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。     

水钾互作对高产夏玉米产量和钾素利用的影响

为探讨水钾互作对高产夏玉米产量和钾素利用的影响。以郑单958(ZD958)为试验材料,采用干旱棚池栽试验,设置2个施钾量,4个灌水量,共8个处理,分析夏玉米产量、钾素吸收和转运的变化。结果表明,随灌水量增加,不同施钾水平夏玉米产量和钾素吸收转运均得到不同程度提高。在同一水分条件下,施钾可提高夏玉米产量和钾素的吸收转运,在最大灌水量时,施钾显著地提高了夏玉米产量、钾素总积累量、营养器官的钾素转运量、籽粒吸钾量和钾素农学利用率,且显著高于其他水分处理。在最大灌水量时施钾较不施钾的产量和钾素积累量分别提高22.1%~33.0%和22.2%~25.1%,施钾且供水充足较供水不足产量和钾素积累量分别提高54.5%~121.5%和103.3%~103.8%。钾素的吸收和积累主要是在吐丝前,前期干旱显著降低钾素积累速率,花期和花后灌水提高了籽粒对钾素的吸收。水钾互作能够显著提高夏玉米产量和钾素的吸收利用。本试验条件下,施K_2O 180kg/hm~2,增加灌水量可获得较高产量和钾素利用率。     

高油玉米花粉直感等遗传效应对普通玉米产量及品质的影响

通过大田试验筛选出了高油玉米为普通玉米单交种授粉来达到增产和提高普通玉米含油量、蛋白质含量的组合。所筛选出的3个组合(SN3×HO115、SN3×HO298、SN98-1×HO298)中,与普通玉米自身相比较,子粒产量分别提高1 457.6、1 465.1和1 363.1 kg/hm²,油产量分别提高296.1、323.3和300.8 kg/hm²,蛋白质产量分别提高296.0、15.6和389.6 kg/hm²。高油玉米的花粉直感及与普通玉米杂交的杂交优势效应在大田玉米生产中应用前景广阔。     

基于悬臂梁的超级玉米叶片伸展特征模拟

为量化超级玉米叶片伸展特性,为超级玉米形态建成模拟模型的研究提供方法支持。该文将悬臂梁原理应用于超级玉米叶片伸展特性的模拟,将叶片分成多个基本单元,每个基本单元代表一个悬臂梁结构。通过坐标的变换,实现了超级玉米叶片从抽出到定长整个过程伸展特征的模拟。用不同密度下超级玉米叶片的实测数据对模型进行了检验。结果显示,不同位置叶片空间伸展坐标预测值RMSE均小于30%,80%以上预测D值大于0.7,表明模型对超级玉米叶片伸展特征有较好的模拟,将悬臂梁原理应用于超级玉米叶片伸展动态的模拟是可行的。     

氮肥用量、时期对墨西哥玉米产量及饲用营养品质的影响

 采用池栽方法研究了氮肥用量、时期对一年生夏播墨西哥玉米（Zea mexicana）产量和饲用营养品质的影响，并运用概略养分分析法来评价其饲用营养价值。结果表明，夏播墨西哥玉米生长季内刈割3茬，叶片对产量与品质的形成贡献最大；在中氮（300 kg·ha-1）和高氮（600 kg·ha-1）2种水平下，氮肥用量对第1茬草产量的影响大，底肥肥效仅持续作用到第2茬的叶片；第2茬的茎鞘及第3茬的整个收获部分都表现追肥效应。增施氮肥提高了粗蛋白(CP)、粗脂肪(EE)的含量，降低了粗灰分(CA)、酸性洗涤纤维(ADF)的含量，氮肥水平对粗蛋白、粗脂肪、粗灰分、无氮浸出物(NFE)及总能量(GE)的产量影响程度大于施肥时期，随着刈割茬次的增加，底肥肥效降低而追肥肥效增加；酸性洗涤纤维的产量随氮肥用量的增加而增加是由于干物质产量提高的幅度大于含量降低的幅度。在较高氮肥水平下，底肥一次施入有利于提高产量及其饲用营养品质。     

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。     

施用生物质炭对黄淮海地区玉米生长和土壤性质的影响

本文通过大田试验研究了施用生物质炭对玉米的生长性状、产量以及土壤性质的影响。生物质炭是小麦秸秆在350℃~450℃下限氧热裂解制成。田间设置了20 t/hm2和40 t/hm2两个生物质炭施用水平。结果表明:①施用生物质炭在玉米拔节期抑制了植株生长,其株高、地上部生物量和叶片叶绿素含量均显著低于对照;在生育后期施用生物质炭20 t/hm2处理的玉米生物量、叶面积指数和叶绿素含量显著高于对照,40 t/hm2处理则没有显著性差异。②施用生物质炭显著影响土壤特性,在施用量为20 t/hm2和40 t/hm2时,土壤有机碳含量较对照分别提高34.79%和44.93%,土壤全氮含量在40 t/hm2水平下显著增加12.2%,同时还显著提高了土壤的pH和土壤含水量,显著降低土壤体积质量;③施用生物质炭玉米产量的提高范围为2.2%~4.8%,但不同施用量间差异不显著。本研究结果为生物质炭改良和培肥土壤、提高作物生产效率、促进土壤可持续利用及作物增产提供了一定的理论依据。     

高温胁迫影响玉米生长发育的生理机制研究进展

温度是影响玉米生长和发育最重要的生态因素之一。近年来,玉米生育期间高温天气发生频率增加、持续时间增长,对作物生长发育及产量的影响日趋严重,已经引起科研工作者的关注。研究高温胁迫对玉米生长发育及产量形成影响的生理生化机理并制定防御措施,对玉米高产稳产具有重要意义。本文综述高温胁迫对玉米根系、叶片、雌雄穗发育、子粒灌浆、抗氧化系统、内源激素含量及平衡等6个方面的影响,为深入了解高温胁迫限制玉米生长发育的机理、制定应对高温胁迫的预防措施提供参考。     

弱光胁迫影响玉米产量形成的生理机制及调控效应

在全球气候变化背景下,生育期内光照不足已成为制约玉米产量提高的主要因素之一,增加了全球粮食生产和营养安全的风险。本文从光合性能、养分吸收特性、籽粒形成与灌浆特性等方面系统总结了弱光胁迫影响玉米产量形成的生理机制。弱光降低了叶片捕光能力,基质和基粒类囊体结构解体,相关酶活性降低,光系统受到损伤,碳同化能力降低,进而抑制根系发育,影响根系形态和功能,不利于养分吸收和代谢。由于营养供应不足,雌、雄穗发育受阻,花粉和花丝的形态功能受到影响,导致小花受精率低,穗粒数降低。弱光条件下,胚乳细胞数量——“库”容量降低,胚乳传递细胞结构和功能受到影响,内源激素平衡被打破,蔗糖-淀粉代谢相关酶活性下降,茎节维管束数目和面积减少,物质转运和转化能力降低,导致淀粉充实状态差,粒重降低。因此,为缓解弱光胁迫对玉米产量形成的影响,亟须创建系统评估耐阴品种的指标,利用现代育种技术加快培育出高光效耐阴新品种,采取增施氮肥、去除顶部叶、喷施生长调节剂和叶面肥等栽培措施提高产量。未来研究需要注重根冠协调,深入探讨弱光胁迫的作用机理,为玉米抗逆增产关键技术的创建提供理论依据。     

叶面喷施甜菜碱对不同播期夏玉米产量形成及抗氧化能力的调控

为探究叶面喷施甜菜碱对夏玉米产量形成及抗氧化能力的调控作用,于2019—2020年在山东农业大学试验农场进行试验,选用京农科728 (Jingnongke 728, JNK)和登海618 (Denghai 618, DH)作为试验材料,设6月5日(early sowing date, E)、6月15日(normal sowing date, N)和6月25日(late sowing date, L) 3个播期,拔节期(V6)和大喇叭口期(V12)两次叶面喷施10 mmol L–1甜菜碱(leaf-spraying glycine betaine, GB)、等量清水(control check, CK)两种处理方式。结果表明,与喷施清水相比,JNK和DH喷施甜菜碱后的产量增幅分别为3.05%～12.81%和2.08%～7.83%。较对照处理,2019年,JNK品种3个播期(E、N和L)甜菜碱处理的总小花数,分别增加5.09%、4.70%和2.27%,DH品种变化不显著; 2020年DH品种分别增加8.28%、3.95%和4.81%, JNK品种变化不显著; 2个品种2年穗粒数的增幅为0....