【目的】高温是制约夏玉米高产稳产的重要气象因子之一，通过设置授粉期高温胁迫和雄穗变小处理，探明高温胁迫下雄穗大小对玉米产量形成的影响，为玉米抗逆栽培及耐高温育种提供参考。【方法】以2个玉米品种浚单20(XD20)和农华101(NH101)为试材，于2020—2021年玉米抽雄至散粉结束的10 d内采用人工模拟增温试验，同时，设置抽雄期雄穗变小处理（剪除60%雄穗分枝数），探究授粉期高温胁迫下雄穗大小对玉米干物质积累分配和产量形成的影响。【结果】2年结果表明，授粉期高温胁迫对玉米雄穗长度、分枝数、小穗数和雌雄开花动态影响较小，但导致玉米干物质积累能力及向穗部分配比例下降，影响雌穗生长发育，造成穗轴长度和穗轴粗显著降低，穗粒数显著减少，花后物质积累量及向籽粒分配比例下降，进而产量显著降低。高温胁迫后，NH101穗长的下降幅度小于XD20，但行粒数、穗粒数及花后物质积累向籽粒分配比例的下降幅度高于XD20，导致NH101产量降幅超过XD20,XD20和NH101产量降幅分别为12.32%和25.00%，可见XD20比NH101更耐高温。雄穗变小处理使XD20和NH101的雄穗分枝数和小穗数分别显著降低58.57%、42.91%和57.30%、41.34%，但对雌雄开花动态无显著影响。2个温度条件下，雄穗变小处理均能促进雌穗生长，增加穗粒数，促进花后物质向籽粒积累，进而提高产量，其中，高温条件下的XD20增产幅度最大。在常温条件下，与正常雄穗处理相比，雄穗变小处理下，XD20和NH101的产量分别平均增加2.76%和4.37%，而在高温条件下，分别增加12.47%和5.75%。【结论】授粉期高温胁迫对雄穗生长发育影响较小，但导致雌穗生长发育受到不可逆损伤，穗粒数减少，制约了花后光合同化物向籽粒分配，产量显著下降。高温条件下，适当减少雄穗分枝数可促进雌穗生长发育，增加穗粒数，促进花后物质向籽粒积累，提高产量，且大雄穗型品种浚单20增产幅度高于小雄穗型品种农华101。

采用盆栽方法,通过设置不同的水分处理,研究水分胁迫对夏玉米生长发育的影响。从根、茎秆、叶、叶鞘、雌穗等器官水平上考察水分胁迫对夏玉米物质积累、分配等的影响,以及不同水分处理下各器官对夏玉米干物质积累的贡献率。分析发现,不同水分条件下,叶片、茎秆和叶鞘三者是干物质积累的重要来源,在灌浆期以前,叶片是最主要的干物质积累器官。在灌浆前后期,叶片所占的比重分别为22%,21%;茎秆也是夏玉米干物质积累的来源之一,在抽雄初期,T3茎秆占总重的26%,在抽雄后期T4茎秆比重为30%。茎秆在吐丝期和灌浆后期的比重分别为24%和23%,而水分胁迫(T8)的叶鞘比重分别为21%和18%;在生殖生长阶段,植株对水...

为完善玉米/大豆间作的播期衔接技术,在西南地区寻求合适的玉米、大豆播期。试验在田间采用二因素裂区设计,以玉米/大豆间作模式下3个玉米播期:早播(A1:5月15日)、中播(A2:5月30日)、晚播(A3:6月14日)与3个大豆播期:早播(B1:5月30日)、中播(B2:6月14日)、晚播(B3:6月29日)为对象,研究不同玉米、大豆播期对大豆的干物质积累、器官分配比率及产量的影响。结果表明:大豆开花后作物生长率、单株干物质积累量、荚果分配率和产量均在玉米中播时最高,开花后作物生长率较玉米晚播时高出33.2%

[目的]本文旨在探明花铃期高温胁迫持续时间对海岛棉干物质积累分配与产量的影响,为海岛棉选育耐热品种及丰产栽培提供依据。[方法]以海岛棉品种‘新海43号’(XH 43)和‘新海49号’(XH 49)为材料,采用田间搭设塑料棚的方式进行高温胁迫处理,在花铃期高温胁迫3 d(H3)、6 d(H6)和9 d(H9),以大田自然状态为对照(CK),试验采用双因素随机区组设计,3次重复,研究高温胁迫对海岛棉各器官干物质积累、成铃率和产量构成因素的影响。[结果]花铃期不同时间高温胁迫降低了海岛棉地上部干物质量,各器官干物质量均降低。但在盛花后40 d,H6和H9处理茎秆和叶片干物质量显著高于对照;高温胁迫显著降低棉铃的干物质量,但延长了棉铃干物质积累的时间,XH 43和XH 49在高温胁迫后棉铃快速积累终止期分别延长5～14 d和1～10 d;不同时间高温胁迫使单株结铃数、单铃质量和衣分均有不同程度的降低,与对照相比,XH 43和XH 49籽棉产量分别下降11.4%～27.3%和12.0%～44.4%。花铃期高温胁迫显著降低了中部果枝的成铃率及双铃率,导致植株的单株结铃数显著降低,与对照相比,XH 43和XH 49单株结铃数分别减少21.6%～28.9%和16.6%～34.7%。而H6和H9处理使上部果枝的成铃率及双铃率显著增加,上部果枝铃数增加;高温胁迫后XH 49各器官干物质量及产量构成因素变化幅度均大于XH 43,表明高温胁迫对XH 49影响更大。[结论]花铃期短期高温胁迫限制了棉铃的生长发育,导致最终产量显著下降。但后期营养器官干物质量显著升高,促进生殖器官生长,从而补偿部分产量损失。

为了从干物质积累和产量方面研究高效实用的尿素施用方法,通过不同量的缓释尿素一次基施和普通尿素一次追施对玉米进行处理,研究其干物质积累、分配以及产量情况。结果表明:施氮增加了干物质最大积累速率,普通尿素一次追施的干物质最大积累速率大于缓释尿素一次基施。缓释尿素一次基施的碳转移量大于普通尿素一次追施,但光合碳量却小于普通尿素一次追施。缓释尿素一次基施和普通尿素一次追施处理均提高了玉米产量,其中普通尿素一次追施处理的籽粒产量显著大于缓释尿素一次基施处理。由于缓释尿素肥力释放平稳,一次基施使得干物质积累速率较小。虽然后期干物质向籽粒转移的量较大,但增产幅度较小。因此,玉米生产应注意后期氮素供应能力。

辽中和辽北地区是辽宁省主要玉米产区,土壤低钾是限制其玉米高产高效的主要因素之一,缺钾下植株表现出矮小纤弱,果穗小,籽粒不饱满等。本研究以耐低钾玉米自交系90-21-3和钾敏感自交系D937为试材,通过分析低钾胁迫下不同耐性玉米自交系的光合作用、干物质积累分配、钾钠钙养分积累分配和产量等差异,探讨土壤低钾胁迫对玉米生产力和养分积累分配的影响。结果表明,低钾胁迫降低了90-21-3和D937的光合作用,阻碍了物质的合成与积累。与钾敏感自交系D937相比,在低钾胁迫下耐低钾自交系90-21-3能够维持相对较高的

为明确适宜玉米花生间作下茬小麦稳产高效的氮肥运筹,在玉米花生间作前茬条件下,以冬小麦品种济麦22为研究材料,以传统施氮量(225. 0 kg/hm~2)为对照,分别设置不同增氮、减氮处理,系统研究了不同施氮量对玉米花生间作下茬小麦产量及产量结构、干物质积累分配及氮肥吸收利用效率的影响。结果表明,两增氮处理及减氮10%处理干物质积累总量、氮素积累总量、花前干物质转运量、花后干物质积累量及其籽粒产量与对照均无显著差异;减氮30%处理显著降低了间作茬小麦拔节后干物质积累总量、氮素积累总量、花后干物质积累量及籽粒产量;以传统施氮量为对照,增加或减少30%范围内,公顷穗数随氮肥减少而降低,且减氮10%处理的公顷穗数与对照无显著差异,均显著高于减氮20%以上处理,但施氮量的增减对穗粒数和千粒质量无显著影响;各减氮处理显著提高了玉米花生间作下茬小麦氮肥偏生产力。综上,该研究条件下,施氮量从225. 0 kg/hm~2减至202. 5 kg/hm~2对玉米花生间作下茬小麦干物质积累及产量形成无显著影响,但显著提高了其氮肥偏生产力。初步得出,该试验条件下,施氮量从225. 0 kg/hm~2减至202. 5 kg/hm~2更利于玉米花生间作下茬小麦的高效安全生产。

【目的】阐明籽粒建成期高温胁迫持续时间对糯玉米籽粒产量和淀粉品质的影响,为糯玉米品质调优提供支持。【方法】以苏玉糯5号和渝糯7号为材料,人工辅助授粉后利用智能温室进行高温(35℃)胁迫处理,胁迫时间分别为花后1—5 d、1—10 d和1—15 d(DAP),研究其对糯玉米籽粒产量,籽粒淀粉和蛋白质含量,淀粉理化指标(粒度大小和分布、链长分布、晶体结构、糊化特性、热力学特性)的影响。【结果】籽粒建成期高温胁迫显著减少每穗粒数和降低籽粒粒重,进而导致产量损失。与对照相比,1—5、1—10、1—15 DAP高温

【目的】研究灌浆初期高温胁迫对水稻籽粒活性氧积累及产量形成的影响,为耐热水稻种质资源的筛选和鉴定提供理论依据。【方法】以长江中下游地区普遍推广种植的8个水稻品种为材料,在灌浆初期进行高温胁迫(38℃/32℃,昼/夜),研究各水稻品种在灌浆初期高温胁迫下的ROS含量、抗氧化酶活性、淀粉合成相关酶活性、产量及其构成要素以及稻米品质的差异。【结果】与对照相比,灌浆初期高温胁迫导致水稻籽粒O_2~(-·)和H_2O_2含量及抗氧化酶活性显著增加。在不同水稻品种中,淀粉合成相关酶活性对灌浆初期高温胁迫的响应具有差异性。高温胁迫下,产量损失较大水稻品种的O_2~(-·)和H_2O_2含量增幅较大,淀粉合成酶活性受高温胁迫影响也较大。灌浆初期高温胁迫导致水稻结实率、千粒质量、收获指数和产量显著下降,其中黄华占和湘两优900的产量损失较小,在灌浆初期的耐热性较强;粤王丝苗、泰优390和湘两优2号的产量损失较大,在灌浆初期的耐热性弱。灌浆初期高温胁迫导致糙米率、精米率和淀粉含量显著下降,垩白粒率和垩白度增加。高温胁迫下,产量损失较大水稻品种的淀粉含量下降幅度较大,稻米品质受高温胁迫影响也较大。在高温胁迫下,水稻产量与ROS含量显著负相关,而与抗氧化酶活性显著正相关。产量、籽粒加工指标、淀粉含量和淀粉合成酶活性的抗逆系数与ROS含量的抗逆系数显著负相关,而与抗氧化酶活性的抗逆系数显著正相关。【结论】灌浆初期高温胁迫导致水稻籽粒ROS过量积累是降低淀粉合成酶活性和淀粉含量,进而导致产量和稻米外观加工品质下降的重要因素。ROS的增加量可作为灌浆初期水稻耐热性评价的参考指标。

为了探明氮、钾肥对辽东南地区玉米产量及生长特性的影响,以玉米杂交种丹玉801为材料,设置氮肥和钾肥二因素裂区试验,研究氮肥(N)、钾肥(K)及其交互作用(N×K)对玉米产量和干物质积累的影响,分析不同氮钾肥配施对玉米物质生产特性以及产量构成的影响,以期为辽东南地区玉米合理施肥提供理论依据与技术支撑。结果表明,在辽东南地区,氮钾肥的交互作用对玉米产量、千粒质量有极显著影响,对成熟期干物质积累量的影响显著,对穗数、穗粒数、穗长、穗粗、秃尖长、穗行数和行粒数的交互作用不显著;玉米产量和成熟期干物质积累量受氮肥、钾肥及其交互作用共同影响,N_(300)K_(120)、N_(180)K_(120)及N_(300)K_(60)产量分别为9 262,9 020,8 848 kg/hm~2,三者差异不显著,成熟期干物质积累量N_(300)K_(120)>N_(300)K_(60)(19 287 kg/hm~2>18 833 kg/hm~2),二者差异不显著;氮肥及氮钾互作对千粒质量的影响极显著,N_(300)K_(120)、N_(300)K_(60)和N_(180)K_(120)千粒质量分别为295,290,284 g,三者差异不显著;氮钾肥的交互作用集中在玉米生育后期,主要通过影响千粒质量来提高玉米产量。氮、钾肥对玉米植株的影响不是简单的加和作用,而是复杂的交互效应,因此,生产中要综合考虑氮、钾肥的交互作用对玉米产量的影响,因地制宜,做到科学施肥,合理配施,在增加玉米产量的同时,提高肥料利用率,为实现高产高效的现代农业奠定基础。结果可为辽东南地区玉米高产高效栽培技术提供理论依据。

为进一步推进玉米的减肥增效，以内蒙古西辽河平原主推玉米品种伟科７０２为供试材料，采用田间试验方法，在０，２１０，３００，３９０ ｋｇ／ｈｍ～２４个施氮水平下，研究春玉米干物质积累、转运和氮肥利用率的差异性，以期为该品种确定适宜的施氮水平提供理论参考。结果表明，吐丝期之前，干物质积累量随施氮水平的增加而提高；吐丝期之后干物质积累量施氮３００ ｋｇ／ｈｍ～２较施氮３９０ ｋｇ／ｈｍ～２更大，干物质积累的最大速率也出现在３００ ｋｇ／ｈｍ～２施氮水平。从完熟期物质积累的构成来看，茎和苞叶以施氮３９０ ｋｇ／ｈｍ～２处理最大，而穗轴和籽粒则以施氮３００ ｋｇ／ｈｍ～２最大。随施氮水平的提高，同化物转运．．．

为了探讨盐胁迫对寒地粳稻籽粒淀粉合成积累的影响,进一步丰富寒地粳稻耐盐研究的生理基础。通过盆栽试验,以耐盐性不同的2个寒地粳稻品种供试材料研究不同浓度盐胁迫下寒地粳稻籽粒淀粉合成关键酶活性变化规律及其与淀粉含量间的关系,揭示寒地粳稻籽粒淀粉合成代谢对盐胁迫的响应机制,研究盐胁迫对寒地粳稻产量及产量构成因素的影响,明确盐胁迫下寒地粳稻产量形成机制。结果表明,与对照相比,盐胁迫下寒地粳稻籽粒可溶性淀粉合成酶(SSS)、ADPG焦磷酸化酶、淀粉分支酶(Q酶)活性降低,籽粒总淀粉、支链淀粉含量下降,而直链淀粉含量升高。同时,随着盐浓度的升高,产量构成因素各指标逐渐下降,盐胁迫主要影响牡丹江30的穗粒数及结实率从而影响产量,影响龙稻5有效穗数及结实率。当土壤含盐量大于0. 075%时,理论产量受到较大影响。就品种而言,与牡丹江30相比,由于盐胁迫下耐盐性品种龙稻5具有相对较高的淀粉合成酶活性,使其籽粒淀粉及其组分含量较高,有利于籽粒干物质积累,确保其产量在盐胁迫下仍能维持在相对较高的水平。因此,籽粒淀粉合成关键酶活性是不同耐盐性品种响应盐胁迫的差异产物,其活性变化规律及高低可作为耐盐性鉴定的指标。

为明晰缓释氮肥不同施用量下玉米光合日变化特征及生长发育规律，利用光响应曲线拟合，以期为农牧交错区春玉米丰产栽培和氮肥高效利用提供理论依据。以广德5号为研究对象，在2018年长期定位试验基础上，于2019,2020年分别测定分析了玉米抽雄—吐丝期穗位叶在N 0(N0,CK),120(N8),180(N12),240 (N16),300(N20),360(N24) kg/hm~2 6个氮肥梯度下的SPAD值、胞间二氧化碳浓度、气孔导度、净光合速率、蒸腾速率日变化、光响应曲线及干物质积累规律。2 a结果表明，随着氮肥施用量的增加，玉米穗位叶SPAD值和净光合速率、蒸腾速率、气孔导度日变化呈先增加后降低的趋势，均以N16处理最高，且胞间二氧化碳浓度最低。净光合速率、蒸腾速率、气孔导度日变化均呈单峰曲线变化趋势。光响应曲线拟合分析得出，N16处理的最大净光合速率最高，2019,2020年N16处理分别比N0、N8、N12、N20、N24处理提高37.48%,29.51%,31.85%,18.17%,37.32%和80.04%,59.73%,50.30%,6.42%,62.51%。全株干物质及穗部干物质积累与最大净光合速率、SPAD值呈极显著正相关。综合分析得出，内蒙古西部地区最适宜的氮肥施用量为240 kg/hm~2。

为探明同步授粉(SP)与自然授粉(NP)玉米果穗不同部位籽粒生育特性,以‘郑单958’为材料,设置5和11株/m~2 2个种植密度处理,比较2种授粉方式对玉米穗粒数的影响以及授粉前子房与授粉后籽粒的早期发育动态变化。结果表明:2个密度处理下同步授粉的玉米穗粒数分别较自然授粉2017年提高1.1%和30.0%,2018年提高1.4%和26.2%。自然授粉果穗顶部子房重和籽粒重在整个早期发育过程中均显著低于果穗底部,而同步授粉处理在吐丝至授粉前,顶部和底部子房重量差异随着授粉时间的延长而逐渐减小,使得授粉当天的二者重量差异不显著。同步授粉显著提高授粉后15 d果穗的生长速率。可见,低密度(5株/m~2)条件下同步授粉对玉米穗粒数影响不显著,但在高密度(11株/m~2)条件下使玉米的穗粒数与果穗生长速率显著提高,这可能是由于同步授粉导致果穗顶部与底部子房与籽粒生长差异变小,同化物向"库"端分配增强有关。

【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。