高温胁迫对玉米杂交种及其亲本自交系光合特性、保护酶活性和产量的影响

研究并明确高温胁迫对玉米杂交种及其亲本自交系叶片光合性能、产量性状等的影响,以期为耐高温玉米品种选育和推广提供理论依据。以‘京农科728’‘MC812’‘先玉335’和‘郑单958’及其亲本自交系为试验材料,于花期前后(大喇叭口期—吐丝后7 d)对其进行高温胁迫(高温胁迫15 d)处理,研究高温胁迫对不同基因型玉米杂交种及其亲本自交系叶绿素相对含量、光合特性、最大光化学效率(F_(v)/F_(m))、保护酶活性、产量及其产量构成要素的影响。结果表明:1)与大田对照相比,花期前后高温胁迫下不同杂交种及其亲本自交系的叶绿素相对含量、净光合速率、气孔导度和F_(v)/F_(m)均呈降低趋势,杂交种以‘京农科728’降幅最小,亲本自交系以‘京2416’降幅最小。胞间CO_(2)浓度和蒸腾速率则均呈升高趋势,杂交种以‘京农科728’增幅最小,亲本自交系以‘京2416’增幅最小。2)花期前后高温胁迫导致玉米杂交种及其亲本自交系的穗位叶磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPCase)、核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶(RuBPCase)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性呈降低趋势。3)花期前后高温胁迫降低了玉米杂交种及其亲本自交系的穗行数和行粒数,进而导致产量下降,杂交种‘京农科728’‘MC812’‘先玉335’和‘郑单958’产量分别降低3.18%、5.00%、50.61%和9.50%;亲本自交系中,‘京2416’的穗行数、行粒数和产量降幅最小,而‘PH6WC’产量降幅最大。由此可见,花期前后高温胁迫下‘京农科728’‘MC812’及其父本自交‘京2416’具有较高的叶绿素相对含量、光合能力和保护酶活性,产量受高温影响较小,具有较好的耐热性。

不同玉米杂交种及其亲本自交系耐热性的差异比较

【目的】近年来,我国黄淮海夏玉米区高温热害不利天气频发重发,已成为威胁玉米生产的重要不利因素。研究并明确高温胁迫对不同基因型玉米品种雌雄穗及产量的影响,为耐高温玉米品种培育和选择提供参考。【方法】以郑单958(郑58×昌7-2)、先玉335(PH6WC×PH4CV)、京农科728(京MC01×京2416)和MC812(京B547×京2416)及其亲本自交系为供试材料,花期前后(大喇叭口期-吐丝后7 d)进行高温胁迫处理,研究高温胁迫对不同基因型玉米杂交种及其亲本自交系雌雄穗生长发育、散粉吐丝间隔(ASI)、花粉活性、产量及其构成要素的影响。【结果】(1)花期前后高温胁迫导致参试玉米品种及其亲本自交系的穗粒数减少,进而产量降低,且不同品种和自交系对高温胁迫的响应存在显著差异。与对照相比,高温胁迫下,郑单958、先玉335、京农科728和MC812的穗粒数降幅分别为22.28%、46.79%、6.13%和8.11%,产量降幅分别为9.50%、50.61%、3.18%和5.00%,其中,京农科728和MC812减产不显著,而郑单958和先玉335显著减产;亲本自交系中,京2416的穗行数、行粒数和产量降幅最小且不显著,而PH6WC均显著降低且降幅最大。(2)高温胁迫下,参试品种及其亲本自交系的雄穗分支总数、雄穗长度、总散粉量和花粉活性降低,散粉持续期缩短,ASI延长。与对照相比,高温胁迫下,ASI延长1.6 d。雄穗长度降幅表现为郑单958>先玉335>MC812>京农科728。郑单958雄穗长度降幅最大,但雄穗分支数多,花粉量最大;先玉335雄穗分支少,雄穗长度降幅大,花粉量最少且活性最低;京2416总散粉量大且花粉活力强,降幅最小(仅为4.50%和3.98%)。【结论】花期前后高温胁迫对参试玉米品种的籽粒产量和花粉活性等影响较大,京农科728和MC812的产量和花粉活性降幅显著低于先玉335和郑单958,耐热性较好。通过比较参试玉米杂交种亲本自交系的耐热性,父本自交系的耐热性要好于母本自交系。其中,京2416的雄穗分支和长度降幅小,花粉量大,花粉活性高,且花丝茸毛多,捕获花粉能力强,单穗产量高,ASI小,耐热性最好。因此,在耐高温玉米品种选育过程中,要重视和加大对耐热种质(如京2416等)的利用与改良创新,组配选育耐高温玉米新品种。

我国玉米超高产研究现状与展望

玉米作为我国种植面积最大、总产最高的第一大粮食作物,对我国粮食安全、饲料保障都至关重要。在耕地资源日趋紧张的形势下,未来我国粮食扩大面积的空间有限,产能提升主要依靠单产提高。2023年中央一号文件明确提出要全力抓好粮食生产,开展吨粮田建设,实施玉米单产提升工程。玉米超高产是优良品种、生产条件和栽培管理技术等最高水平的体现,本文全面综述了我国玉米超高产研究的政策支持、高产纪录现状、超高产田的分布及气象特点、高产创建的技术要点。在此基础上,从增加科研投入加强新品种选育、加强栽培技术集成进行示范推广、加强农田基础设施建设等方面提出了我国玉米大面积高产创建的建议。

种植密度对夏播玉米茎秆质量和根系表型性状的影响

以京农科728等24个我国玉米生产大面积推广种植品种为研究材料,设置6.0(D1)和9.0(D2)万株/hm^(2)共两个种植密度处理,研究并明确不同种植密度条件下参试品种的茎秆力学和根系性状差异,为耐密高产品种选择和育种提供参考和指导。结果表明,(1)参试玉米品种的抗倒性存在较大差异,其中,以京2416为父本组配的京农科728等18个品种全生育期均未发生倒伏倒折,抗倒能力强;郑单958在生理成熟前未发生倒伏,而在生理成熟期D2密度下倒伏倒折率高达89.40%;先玉335在大喇叭口期发生根倒,倒伏率高达68.56%,生育后期未发生倒伏。(2)随种植密度增加,参试品种的株高、穗位高和穗位系数均呈升高趋势。以京2416为父本组配的京农科728等18个品种的株高、穗位高和穗位系数平均为272.13 cm、106.44 cm和39.11%,显著低于郑单958和先玉335。(3)随种植密度增加,参试品种的茎皮穿刺强度、茎秆抗折力、根系长度和根系干物重均呈降低趋势,平均为40.61 N/mm^(2)、205.06 N、217.35 m/plant和14.29 g/plant;产量呈升高趋势,平均为11724.48 kg/hm^(2)。与郑单958和先玉335相比,以京2416为父本组配的京农科728等18个品种的茎皮穿刺强度、茎秆抗折力、根系长度、根系干物重和产量具有明显优势,且耐密抗倒性强,产量潜力高,是耐密高产型品种。

种植密度和植物生长调节剂对玉米茎秆性状的影响及调控

【目的】研究并明确种植密度和植物生长调节剂对玉米茎秆性状的影响,可为合理密植、构建适宜群体结构、实现玉米高产抗逆栽培提供理论依据和技术支撑。【方法】以JK968为试验材料,设置6.0×10~4株/hm^2(D1)、7.5×10~4株/hm^2(D2)和9.0×10~4株/hm^2(D3)3个密度水平,以及乙烯利矮壮素复配剂(EC)和喷施清水为对照(CK)2个处理,研究种植密度对玉米茎秆性状的影响以及茎秆性状对化学调控的响应。【结果】(1)倒伏率随种植密度增加呈升高趋势,其中在D1密度条件下,JK968的倒伏率分别比D2和D3低69.1%和83.4%;EC处理可显著降低倒伏率,在D1、D2和D3密度条件下分别比对照降低了5.0%、19.8%和41.0%。(2)株高、穗位高、穗位系数和重心高度在不同种植密度和化控处理间均存在极显著差异,具体表现为随种植密度增加呈升高趋势;EC处理后显著降低了地上部第6节以下的节间长度,增加了地上部第7节以上的节间长度,株高和穗位系数略降低,而穗位高和重心高度显著降低。(3)茎秆抗折力和茎秆外皮穿刺强度在不同处理间均存在极显著差异。大喇叭口期至成熟期呈先升高后降低趋势,在乳熟期达最大值。随种植密度增加,地上部第3、4和5节茎秆抗折力和茎秆外皮穿刺强度呈降低趋势;不同节间茎秆抗折力和茎秆外皮穿刺强度表现为地上部第3节>第4节>第5节;EC处理后显著增加了地上部第3、4和5节茎秆抗折力和茎秆外皮穿刺强度。(4)穗粒数和百粒重随种植密度增加呈降低趋势;EC处理后,穗粒数、百粒重和产量均较对照增加。在D1、D2和D3密度条件下,EC处理后产量分别较对照高438.8 kg·hm^(-2)、1041.3 kg·hm^(-2)和3376.5 kg·hm^(-2),增幅分别为3.6%、8.2%和27.8%。【结论】随种植密度增加,玉米株高增加、重心高度上移、基部节间伸长、基部节间充实度和抗折力下降。EC处理显著降低了地上部第6节以下的节间长度,显著增加了地上部第7节以上的节间长度,株高略降低,重心高度和穗位高显著降低,基部节间长度缩短、基部节间充实度提高,从而提高了茎秆的抗倒伏能力。由此可见,在风灾倒伏频发地区以及种植密度过大等倒伏风险较大条件下,喷施植物生长调节剂可显著增加玉米茎秆的抗折力和茎秆外皮穿刺强度,显著降低穗位高、重心高度和倒伏率,有利于玉米高产稳产。

玉米生产上3个主推品种光合特性、干物质积累转运及灌浆特性

以当前玉米生产主推品种郑单958、先玉335和京科968为试验材料,考察其光合特性、干物质积累与转运及籽粒灌浆特性,以揭示高产玉米品种的产量形成特性,为玉米高产生产提供依据。结果表明:(1)产量以京科968最高、先玉335次之、郑单958最低,京科968分别较郑单958和先玉335高14.55%和7.93%。(2)穗位叶净光合速率和冠层光合能力表现为京科968>先玉335>郑单958,且吐丝期>乳熟期。京科968吐丝期和乳熟期的穗位叶净光合速率分别比先玉335高7.84%和16.78%,比郑单958高22.23%和24.44%;冠层光合能力分别较先玉335高38.77%和58.41%,较郑单958高50.83%和56.49%。(3)花后干物质积累量、转移量、干物质转运率和干物质转运对籽粒贡献率均以京科968最高,分别比先玉335高13.72%、21.20%、6.32%和4.77%,比郑单958高31.87%、39.96%、18.49%和10.42%。(4)籽粒灌浆参数在不同品种间存在较大差异,京科968与先玉335的平均灌浆速率(0.73和0.75 g100-grain–1 d–1)相当,且均高于郑单958(0.67 g 100-grain–1 d–1);活跃灌浆期以郑单958(53.69 d)最长、京科968(51.02d)次之、先玉335(48.95 d)最短。(5)相关分析表明,产量与净光合速率显著正相关,与花后干物质积累量及转运率极显著正相关。京科968具有较高的光合效率、花后干物质积累量及转运率、灌浆速率及较长的灌浆持续期,是较郑单958和先玉335高产的重要原因。

不同播期条件下黄淮海区主推夏播玉米品种籽粒灌浆特性

以京农科728等18个黄淮海区主推夏播玉米品种为研究材料,设置6月10日(S1)、6月20日(S2)和6月30日(S3)共3个播期处理,研究夏播玉米品种在不同播期条件下的籽粒灌浆特性,以期为玉米品种选择及高产栽培提供参考和指导。结果表明:(1)成熟期百粒重在不同播期及品种间存在极显著差异,不同播期间表现为S1(35.20 g)>S2(33.45 g)>S3(31.38 g);不同品种间变幅为28.50 g(华美1号)~36.37 g(京农科728)。(2)籽粒平均灌浆速率(Gave)在不同播期条件下表现为S1(0.74 g 100-grain^–1 d^–1)>S2(0.65 g 100-grain^–1 d^–1)>S3(0.57 g 100-grain^–1 d^–1),S1平均灌浆速率分别比S2、S3高0.09和0.17 g 100-grain^–1 d^–1,增幅分别为13.85%和29.82%;18个品种平均灌浆速率以京农科728(0.75 g 100-grain^–1 d^–1)最高,显著高于郑单958和先玉335(0.58 g 100-grain^–1 d^–1和0.67 g 100-grain^–1 d^–1),增幅为29.31%和11.94%。(3)不同播期间参试品种产量表现为S1(10,628.67 kg hm^–2)>S2(10,207.65 kg hm^–2)>S3(9144.59 kg hm^–2),S1分别较S2、S3高4.12%、16.23%;S1与S2下产量相差不大。不同品种间,NK815、MC121、京农科729、MC812、京农科728和先玉335产量相对较高,平均为10,730.56 kg hm^–2,显著高于郑单958(10,080.85 kg hm^–2),增幅为6.44%。(4)相关分析表明,产量与平均灌浆速率(0.70^**)、粒重(0.68^**)呈极显著正相关;与活跃灌浆期(-0.36^**)呈极显著负相关,而粒重与平均灌浆速率(0.58^**)呈极显著正相关。因此,黄淮海区夏播玉米抢时早播有利于获得更高产量,玉米品种可选择种植中熟或中早熟、灌浆速率高、活跃灌浆期适中、产量水平较高的京农科728、京农科729、MC812、MC121、NK815和先玉335等。在播种较晚或积温不足地区,可选择种植中早熟、灌浆速度快的高产型品种京农科728,6月30日播种、10月16日达生理成熟,可实现玉米高产。

不同熟期类型玉米品种籽粒灌浆和脱水特性

根据自然生态条件及玉米品种的熟期、籽粒灌浆与脱水特性和产量潜力等进行科学品种布局,是实现玉米高产优质和资源高效利用的重要途径。本试验选用中早熟、中熟和中晚熟3个熟期类型,共13个玉米生产主栽品种,通过测定籽粒干物质积累和含水率的动态变化,研究并明确了不同熟期类型玉米品种的籽粒灌浆和脱水特性,旨在为生产品种布局提供参考和指导。试验结果表明:产量、籽粒灌浆和脱水特性在不同熟期类型和品种间均存在显著差异。产量表现为中晚熟(13,813.0 kg hm^–2)>中熟(12,970.4 kg hm^–2)>中早熟品种(10,729.0 kg hm^–2),中晚熟分别较中早熟和中熟品种增产28.7%和6.5%。平均灌浆速率表现为中早熟(0.034 g 100-grain^–1℃^–1)>中熟(0.031g 100-grain^–1℃^–1)>中晚熟品种(0.027 g 100-grain^–1℃^–1),生理成熟后的平均物理脱水速率表现为中熟(0.027%℃^–1 d–1)>中早熟(0.025%℃^–1 d–1)>中晚熟品种(0.018%℃^–1 d–1)。中早熟代表性品种京农科728的平均灌浆速率和生理成熟后的物理脱水速率。分别较3个熟期代表性品种郑单958、先玉335、农华101高38.5%和112.5%、28.6%和54.5%、28.6%和13.3%;中晚熟代表性品种京科968产量潜力最大(14,813.0 kg hm^–2),且平均灌浆速率和物理脱水速率分别较同熟期品种郑单958高7.7%和18.8%。产量与灌浆期天数、积温、平均灌浆速率和百粒重呈显著或极显著正相关,收获期籽粒含水率与灌浆期天数和积温显著正相关、与生理降水速率和物理脱水速率极显著负相关,生理降水速率和物理脱水速率与平均灌浆速率相关性不显著。综上,中早熟、中熟和中晚熟3个不同熟期类型及不同玉米品种的籽粒灌浆和脱水特性差异显著,生产中品种布局除考虑熟期外还需兼顾该特性,以更利于实现玉米高产优质和资源高效利用。

宜机收籽粒玉米品种冠层结构、光合及灌浆脱水特性

以京农科728等24个我国生产大面积推广的玉米品种为研究材料,比较不同类型玉米品种的冠层结构、光合及灌浆脱水特性差异,为适宜机收籽粒玉米品种选育和推广提供技术支撑。研究结果表明:(1)参试玉米品种平均机收产量、籽粒含水率、破碎率和杂质率分别为11,658.78 kg hm^(2)、24.66%、3.90%和0.83%。其中,以京2416为父本组配的京农科728等18个适宜机收籽粒玉米品种平均机收产量为11,802.70 kg hm^(2),显著高于郑单958和先玉335,分别增产7.69%和4.45%;收获时籽粒含水率均低于28%(平均为24.61%);破碎率低于5%(平均为3.42%),均达到国家机收籽粒标准。(2)以京2416为父本组配的京农科728等18个宜粒收玉米品种穗上茎叶夹角小,株型紧凑,冠层平均透光率高,冠层光分布更合理。(3)参试品种净光合速率和叶绿素含量平均为34.10μmol CO_(2)m^(-2)s^(-1)和8.91mg m^(2),其中以京2416为父本组配的18个品种净光合速率平均为35.21μmol CO_(2)m^(-2)s^(-1),较郑单958和先玉335高19.60%和6.73%;叶绿素含量平均为9.87 mg m^(2),较郑单958和先玉335高61.54%和68.43%。(4)以京2416为父本组配的18个品种灌浆速率和生理成熟后脱水速率分别平均为0.83 g 100-grain;d^(-1)和0.55%d^(-1),均显著高于郑单958和先玉335,表现为较低的收获时籽粒含水率。(5)相关分析表明,参试玉米品种产量与净光合速率、灌浆速率呈极显著正相关;净光合速率与茎叶夹角呈极显著负相关,与透光率、叶绿素含量呈极显著正相关;收获时籽粒含水率与破碎率、杂质率和生理成熟时籽粒含水率呈极显著正相关,与生理成熟后脱水速率呈极显著负相关,与灌浆速率呈显著负相关。由此可见,以京2416为父本组配的京农科728等18个玉米品种株型紧凑、冠层透光率高、光合能力强、籽粒灌浆和脱水速率高,可实现较低的籽粒含水率和较高的机收籽粒质量。

黄淮海区主推夏播玉米品种籽粒脱水特性研究

【目的】籽粒机收是现代玉米生产发展的趋势和方向。生理成熟期籽粒含水率及生理成熟后籽粒物理脱水速率是决定玉米能否机收籽粒的关键因素,明确不同玉米品种籽粒脱水特性差异及其影响因素,可为机收籽粒玉米品种选育和推广提供理论依据。【方法】2017—2018年,以京农科728等18个黄淮海区主推夏播玉米品种为研究材料,测定籽粒含水率的动态变化,分析不同玉米品种籽粒脱水特性的差异及其影响因素。【结果】生理成熟期和收获期籽粒含水率在品种间存在显著差异,平均为30.67%(CV=2.58%)和23.66%(CV=9.10%)。生理成熟前籽粒生理降水速率和生理成熟后籽粒物理脱水速率在品种间存在显著差异,平均为0.69%·d^(-1)和0.48%·d^(-1)。3种熟期类型品种,中早熟品种生理成熟后籽粒物理脱水速率平均为0.55%·d^(-1),分别较中熟品种和中晚熟品种高14.58%和44.74%。参试品种产量平均为10 205.90 kg·hm^(-2),变幅为8 809.13—11 053.73 kg·hm^(-2);3种熟期类型品种中,中熟品种产量(10 484.25 kg·hm^(-2))>中晚熟品种(10 096.08 kg·hm^(-2))>中早熟品种(9 522.81 kg·hm^(-2)),中早熟品种和中熟品种以京农科728和NK815产量最高,分别为10 569.00和11 053.50 kg·hm^(-2)。相关分析表明,籽粒脱水速率与叶片、苞叶、穗轴、穗柄、全株和茎秆脱水速率及风速呈极显著正相关;与大气温度呈显著正相关;与大气湿度呈显著负相关。以籽粒脱水速率和产量建立散点图,采用双向平均法将参试品种划分为4种类型,其中,以早熟脱水快的玉米骨干自交系京2416及其改良系京2418为父本组配的耐密抗倒国审品种京农科728、MC812、MC121和京农科729属于籽粒脱水快、产量高的品种(生育期平均为108.88 d;生理成熟后籽粒物理脱水速率平均为0.57%·d^(-1),收获时籽粒含水率为21.81%;产量平均为10811.33 kg·hm^(-2))。【结论】综合分析参试玉米品种的熟期、籽粒脱水特性及产量表现,在黄淮海夏播玉米区选择种植京农科728、MC812、MC121和京农科729等中早熟及中熟、脱水快、产量高的玉米品种,可实现收获期较低籽粒含水率和较高产量水平。

不同玉米杂交品种吐丝持续期特性及其对播期的响应

吐丝期是决定玉米产量的关键时期,研究其相关特性,对玉米生产意义重大。为准确分析不同玉米品种吐丝特性的差异及其对播期的响应,于2014年和2015年设置了3个玉米主推品种(郑单958、先玉335和京科968)的3个播期处理(早播:4月10日,中播:5月10日,晚播:6月10日),分析了各个处理间吐丝持续期的差异以及吐丝持续期与雌穗穗长变异及产量构成因素的关系。结果表明:(1)群体吐丝持续期在品种间存在显著差异,表现为先玉335 (9.12 d)>郑单958 (8.94 d)>京科968 (7.68 d)。随时间推进,玉米每天吐丝的比例与天数为先升高后降低的二次函数关系,每天最大吐丝比例为先玉335 (16.51%)<郑单958 (17.07%)<京科968 (19.98%)。京科968较郑单958和先玉335呈现吐丝集中,每天吐丝比例较高、吐丝持续期短的特点;(2)吐丝持续期在不同播期间差异显著,郑单958、先玉335和京科968不同播期间的吐丝持续期变幅分别为8.10～9.55 d、7.54～10.53 d和6.65～8.66 d,郑单958的吐丝持续期在不同播期间最稳定(CV=6.57%),其次为京科968 (CV=9.40%),先玉335的吐丝持续期在不同播期间的变化最不稳定(CV=11.68%);(3)吐丝持续期与雌穗穗长的变异系数呈显著正相关,与产量和穗粒数呈显著负相关,与千粒重不相关。播期对玉米吐丝持续期具有显著的调控作用。随吐丝持续期增加,玉米雌穗穗长的变异系数显著增大,群体果穗的整齐度降低,穗粒数显著减少,是玉米产量显著降低的主要原因。

除草剂对不同玉米品种生长发育和产量的影响

化学除草为作物田间管理带来方便的同时,药害问题也越来越突出,特别是苗后除草剂对作物造成的药害频繁发生。为此,本文以我国玉米主栽品种‘郑单958’、‘先玉335’、‘京科968’和‘京农科728’为试验材料,采用2,4-D丁酯和烟嘧磺隆2种苗后除草剂,每种除草剂设置0倍(人工除草,CK)、1倍(最适浓度,T1)和2倍最适浓度(T2)共3个喷施浓度处理,于玉米幼苗4展叶期喷施。研究苗后除草剂对不同基因型玉米品种生育进程、形态特征、保护酶活性和产量等性状指标的影响,旨在为玉米安全生产提供参考和指导。研究结果表明:1)喷施除草剂后,参试玉米品种的生育期呈延长趋势,‘郑单958’和‘先玉335’的生育期延长程度大于‘京科968’和‘京农科728’;2,4-D丁酯对参试品种的生育期延长幅度大于烟嘧磺隆。喷施除草剂后,参试玉米品种的叶面积、根系长度、表面积和体积呈降低趋势,且随除草剂浓度增加,降低幅度加大;品种间的反应也存在较大差异,‘郑单958’和‘先玉335’降低程度大于‘京科968’和‘京农科728’。2)喷施苗后除草剂后,参试玉米品种的叶片SOD活性、CAT活性和MDA含量在品种、除草剂和剂量间均存在极显著差异;参试玉米品种的SOD和CAT活性呈降低趋势、MDA含量呈升高趋势,且随喷施浓度增加影响加剧;不同品种间,随喷施浓度增加,‘郑单958’和‘先玉335’的SOD和CAT活性降幅高于‘京科968’和‘京农科728’;不同除草剂间,2,4-D丁酯处理的影响程度大于烟嘧磺隆。3)苗后除草剂对参试品种的穗粒数、百粒重和产量影响显著,均呈降低趋势;随除草剂浓度增加降幅增大;不同品种间,‘郑单958’和‘先玉335’的降幅大于‘京科968’和‘京农科728’。由此可见,2种苗后除草剂对参试玉米品种的生长发育和产量存在显著影响,表现在延长了生育期,抑制了根系和叶片的生长,降低了保护酶活性,并且加重了叶片的膜质过氧化程度,从而导致玉米减产显著,且随除草剂浓度增加,影响进一步加大。不同品种间,‘京科968’和‘京农科728’对苗后除草剂的耐受性好于‘郑单958’和‘先玉335’。

收获期对玉米籽粒含水率及籽粒机收质量的影响

籽粒机收是我国玉米生产发展的趋势和方向,选用熟期适宜、抗倒性好、脱水快的玉米品种并农机农艺结合、良种良法配套是实现玉米籽粒机收的技术途径。选用以耐密抗倒伏、早熟脱水快的玉米骨干自交系京2416为父本组配选育并通过国审的3个早熟耐密玉米新品种京农科728、MC812、MC121,以及郑单958、先玉335两大主导品种,在黄淮北部夏播区北京通州开展籽粒机收试验,设置生理成熟期(H1)及生理成熟后5(H2)、10(H3)、15(H4)、20(H5)d共5个机收籽粒收获期处理,研究并明确了收获期对不同玉米品种籽粒含水率及籽粒机收质量的影响,为黄淮北部夏播区机收籽粒玉米品种选择和适期机收提供指导。结果表明:(1)参试玉米品种京农科728、MC812、MC121、先玉335和郑单958夏播出苗至成熟分别为101、106、105、111、113 d。(2)H1、H2、H3、H4、H5五个不同收获期条件下,籽粒含水率平均为31.2%、29.4%、27.6%、26.0%、24.4%;不同品种生理成熟后的籽粒平均脱水速率差异显著,表现为京农科728 [0.039%·(℃·d)^-1]>MC812 [0.037%·(℃·d)^-1]>MC121 [0.032%·(℃·d)^-1]>先玉335 [0.031%·(℃·d)^-1]>郑单958 [0.026%·(℃·d)^-1]。(3)H1、H2、H3、H4、H5五个收获期,籽粒破碎率平均为7.4%、6.8%、6.2%、5.4%、5.0%,杂质率平均为1.2%、1.0%、0.8%、0.6%、0.6%,落粒率平均为3.7%、3.4%、3.3%、3.3%、3.1%;在H4收获期,早熟品种京农科728、MC812和MC121的籽粒破碎率、杂质率和落粒率均达到国家机收标准,而郑单958和先玉335因籽粒破碎率高不适宜机收籽粒。(4)相关性分析表明,籽粒含水率与破碎率、杂质率和落粒率均极显著正相关,落粒率与破损率和杂质率极显著正相关。由此说明,收获期是影响玉米籽粒含水率和籽粒机收质量特别是籽粒破碎率的重要因素,在黄淮北部夏播区选择早熟、脱水快、收获时籽粒含水率低的品种以及适期收获是实现玉米籽粒机收的关键;京农科728、MC812和MC121熟期早、脱水快,在黄淮北部6月15日夏播条件下生理成熟后15 d即可机收籽粒,而郑单958和先玉335熟期偏长且后期脱水相对较慢,在黄淮北部夏播区不宜机收籽粒。

不同杂种优势群玉米自交系籽粒灌浆和脱水速率评价

以京2416等7个不同杂种优势群共43份玉米骨干自交系为试验材料,研究并明确其籽粒灌浆和脱水速率差异,旨在为选育灌浆脱水快的玉米品种提供参考和指导。结果表明:(1)不同杂种优势群玉米自交系产量平均为4504.29 kg/hm^(2),其中京724产量最高;不同杂种优势群间表现为X群>改良Ried群>黄改群>Reid群>Iodent群>P群>旅大红骨群。(2)灌浆速率平均为0.68 g/100-grain/d,其中京2416最高,较郑58和PH6WC分别高0.28 g/100-grain/d和0.19 g/100-grain/d,增幅为46.67%和27.54%;不同杂种优势间表现为X群>Reid群>Iodent群>黄改群>改良Reid群>旅大红骨群>P群。(3)收获期籽粒含水率平均为22.44%,其中京2416为18.91%,较郑58和PH6WC低6.34个百分点和3.18个百分点;生理成熟后籽粒脱水速率平均为0.65%/d,其中京2416最高,较郑58和PH6WC高78.26%和17.14%;不同杂种优势间表现为X群>Iodent群和Reid群>黄改群>旅大红骨群>改良Ried群>P群。(4)对参试玉米骨干自交系的籽粒灌浆速率和脱水速率进行系统聚类分析发现,京2416、京B547、京MC01、京72464灌浆速率和脱水速率均较高。(5)相关分析表明,玉米自交系产量与籽粒灌浆速率、干物质转运率呈极显著正相关,收获时籽粒含水率与生理成熟后籽粒脱水速率呈极显著负相关,生理成熟后籽粒脱水速率与灌浆速率呈极显著正相关。由此可见,X群自交系的籽粒灌浆和脱水速率均高于其他杂种优势群;黄改群骨干自交系京2416熟期最早,且灌浆和脱水速率均为最高,对培育早熟宜粒收玉米新品种具有重要的育种价值。

不同基因型玉米品种对3个关键时期干旱胁迫的响应及抗旱性鉴定

旨在研究玉米品种在不同生育时期抗旱性差异,以18个玉米品种为材料,设置拔节期(T1)、大喇叭口期(T2)、吐丝期(T3)干旱胁迫,以及正常灌溉(CK)4个处理,对试验品种的抗旱性进行鉴定与评价。结果表明:干旱胁迫处理后各品种ASI值较对照不同程度延长1~6天。‘京农科728’、‘京科968’等9个品种的ASI值延长较少,‘中单28’、‘浚单20’等品种的ASI值延长较大。干旱胁迫处理后,‘京科968’、‘京农科728’等品种产量均相对较高;‘先玉335’、‘郑单958’等品种中等;‘浚单20’、‘中单28’等品种相对较低。由此可见,‘京科968’、‘京农科728’等为丰产性好、抗旱性强品种;‘郑单958’、‘先玉335’等为丰产性和抗旱性中等品种;‘辽单565’和‘纪元1号’等为丰产性和抗旱性差品种;‘中单28’等为丰产性最差和干旱敏感型品种。

青贮玉米适收期淀粉、干物质含量和果穗鲜质量占比关系研究

青贮玉米的产量和品质与收获期密切相关,探究并明确优质青贮玉米品种在适收期(籽粒乳线位置1/2时)的淀粉、干物质含量和果穗鲜质量占比等指标,为青贮玉米生产适期收获和优质高产品种选择提供重要参考和依据。试验于2018-2019年在北京市农林科学院通州试验基地进行,累计选用40个优质专用型和粮饲兼用型青贮玉米品种,在籽粒乳线位置1/2时取样,各小区分别取5株,称取全株各器官茎、叶、鞘、果穗(不带苞叶)、苞叶、穗轴和籽粒的鲜质量;将玉米全株和籽粒105℃下杀青30 min后,60℃烘干至恒质量,称取干质量后磨样测全株淀粉含量。结果表明:籽粒乳线位置1/2时,参试青贮玉米品种的果穗鲜质量(不带苞叶)与全株鲜质量的比例(全文简称果穗鲜质量占比)、籽粒鲜质量与全株鲜质量的比例(全文简称籽粒鲜质量占比)、籽粒干质量与全株干质量的比例(全文简称籽粒干质量占比)在不同青贮类型和品种间均存在显著差异。参试品种果穗鲜质量占比平均为30.2%(变幅25.5%~35.7%),籽粒鲜质量占比平均为20.9%(变幅16.2%~26.4%),籽粒干质量占比平均为41.1%(变幅33.6%~48.0%)。粮饲兼用型玉米品种的果穗鲜质量、籽粒鲜质量占比和籽粒干质量占比分别较青贮专用型品种高1.5,3.8,5.6百分点。参试品种的全株含水率平均为68.8%,变幅63.1%~73.6%,其中专用型青贮玉米品种平均为70.1%,粮饲兼用型玉米品种平均为67.3%;参试品种的籽粒含水率平均为39.0%,变幅35.4%~43.6%,其中专用型青贮玉米品种平均为39.6%,粮饲兼用型玉米品种平均为38.3%。两类青贮玉米品种的全株含水率和籽粒含水率相当。参试品种的全株淀粉含量平均为30.9%(变幅25.3%~35.6%),其中专用型青贮品种中京科青贮368淀粉含量(32.9%)最高、大京九23(25.3%)最低;粮饲兼用型品种中以京科968(35.6%)和京农科728(35.6%)最高,MC859(28.3%)最低。不同类型青贮品种间,专用型青贮品种全株淀粉含量平均为29.6%,较粮饲兼用型品种(32.5%)低2.9百分点。籽粒乳线位置1/2时,参试青贮玉米品种平均全株含水率和籽粒含水率分别为68.8%,39.0%,平均全株淀粉含量为30.9%;平均果穗鲜质量占比、籽粒鲜质量占比和籽粒干质量占比分别为30.2%,20.9%,41.1%。为此,提出在适收期内专用型/粮饲兼用型青贮玉米品种的果穗鲜质量占比≥30%(籽粒鲜质量占比≥20%、籽粒干质量占比≥40%),此时青贮玉米干物质含量≥30%、淀粉含量≥30%,果穗鲜质量占比可以作为青贮玉米品质的简捷评价指标。

玉米萌发幼苗期的抗旱性鉴定评价

以不同浓度PEG-6000水溶液模拟4个玉米种子萌发环境条件,对18个玉米生产主推品种进行萌发幼苗期抗旱性鉴定与评价。结果表明:(1)在4个萌发环境条件下,京科968、京科665、农华101、联科96、京农科728、京单38、京单68和旺禾8号相对发芽率(培养后8d萌发率)相对较高;郑单958、先玉335和辽单565等品种中等;农大108、中单28、浚单20和纪元1号较低。(2)相对幼苗高度、相对幼苗鲜重、相对幼苗干重、相对根系鲜重、相对根系干重、相对根系长度和相对根系条数在4个干旱环境条件下均小于对照;不同品种间降幅不同,其中春播品种京科968、京科665、农华101等和夏播品种京农科728、京单58、京单68降幅较小。春播品种农大108、中单28等以及夏播品种浚单20和纪元1号降幅较大。(3)综合分析得出,春播品种京科968、京科665、农华101、先玉335和联科96萌发幼苗期抗旱性强,郑单958、农大108和辽单565萌发幼苗期抗旱性中等,中单28萌发幼苗期抗旱性最差;夏播品种京农科728、京单38、京单68、京单58和京科528萌发幼苗期抗旱性强,京单28、纪元1号和旺禾8号萌发幼苗期抗旱性中等,浚单20萌发幼苗期抗旱性最差。

服务都市型现代农业的涉农科研院所科技推广模式探索--以北京市农林科学院玉米研究中心为例

文章以北京市农林科学院玉米研究中心(以下简称“玉米中心”)为例,介绍了该中心针对脱贫攻坚、产业升级、创新引领、成果转化等不同需求创建的较为典型的多元化科技推广服务模式,如“结对共建+科技帮扶”模式、科技示范基地辐射带动模式、都市型会展农业融合发展模式等,并提出以市场为导向推动科技成果转化落地、在都市农技推广中更加注重以人为本、多学科融合支撑都市型现代农业发展、完善制度营造农技推广良好的政策环境等相关对策建议,以促进都市型现代农业更好、更快地发展。

北京玉米种植结构调整策略与建议

北京农业全面进入转型发展阶段,为适应都市型现代农业快速发展要求,科学推动玉米种植结构调整是北京农业新阶段发展的迫切需求。列举了北京市农林科学院玉米研究所在推动北京玉米产业高质量持续发展中的典型案例,分析了山区玉米、远郊玉米、近郊玉米种植结构调整方向及成效,并提出了玉米种植结构调整应遵循市场化、产业化、生态化、信息化等原则,在稳定粮食生产基础上积极开发多功能的种植模式与技术。

京津唐夏玉米区生产现状调研分析

京津唐夏玉米区位于我国冬小麦―夏玉米轮作区的最北部,玉米生长期间光热资源比较紧张,分析该区玉米生产中存在的主要问题及对策,尤其是品种选用的问题,对稳定该区域玉米产量意义重大。本研究通过对北京、天津和唐山具有典型土壤和气候特征的区、镇、村的农户发放调查问卷的形式,对农户生产情况进行调研,2016-2017年共发放720份,收回有效调查问卷445份,分析发现,京津唐夏玉米产量范围为4500~12750kg/hm^(2),平均产量9003kg/hm^(2)(变异系数12.82%),产量≤8250kg/hm^(2)的农户占比最大为34.17%。京津唐玉米平均种植密度为63945株/hm^(2),28.87%的农户玉米种植密度低于60000株/hm^(2)。被调研农户选用玉米品种多达61个,但被农户利用较高的品种过于单一,高达55个品种的农户使用率不足3.00%。同时,农户选用的玉米品种生育期较长,环境积温保障率过高,超过82.35%的玉米品种环境积温保障率>90.00%,不利于当地玉米稳产和高产。