在盆栽试验条件下,研究了丁二酸浸种对玉米根系生长和生理特性的影响。结果表明,适宜浓度的丁二酸浸种可明显促进玉米根系生长,增加根系生物量,改善根部性状;明显抑制根系膜脂过氧化作用,增强根系中SOD活性,降低MDA含量。丁二酸适宜浸种浓度为200～400 mg/L。

在盆栽条件下,研究了丁二酸浸种对玉米叶片光合色素含量及其相关酶活性的影响。结果表明,丁二酸不同浓度提高了玉米叶片中叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量及Chla/Chlb值;增强了硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)的活性,而降低了丙二醛(MDA)含量。在所有处理中以T3(300mg/L)效应最为显著。

为了探明γ-氨基丁酸(GABA)对糯玉米产量形成影响及其光合生理,指导糯玉米产量提高的化控技术应用。以糯玉米品种粤彩糯2号(V1)、京科糯928(V2)和粤白甜糯7号(V3)为材料,以根灌清水(CK)为对照,研究了孕穗期根施GABA处理(RS)对糯玉米产量和光合生理的影响。与CK相比,RS处理提高了供试糯玉米品种的净穗产量(1.62%～4.97%),降低了供试糯玉米品种的苞叶产量(16.52%～23.09%),其中粤白甜糯7号的净穗产量提高和苞叶产量减低均达显著水平。RS一定程度提高了灌浆期和成熟期的净光合速率和蒸腾速率,提高成熟期叶片老化指数;提高穗长、行粒数、总粒数;促使抽穗期、散粉期和叶丝期提前了1～2 d。RS处理显著提高了成熟期功能叶CAT活性,显著降低了功能叶的MDA含量。净穗产量与鲜苞产量、鲜苞穗叶比、穗长、穗行数、总粒数和灌浆期叶片老化指数呈显著正相关关系(P<0.05)。孕穗期根施GABA处理可以通过调控糯玉米品种的光合生理、产量构成因子和鲜苞的苞叶占比等影响糯玉米品种的净穗产量提高。

为明确玉米根系在土壤中的生长特性,通过根箱试验,利用WinRhizo根系分析软件,分析不同氮肥运筹、不同株型品种对玉米根系生长及分布的影响。研究结果表明,玉米根系由直径为≤1mm、直径在1~2mm以及直径>2mm的根群组成。在盆栽条件下,玉米根系直径≤1mm的根群的长度、面积及体积分别占总根系80%、50%及20%以上,是根系吸收水肥的主要区域。不同氮肥运筹对玉米根系具有不同的影响。重基肥处理增加根系生物总量,并且增加根系分枝的数量,以及直径≤1mm的不定根系的各项几何参数,有利于提高水肥摄取效率。反之,适当少量施入基肥,则显著增加直径为2mm以上的不定根的数量、长度、面积及体积等相关生物量,...

采用砂基培养的方法 ,研究了水杨酸浸种对水分胁迫下玉米幼苗叶片膜保护酶、光合速率和水分代谢等指标的影响。结果表明 ,与对照相比 ,水杨酸浸种预处理使水分胁迫下的玉米幼苗叶片超氧化物歧化酶 (SOD)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶 (APX)活性极显著升高 ,超氧阴离子自由基 (O-·2 )产生速率极显著下降 ,脂质过氧化作用减弱。水杨酸浸种提高了水分胁迫下玉米幼苗叶片蛋白质和叶缘素含量及叶绿素a/b值 ,增强了光合速率 ,同时也增强了叶片保水力和干重含水量 ,改善了植株体内的水分代谢。因此 ,水杨酸浸种可减轻水分胁迫对玉米幼苗的伤害。

【目的】腐殖酸的结构复杂,功能多样,研究腐殖酸对玉米根系生长的直接和间接效应,揭示腐殖酸对玉米根系调控的机制,可为腐殖酸肥料增效剂的进一步开发与应用提供理论支撑。【方法】以郑单958作为供试玉米品种,采用霍格兰营养液培养玉米育苗,将玉米根系分根设计,处理分别为CK-左对照侧(CK-C1)、CK-右对照侧(CK-C2)、HA-未施侧(HA-C)、HA-施用侧(HA-T)、OHA3-未施侧(OHA3-C)、OHA3-施用侧(OHA3-T)、OHA6-未施侧(OHA6-C)和OHA6-施用侧(OHA6-T)8个处理。研究其对玉米生物量、根系活力、根系形态以及不同器官主要化学组分的影响。【结果】(1)分根单侧施用腐殖酸显著增加玉米施用侧和未施侧的根鲜重,与对照相比,施用侧提高21.9%—78.6%,未施侧提高27.9%—49.3%;(2)添加腐殖酸显著增加玉米施用侧和未施侧的根系活力和TTC还原总量。与对照相比,OHA6-施用侧处理的玉米根系活力和根系TTC还原总量提高幅度最大,分别提高76.9%和216.9%,HA-施用侧和OHA3-施用侧处理与对照相比,玉米根系活力分别提高59.8%和35.1%, OHA6-未施侧、HA-未施侧和OHA3-未施侧处理与对照相比,玉米根系活力分别提高62.2%、53.6%和25.5%;(3)添加腐殖酸处理显著增加玉米未施侧和施用侧的根体积、根表面积、根平均直径、根长度和根数量;(4)分根单侧施用腐殖酸可有效增加玉米根系酯类化合物、蛋白质类物质、氨基酸类物质、核酸纤维素和多糖的含量,腐殖酸处理的施用侧较未施侧相比,更有利于玉米根系碳水化合物的积累,而腐殖酸处理下的未施侧更有利于玉米根系核酸的积累。各腐殖酸处理的玉米施用侧和未施侧地上部碳水化合物的含量明显高于空白处理。【结论】分根单侧施用腐殖酸可增加玉米根鲜重、根干重、根系活力和根系TTC还原总量,且腐殖酸施用侧的作用效果优于未施侧,单侧施用腐殖酸处理的整株根系生长也优于两侧均未施腐殖酸的对照处理。因此,腐殖酸对玉米根系生长既存在直接效应又存在间接效应,且直接效应大于间接效应。

在不供应和补充供应水、氮条件下 ,研究了限制根系生长空间对玉米根系生理特性、植株养分吸收及产量的影响。结果表明 ,限制根系生长空间虽严重影响了根系自身发育 ,降低了根系吸收总面积和TTC还原量 ,但却增加了根系的活跃吸收面积、比吸收表面、比活跃吸收表面 ,并提高了根系的TTC还原强度。这说明在限制根系生长的逆境条件下 ,作物并不是被动地忍受逆境的胁迫 ,而是主动地调节生理代谢过程 ,增强对水分和养分的吸收能力 ,从而减缓逆境的伤害。水、氮供应促进根系生长 ,增加根系吸收面积和活力 ,促进了根系对养分的吸收 ,从而提高了玉米产量 ,并减轻了因限制根系生长所引起的不良影响。

【目的】研究根系生长空间对玉米植株生长、养分吸收及产量的影响。【方法】采用根箱限根的方法,使玉米根系生长空间分别为25,50,75和100 L/株。分别在玉米大喇叭口期和吐丝期取样,测定其生长和养分吸收状况,在生理成熟时测定产量及其构成因素。【结果】与无限制根系生长空间(100 L/株)处理相比,限制根区体积在生殖生长阶段(大喇叭口期-吐丝期)使玉米地上部和根系干质量显著降低(P<0.05),在营养生长阶段(出苗-大喇叭口期)使玉米地上部干质量显著降低(P<0.05);在营养生长和生殖生长阶段,使玉米植株氮浓度、含氮量和含磷量及氮养分比吸收率显著下降(P<0.05),但对磷养分比吸收率没有显著...

利用同位素示踪法研究了根系导入生长素和玉米素对玉米籽粒形成期和灌浆期光合产物输出及分配的影响。结果表明 ,根源的生长素和玉米素显著促进光合产物从饲喂功能叶向外的输出 ,提高光合产物向产量器官的分配率 ,减少了光合产物在茎节的分配率 ,提高了库器官可溶性总糖的含量

【目的】垄植沟灌技术在西北内陆地区应用广泛,但往往施氮方式单一,在大田常规沟灌条件下,研究不同施氮方式对春玉米根系生长及产量和氮素利用效率的影响,揭示不同施氮方式下根系的生长分布及产量和氮素利用规律,探求西北内陆干旱、半干旱地区沟灌条件下合理施氮方法。【方法】以金穗4号春玉米为供试材料,连续两年在大田条件下,采用垄植沟灌技术,设均匀沟氮(CN,即两侧沟同时均匀施氮)、交替施氮(AN,即两侧沟交替施氮)和固定施氮(FN,即始终给一侧沟施氮)3种处理。各处理施氮量均为200 kgN·hm-2,氮肥选用尿素,分3次开沟施入,基施50%,大喇叭口期和抽雄期各追肥25%;磷肥选用过磷酸钙,作为底肥开沟前...

【目的】东北地区春旱频发严重影响玉米出苗与苗期生长,明确水分、氮素对玉米苗期生长和根系发育的影响及其耦合效应,可为东北春玉米水、氮调控措施的优化提供依据。【方法】2016—2017连续2年设置水分、氮素两因素盆栽试验,土壤相对含水量设4个水平,分别为重度干旱(W0,30%)、适度干旱(W1,50%)、水分适宜(W2,70%)和水分过量(W3,90%);施氮量设3个水平,分别为不施氮(N0,0)、低氮(N1,0.12 g N·kg-1土)和高氮(N2,0.24 g N·kg-1土)。【结果】水分、氮素均显著影响玉米苗期的植株生长、根系发育、氮素吸收与利用,且两因素对植株干重、根系形态、吸氮量和氮肥利用率交互作用显著。土壤水分亏缺或过量均抑制了植株生长、干物质累积、根系发育和氮素吸收。W0处理的负面影响最为严重,其地上部干重、根系干重和植株吸氮量与W2处理相比分别降低55.5%、60.1%和47.4%,氮肥利用率下降6.4个百分点,根长和根表面积分别减少58.2%和59.5%。施氮显著促进玉米苗期植株生长与氮素吸收,降低根冠比,且不同水分条件下氮肥效应及对根系发育的影响存在明显差异。水分适宜条件下施氮促进根系生长,显著增加根长、根表面积和根体积,植株干重和吸氮量增幅最高。干旱胁迫条件下施氮抑制了根系发育,显著降低根长和根表面积,氮肥效应偏低。水分过量条件下施氮改善根系生长,但施氮效应仍低于W2处理。各水分条件下,N1处理的根长和根表面积均高于N2处理,而体积接近或更小,说明低氮增加了细根的比例。水分、氮素不仅显著影响根系形态,也导致根系空间分布出现明显差异。干旱胁迫促进根系下扎,增加深层土壤的根长分布,W0和W1处理0—12 cm土层根长比例相比W2处理分别下降11.0和8.3个百分点,而24—36 cm土层分别提高9.5和6.9个百分点。与干旱胁迫相反,水分过量趋向于增加根系在表层土壤的聚集。施氮显著促进表层土壤的根系分布,N1和N2处理0—12 cm土层根长比例相比N0处理分别增加16.3和13.7个百分点,而24—36 cm土层分别下降11.5和12.5个百分点。所有水-氮处理中,W1N1处理根系的空间分布最为均衡。【结论】水分、氮素对玉米苗期生长和根系发育有显著的耦合效应,适宜的水、氮措施可优化根系形态与空间分布,增加植株干重和氮素吸收利用。春玉米生产中建议降低氮肥基施用量以发挥水氮耦合效应,促进根系下扎和细根增殖,提高植株耐旱性和氮肥利用率。

为了评估生物炭在玉米生产上的应用潜力与价值，探究生物炭对玉米根系生长、氮素吸收及产量的影响。采用田间试验，设置单施氮肥处理（Ｎ）和生物炭与氮肥配施处理（ＮＳ），以不施氮肥不施生物炭处理为对照（ＣＫ），分析施炭条件下，土壤理化性质，玉米根系生长、氮素吸收及产量的变化规律。结果表明：生物炭与氮肥配施显著降低土壤的容重，增加土壤的全氮和有机碳含量，促进灌浆期根系对氮素的吸收和籽粒氮素的积累；增加玉米灌浆期的总根长、根表面积及根系活跃吸收面积；与单施氮肥相比，生物炭与氮肥配施显著增加玉米的百粒重６．０３％，提高玉米产量９．０６％。相关分析表明，施用生物炭对玉米根系特征有显著正效应，从而促进根系对氮素的．．．

【目的】近年来全球太阳辐射不断下降已经成为作物生产的一个限制性因素,弱光成为影响夏玉米生长发育和产量形成的重要非生物逆境之一。本研究旨在探讨花粒期不同光照强度对夏玉米根系生长和产量的影响。【方法】2012—2014年,大田条件下选用玉米品种登海605(DH605)为试验材料,种植密度为67 500株/hm2,设计花粒期遮阴(S)和花粒期增光(L)两个试验处理,遮光度为60%,阴雨天气下增光的光照强度可达到8×104—10×104 lx,以自然光照作为对照(CK),研究夏玉米根系生理特性、叶片光合性能、干物

尿囊素(All)溶液浸种对玉米生长影响的研究结果表明,All浓度为10~-4～10~-8mol/L时,能提高玉米种子活力和萌发系数,有利于玉米壮苗早发;能促进根系生长,提高根系活力,增强根系对养分的吸收能力;增大穗部叶面积,叶绿素含量和光合速度,有利于于物质的累积和产量的提高.

【目的】全球季节性高温、干旱已经成为影响作物生长发育和产量形成的主要限制性因素,本研究通过人工模拟阶段高温干旱气候特征,旨在探究夏玉米花期高温、干旱以及高温干旱复合胁迫对其雄穗发育、生理特征及产量形成的影响。【方法】连续2年利用人工智能温室,采用盆栽试验,以郑单958(ZD958)和华农138(HN138)为试验材料,设置对照(CK)、高温胁迫(T)、干旱胁迫(D)和高温干旱复合胁迫(TD)4个处理,研究了夏玉米雄穗形态、花药、花粉结构、花粉活力及雄穗抗氧化指标和产量对花期高温、干旱的响应特征。【结果】2年结果表明,高温、干旱及复合胁迫使玉米雄穗分枝数、主轴小花数和分枝小花密度显著减少,T处理3个参数分别平均比CK减少17.31%、15.70%、13.56%,D和TD处理分别比CK减少33.85%、24.87%、27.08%和45.59%、32.02%、26.00%,干旱及复合胁迫使玉米雄穗主轴比CK平均显著缩短23.64%和27.51%。花期高温、干旱胁迫均导致花药皱缩变形,绒毡层细胞结构松散,花粉粒表面凸起,复合胁迫加剧了花药皱缩变形,绒毡层细胞裂解,药隔维管束变细减少,花粉粒网纹状凸起更为明显,萌发孔内陷。高温、干旱及复合胁迫显著降低雄穗日散粉量,T、D和TD处理日散粉量分别比CK平均减少22.18%、54.75%和67.28%,且使最大散粉量日期提前;T、D和TD处理高活力花粉所占比例显著低于CK,且两两间差异达显著水平。T处理雄穗SOD、POD酶活性升高,较CK平均提高21.91%、32.50%,D和TD处理较CK平均增加24.95%(SOD)、53.37%(POD)和17.12%(SOD)、67.24%(POD),峰值均与CK有极显著差异;T、D和TD处理下雄穗MDA含量较CK平均增加44.18%、64.24%和79.12%,■含量较CK平均增加22.55%、51.65%和72.29%,处理间峰值差异达显著水平。高温、干旱及复合胁迫导致玉米产量和行粒数大幅度降低,T、D和TD产量比CK平均降低18.05%、34.58%、46.24%,行粒数比CK平均减少24.58%、41.80%和52.99%。胁迫处理下,2个品种以HN138雄穗分枝数、主轴小花数和分枝小花密度下降幅度大于ZD958,且HN138的高活力花粉占比和散粉量比ZD958分别减少27.00%和17.28%;HN138花药和花粉结构畸变程度超过ZD958,其抗氧化酶活性升高幅度小于ZD958,但MDA和■含量比ZD958高13.07%和20.29%,2个品种以HN138对高温、干旱及复合胁迫响应更为敏感。【结论】玉米花期高温、干旱及复合胁迫显著抑制雄穗生长发育,导致花药和花粉形态结构畸变,抗氧化酶活性降低,散粉量显著减少,导致穗粒数减少,最终导致产量下降;且高温干旱复合胁迫对玉米雄穗的影响大于干旱胁迫大于高温胁迫,不同类型品种对高温、干旱的响应程度不同。