布测试检测表明,秸秆CPC、籽粒CPC和整株粗蛋白产量（CPY）分别符合正态分布N（5.48,0.532）、N（9.42,0.792）和N（530.67,64.632）,三者的变化范围分别为4.38%～7.09%、7.03%～11.00%和417.43～726.72 g/plant。籽粒CPC与秸秆CPC相关性不显著（P＞0.05）。对籽粒和秸秆的CPC进行分层聚类,将北方玉米品种划分为籽粒高秸秆低型（HGLS）、籽粒与秸秆双低型（LGLS）和籽粒与秸秆双高型（HGHS）。目前CPC双高的HGHS型品种相对较少,仅占20%,应当加强该类型品种的选育工作。     

氮素对两种玉米脂肪及其组分含量的影响

选取两种玉米研究了施氮对玉米不同器官脂肪积累及子粒脂肪组分含量变化的影响。结果表明,两种玉米叶片、茎秆脂肪含量在灌浆过程中均呈逐渐下降趋势,品种间子粒粗脂肪含量存在差异;两种玉米叶片、茎秆中脂肪含量对氮素的反应不同,子粒中脂肪含量品种间均随氮素供应水平提高而增加;氮素供应主要影响子粒中油酸和亚油酸含量,对硬脂酸、棕榈酸和亚麻酸含量的影响不显著。     

新的玉米显性矮秆基因的发现及初步分析

玉米杂交种CL1077中的矮秆突变体52333与5个高秆自交系进行杂交,对P1、P2、F1、F2、BC1和BC2群体株高变异进行分析。结果表明,正反交杂种F1均表现为矮秆,没有显著差异;F2代矮株与高株的分离比为3∶1,杂种F1与高株自交系回交后代的分离比为1∶1,与矮秆突变体回交的后代全为矮株,证明该矮秆材料的矮秆性状受一对显性矮秆基因控制,且不受细胞质的影响。对纯合矮秆植株及杂种F1芽期和苗期进行赤霉素处理,结果表明,此矮秆基因对赤霉素敏感,表明与以前报道的所有矮秆基因不同,此矮秆基因可能是一新的矮秆基因,并将此矮秆基因初步定名为D(t)。     

氮肥对玉米子粒淀粉粒形态及分布的影响

以郑单958为材料,分析不施氮(N0)、施纯氮103.5 kg/hm2(N1)、207 kg/hm2(N2)、310.5 kg/hm2(N3)对玉米子粒淀粉粒形态及分布特征的影响.结果表明,不同处理玉米子粒淀粉粒直径分布均为三峰曲线.＞2 μm淀粉粒的直径百分比最大(96％～ 97％),淀粉粒直径均值为N2＞N3＞N0＞N1处理.各处理淀粉粒直径下限均值为0.375 μm;淀粉粒直径上限均值为N2＞N0＞N3＞N1处理.由透射电镜扫描图得知,第一层细胞质体大小及淀粉粒数量说明其细胞发育进程N0＜N1＜N2＜N3;第二层细胞各处理均出现含淀粉粒质体,已不见蛋白体等质体,淀粉粒发育进程N0＞N1＞N2＞N3;第三层细胞均为长条形,各处理含皱褶淀粉粒均已出现,淀粉粒发育进程N1＞N0＞N2＞N3;深层细胞淀粉粒均有褶皱,说明其发育早于第三层细胞.淀粉粒发育由内而外,氮肥可以调节胚乳淀粉粒分布及淀粉粒发育速度.     

大田遮阴对夏玉米光合特性和叶黄素循环的影响

以郑单958和振杰2号为试验材料,大田条件下设置花粒期遮阴(S1)、穗期遮阴(S2)、全生育期遮阴(S3) 3个处理,遮光度为60%,以自然光照为对照,研究遮阴对夏玉米光合特性和叶黄素循环的影响。结果表明,遮阴后夏玉米产量显著降低,且遮阴时期对产量的影响表现为S3>S1>S2,郑单958和振杰2号的S3分别减产96.87%和90.78%。遮阴后叶片的光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)、叶绿体色素含量显著降低,胞间CO₂浓度(C_i)较同期对照先降低后升高,即叶片光合作用的降低受到气孔与非气孔因素双重影响,2个供试品种变化一致。遮阴期间光合电子传递量子效率(Ф_PSII)降低,原初光能转换效率(F_v/F_m)和非光化学猝灭(NPQ)显著升高,叶黄素循环库(A+Z+V)和脱环化状态(A+Z)/(A+Z+V)升高,即在长期遮阴条件下叶片捕获的光能分配发生了变化,光合电子传递的能量占吸收光能的比例降低,叶黄素循环的启动辅助过剩光能的热耗散。遮阴结束初期(A+Z)/(A+Z+V)和NPQ迅速升高,说明光恢复初期叶片对弱光适应后的自然光照比较敏感,叶黄素循环增强抑制强光对光合机构的破坏。