一年一作玉米产量性状和籽粒灌浆特性对播期的响应及其与气象因子的关系

本文通过研究限水灌溉条件下,播期对一作玉米产量、产量性状和籽粒灌浆特性的影响及阶段气象因子与产量、产量性状及灌浆参数的相关关系,探讨播期对一年一作玉米产量的影响机制,为低平原区玉米高产高效生产提供数据支撑。试验采用‘先玉335’和‘郑单958’两个玉米品种,设置5个播期:5月5日(SD_(1))、5月20日(SD_(2))、6月5日(SD_(3))、6月20日(SD_(4))和6月30日(SD_(5))。结果表明:1)播期对产量影响显著,且受品种和年型综合影响。随播期的延后,产量呈先增加后降低的趋势,两年平均以SD_(1)产量最低,SD_(4)产量最高,SD_(3)和SD_(4)间产量差异不显著。SD_(4)产量高的主要原因是穗粒数和百粒重较高。2)通径分析表明,产量要素对产量的贡献相互影响,其中对产量直接作用最大的是百粒重。3)采用Logistic模型研究粒重变化特征(R^(2)>0.98,P<0.01),粒重的大小由平均灌浆速率(V)和灌浆持续期(D)的乘积决定,其中D对粒重的直接贡献最大。4)从气象因子对产量和百粒重的影响来看,播种到吐丝的日平均气温(T_(Avsf))越高,吐丝到成熟的日均温差(TR_(Avfm))越大,产量越高;吐丝后10 d≥35℃的天数(D_(1)fa)越多,吐丝到成熟的日均气温(T_(Avfm))越高,产量和百粒重越低;其中T_(Avfm)对产量和百粒重的直接贡献最大,且各气象因子对产量和百粒重的作用相互影响。SD_(1)粒重较低的主要原因是T_(Avfm)高、TR_(Avfm)小,且D1_(fa)高,D较短。SD_(3)和SD_(4)粒重较高的主要原因是TRAvsf较大,V、D较高。SD_(5)虽然TR_(Avfm)较大,但因T_(Avfm)较低,总体D缩短,最终粒重降低。5)从品种来看,‘先玉335’较‘郑单958’产量高的主要原因是穗粒数和百粒重高,且‘先玉335’的V和V×D分别较‘郑单958’高0.19 mg∙grain^(−1)∙d^(−1)和0.73 mg∙grain^(−1)∙d^(−1)。这说明选用产量潜力大、灌浆速率高的品种,在6月上旬到6月中下旬播种可优化生育期气象要素,进而提高粒重和产量。

水稻籼、粳两亚种产量构成特点的剖析与比较

选取籼、粳稻品种各65个,用相关、逐步回归和通径分析法,研究其产量结构特点和最优产量结构模式,结果表明:在产量与其它性状的关系上,有一定差异,相似性系数为0.711。籼、粳稻的最优产量结构模式不同,在籼、粳稻产量构成中,穗数的作用最大,其次是穗重。本本还对水稻常规与超高产育种的策略作了讨论。

外源DNA导入水稻的育种效果研究

以外源DNA处理水稻萌动种子或秧苗,从其变异后代选育了19个稳定株系。分析结果表明,19个株系的产量、农艺性状、米质、抗性以及光合特性等项指标,品系同存在明显的差异,并且与受体品种的差异极其明显;采用外源DNA导入技术,对水稻育种具有极其明显的成效。外源DNA导入技术与常规育种方法相结合,将能培育出符合育种目标的农作物新品种。

磺酰脲类除草剂的应用技术

介绍了磺酰脲类除草剂在中国的登记情况。从水田作物、旱地粮经作物、园林草坪植物、森林防火道与非耕地等四个方面,对一些南方常用磺酰脲类除草剂品种的应用技术作一简述。

河北低平原区春玉米一熟替代麦玉两熟制的水生态与粮食安全分析

本研究针对河北低平原区水资源日益短缺的现状,于2011—2014年在河北省吴桥县开展田间试验,以小麦?玉米两熟制(WS)为对照,设置零灌溉春玉米一熟制(SMRF)和适水条件下春玉米一熟制(SMSW)2种种植模式,共3个处理,研究该区改传统高耗水的小麦?玉米两熟制为春玉米一熟制的可行性。结果表明:周年耗水量SMSW、SMRF较WS分别降低48.4%和54.2%;冬小麦耗水主要来自灌溉水和土壤储水,试验年间降雨仅能满足冬小麦耗水总量的32.9%,春玉米生育期内耗水主要来自降雨,试验年间SMSW和SMRF生育期内有效降雨总量分别满足春玉米耗水总量的91.9%和94.9%。SMSW和SMRF周年产量平均较WS分别降低24.4%和45.8%。SMSW和SMRF水分利用效率较WS平均分别高24.8%和0.3%。SMSW和SMRF的经济效益较WS平均分别减少5.2%和36.8%。经济水分利用效率SMSW和SMRF较WS平均分别高56.7%和17.5%。当下WS较SMSW仍具有一定的产量和效益优势,但WS对地下水灌溉依赖严重;而SMSW的水分利用效率和经济水分利用效率显著高于WS,未来随着春玉米高产技术体系的成熟,春玉米产量的进一步提高,在我国粮食总产、库存、进口"三增"的"新常态"下,该区改小麦玉米两熟为春玉米一熟具有兼顾水生态和粮食安全的可行性。

农用稀土对主要粮食作物生长发育及产量的影响

本文就多个农用稀土对稻、麦、玉米生长发育及产量影响的试验进行了研究分析。试验结果证明,农用稀土对这些作物有一定增产作用,但不同土壤不同作物效果不一。

氮肥水平对籼稻数量性状遗传力的影响

选取10个有代表性的籼稻品种,设置4个氮肥水平,用3次重复的裂区设计,研究了氮肥水平对籼稻数量性状遗传力的影响。结果表明:氮肥水平不仅影响一些重要性状的表现型,还影响它们的遗传力。遗传力对氮肥水平的响应度和响应模式因性状而异,遗传力与其对氮肥水平的响应度呈极显著负相关。随着氮肥水平的提高,株高、穗数和千粒重的遗传力有线性减小的趋势,而成穗率、籽粒产量和生物产量有线性增加的趋势。

基于水资源状况的河北低平原种植结构调整

以衡水市为例分析了河北低平原干旱缺水区作物种植和水资源利用现状,提出了以水资源平衡利用为核心的作物种植结构调整方案。方案表明,压缩耗水多的小麦、玉米面积各20％和40.2％,稳定棉花和果菜面积,增加甘薯类旱作高效商品性作物,既可维持水资源的持续利用,种植业人均收入还可增加22.9％。

氮肥水平对粳稻数量性状遗传力的影响

选取10个有代表性的粳稻品种,设置4个氮肥水平,用3次重复的裂区设计,研究了粳稻数量性状遗传力与氮肥水平的关系。结果表明:氮肥水平不仅影响一些重要性状的表现型,还影响其遗传力。不同性状的遗传力对氮肥水平的响应度和响应模式有别,生育期的响应度很低,每穗总粒数和千粒重相对较低,其余性状则较高。随着氮肥水平的提高,株高和千粒重的遗传力有线性降低的趋势,而分蘖力、成穗率、结实率和籽粒产量的遗传力有线性增加的趋势。因此,在粳稻育种中,应将育种材料置于能使性状遗传力达最大值的合适氮肥水平下,以利提高育种效率或选择效果。

NaN_3处理对水稻体细胞培养及再生植株后代表现的效应

选用水稻广亲和系CA529、光敏不育系W6154s和W6184s三份材料,用2.0mM的NaN_3对其成熟种子进行诱变处理,观察了种胚离体培养及其再生植株R1、R2代性状。结果表明:NaN_3处理具有提高出愈率、出苗率及愈伤组织日增重量的效应;每毫克愈伤组织的日增量与出苗率呈一定的正相关;NaN_3对再生植株R1、R2代的株高有矮化效应;在CA529中获得3个株叶型优良、抗倒伏早衰的变异株系;在W6184s和W6154s的处理和培养对照(CK2)中获得3个育性表现优于亲本的株系。表明诱变与组培相结合的技术对作物改良是有效的。

海河低平原典型县种植制度与农田景观格局变化遥感监测

作物是影响农田景观格局和生态功能的最主要因素,种植制度与农田景观优化对集约化农业的可持续发展影响显著。该研究主要利用2013-2019年Landsat 8 OLI影像,基于主成分分析法—随机森林分类法(Principal Component Analysis-Random Forest,PCA-RF)解译遥感影像,结合转移矩阵和景观指数法,以河北吴桥为典型案例研究了海河低平原复种指数、种植模式的空间分布特征及其变化动态,在此基础上分析了农田景观破碎度和多样性的变化特征。结果发现,PCA-RF法解译研究区种植模式总体精度达90%以上,Kappa系数高于0.84,效果较好;研究区复种指数从163%上升至174%,一熟转变为两熟区的面积是两熟转变为一熟区面积的1.64倍;麦玉两熟面积保持稳定,棉花一熟面积缩减了80.93%,而粮林复合种植模式的面积增长了64.54%;棉花一熟是转变为麦玉两熟的主体模式,占麦玉两熟转入面积的81.15%;同时,麦玉两熟和棉花一熟是转变为玉米一熟的主体模式,分别占玉米一熟转入面积的46.43%和41.43%;研究区香农多样性指数上升8.57%,麦玉两熟和棉花一熟的分离度指数显著增大。结果表明,7年来,棉花一熟转变为麦玉两熟导致研究区复种指数提升;棉花一熟缩减且转变为其他模式和种植模式增多导致农田景观多样性增加;同时,麦玉两熟和棉花一熟的破碎度增大导致农田景观破碎度增大,不利于主体模式的进一步规模化生产。