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。     

不同磷肥处理对夏玉米干物质积累量及磷素吸收量的影响

以黄淮海地区主要推广玉米品种郑单958、浚单20、蠡玉16、桥玉8号、伟科702、郑黄糯2号为供试材料,在标准大田条件下设置5个不同磷肥处理水平:分别为P0(施磷量0 kg/hm~2)、P2(施磷量30 kg/hm~2)、P4(施磷量60 kg/hm~2)、P6(施磷量90 kg/hm~2)、P8(施磷量120 kg/hm~2),研究不同磷肥处理条件下6个玉米品种地上部干物质积累量、根部干物质积累量、根冠比、地上部及根部磷素积累量、产量构成因素之间的差异,以期解释磷肥施用量对黄淮海地区不同玉米品种生长发育的影响,揭示不同夏玉米品种磷素积累的差异,从而为该地区磷素高效利用提供理论依据。结果表明,郑单958、桥玉8号、伟科702、郑黄糯2号乳熟期地上部干物质积累量在P6处理水平下高于P8处理水平,本试验中施磷量为90 kg/hm~2时最有利于这4个玉米品种地上部干物质积累,过量施肥反而达不到增产的效果。郑单958、浚单20、蠡玉16、伟科702乳熟期P6处理水平下根部干物质积累量高于P8处理水平。郑单958和浚单20苗期、拔节期和抽雄吐丝期的根冠比均高于灌浆初期、乳熟期和蜡熟期。除浚单20外,其余5个玉米品种穗长随着磷肥施用量的增加整体增加,且在P6处理水平下达到最高值,P8处理水平下有所降低。不同磷肥处理水平下玉米根部磷素积累量整体高于不施磷肥处理。施磷量与玉米地上部磷素积累的关系和施磷量与玉米根部磷素积累关系相似。     

干旱胁迫对夏玉米不同品种茎杆力学特性的影响

为研究干旱胁迫对夏玉米不同品种茎杆力学特性的影响,从茎杆力学特性角度探讨夏玉米品种的抗旱能力,以8个河南省主栽夏玉米品种为材料,比较干旱胁迫对茎杆抗折力、压碎强度、穿刺强度等抗倒力学指标的影响。结果表明,茎杆抗倒力学特性受干旱胁迫影响显著,平均下降15%~30%;受旱胁迫后,各品种茎杆抗折力、压碎强度、穿刺强度平均下降了26.1%、18.9%和16.8%;品种间差异明显,‘洛玉8号’、‘郑单958’降幅较小,而‘蠡玉16’、‘中科4号’降幅较大。研究结果表明‘洛玉8号’和‘郑单958’抗旱能力较强,而‘中科4号’和‘蠡玉16’抗旱能力较弱。     

不同种植密度对夏玉米‘郑单1002’抗倒性及机收籽粒性能的影响

为明确国审玉米品种‘郑单1002’在黄淮海区域的适宜种植密度以及种植密度与抗倒伏及机收指标的关系。采用大田不同密度单因素随机区组试验设计,分析玉米产量性状、抗倒伏能力以及机收指标。结果表明,种植密度75000 株/hm2条件下产量水平最高(11211.52 kg/hm2),随着密度增加,倒伏发生率增加,各节间长呈增加趋势,第3、4 及穗下节间长增加明显,高密度（97500 株/hm2）较低密度（60000 株/hm2）分别增加了27.67%、18.29%、4.36%,差异均达到显著水平。基部第3 节间和穗下节间抗倒伏能力随种植密度增加呈下降趋势。基部第3 节间抗折力、压碎强度下降幅度大于穗下节间,高密度（97500 株/hm2）较低密度（60000 株/hm2）抗折力分别减少了52.50%、32.34%,压碎强度分别减少了56.26%、17.73%。机收籽粒落穗率、落籽率和籽粒破损率均呈上升趋势。从产量、倒伏率和机收指标分析结果来看,‘郑单1002’玉米品种在黄淮海区域适宜密度为67500~75000株/hm2。