氮锌配施对夏玉米灌浆期籽粒氮、锌元素吸收和转运的影响

以郑单958和谷神玉66为研究对象,大田条件下设置3个施氮量[225 kg/hm²(HN)、180 kg/hm²(MN)、90 kg/hm²(LN)]和4个喷锌时期[不喷锌(Zn0)、苗期和拔节期1∶1喷锌4.5 kg/hm²(Zn1)、拔节期和大口期1∶1喷锌4.5 kg/hm²(Zn2)、大口期喷锌4.5 kg/hm²(Zn3)],分析氮锌配施对夏玉米灌浆期籽粒氮、锌元素吸收和转运的影响,为生产上氮、锌肥的施用提供依据。结果表明,随着生育进程的推进,夏玉米籽粒中氮、锌含量总体上明显下降。成熟期,以MNZn2处理谷神玉66籽粒氮含量最高,为14.64 g/kg,氮累积量则以MNZn2处理郑单958最高;MNZn3处理谷神玉66的籽粒锌含量和累积量较高。MN处理氮花后吸收量及其贡献率均最高,分别为50.42 kg/hm²和44.20%,且锌转运量最高,为61.68 g/hm²;Zn2处理氮花后吸收量及其贡献率和锌...     

施氮量对不同夏玉米品种籽粒灌浆特性、产量和品质的影响

以脱水速率不同的2个夏玉米品种迪卡517(DK 517,脱水速率较快)和郑单1002(ZD 1002,脱水速率较慢)为材料,研究施氮量[0 kg/hm²(N0)、180 kg/hm²(N1)、300 kg/hm²(N2)]对夏玉米籽粒灌浆特性、脱水速率、产量和品质的影响,以期为黄淮海夏玉米优质高效生产提供理论依据。结果表明,随着施氮量的增加,DK 517和ZD 1002籽粒干质量总体上均逐渐增加,行粒数和产量先增加后降低,籽粒粗蛋白含量增加,粗淀粉含量降低。N1处理总体上籽粒灌浆速率最大时的生长量和最大灌浆速率最高,活跃灌浆期最长,行粒数最多,进而产量最高,分别为9 694.60 kg/hm²和11 204.56 kg/hm²,且籽粒粗蛋白含量较高。不同施氮量处理对不同脱水类型夏玉米品种籽粒灌浆特性影响不同。授粉后15～24 d,不同处理夏玉米籽粒含水量之间差异显著,授粉后58 d,DK 517籽粒含水量表现为N2>N1>N0,ZD 1002籽粒含水量表现为N1&g...     

不同种植密度和品种对夏玉米物质生产和产量构成的影响

以郑单309、郑单326、郑单958和中玉303等玉米品种为研究对象,在7个种植密度（6.00×10⁴、6.75×10⁴、7.50×10⁴、8.25×10⁴、9.00×10⁴、9.75×10⁴和10.50×10⁴株/hm²）条件下进行田间试验,研究不同种植密度和品种对夏玉米生育期内群体物质累积量和产量构成的影响。结果表明,高密度下株高和穗位高表现出明显优势,中玉303和郑单958的株高和穗位高表现相对较高。随生育期推进,植株群体干物质量显著增加,花前、花后和成熟期干物质量均随密度增加而显著增加,成熟期中玉303和郑单958的干物质量较郑单326和郑单309平均提高16.1%,花后干物质量占成熟期的比重以6.00×10⁴株/hm²密度处理下最高,为58.68%,以郑单958最高。随密度增加,成熟期千粒重显著下降,产量明显提高,10.50×10⁴株/hm²密度处理最高,为14.49t/hm²,中玉303产量最高,较郑单309和郑单326平均增加16.3%。由此可见,在本试验条件下,选用中玉303,以10.50×10⁴株/hm²密度种植,可提高玉米植株花后物质生产量,促进花后物质分配,实现夏玉米高产。     

氮素调控对水稻子粒相对充实度的影响及子粒相对充实度与产量形成和品质的关系

以大穗型粳稻品种豫粳6号为材料,在幼穗分化期施用不同量的氮肥,研究了子粒灌浆速率、充实度和相对充实度的动态,探讨了子粒相对充实度的氮素调控及其与产量构成因素和品质的关系.结果表明,在开始灌浆的5~10 d,强势粒的子粒灌浆速率明显高于弱势粒,平均比弱势粒高137.6%,花后10~20 d,强势粒平均灌浆速率较弱势粒高80.28%,而弱势粒在花后25 d以后的灌浆速率平均较强势粒高117.2%.不同氮素处理间的子粒充实度和粒重差异显著.子粒相对充实度在整个灌浆期内呈先降后升的偏“V”型动态曲线.灌浆中后期的子粒相对充实度与结实率、千粒重和弱势粒的充实度、充实指数均呈显著或极显著的正相关,与强、弱势粒的垩白粒率、垩白度呈显著或极显著的负相关,与弱势粒的糙米率呈极显著的正相关.     

不同密度夏玉米群体冠层特征与籽粒含水率的关系

为明确夏玉米冠层特征与灌浆过程籽粒含水率的关系,本研究以籽粒含水率变化差异较大的品种为材料,设置52 500、67 500、82 500株/hm2共3个不同的密度处理,研究了玉米不同密植群体下的籽粒建成期、乳熟期和完熟期冠层特征、籽粒含水率、叶绿素含量变化,并对冠层特征参数与籽粒含水率进行了相关分析。结果表明,随着密度增加,叶面积指数呈上升趋势,无截取散射呈下降趋势,品种间基因型差异较明显,3个时期蠡玉16穗位叶面积指数较先玉335品种3个时期分别高0.88%、10.59%、26.72%。叶绿素含量变化与叶面积指数变化趋势一致,先玉335籽粒建成期呈下降趋势,而蠡玉16峰值出现在乳熟期。蠡玉16各时期籽粒含水率均高于先玉335(分别高出3.97、5.93、2.47个百分点),67 500株/hm2密度处理籽粒含水率较高。籽粒含水率与冠层特征参数密切相关,其中,与基部叶面积指数呈极显著正相关(r=0.634**),与基部无截取散射和平均叶倾角均呈极显著负相关(r=-0.631**;r=-0.711**)。     

转录组及代谢组联合解析玉米响应花粒期高温胁迫机制

为了探明我国玉米主要推广品种郑单958、先玉335花粒期高温胁迫下基因表达及代谢物差异,挖掘玉米响应高温胁迫的关键基因及代谢物,利用Illumina HiSeq~(TM) 2500高通量测序技术分别对郑单958、先玉335高温胁迫7,14 d的穗位叶及对照叶进行高通量转录组测序,利用广泛靶向代谢组测序技术对样品进行高通量代谢物测序。转录组测序共获得214.81 Gb干净序列。郑单958高温胁迫7 d后检测到49个差异表达基因,其中24个为上调基因。继续高温胁迫14 d共检测到306个差异表达基因,其中130个为上调基因。高温胁迫7 d与高温胁迫14 d对比组中检测到1 462个差异表达基因,其中647个为上调基因。先玉335高温胁迫7 d后共检测到381个差异表达基因,164个上调基因。继续高温胁迫14 d后共检测到299个差异表达基因,226个为上调基因。高温胁迫7 d与高温胁迫14 d对比组中共检测到2 481个差异表达基因,其中1 275个上调基因。在郑单958、先玉335高温胁迫7 d后对比组中检测到6 646个差异表达基因,其中3 253个上调基因。在郑单958、先玉335高温胁迫14 d对比组中检测到5 958个差异表达基因,其中3 110个上调基因。代谢物测序共检测到654个代谢物,郑单958高温胁迫7 d后共检测出28个差异代谢物,共注释到5个代谢通路中。高温胁迫14 d后共检测出54个差异代谢物,共注释到13个代谢通路中,其中9个差异代谢物呈上调表达。先玉335高温胁迫7 d后检测出98个差异代谢物,共注释到24个代谢通路中,其中43个差异代谢物呈上调表达。先玉335高温胁迫14 d后共检测出38个差异代谢物,共注释到13个代谢通路中,其中14个上调表达。郑单958高温胁迫7 d与先玉335高温胁迫7 d对比组共检测出144个差异代谢物,共注释到36个代谢通路中,其中81个差异代谢物呈上调表达。郑单958高温胁迫14 d与先玉335高温胁迫14 d对比组共检测出158个差异代谢物,共注释到40个代谢通路中,其中81个差异代谢物呈上调表达。     

大穗型粳稻籽粒相对充实度的化学调控及其与产量和品质的关系

以同一穗上弱势粒占强势粒千粒重的百分比表示籽粒相对充实度。2003－2004年在大田条件下，通过喷施植物生长调节剂，研究了籽粒灌浆、充实度和相对充实度的动态，探讨了籽粒相对充实度化学调控及其与水稻产量和品质的关系。结果表明，灌浆速率在灌浆初期（花后5～12 d），强势粒平均比弱势粒高256%；而在灌浆盛期（花后12～19 d）及后期（19～32 d），弱势粒平均分别比强势粒高16.67%、154.55%。PR₁处理可明显促进弱势粒的起始灌浆速率，及早启动弱势粒的灌浆。籽粒相对充实度在花后5～12 d迅速降低，花后12～19 d迅速上升，花后19～32 d缓慢上升，呈先降后升的偏“V”型动态曲线。PR₁处理在花后19 d籽粒相对充实度明显高于对照和其他处理。灌浆中、后期（花后19～32 d）的籽粒相对充实度基本上与平均千粒重、经济系数、理论产量和实际产量呈显著或极显著正相关，与强势粒和弱势粒的垩白粒率、垩白面积、垩白度呈显著或极显著负相关，与弱势粒的糙米率呈显著正相关，花后19 d的相对充实度与弱势粒的精米率、整精米率呈显著正相关。     

叶面喷锌时期对不同基因型夏玉米干物质和锌素累积分布的影响

【目的】探索叶面喷锌时期对不同基因型夏玉米干物质和锌素累积分配的影响,为锌肥在玉米生产上的合理利用提供理论依据。【方法】田间条件下设4个喷锌时期处理（不喷锌、苗期和拔节期1:1喷锌、拔节期和大口期1:1喷锌、大口期喷锌,喷施量均为ZnSO₄·7H₂O 4.5 kg/ha）,测定不同喷锌时期下10个基因型夏玉米（登海605、迪卡653、先玉335、秋乐618、伟科702、隆平638、裕丰303、德单5号、郑单958和谷神玉66）植株各器官干物质和锌累积量,并分析其分配比例及籽粒产量、增产率和锌利用率的差异。【结果】不同喷锌时期以苗期和拔节期1:1喷锌处理的茎重达最高,为3.18 t/ha,籽粒重以拔节期和大口期1:1和大口期喷锌处理最高,不同基因型以秋乐618、裕丰303、德单5号籽粒重最高。喷锌后籽粒重占比增加明显,以大口期喷锌处理最高,为50.98%,各基因型以德单5号最高,为53.29%,各处理以不喷锌处理德单5号的籽粒占比最高,为54.50%。植株各器官的锌含量以叶最高,为149.43 mg/kg,其次是籽粒,为38.40 mg/kg;各喷锌处理以拔节期和大口期1:1喷施下籽粒锌含量最高,平均为43.94 mg/kg;各基因型以谷神玉66最高,为50.74 mg/kg;喷锌后茎、苞叶和籽粒中锌累积量占比表现明显下降趋势,各基因型以德单5号籽粒最高,为62.13%;各处理以不喷锌下德单5号中籽粒锌素占比最高,为79.52%。与不喷锌相比,拔节期和大口期1:1、大口期喷锌处理的产量较高,平均为8.80 t/ha;各基因型以裕丰303产量最高,各处理以拔节期大口期1:1喷锌下裕丰303产量最高,为10.63 t/ha。迪卡653的平均增产率最高,达12.92%,隆平638的平均增产率最低,为1.61%,拔节期和大口期1:1处理谷神玉66和郑单958的增产率最高,平均为15.39%。喷锌后,锌利用率平均提高7.96%,以大口期喷锌下裕丰303增幅最高,为22.75%。【结论】在夏玉米生产中,选用裕丰303等品种,于植株拔节期和大口期以1:1喷施4.5 kg/haZnSO₄·7H₂O,能促进光合物质和锌素向籽粒转移,达到同步提高籽粒产量和锌含量的目的。     

氮肥减施下添加硝化抑制剂对夏玉米灌浆期叶片生理特性的影响

为明确氮肥减施条件下添加硝化抑制剂对夏玉米灌浆期叶片生理特性的影响,本研究设置氮肥正常施用量、氮肥不同减施量及其添加硝化抑制剂处理,研究玉米灌浆期叶片SPAD值、荧光特性、氮素代谢关键酶活、籽粒产量及氮效率的变化。结果表明,氮肥减施20%时添加硝化抑制剂处理能够显著增加果穗粒数,籽粒产量为11.59 t·hm^-2,达到正常施氮量水平。与正常施氮处理相比,氮肥减施30%和20%时添加或不添加硝化抑制剂,氮效率均显著提高,其中氮吸收效率和氮利用效率在各处理间表现不一致,氮吸收效率以氮肥减施30%处理最高,为0.72 kg·kg^-1,氮利用效率以氮肥减施30%添加硝化抑制剂最高,为72.23 kg·kg^-1。玉米灌浆期,氮肥减施20%并添加硝化抑制剂处理下穗位叶SPAD值优势明显,最大荧光和PSⅡ综合性能指数等荧光指标明显提高,氮素代谢关键酶硝酸还原酶(NR)和谷氨酰胺合成酶(GS)活性显著增强。综上,在本试验条件下,氮肥减施20%并添加硝化抑制剂能增强玉米灌浆期氮素代谢能力,协调碳氮代谢之间的关系,提高氮效率,增加玉米籽粒产量,达到玉米节本增效的目的。本研究结果为在夏玉米生产上推广施用硝化抑制剂提供了理论依据。