生态因素对玉米品种产量影响及调控的研究

通过播期、覆膜调控,研究了不同生态条件下不同类型玉米品种的生长发育和产量表现,应用数理统计方法对生态因子与产量的关系进行了深入分析.试验结果如下:不同生态条件下玉米产量差异达极显著水平.品种间产量差异不显著,适宜条件下不同类型高产玉米品种都能发挥高产潜力.高产条件下覆膜作用不明显,在产量水平较低的德州覆膜增     

我国玉米品种更替过程中根系生理特性的演进Ⅰ.根系活性与ATPase活性的变化

我国1950 s～1990 s期间主要推广玉米品种(Zea mays L.)根系活力随播种后天数的变化可用高斯模型作较好地模拟,根系活力随生育进程的推进先增后降,呈单峰曲线变化,在籽粒灌浆期(播种后67～74天)达到高峰;上层(0～20 cm)根系活力高于下层.随玉米品种更替根系活力增强,在40～100 cm根层和生育后期更为突出.对根系生长的高斯方程     

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。     

吡唑醚菌酯对土壤微生物呼吸作用及土壤酶活性的影响

通过室内直接吸收法测定了吡唑醚菌酯对土壤微生物呼吸作用的影响。结果表明,吡唑醚菌酯在整个处理过程中对土壤呼吸的影响以促进-激活作用为主,15 d后恢复至对照水平;对比药剂嘧菌酯处理对呼吸的影响变化趋势为激活-抑制-激活。采用危害系数法评价认为吡唑醚菌酯、嘧菌酯对土壤微生物无实际危害;测定了吡唑醚菌酯对四种土壤酶活性的影响,发现吡唑醚菌酯各处理均对土壤脲酶、中性磷酸酶、蔗糖酶产生了不同程度的抑制作用,21 d后1 mg·kg^-1处理恢复至对照水平,100 mg·kg^-1的处理有所恢复但仍低于对照水平;各浓度处理对土壤过氧化氢酶均产生促进作用,14 d基本恢复到对照水平。由此可知,吡唑醚菌酯处理对土壤微生物及土壤酶会产生一定的影响,但是一段时间后可恢复至对照水平。     

光质对玉米叶片光合及光系统性能的影响

【目的】研究不同光质对玉米叶片光合作用及光系统性能的影响,旨在探讨阴天条件下光质变化对玉米光合作用影响的生理机理。【方法】在大田条件下,以郑单958（ZD958）和先玉335（XY335）为供试材料,设置3种光质处理,分别为红色膜（R）、蓝色膜（B）和绿色膜（G）,以白色纱网模拟阴天作为对照（CK）,试验于2013年4-6月在黄淮海玉米技术创新中心进行。于6片完全展开叶时进行光质处理,10 d以后,利用快速叶绿素荧光和820 nm光吸收技术测定气体交换参数、快速叶绿素荧光动力学曲线及820 nm光吸收量的变化,分析光质对玉米叶片光合作用和光系统性能的作用方式。【结果】阴天和模拟阴天条件下,各波段辐射能所占比例基本与晴天一致,但各波段光的绝对量均显著下降,其中蓝紫光下降最多。3种色膜处理中,蓝膜在蓝紫光和紫外光（300-510 nm）下降最少,且所占比例较自然光显著增加。不同色膜处理后,XY335和ZD958净光合速率（P_n）均显著下降,下降幅度表现为绿膜（G）＞红膜（R）＞蓝膜（B）,XY335下降幅度为40.13%、32.68%和22.00%,ZD958为46.92%、37.69%、27.46%。与对照相比,各处理的气孔导度（G_s）显著下降,胞间CO₂浓度（C_i）却显著上升。这说明,不同光质处理P_n下降是由非气孔因素引起的。除XY335在蓝膜下外,两玉米品种叶片不同色膜处理下捕获的激子将电子传递到电子传递链中Q_A下游的电子受体的概率（Ψ_o）和以吸收光能为基础的性能指数（PI_ABS）均显著下降,下降的程度表现为绿膜＞红膜＞蓝膜,说明除XY335在蓝膜下表现出品种特异性之外,在不同的色膜处理下PSⅡ的性能均受到明显抑制,且不同处理对PSⅡ反应中心电子受体侧之后的电子传递链性能的抑制作用更大。除XY335在蓝膜下外,两品种不同光质处理叶片供体侧性能（W_k）和受体侧性能（V_j）均显著降低,这说明蓝膜对两品种PSⅡ供体侧和受体侧性能影响较小。而绿膜和红膜均显著降低了两品种PSⅡ供体侧和受体侧的性能,且绿膜下供体侧性能降低幅度大于受体侧,而红膜下反之。XY335和ZD958在不同色膜下PSI的最大氧化还原能力（ΔI/I_o）和两光系统间的协调性（Φ_{（PSⅠ/ PSⅡ）}）均显著下降,表现为红膜＞绿膜＞蓝膜。【结论】阴雨天气下,可见光波段中蓝紫光的减少使得玉米叶片光系统Ⅰ的性能显著下降,造成两光系统间的协调性下降,从而降低了光合电子传递链的性能,最终导致净光合速率的下降。     

遮阴对夏玉米茎秆形态结构和倒伏的影响

【目的】在太阳辐射不断减少的气候条件下,探讨遮阴（弱光胁迫）对夏玉米茎秆形态及其显微结构的影响。【方法】以登海605（DH605）和郑单958（ZD958）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%,以自然光为对照（CK）,研究弱光胁迫对夏玉米茎秆性状及其倒伏的影响。【结果】遮阴后夏玉米株高、穗位高和叶面积指数,地上第3茎节长、茎节横截面积、茎秆穿刺强度均显著降低,且遮阴时期对其影响表现为S1＜S2＜S3;DH605和ZD958的茎秆穿刺强度分别较对照降低22.23%和24.41%。茎秆硬皮组织厚度和维管束数目及中央大维管束面积、木质部面积、韧皮部面积较对照也显著降低,田间倒伏率显著升高,全生育期遮阴两品种倒伏率分别高达36.5%和24.7%。遮阴后空秆率增加,收获穗数、穗粒数显著降低,产量下降,减产幅度表现为S3＞S1＞S2。【结论】夏玉米生长期内光照不足影响产量形成,改变植株形态,通过降低基部节间长度、粗度、穿刺强度和茎秆硬皮组织厚度,减少维管束数目,降低茎秆抗倒伏性能,且花前遮阴对田间倒伏率的影响大于花后遮阴。     

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。     

Mo17及其衍生系氮素利用效率研究

通过对M017及15个衍生系的产量统计与氮素含量的测定,研究其氮素利用变化规律。结果表明：M017的衍生系产量与氮素收获指数提高不明显;氮素积累的变异较大,M017及其衍生系在提高氮素利用效率方面有一定的挖掘潜力。通过对产量、氮素积累总量、氮素收获指数、氮素利用效率进行聚类分析,可将M017及其衍生系分为5类,其中M017、齐35、吉1037、获唐黄17、412为产量高、氮索积累总量高、氮素收获指数高、氮素利用效率高的类型。     

不同收获期对两种饲用玉米产量及饲用品质的影响

本文对饲用玉米品种农大108(ND108)和山农饲玉7号(SY7)不同收获时间处理下的玉米全株产量及饲用营养品质进行了研究。试验结果表明:收获期是影响玉米全株饲用品质的一个关键因素。随着生育期的推进,两个品种玉米全株的干物质含量、脂肪含量逐渐增加,粗蛋白含量逐渐降低,中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量先下降而后略上升,生物学产量、各营养成分的产量及饲料总能量均明显增加。综合玉米全株的生物学产量和营养品质,SY7在生长期第85~90d,ND108在第90~95d收获可以获得较高的玉米全株生物学产量和最高玉米饲用价值。两个饲用玉米品种相比,SY7玉米全株生物学产量明显高于ND108;粗蛋白含量、粗纤维含量、总能量储备高于ND108,粗脂肪含量低于ND108,综合衡量玉米全株产量和饲用营养品质,玉米品种SY7要优于ND108。     

不同株高夏玉米品种的氮素吸收与利用特性

选用鲁单981 (LD981)、郑单958 (ZD958)和登海661 (DH661) 3个不同株高玉米品种, 在大田和栽培池条件下分别设67 500株 hm^-2和82 500株 hm^-2 2个种植密度, 0和180 kg hm^-2 2个施氮量。大田试验的氮肥以开沟方式施入, 栽培池试验氮肥分别以5、20和40 cm深度分层施入, 利用¹⁵N同位素示踪技术研究不同株高夏玉米对氮素的吸收与利用特性。结果表明, 与67 500株 hm^-2种植密度比较, 82 500株 hm^-2种植密度夏玉米籽粒产量及氮素偏生产力显著提高。夏玉米吸收的氮素69.3%~77.3%来自土壤, 22.7%~30.7%来自肥料, 土壤氮和肥料氮收获指数分别为54.6%和57.5%。与67 500株 hm^-2种植密度比较, 82 500株 hm^-2种植密度矮秆品种DH661氮素积累来自肥料的比例显著降低, 中品种ZD958和高秆品种LD981没有显著变化; 中、高秆品种肥料氮收获指数显著降低, 矮秆品种增加。5 cm土层施氮对植株肥料氮积累量贡献率最大, 40 cm土层施氮对植株肥料氮的贡献率最小, 随着株高增加, 深层(40 cm)氮对植株肥料氮积累量的贡献率逐渐增加, 浅层(5 cm)氮对植株肥料氮积累量的贡献率逐渐降低。中、高秆品种对土壤深层40 cm施氮的氮肥回收率较高, 而矮秆品种对土壤浅层20 cm施氮的氮肥回收率较高; 20 cm和40 cm ¹⁵N在20~40 cm和40~60 cm土层残留量分别达到60%, 说明矮秆品种对20~40 cm土层氮素回收率较高, 中、高秆品种对40~60 cm土层氮素回收率较高。