【目的】本试验采用叶龄和器官间的同伸关系,探究叶龄模式诊断法的适用性,以期为建立云南不同总叶片数玉米品种的叶龄模式提供基础参数,为探索出能精确指导云南玉米高产栽培实践的技术体系提供理论依据。【方法】2014-2015年在昆明设置2个重复试验,从云南省玉米生产上大面积推广的玉米品种中选择3个不同总叶数的品种云瑞999、云瑞88、云瑞10号,对叶片进行标记,逐叶龄(每一片展开叶)取样10株观察记录节根发生台数,逐叶龄测量各个节间的长度,在解剖镜下逐叶龄剥查雄穗和雌穗的穗分化情况。【结果】果穗分化的起始叶龄,18叶品种为第6叶展开,19叶品种为第7叶展开,21叶品种为第8叶展开。第1毛叶展开,第1节间开始伸长可作为雄穗开始分化,果穗分化前兆的诊断指标。果穗着生叶展开时,所有品种的穗分化进程都处于雌蕊发育期;总叶片数相同的品种,果穗分化经历的叶龄数是一致的;节间中第7、第8两个节间的长度最长,符合了参试品种中果穗大部分着生于这两个节位上(倒7叶和倒6叶)的事实;当第1毛叶展开时,必然有一台次生根发生。【结论】第1毛叶展开期是一个具有综合诊断意义的重要诊断指标。果穗着生叶可见期(小喇叭口期),果穗进入小穗分化期,是促花的关键时期。果穗着生叶展开期(大喇叭口期),具有重要的诊断意义。

【目的】探讨利用图像技术实现玉米叶部病害自动识别的方法。【方法】根据玉米叶部病害特点,综合应用阈值法、区域标记方法与Freeman链码法,对玉米叶部病害图片进行图像分割、统计病斑个数、去除冗余斑点、计算病斑形状特征,最后根据二叉检索法推断病害。【结果】研究提取了五种玉米叶部主要病斑的识别特征,确定了诊断流程,并开发了识别系统。经检验,该系统对玉米叶部的锈病斑、弯孢菌病斑、灰斑、褐斑、小斑等五种主要病害的诊断准确率达80%以上。【结论】研究结果表明,用图像技术进行玉米叶部病害诊断是可行的,本研究开发的诊断系统为玉米病害自动识别与诊断奠定了基础。

在田间试验中,用反射仪—硝酸根试纸法田间现场速测作物汁液硝酸根含量水平,研究作物最佳测试部位,土壤硝酸根含量、施氮量、食部硝酸盐含量和产量的关系,用于氮素营养诊断推荐追肥,减少氮肥用量,可以最大限度地控制过量化肥对作物和环境的污染。在云南省保山市隆阳区道街乡等高村亚热带干热河谷缓坡耕地设置了玉米精准施肥试验。通过对玉米不同施氮量的田间试验和硝酸盐含量的测试,研究了玉米某一时期特定部位的硝酸根含量与土壤硝酸根含量、施氮量、作物食部硝酸根含量和产量的关系,确定了玉米施肥诊断时期、诊断部位、采样时间、诊断临界值及其对应的追肥量。为当地高产玉米种植,减少化肥对土地资源的破坏提供了科学依据。

【目的】叶面积密度(leaf area density,LAD)反映作物在垂直方向上体积内叶面积总量的差异,体现作物冠层内叶面积随着高度变化的分布状况。本文旨在探索玉米叶面积密度对于倒伏胁迫强度的表征能力及其光谱响应规律。【方法】以抽雄期倒伏夏玉米为研究对象,获取倒伏后玉米多期LAD及冠层光谱数据,对倒伏玉米冠层光谱进行一阶微分和小波变换处理,根据LAD与冠层光谱一阶微分及小波分解系数的相关性分析,筛选LAD敏感波段和最佳小波分解尺度,采用偏最小二乘法构建倒伏玉米LAD光谱诊断模型,并利用实测样本验证模型精度。【结果】玉米LAD随着倒伏胁迫程度的增强而增大,LAD可有效表征玉米倒伏胁迫强度及其自身恢复能力;玉米倒伏后冠层结构发生较大变化,倒伏玉米冠层光谱反射率较正常玉米整体增高,近红外波段的增幅相比可见光波段更高,倒伏强度越强则光谱反射率越高;LAD敏感波段主要分布在蓝光波段354—442、472—495 nm和红光波段649—829 nm以及近红外波段903—1 195 nm和1 564—1 581 nm;同一阶微分处理相比,基于连续小波变换的玉米倒伏LAD诊断模型的验证R~2提高6.08%—9.11%,RMSE降低23.08%—31.63%;小波分解尺度对LAD诊断精度有一定的影响,中低尺度模型精度优于高尺度模型,其中第5尺度构建的模型对LAD的拟合效果最优(R~2=0.898,RMSE=1.016)。【结论】利用连续小波变换技术对玉米冠层高光谱解析,可有效诊断倒伏胁迫下的玉米叶面积密度,可以为玉米倒伏胁迫灾情遥感监测提供必要的先验知识。

灰斑病是云南省玉米叶部病害之一,严重地制约着玉米产量。通过田间定点系统调查和人工接种鉴定,证明云南省玉米灰斑病的始发期为6月上旬至7月下旬,在玉米抽雄吐丝至成熟期的8月中旬至9月下旬迅速暴发流行。同一品种随着海拔增高病情加重,特别是在海拔1800 m以上,产量损失最大。海拔1500～1800 m区域次之,海拔1500 m以下区域发病较轻。病原菌主要以分生孢子在地表的病残体上越冬。抗病品种少,中抗以上品种仅15.78%。日平均气温在20℃以上,相对湿度80%以上,有利于病害的发生。提早播期有减轻病害的作用。

为解决因植保人员短缺而使玉米病虫草害不能及时得到诊断与防治,导致玉米生产减产乃至绝产的问题,本研究基于不同发病部位的病症及虫害、草害的图像知识和文本知识,采用二叉树检索算法,设计开发了玉米病虫害诊断专家系统。实际应用结果表明:系统可实现对病虫草害图像、文本和图像推理规则等知识的管理及病虫草害智能推理诊断等功能;可实现对虫害草害实现指认式诊断、解释推理过程和推理结论。通过该系统推出的玉米病虫害诊断结论,农户可针对病虫草害种类及危害程度及时防治病虫害,减少玉米生产损失。

为探讨对玉米氮素营养状况进行分子诊断的可行性,以大面积推广的玉米(Zea mays)杂交种郑单958为材料,用cDNA-SRAP标记的方法研究了玉米幼苗在不同氮素水平下基因表达的差异,对其中的一些差异表达片段进行了克隆和测序,并通过Real-time PCR鉴定了克隆的差异表达片段的真实性。结果表明:不同的SRAP标记引物对扩增效率不同,玉米基因表达受到氮素水平的严格调控,cDNA-SRAP标记的方法与Real-time PCR检测到的基因表达情况基本一致,基因差异表达片段N1、N9、N20、N30可作为玉米缺氮的分子诊断的候选靶标。因此cDNA-SRAP标记可以用来研究植物营养状况的分子诊断...

采用田间小区试验研究了"3414"配方肥和其他营养调控措施对玉米农艺性状、产量、收益、品质和土壤养分含量的影响。结果表明,配方肥+Mn是最佳处理,其产量、净收益均是所有处理中最高的,其次为配方肥+B处理,第三为配方肥处理。配方肥、配方肥+Mn和有机肥+配方肥3个处理的品质稍好于其他处理。配方肥+有机肥可使土壤养分含量得到改善。因此,在B和Mn含量较低的试验区中,配方肥+B或配方肥+Mn处理可使玉米得到优质高产。

利用灰色关联度分析方法,对云南省中北部玉米杂交种区域试验参试组合的产量和产量构成因素进行分析。结果表明:玉米杂交种产量与产量构成因素的关联度大小顺序为:穗粗>穗行数>单株有效穗数>株高>千粒重>穗位高>空杆率>出籽率>穗长>行粒数>生育期。

【目的】研究控释尿素对云南旱区玉米产量和氮肥利用率的影响,为该地区玉米生产中氮肥的合理施用提供科学依据。【方法】2011-2012年,在云南省玉米主产旱区采用田间试验,以不施用氮肥为对照(CK),研究单独施用100%,75%,50%控释尿素(CU)和普通尿素(U),普通尿素分批施用,以及普通尿素与控释尿素共同施用对玉米产量、农艺性状和氮肥利用率的影响。【结果】不同施肥处理对收获期玉米农艺性状的影响有差异,2年试验中均以CK玉米的农艺性状最差;2011年单独施用100%控释尿素处理(CU100%)和40%普通尿素+60%控释尿素作基肥共同施用处理(U40%+CU60%)玉米的农艺性状较优,201...

通过对云南省384组玉米试验结果分析,建立玉米土壤养分丰缺指标并测算玉米肥料利用率。结果表明,以极低、低、中、高、较高5级划分标准,玉米氮地力养分丰缺指标为250 mg/kg;磷地力养分丰缺指标为50 mg/kg;钾地力养分丰缺指标为300 mg/kg。与第2次土壤普查相比,玉米土壤碱解氮含量中高水平增加30～100 mg/kg;有效磷含量基本不变;速效钾含量中低水平下降10～20 mg/kg,高水平增加100 mg/kg。玉米氮肥利用率18.8%,...

【目的】探究不同水平氮磷配施对夏玉米地上部生物量和氮素浓度的影响,构建临界氮浓度稀释曲线模型,并基于氮营养指数模型诊断和评价玉米在不同氮磷互作条件下的氮素营养状况,可为夏玉米氮磷肥合理施用提供理论依据。【方法】以玉米品种郑单958和豫玉22为试验材料,在陕西关中平原设置田间定位氮磷配施试验,设氮肥(N)用量0、75、150、225、300 kg·hm~(-2)(分别用N0、N1、N2、N3和N4表示);磷肥(P_2O_5)用量0、60、120、180 kg·hm~(-2)(分别用P0、P1、P2和P3表示),于2019—2020年在夏玉米拔节期、抽雄期、灌浆期和成熟期进行取样,分析不同水平氮磷配施对玉米地上部生物量累积、氮浓度动态变化和产量的影响,构建并验证临界氮浓度稀释曲线模型。【结果】氮磷配施能显著提高夏玉米地上部生物量、植株氮浓度及籽粒产量,在同一施磷水平下,随施氮水平的提高,夏玉米各生育时期地上部生物量和籽粒产量呈增加趋势,植株氮浓度随生育进程推进和地上部生物量积累的增加而降低,氮浓度和地上部生物量之间符合幂指数关系。同时,施磷能促进植株氮素吸收和地上部生物量积累,在相同施氮条件下,施磷各处理总体表现为P2>P3≈P1>P0,说明施磷可以提高植株氮容纳能力,减缓氮浓度下降速率。根据地上部生物量(DM)与其氮浓度变化关系构建不同施磷水平下夏玉米临界氮浓度(N_c)变化曲线(P0,N_c=27.98DM~(-0.249);P1,N_c=29.77DM~(-0.182);P2,N_c=30.81DM~(-0.138);P3,N_c=30.06DM~(-0.187)),模型拟合的植株氮浓度和实际氮浓度线性相关,稀释曲线模型的n-RMSE值分别为10.23%、6.67%、6.95%和7.19%,有很好的稳定性。基于临界氮浓度稀释曲线计算氮营养指数(NNI),同一施磷水平下玉米各生育时期NNI随氮肥用量的增加而增大,NNI与相对地上部生物量(RDW)和相对产量(RY)均呈极显著相关。【结论】基于临界氮浓度稀释曲线模型的氮营养指数对夏玉米适宜氮磷配施量的诊断结果为N2—N3、P1—P2处理为最佳条件,结合施氮量与产量的拟合方程,推荐关中平原夏玉米施氮量为187.5—205.7 kg·hm~(-2)、施磷量为60—120 kg·hm~(-2)。

采用2套Ht单基因鉴别品种,对2007-2009年采自云南省13个地区的81份玉米大斑病菌菌株进行了生理小种鉴定,利用分子标记技术对菌株交配型进行了分析。结果表明,云南省玉米大斑病菌生理小种和交配型组成复杂,81个菌株可分为0、1、2、3、12、23、2N、3N、12N、23N和123N等11个小种类型,其中能克服鉴别寄主上所有显性抗病基因的123N小种占22.2%,为优势小种;依据分子标记,81个菌株可分成A、a、Aa 3种交配型菌株及中性菌株,分别占49.4%、12.3%、29.6%和8.6%。此外,在同一区域内存在多个生理小种和不同的交配型菌株。

基于云南省29个典型气象站1953年-2011年的气象资料和16个州(市)1979年-2011年的玉米生产资料,分析云南省夏玉米生长季4个时间尺度的干旱风险时空变化特征,计算其标准化降水蒸散指数(Standardized Precipitation Evapotranspiration Index,SPEI),并验证了其与玉米减产率的正相关性。结果表明,SPEI能够较好地反映云南省历史干旱变化的时空特征和夏玉米的产量变化情况:①随着时间尺度的增加,SPEI值变化幅度减小,干旱频率降低、持续时间增长。3个月尺度的SPEI-3和6个月尺度的SPEI-6可体现干湿季节变化,12个月尺度的SPEI-1...