干旱对夏玉米籽粒充实和生理特性的影响及其外源亚精胺调控

为明确干旱胁迫影响灌浆期籽粒充实的生理机制,以及喷施外源亚精胺(Spd)缓解干旱胁迫的作用效果,本研究以强抗旱性玉米品种郑单958和弱抗旱性玉米品种蠡玉16为材料,利用具有遮雨棚的隔离池严格控制土壤水分条件,设置吐丝期土壤干旱胁迫和外源Spd喷施组合试验,分析外源Spd对干旱胁迫下玉米叶片抗氧化物酶活性、叶绿素荧光参数、灌浆期籽粒内源激素含量和籽粒充实的影响。结果表明,干旱胁迫显著降低了两品种穗位叶PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)和PSⅡ潜在活性(F_v/F_o),使丙二醛(MDA)积累量增加了16.95%~23.16%,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性降低了11.93%~26.69%。同时,干旱胁迫下籽粒中Spd和脱落酸(ABA)含量显著提高15.79%~22.28%,玉米素和玉米素核苷(Z+ZR)和吲哚乙酸(IAA)含量降低10.39%~13.30%,最终影响灌浆期籽粒充实,造成蠡玉16和郑单958的粒重分别降低36.33和24.03 mg。喷施外源Spd可缓解干旱对穗位叶F_v/F_m和F_v/F_o的影响,有助于弱化干旱对细胞膜的氧化损伤,提高灌浆期粒重5.60~11.74,蠡玉16和郑单958的最终粒重分别提高了11.74和9.11 mg,但外源Spd对籽粒中内源激素含量的影响不显著。此外,干旱胁迫下强抗旱性品种郑单958具有较高的F_v/F_m、F_v/F_o和抗氧化物酶活性,以及较低的MDA积累,而喷施外源Spd对弱抗旱性品种蠡玉16具有更强的调控效应,建议在生产中应用外源Spd时,应结合品种的抗旱特性选择合适的喷施时间以利于籽粒灌浆和产量形成。本研究为玉米抗旱栽培提供了理论依据和技术支持。     

短时水分胁迫对水稻叶片光合作用的影响

为揭示水分胁迫下水稻叶片光合特性下降的生理原因,以水培的水稻幼苗为材料,测定30%PEG-6000模拟水分胁迫150 min过程水稻叶片光合特性、荧光参数和光合机构关键酶活性的变化。结果表明:短时水分胁迫处理0~60 min气孔导度快速下降,胞间CO_2浓度、净光合速率、蒸腾速率和荧光参数均降低;60~120 min气孔导度缓慢下降,Ru BP羧化酶活性开始快速下降,胞间CO_2浓度开始上升,非光化学猝灭仍然是上升趋势,其它光合荧光参数持续降低。120 min后,非光化学猝灭出现下降趋势,Ru BP羧化酶活性和胞间CO_2浓度分别保持下降和上升趋势,其它光合荧光参数持续降低。短时胁迫处理结果暗示,光合作用0~60 min主要受气孔限制,60~120 min受气孔限制和非气孔限制共同作用,120 min后主要受非气孔限制。     

2001—2012年河南省夏玉米产量变化及生长季气象因子分析

为明确近年来河南省夏玉米产量变化及其与生长季（6—9月）灾害性天气发生规律的关系,统计了2001—2012年河南省农作物受灾面积,夏玉米总产、单产和种植面积,同时利用河南省不同纬度18个台站2001—2013年地面气候资料日值数据,分析了夏玉米生长季6—9月不同气象因子变化规律。结果表明,河南省近年来主要的灾害性天气为干旱、渍涝和风灾;玉米总产的增加主要在于近年来玉米种植面积的增加,单产水平一直处于5550 kg/hm²;玉米生长期,特别是灌浆期（8月）遭受阴雨寡照（低温）、高温干旱是造成玉米单产降低的主要原因之一;倒伏导致减产主要是在玉米灌浆中后期（8—9月）遇到大风灾害性天气。加强在玉米抵御自然灾害性天气能力方面的研究,是提高玉米单产和全面提升玉米生产能力的重要举措。     

籽粒机收玉米新品种郑单326的选育

目前生产上使用的玉米品种普遍具有生育期偏长、抗倒伏能力偏弱、机收籽粒含水量偏高、不易机械化收获等缺点.河南省农业科学院粮食作物研究所经过多年创新、改良,选育出高产、多抗、适宜机械化粒收的玉米新品种郑单326.郑单326于2020年通过国家农作物品种审定委员会审定,审定编号为国审玉20200269,适宜黄淮海夏玉米类型区...     

植物光合作用生物增效剂对夏玉米生长及产量品质的影响

为研究光合作用生物增效剂对夏玉米生长及产量品质的影响,探讨光合增效剂的最佳喷施浓度。以‘郑单958’为材料,连续2年试验,比较不同浓度光合增效剂对夏玉米生长及产量品质的影响。结果表明,喷施675 g/hm2植物光合作用生物增效剂增产最高,达10.85%。喷施植物光合作用生物增效剂能够提高穗粒数和千粒重,最高幅度达9.5%;能提高灌浆后期叶片SAPD值,增强叶片保绿性和光合能力,提高产量和改善品质。由此得出,光合增效剂在夏玉米上的最适喷施浓度为675 g/hm2。     

过量施氮条件下水稻氮素同化关键酶活性与叶色变化的关系

为明确过量施氮条件下水稻冠层叶色的变化动态及其内在生理机制,在水培条件下,整个生育期维持80mg/L氮素浓度,同步测定水稻地上部不同叶位叶片的SPAD值和氮代谢关键酶活性的变化。结果表明,在氮素过量条件下,顶一叶、顶二叶SPAD值与其当周谷氨酸合成酶活性均呈显著正相关,顶三叶、顶四叶SPAD值与其当周谷氨酰胺合成酶活性分别呈极显著、显著正相关。     

不同夏玉米品种产量和氮肥利用的水氮调控效应

研究不同水氮处理对20个夏玉米品种产量及其构成、干物质积累量、收获指数和氮肥农学利用效率的影响。结果表明,品种、灌水和氮肥对产量性状、干物质积累量、收获指数和氮肥农学利用效率均有显著影响,灌水对产量及其构成、收获指数和干物质积累量的影响大于品种和氮肥,氮肥对氮肥农学利用效率的影响最大。夏玉米品种在产量及其构成、干物质积累量、收获指数和氮肥农学利用效率方面均存在差异,氮肥农学利用效率在品种间的变异系数最大。灌水处理显著增加夏玉米产量、干物质积累量、收获指数和氮肥农学利用效率,氮肥施用显著提高夏玉米产量和干物质积累量,降低氮肥农学利用效率,不同处理间无显著差异。综合灌水和氮肥对夏玉米产量、干物质积累量、收获指数和氮肥农学利用效率的影响,在总施氮量为150 kg/hm2,分别在大喇叭口期和吐丝期按75 mm灌溉量进行灌溉可获得最佳产量和氮肥农学利用效率。     

脱落酸及其代谢抑制剂对玉米子粒灌浆和脱水特性的影响

以不同自然脱水速率类型玉米品种为材料,采用大喇叭口期外源喷施脱落酸(ABA)和代谢合成抑制剂,分析外源ABA及代谢抑制剂喷施对玉米产量及其构成因素、穗部性状、灌浆特征和子粒含水率等影响。结果表明,外源喷施ABA、ABA合成抑制剂和水通道抑制剂分别使玉米产量分别下降7.53%、0.37%和6.21%。喷施ABA、ABA合成抑制剂和水通道抑制剂分别增加玉米起始灌浆势25.00%、23.44%和1.56%;外源ABA使玉米最大灌浆速率出现的时间延后,最大灌浆速率降低,活跃灌浆期延长,最大灌浆速率出现时子粒质量下降。喷施ABA增加了玉米子粒含水率,ABA合成抑制剂和水通道抑制剂则降低子粒含水率。综上所述,外源ABA喷施延缓玉米子粒灌浆进程,阻碍子粒脱水;喷施ABA合成抑制剂和水通道抑制剂可加快灌浆期子粒脱水,利于实现子粒机械化收获。     

错株种植对密植夏玉米碳氮分配的影响

为探明错株种植方式对黄淮海地区密植夏玉米植株碳氮代谢的调控作用,以‘郑单958’为材料,设置6.75万（D₁）、8.25万（D₂）和9.00万株/hm²（D₃）3个密度水平,错株（S）和对株（CK）种植2种方式,测定植株氮素（N）和非结构性碳水化合物（NSC）的积累量、花前转运量、花前转运效率、花前转运对籽粒的贡献率、花后积累量以及收获指数。结果表明：1）增加种植密度可显著提高植株N和NSC的积累量、花前转运量和花后积累量,但降低了N和NSC转运效率及其对籽粒的贡献率（P<0.05）;过高密植水平（D₃）不利于籽粒中碳氮的积累和转运;其中,碳氮积累和转运量以D₂最高。2）错株种植（S）可显著增加夏玉米植株N和NSC的积累量,促进N和NSC花前的转运和花后的积累,并可显著提高花前N和NSC转运效率（P<0.05）。3）在各处理组合中,D₂S的N和NSC积累量、花前转运量和花后积累量均显著高于其他处理（P<0.05）,且D₂S的N和NSC转运效率及其对籽粒的贡献率与对照（D₁CK）相比并未显著下降。综上,黄淮海地区夏玉米在8.25万株/hm²密植（D₂）水平下采取错株（S）种植方式可显著提高整株的氮素和非结构性碳水化合物的积累,并促进其向籽粒的转运,获得较高的N、NSC收获指数和产量。     

不同夏玉米品种氮素积累利用的差异及其水氮调控效应

为探明不同夏玉米品种氮素积累利用的差异及其对水氮调控的响应特征,以黄淮海地区主栽11个夏玉米品种为材料,在大田条件下开展水氮处理[自然降雨(W0)和灌水处理(W1);不施氮(0 kg/hm~2 N,N0)、低氮水平(150 kg/hm~2 N,N1)和正常施氮(225 kg/hm~2 N,N2)]对不同夏玉米品种氮素积累、转运、吸收和利用的影响研究。结果表明,不同夏玉米品种在氮素积累、转运、吸收和利用方面均存在显著差异,其中氮肥利用效率的变异系数最大,为20.97%。以氮肥利用效率为依据进行聚类分析将11个夏玉米品种分为高(H)、中(M)、低(L)氮肥利用效率3类氮效型。水氮措施对夏玉米氮素积累和利用具有显著影响,且H型和M型品种较L型品种对水氮环境具有更强的稳定性。灌水和施氮均显著提高了3类夏玉米品种的植株氮素积累量,且L型品种对灌水处理的响应最大;H型和M型品种在W1N2处理下植株氮素积累量最高,而L型品种在W1N1处理下最高。灌水和施氮总体上增加了营养器官氮素转运量,但降低了氮素转运效率及其对籽粒的贡献率和氮素收获指数。水氮措施显著影响氮素吸收效率,且3类品种均以W1N1处理最高。因此,适当减少氮肥施用并配以合理的灌溉是提高夏玉米氮素吸收利用的有效途径。