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...

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

为进一步探索适宜黄淮海区域砂姜黑土小麦玉米轮作区玉米高效、可持续生产适宜机械耕作措施,自2010年开展定位机械耕作试验,在秸秆全量还田条件下分别设置7个冬小麦-夏玉米年内轮耕处理:旋耕-免耕(对照)、免耕-免耕、深松-免耕、深耕-免耕、旋耕-隔年旋耕、深松-隔年深松、深耕-隔年深耕,于2012,2013年分别取样对夏玉米氮素积累、转运和干物质积累进行比较分析。结果表明,玉米成熟期地上部氮素积累量2年均为旋耕-隔年旋耕处理值最高,分别比对照(旋耕-免耕)增加14. 57%(2012年)和30. 95%(2013年),且差异显著,其他处理与对照间差异均不显著。灌浆期地上部氮素积累量连续2年均为对照、免耕-免耕和深耕-免耕处理较低,灌浆期间地上部氮素积累量连续2年均为对照、免耕-免耕和深耕-免耕处理较低,地上部干物重2年均为对照最低,显著低于深松-免耕、旋耕-隔年旋耕(2012年)和深松-隔年深松(2013年)处理。各处理籽粒产量与对照相比差异不显著,但2012年深松-免耕处理产量最高,显著高于深耕-免耕和深耕-隔年深耕处理。因此,建议黄淮海区域砂姜黑土农田小麦季和玉米季以旋耕和深松为主进行周年内或年际间轮耕,促进玉米植株氮素积累尤其是灌浆期间,促进干物质生产。

【目的】改善土壤耕作方式和氮肥施用技术是进一步提高玉米产量和氮肥利用效率的重要措施。本研究拟通过分析浅旋、免耕和条带深松3种耕作方式下缓释肥和常规施肥对夏玉米干物质积累、转运及光合特性的影响,阐明其产量及氮肥效率差异形成的生理过程。【方法】试验于2013—2014年在河南新乡进行。采用裂区设计,耕作方式为主区,设浅旋耕作(rotary tillage,R),免耕直播(no-tillage,N)和条带深松(sub-soiling,S)3种耕作方式;肥料类型为副区,设缓释肥(slow release fert

为明确种植密度和施氮量对超高产夏玉米干物质积累和产量形成的影响，以夏玉米品种农单９０２为研究材料，于２０１３年在河北省藁城市进行了密度（设５．２５万，６．００万，６．７５万，７．５０万，８．２５万株／ｈｍ～２共５个水平）和施氮量（３００，３７５，４５０ ｋｇ／ｈｍ～２共３个水平）的二因素裂区试验。结果表明，密度和施氮量对干物质积累量和产量性状的互作效应不显著。同一施氮量下，随密度增加，干物质积累量和每公顷穗数逐渐增加，但收获指数、穗粒数、千粒质量逐渐减小，吐丝后干物质积累量、吐丝后干物质贡献率及产量则先增加后减少。密度对果穗秃尖长、穗粒数的影响最大，对穗行数的影响最小。同一密度下，随施氮量增加．．．

【目的】探究基于有效积温的不同供氮水平夏玉米干物质和氮素积累动态预测模型及其特征参数，以期为利用有效积温预测夏玉米干物质和氮素积累提供理论依据。【方法】在河北廊坊进行两年大田试验（2019—2020年），以郑单958为试验材料，利用归一化法，通过模型筛选拟合不同供氮水平夏玉米干物质和氮素积累基于播种后有效积温的归一化Gompertz模型，并利用增长速率曲线及其特征参数定量分析夏玉米干物质和氮素积累特征。【结果】（1）在本试验条件下，当磷钾肥适量时，随施氮量的增加夏玉米最大干物质和氮素积累量持续增加。（2）以有效积温为自变量建立的夏玉米干物质和氮素积累量的归一化Gompertz模型具有较好的生物学意义，方程的决定系数分别为0.9962—0.9988和0.9887—0.9922。利用第2年数据进行模型验证，模拟值和实测值的相关系数分别0.9933—0.9959和0.9830—0.9923，标准化的均方根误差分别为6.64%—16.86%和7.31%—12.68%，预测效果达到良好水平。（3）不同供氮水平夏玉米干物质和氮素积累的增长速率均表现为“单峰曲线”，其变化与供氮水平关系密切，在处理间表现为：适量施肥条件下，增长速率曲线呈现上升快下降也快的特点，减肥处理增长速率曲线呈现上升慢下降也慢的特点。（4）夏玉米播种后干物质和氮素积累快增期有效积温范围分别为709.35—1 722.54℃·d和482.50—1 507.61℃·d，氮素积累达最大速率所需有效积温为995.05℃·d，小于干物质积累达最大速率对积温的需求（1 215.94℃·d）。供氮水平明显影响夏玉米干物质和氮素积累进入快增期、缓增期、达到最大增长速率所需积温，同时还影响最大增长速率和快增期平均增长速率；与不施氮肥处理相比，适量氮肥处理夏玉米进入各关键期所需有效积温明显减少，关键期增长速率明显增加。【结论】归一化Gompertz模型不仅能够很好地模拟和预测不同供氮水平夏玉米干物质和氮素积累随有效积温的动态变化，还明确了有效积温与干物质和氮素积累的定量化关系。基于有效积温的Gompertz模型可以用来预测作物长势和最佳施肥时期，具有较强的应用价值。

【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。

【目的】针对当前夏玉米生产中灌溉水资源不足和施氮过量的问题,本研究拟通过分析比较节水减氮模式与常规水氮模式对夏玉米生长和产量的调控效应,为开发夏玉米水肥减量增效的生产模式提供依据。【方法】于2018—2019年在陕西杨凌开展水氮二因素田间试验。灌溉设常规灌溉(800 m~3·hm~(-2))、减量灌溉(400 m~3·hm~(-2))和不灌溉(0)3个处理;施氮设常规施氮(300 kg N·hm~(-2))、减施25%(225 kg N·hm~(-2))、减施50%(150 kg N·hm~(-2))、减施75%(75 kg N·hm~(-2))和不施氮肥(0)5个处理,分析夏玉米产量、光合特性以及干物质(氮素)积累和转运特性。【结果】(1)减量灌溉、减氮25%的节水减氮模式较常规水氮模式对产量及产量构成因素无显著影响。(2)与常规水氮模式相比,减量灌溉、减氮25%对夏玉米叶面积指数(LAI)无显著影响,也能加快花前LAI上升速度且花后LAI下降缓慢;显著提高抽雄期穗位叶净光合速率10.0%,维持植株花后较高的穗位叶净光合速率,保证干物质生产。(3)减量灌溉和减氮25%较常规水氮模式对成熟期干物质积累量无显著影响,但干物质最大增长速率显著提高6.3%,最大增长速率出现日期显著提前0.8 d。(4)与常规水氮模式相比,减量灌溉、减氮25%处理花前干物质转运量、转运率和花前转运量对籽粒贡献率分别显著提高36.4%、40.1%和28.6%;花前氮素转运量、转运率以及转运量对籽粒的贡献率分别显著提高30.3%、22.0%和42.1%。花后干物质、氮素积累量以及对籽粒的贡献率在2种水肥模式下无差异。【结论】施氮225 kg·hm~(-2)、灌溉400 m~3·hm~(-2)的节水减氮模式能有效协调干物质和氮素的积累和转运,提高成熟期籽粒同化物分配比例,实现关中平原夏玉米节水减肥增效的生产目标。

针对我国华北地区夏玉米生产中所面临的氮素污染和秸秆资源严重浪费等问题,中国农业大学和德国霍恩海姆大学(HohenheimUniversityofGermany)自1999以来开展了中德国际合作项目"华北平原作物高产高生产力条件下环境可承受的持续农业研究"。研究表明:在同一时期,优化施肥、秸秆还田优化施肥与传统施肥夏玉米干物质积累量无显著性差异。拔节到吐丝,优化施肥的干物质日增长量和干物质积累量并不低于传统施肥,吐丝到灌浆,略低于传统施肥;秸秆还田优化施肥两阶段的干物质日增长量和干物质积累量最高。3处理间夏玉米产量无显著性差异。优化施肥和秸秆还田优化施肥条件下,氮肥当季利用率显著高于传统施肥。

[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。

为了研究高产玉米的物质积累和分配,选用先玉335高产玉米品种为试验材料,常规玉米种植为对照,研究了高产玉米各器官粗蛋白、籽粒粗淀粉等物质的动态变化以及成熟期生物产量分配。结果表明,与对照相比,高产玉米茎、叶中的干物质含量在8月中旬之前积累较快,之后逐渐向籽粒中转移,直到完熟期各器官干物质含量基本保持不变;在整个生长季,高产玉米籽粒淀粉含量高于对照,而粗蛋白含量则低于对照;从生物产量分配比例来看,高产玉米根、茎、叶、穗轴产量占整株生物产量的比例都低于对照。整体看来,高产玉米最适的收获时期是9月下旬的玉米蜡熟末期。

采用盆栽试验研究了水分胁迫和正常供水条件下,氮、钾和甜菜碱对2种不同基因型夏玉米(陕单9号和陕单911)各生育期干物质、籽粒产量及水分利用效率的影响,确定这些因子在增强作物抗旱性方面的功能。结果表明,水分胁迫条件下玉米干物质和籽粒产量明显降低,但各品种反应不同:陕单9号干物质和籽粒产量高,抗旱性强;陕单911相反。施用氮、钾和甜菜碱能不同程度提高玉米干物质和籽粒产量以及水分利用效率,减缓水分胁迫,提高程度与品种关系密切。施用氮肥后,在水分胁迫条件下陕单911干物质和籽粒产量显著增加,水分利用效率明显提高,2种氮肥用量有显著差异;陕单9号在低氮用量时增产,增加氮量并未进一步提高产量,低、高氮肥用...

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。

利用防雨旱棚,研究了水分胁迫下夏玉米根叶保护酶系活性变化及其对膜脂过氧化作用的影响。结果表明:在水分胁迫下,玉米根系、叶片保护酶系SOD、CAT、POD活性均在生长发育前中期显著升高而后期下降,根系SOD、CAT和POD活性小于叶片。膜脂过氧化产物MDA含量随水分胁迫程度加剧而增加,且根系MDA含量小于叶片MDA含量。研究还表明,在水分胁迫下,玉米根系保护酶活性及膜脂过氧化作用对水分胁迫的反应和叶片保护酶活性及膜脂过氧化作用对水分胁迫的反应呈正相关关系,且绝大多数的相关系数达显著或极显著水平。此外,叶片与根系中可溶性蛋白质含量降低。水分胁迫导致夏玉米果穗性状恶化,经济产量大幅下降。造成减产的主...