灌溉量对玉米生育后期脱水阶段子粒水分的影响

以玉米品种先玉335、九圣禾2468为试验材料,测定不同灌溉量处理的玉米生理成熟至田间收获期间子粒含水率的变化。结果表明,生育期等量灌溉和分配灌溉量试验,在9.0×10~4株/hm^2、12.0×10~4株/hm^2种植密度下,灌溉量增加使子粒含水量呈增加趋势,且脱水速率减慢。灌溉量从3 600 m^3/hm^2增至7 200 m^3/hm^2,子粒含水率分别增加0.94~2.87个百分点,差异达显著水平。灌溉量与种植密度双因素辅助试验,在种植密度6.0×10~4株/hm^2至13.5×10~4株/hm^2时,灌溉量从3 000 m^3/hm^2增至6 000 m^3/hm^2,子粒含水率分别增加1.60~5.00个百分点;在灌溉量3 000 m^3/hm^2和6 000 m^3/hm^2条件下,种植密度从6.0×10~4株/hm^2增至13.5×10~4株/hm^2,子粒含水率有差异,无明显增加或降低趋势;4 500 m3/hm^2灌溉量下各种植密度处理间的子粒含水率未表现出显著差异。     

基于高斯函数的春玉米叶片功能期模型构建与应用

叶片功能期是影响光合生产能力的关键因素,冠层叶片功能期的量化评估对玉米植株生长和产量形成具有重要意义。本研究于2015—2017年在中国农业科学院作物科学研究所吉林公主岭试验站进行,定株观测先玉335和郑单958两个品种各个叶位叶片展开时间和衰老时间,基于2015年和2016年试验数据,以高斯函数(y =a+b×e-(x-c)^2/2d^2)模拟玉米各叶位叶片功能期的动态变化,并用2017年数据验证,在此基础上进一步明确了模型特征参数的生理学意义,简化了叶片功能期模型构建的方法。研究条件下利用高斯函数构建的玉米叶片功能期模型年际间稳定性好、品种间区分度大。进一步解析利用一阶导(功能期最大值)、二阶导(功能期变化速率最大的点)、三阶导(功能期开始快速增大的点)等于零取整后的叶位并配合最顶部叶位(n)和基部第1叶这5个转折叶位叶片功能期构建的模型拟合度良好,极大地简化了该模型参数拟合的数据需求,并探讨了利用该模型函数对玉米叶片功能分组的可能性。本研究为玉米生产能力的量化分析提供了思路和方法,对各类玉米生长模型的完善和其他相关研究也有借鉴意义。     

玉米品种更替过程中品种群体整齐度的变化

选用1950~2010年具有代表性的11个品种,设置4个种植密度,测定株高、穗位高、果穗长、穗粗、穗行数、行粒数指标的整齐度。结果表明,随着品种的更替,株高、穗位高、穗长、穗粗、穗行数、行粒数的整齐度明显提高,株高整齐度的提升最为突出。随着种植密度的提高,玉米的群体整齐度下降,现代品种对增密响应更加明显;同等密度条件下,现代品种的群体整齐度均高于早期品种。相关分析表明,玉米产量与株高、穗位高、穗长、穗粗、穗行数、行粒数性状的整齐度具有明显正相关关系。玉米产量提升过程与品种的群体整齐度同步,株高、穗位高整齐度是最为直观的评价指标,通过品种改良和种植技术的改进提高群体的整齐度是进一步提升产量的技术途径之一。     

去苞叶对玉米子粒脱水过程的影响

为明确苞叶层数对玉米子粒脱水过程的影响,2015-2016年以郑单958和先玉335为试验材料,设置乳熟期（授粉后25~26d）不同程度去苞叶处理,分析苞叶层数对子粒含水率的影响。结果显示：（1）去除1层、2层和3层苞叶后,子粒含水率与同一时期不去苞叶对照差异不显著;去除4~6层苞叶后,子粒脱水过程受到不同程度的影响;去除全部苞叶后,子粒含水率在测定期间始终显著低于对照处理,2个品种表现一致。（2）去除全部苞叶后,郑单958和先玉335百粒干重显著下降,降幅为9.77%~13.29%和15.40%~16.37%,而其他去苞叶处理的百粒干重与对照无显著差异。     

黄淮海夏玉米品种脱水类型与机械粒收时间的确立

黄淮海一年两熟模式下玉米成熟和熟后籽粒脱水的热量资源紧缺, 是制约机械粒收在该区域发展的关键因素。本文尝试建立黄淮海一年两熟制地区玉米机械粒收适宜品种筛选和以授粉至生理成熟积温和生理成熟期籽粒含水率为指标, 运用双向平均法将参试品种划分为晚熟高含水率(I)、早熟高含水率(II)、早熟低含水率(III)和晚熟低含水率(IV)4种类型。基于玉米生长进程及籽粒含水率动态测试, 估算不同品种播种至适宜机械粒收含水率(28%、25%)所需活动积温, 以黄淮海区夏玉米常年播种日期为起点, 结合历史气象资料的累积计算, 利用地统计分析技术明确不同类型品种适宜机械粒收的时空分布规律, 建立适宜机械粒收时期的预测方法, 为机械粒收在黄淮海区域推广提供指导。选择27个主推品种, 播种至籽粒含水率下降到28%、25%所需要积温分别为, 类型I 2982°C d、3118°C d, 类型II 2770°C d、2873°C d, 类型III 2729°C d、2845°C d, 类型IV 2860°C d、2980°C d。类型III品种降至28%、25%含水率时间分别较类型II品种早2~3 d、约2 d, 较类型IV品种早7~9 d、7~10 d, 较类型I品种早13~17 d、16~17 d。各类型品种籽粒由28%含水率降至25%水平, 所需时间约6~8 d。在当前玉米种植模式及下茬小麦适期播种条件下, 黄淮海南部的豫南、皖北地区, 各类玉米品种均能满足籽粒脱水至适宜机械粒收含水率的要求, 而在黄淮海北部、关中西部以及山东半岛地区, 现有品种很难降至适宜含水率, 需通过选择早熟和籽粒脱水快的适宜品种加以实现。本研究建立的以积温预测籽粒含水率动态变化及其适宜机械粒收时间的预测方法, 为各地合理配置玉米粒收品种、确定适宜机械粒收时间提供了可行的技术方法。     

玉米籽粒乳线比例变化与灌浆和干燥过程的关系

为明确玉米乳线比例与籽粒含水率、籽粒灌浆进程的关系,为玉米田间收获期决策提供指标依据。本研究于2017年至2018年在宁夏回族自治区银川市永宁县对共计9种春播玉米品种开展观测调查。连续采集吐丝后20～80d内的果穗中部横切面图像,测定果穗中部籽粒含水率和百粒干重。利用基于图像辅助的玉米籽粒乳线比例测定工具,获取不同时期、品种果穗籽粒的乳线比例信息。回归分析结果显示,在品种和年际间,乳线比例、籽粒含水率以及灌浆进程的变化略有差异,但规律一致。玉米乳线比例与籽粒含水率呈极显著的线性关系,回归方程为y=–0.2572x+52.482;玉米乳线比例与籽粒灌浆进程的关系符合极显著的Richards曲线关系,回归方程为y=99.65/[1+exp(2.45–0.07x)](1∕3.70)。籽粒乳线比例的变化与一定范围内的籽粒含水率和灌浆进程密切相关,可以作为不同类型玉米收获期的田间评价指标之一。     

辽河流域玉米籽粒脱水特点及适宜收获期分析

辽河流域处于中国东北春玉米区南部,积温资源相对丰富,在该区域推广玉米机械粒收技术具有较好的热量资源基础,但区域内玉米收获时籽粒含水率偏高,机械粒收的破碎率、损失率偏高等质量问题突出。分析区域内主推品种的籽粒脱水特征、基于热量资源条件确定机械粒收的适宜时间,是解决上述问题的合理途径。2017年选择该区域主推的29个不同熟期玉米品种,在开鲁县和铁岭县开展了籽粒脱水动态观测试验。结合流域内常年春玉米播种日期、不同品种生长发育及籽粒脱水积温需求、历史气象数据等分析结果,建立不同品种在辽河流域适宜机械粒收时期的预测方法。结果显示, Logistic Power模型可以很好地模拟春玉米籽粒含水率变化过程。不同品种籽粒实收含水率与模拟含水率间存在极显著的线性关系,决定系数R2为0.916 (n=45),均方根误差RMSE为1.217。研究建立的不同品种籽粒含水率模型具有极佳的区域适用性,以2017年国审的4个宜机收品种及流域内2个主栽品种研究,明确了不同品种适宜机械粒收时期的分布规律。国审品种中,德育919和京农科728自播种至籽粒含水率降至25%活动积温需求低于3200°C d,在辽河流域大部地区可于9月中下旬达到高质量机械粒收的籽粒含水率要求。泽玉8911和吉单66积温需求低于3400°C d,可于10月上中旬在流域内实现机械粒收,较上述德育919和京农科728晚10～20d。而当地主栽的辽单575和京科968脱水至适宜籽粒含水率的积温需求较泽玉8911和吉单66多200°Cd,无法在当地常规收获期实现高质量的机械粒收。本研究检验了基于LogisticPower模型的籽粒含水率预测模型在区域分析应用中的精度。通过比较国审宜机收品种与当地主栽品种的籽粒含水率变化、成熟和脱水的积温需求以及适宜机械粒收日期的空间分布规律,更新现有品种有助于在辽河流域实现常规收获期内的高质量机械粒收。     

种植密度和灌溉量对西辽河平原春玉米产量及水分利用效率的影响

在内蒙古通辽市辽河镇浅埋滴灌水肥一体化条件下,以DK159为研究对象,设置6.0万株/hm²(D1,CK,农民常规种植密度)和9.0万株/hm²(D2)两种种植密度处理和45 mm(I₄₅)、90 mm(I₉₀)、180 mm(I₁₈₀)、270 mm(I₂₇₀)、360 mm(I₃₆₀)、450 mm(I₄₅₀,CK,农民常规灌溉量)6个灌溉量水平,研究种植密度和灌溉量对玉米产量和水分利用效率(WUE)的影响。结果表明,9.0万株/hm²密度下在360 mm的灌溉量下获得最高产量和较高的WUE;6.0万株/hm²密度下在270 mm的灌溉量下获得最高产量和较高WUE。与传统生产方式(D1-I₄₅₀处理)相比,D1-I₂₇₀处理的产量无显著降低,灌溉量降低40.0%,蒸散量减少19.7%,WUE提高25.1%;D2-I     

玉米果穗不同部位子粒水分动态差异研究

为明确玉米果穗不同部位子粒含水率和脱水速率的动态变化差异,在春玉米区宁夏银川和夏玉米区河南新乡采用8个不同熟期和脱水速率的品种,将玉米果穗垂直等分为5个部位,定期测定不同部位子粒含水率,计算子粒脱水速率。结果表明,玉米生长中后期,果穗上部子粒含水率低于中下部子粒含水率,生理成熟前各部位子粒含水率的差值低于生理成熟后。参试品种生理成熟前20 d时不同部位子粒含水率极差低于3%,成熟期的极差值变幅为0.6%～5.2%,生理成熟后极差最大值可达6.2%。同一果穗自上而下子粒的脱水速率逐渐降低,品种之间有明显差异,先玉335、迪卡517和迪卡519果穗不同部位子粒脱水速率差异较大。果穗中部子粒脱水速率和平均脱水速率与不同部位子粒含水率的极差值呈负相关。     

北海道大麻哈鱼河川群体的遗传结构

以大麻哈鱼的异柠檬酸脱氢酶(1DH)、乳酸脱氢酶(LDH)、苹果酸脱氢酶(MDH)、磷酸葡萄糖变位酶(PGM)、天门冬氨酸酶·转氨酶(AAT)的同工酶遗传变异分析,就清楚了大麻哈鱼河川群体的遗传分布。采用同工酶遗传因子作为标志就能解析其群体遗传的结构。以日本东北地区为中心的大麻哈鱼21条河川群体为研究对象,采用异柠檬酸脱氢酶