玉米株型和幅宽对套作大豆初花期形态建成及产量的影响

在"麦/玉/豆"套作模式下研究了不同幅宽和玉米株型对大豆生长前期形态建成和产量的影响.结果表明:不同株型玉米下大豆生长带的温度、湿度和透光率是导致大豆茎叶形态和组织解剖结构出现差异的直接原因.较大幅宽和紧凑型玉米下大豆的植株较矮,主茎较粗、干物质积累量较大,叶面积指数和比叶质量较高,产量较高;而较小幅宽和松散型玉米下大豆的茎叶生长不良,株高增长过快,主茎柔弱,容易倒伏,产量较低.在1.17m/0.83m(大豆/玉米)幅宽下对不同株型玉米影响下的大豆初花期茎、叶组织切片观察发现,随着荫蔽程度的加重,大豆的叶片变薄,表皮细胞体积变大,角质层变薄,栅栏组织和海绵组织分化不明显,细胞间隙增大;茎的表皮和次生木质部也变薄,薄壁细胞排列疏松,导管分化较迟,韧皮纤维不发达.套作模式下保证全年高产、高效的田间最优配置为:与紧凑型玉米套作,大豆幅宽1.17m,玉米幅宽0.83m.

玉米株型对套作大豆氮素积累、转运和籽粒蛋白质产量的影响

以"玉/豆"套作模式为背景,三个不同株型的玉米和三个不同熟期的大豆材料,采用两因素裂区设计,研究了大豆地上部氮素积累和转运,以及籽粒蛋白质含量的差异。结果表明,各大豆品种中,以晚熟大豆在不同时期、不同器官的氮素积累量为最高,分别高出中、早熟品种121.09%和165.33%,其氮素积累速率、有效荚数、籽粒产量和蛋白质含量平均分别为3.78kg/hm2.d、60.27荚、3 840.22kg/hm2和48.71%,均显著高于中、早熟品种;大豆地上部氮素积累总量、积累速率、转运量和单株有效荚数均随着玉米株型的变化(从紧凑型到平展型)而减少,紧凑型玉米下的大豆籽粒产量和蛋白质产量分别为2 609.10kg/hm2和1 203.83kg/hm2,显著高于其他玉米株型处理;交互作用分析表明,玉米株型与大豆熟性在单株荚数、单荚粒数、籽粒产量和蛋白质产量上互作显著;相关性分析表明蛋白质产量与籽粒产量极显著相关。因此,选择紧凑型玉米与晚熟大豆品种搭配有利于提高套作大豆的产量,从而提高籽粒蛋白质产量。

基于openCV的玉米株型骨架提取研究

作物株型形态参数,一直是作物栽培及育种中所关注的指标。以粮食作物玉米的株形图像为研究对象,基于Intel公司的开源计算机视觉库OpenCV,以Microsoft Visual Studio 2008为开发平台,综合运用图像处理与分析技术,提出了一种适应玉米株形骨架提取的简便算法,并开发了玉米株型骨架提取软件。实证检验表明,该软件能实现载入一张复杂背景的玉米株形图像,经过剪切、自适应窗口等前期处理及对原始彩色图像的灰度化处理、图像分割和噪声去除等一系列的预处理,最后采用基于C#版的OpenCV(EmguCV)的一个算法提取出玉米株形的简单骨架。

玉米株型性状的遗传分析

由8个亲本组成1/2P(P+1)双列杂交试验,采用Hayman等人的双列分析法,对叶长、叶宽、叶面积、叶角、叶向值进行遗传分析。结果表明,除叶面积存在显著的上位性效应外,其余4性状均符合加性—显性模型。叶角、叶向值以加性效应为主;叶长、叶宽、叶面积显性效应起主要作用。叶角、叶向值以低值为部分显性,叶长、叶面积以高值为超显性。叶角的狭义遗传力较高。在88.7％左右,叶面积最低,为32.7％左右。

玉米株型和幅宽对套作大豆碳氮代谢及产量的影响

在玉米/大豆套作模式下,采用玉米株型与种植幅宽二因素裂区设计,研究了不同田间配置对套作大豆碳氮代谢与产量的影响。结果表明,较大幅宽和紧凑型玉米下,大豆被荫蔽的程度有所减缓,碳氮代谢变化趋势朝着利于产量形成的方向发展。主要表现为,茎叶中的碳氮含量和关健酶在各时期保持在较高的水平;R4期后叶片中的淀粉迅速降解为糖运至籽粒,而氮的下降速率缓慢。结合前期的研究,我们得出,R2是大豆经历光照转换的重要时期,该时期植株的碳氮代谢能力对大豆后期产量的形成起着重要的作用。而R6期大豆表现出来的碳、氮代谢水平,又能一定程度反映产量水平。本试验条件下,对玉米、大豆两季作物的经济效益进行分析后得出,利于大豆生长,且保证全年高产、高效的最优组合为:与紧凑型玉米套作,大豆幅宽1.17m,玉米幅宽0.83m。

关于玉米株型与性状关系的探讨

阐述了玉米株型研究的发展、株型分类。尤其是从叶夹角、叶向值、叶面积指数、产量等方面,探讨了不同玉米株型与性状的关系,旨在为今后的玉米高产育种提供参考。

玉米株型与主要性状关系的研究进展

近年来,人们对玉米株型进行了大量研究,证明株型是影响玉米产量的重要因素。本文阐述了玉米株型的研究进展以及株型的划分,特别从叶夹角、叶面积指数、群体光合性状等方面对玉米株型与性状关系进行了探讨,以期为玉米的高产育种提供参考。

玉米株型相关性状的研究进展

玉米叶片数量及叶夹角的大小影响玉米截光能力和光合利用率。在分析玉米叶片在不同光照条件下生长状况的基础上,从玉米叶片数与花期之间的相关性、玉米叶片数对玉米产量的影响、叶夹角研究进展等方面总结玉米株型相关性状的研究进展。

黄土高原玉米株型生态适应性研究

1996～1997年度在黄土高原沟谷地和旱垣地进行了玉米株型生态适应性研究，结果表明：垣地种植紧凑型、半紧凑型、平展型玉米品种，沟谷地种植紧凑型玉米品种，都可获得高产。玉米拔节到吐丝阶段历时较长，一般都在40d左右，有利于小花分化，奠定了选用大穗型品种的基础。综合评价供试品种的丰产性和抗旱、抗病性，生产上应选用大穗型品种晋单35、晋单37、农大3138、中育7号。

玉米/生姜套作模式下玉米株型与行宽对生姜光合特性及产量的影响

采用玉米/生姜套作模式,以‘竹根姜’为研究对象,设置2种玉米株型(平展型玉米‘正红311’和紧凑型玉米‘正红2号’)、3种行宽(2、3、4 m)和2个生姜净作对照(净作遮光,CK1;净作未遮光,CK2),共计8个处理,研究玉米株型与行宽对玉米/生姜套作模式下生姜光环境、叶绿素含量、光合性能、生长特性及产量的影响。结果表明,遮光可以提高生姜叶绿素含量,降低叶绿素a/b比值,改善叶片光合性能,从而改善其株高、茎粗及分枝数,最终获得高产。玉米/生姜套作模式下生姜株高、茎粗、分枝数、产量,叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素、类胡萝卜素含量,总叶绿素/类胡萝卜素比值、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率均高于未遮光处理,而生姜冠层与底层透光率、叶绿素a/b比值及胞间CO_(2)浓度均低于未遮光处理。综上所述,玉米/生姜套作对生姜的遮光效果存在显著的玉米株型和行宽差异,其中,平展型玉米‘正红311’在2 m行宽处理下对生姜的遮光效果最好。

密度对不同株型的玉米农艺、根系性状及产量的影响

密度是影响产量的关键因素。以半紧凑型品种金海5号和紧凑型品种郑单958为材料,研究了种植密度对不同株型的玉米农艺、根系性状及产量的影响。结果表明:随群体密度的增加植株高度增高、茎粗、穗粗变细,果穗变短,秃尖长度、穗位节数和穗位高度呈现增加的趋势;气生根与总根数减少,耕层根系干重比例增加。群体干物质积累量随密度增加而增加,单株干物质积累量呈相反的趋势;穗行数、穗粒数、百粒重、双穗率、单株产量均随密度的增加而减低,群体产量先增后降。金海5号产量与密度的关系为Y=-625.67x2+9 044.5x-18 530,适宜种植密度为7.0万～7.5万株/hm2;郑单958产量与密度的关系为Y=-375.67x2+6 410x-13 043,适宜种植密度为8.5万～9.0万株/hm2。分析表明,气生根数量和总根数量可作为衡量单株干物质积累量大小和产量高低的指标。

玉米-大豆带状套作下玉米株型对大豆干物质积累和产量形成的影响

通过田间试验,以大豆单作为对照,设置登海605/贡选1号(RI1)、川单418/贡选1号(RI2)、雅玉13/贡选1号(RI3)3种玉米-大豆带状套作种植模式,研究了玉米株型对大豆干物质积累和产量的影响.结果表明:RI2和RI3处理大豆的积累速率低于RI1处理,且RI1处理大豆叶片、茎秆和荚果的干物质积累量分别比RI2和RI3处理高17.6%、16.5%、13.7%和34.6%、33.1%、28.4%.带状套作大豆叶片、茎秆的分配比例均以RI1处理最高、RI2处理其次、RI3处理最低,而荚果分配比例的变化趋势与其相反.与RI2和RI3处理相比,RI1处理显著提高了大豆营养器官(叶+茎)干物质向荚果的转运量、转移率及其对荚果的贡献率,RI1处理大豆的单株荚数、单株粒数、每荚粒数、单株粒质量和产量分别比RI2和RI3处理提高了6.8%、11.5%、4.4%、15.9%、15.6%和14.3%、22.2%、6.7%、33.4%、36.8%.带状套作大豆营养器官干物质的积累速率、转运量、转移率和贡献率与产量及产量的构成呈显著正相关,且均以RI1处理最高,实现了紧凑型玉米对带状套作大豆干物质积累、转运和分配的有效调控,促进了产量的提高.

喷施烯效唑对玉米-大豆套作群体株型及产量的影响

玉米-大豆带状复合种植中,良好的玉米株型结构是群体高产的基础,为探究烯效唑对套作群体作物株型及产量的影响,本试验以川单418为材料,分别于玉米8叶展(A_1)、10叶展(A_2)、12叶展(A_3)和14叶展(A_4)期用烯效唑喷施叶面,以各时期喷蒸馏水为对照(CK),分析玉米、大豆产量及形态结构等指标。结果表明,烯效唑喷施对玉米株型结构影响显著,在A_1~A_3时期喷药可显著降低玉米株高、穗位高、穗上部高度及穗位叶叶夹角,增加茎粗;喷药处理下大豆顶层透光率和产量均以A_1最高(49.97%,2 093.58kg·hm^(-2)),分别较CK提高60.30%和38.68%;大豆株高随喷施时期呈上升趋势,茎粗、叶面积变化相反;玉米和群体产量呈先增后减趋势,均以A2最高,分别较CK增产5.91%和11.21%。相关分析、通径分析表明,玉米穗位高、穗上部高度、穗位叶叶面积及穗上位叶叶面积与透光率呈极显著负相关(P<0.01)。穗上部高度是影响透光率的重要因素,而大豆茎粗、叶面积与透光率呈极显著正相关。研究表明,在玉米10叶展期喷施烯效唑,对其作物株型结构调整较合理,可获较佳的群体产量。

松嫩平原不同株型玉米品种根系分布特征比较研究

采用土柱模拟栽培法与大田试验相结合的方法 ,对松嫩平原不同株型玉米的根系分布特征进行了比较 .结果表明 ,平展型玉米和紧凑型玉米根干重最大值出现的时期不同 ,二者根干重分别在抽丝后 15d和抽丝后 30d时达到最大值 .成熟时紧凑型玉米根干重比平展型高 12 .2 % .二者根系垂直分布有明显的差异 ,在 2 0cm以下的根干重比率 ,平展型玉米在 19%以下 ,而紧凑型玉米高于 2 3% .紧凑型玉米的深层根量较多 ,在深 4 0～ 10 0cm土层内根干重比率比平展型高 4 2 .3% .二者的根系水平分布也不同 ,紧凑型玉米根系水平分布较集中 ,在距植株 0～ 10cm水平范围内 ,根系分布比率比平展型玉米高 9.6 % .紧凑型玉米深层根量较多 ,水平分布集中 ,耐密植 ,是易获得高产的重要原因之一 .

密度对不同株型玉米产量及主要农艺性状的影响

该试验选取平展型长玉13、半紧凑型东单60和紧凑型郑单958等3种株型玉米为试材,分别在39 000,48 000,57 000株/hm2等3个密度下种植,分析了种植密度对不同株型玉米籽粒产量、穗粒性状和植株性状的影响.结果表明:3个品种的玉米产量随种植密度的增加而增加,且半紧凑型东单60产量最高;随种植密度的增加,行粒数、穗长、穗粗、轴粗、穗位叶面积和千粒质量呈下降趋势;株高、穗位高和雄穗分枝数呈上升趋势;各性状受株型与密度的互作影响不大.因此,在重庆提高玉米单产的关键是选取优良的丰产品种,并合理密植.

种植密度对不同株型青贮玉米产量及相关性状的影响

本研究以平展型玉米(Zea mays)雅玉青贮8号、半紧凑型品种京科青贮516和紧凑型品种黎民518为材料,研究4个种植密度对不同株型的青贮玉米产量及相关性状的影响。结果表明,青贮玉米鲜草产量和籽粒产量的最佳适宜密度不同,鲜草产量的适宜密度高于籽粒产量的适宜密度。随群体密度的增加玉米刈割青贮时的绿叶片数、单株鲜重、穗长、穗粗、穗行数、行粒数呈下降趋势;秃尖长、株高、穗位高、空秆率、倒伏(折)率、瘤黑粉病病株率逐渐增加;高密度下千粒重降低;青贮生育期略有延长。供试品种中黎民518最耐密植,京科青贮516边行优势强,最不耐密植。

玉米不同株型及种植密度对间作大豆产量和养分吸收利用的影响

种植密度是影响间作体系产量潜力发挥的一个重要因素。为明确不同株型玉米(Zea mays)与大豆(Glycine max)间作搭配的适宜种植密度,本研究以紧凑型‘登海605’(DH605)和平展型‘川单428’(CD428)玉米及辽鲜一号菜用毛豆为试材,在同一施肥水平下,设置4个玉米种植密度(45000、52500、60000和67500株·hm^-2),研究玉米不同株型和密度对间作大豆地上部干物质积累、氮磷钾养分吸收及利用、产量和产量构成及群体产量的影响。结果表明,随玉米种植密度的增加,间作大豆各时期地上部干物质积累量、产量、单株荚数、鲜百粒重、地上部氮磷钾积累量和氮磷钾偏生产力均显著降低(P<0.05)。相同密度下,与CD428间作的大豆产量、生物量、氮磷钾积累量均低于与DH605间作大豆。综合群体产量分析,认为适合紧凑型DH605玉米间作大豆的种植密度为60000株·hm^-2,适宜平展型CD428玉米间作大豆的种植密度为52500株·hm^-2。

密度对不同株型玉米农艺性状及产量的影响

以半紧凑型品种龙单33和紧凑型品种龙青1号为材料,比较研究了种植密度对不同株型的玉米农艺性状及产量构成因素的影响。结果表明:随密度的增加茎粗变细、株高穗位略有增高、空秆率增高,双穗率降低;行粒数及百粒重均出现降低趋势,群体产量随密度加大先增加后减少,龙单33品种密度为6.5万株/hm^2时产量最高,龙青1号密度为6.25万株/hm^2时产量最高。

科学家发现决定玉米分蘖的基因由大刍草渗入

近日,中国农业大学农学院国家玉米改良中心教授林中伟课题组揭示了玉米株型演化的一个关键分子遗传机制。相关研究成果发表在《自然-通讯》上。玉米的祖先大刍草具有许多分蘖,在野外环境具有明显进化优势。而驯化后的玉米往往是独秆、不产生分蘖,并且茎秆坚韧得以支撑高产的穗子。然而,在玉米多样化的演化过程中,甜玉米与爆裂玉米却偏离这种作物共有的驯化模式。两者往往产生3~4个分蘖。究竟为何甜玉米、爆裂玉米会产生分蘖?又如何产生?作物驯化中的这种平行变化是否具有共同的分子遗传基础?

玉/豆套作荫蔽对大豆光合特性与产量的影响

在"玉/豆"套作模式下研究了不同株型玉米遮阴对大豆光合特性与产量效益的影响。结果表明,不同株型玉米下大豆生长的温、湿度和透光率是导致大豆叶片形态和光合特性在四叶期后出现差异的直接原因。田间光照不足导致大豆叶面积指数增加,比叶重减小,光合速率和叶绿素a/b值降低,且荫蔽越严重,光合能力越弱,产量越低。玉米收获后,大豆前期遭受的光合抑制得到缓解,光合生产逐渐恢复,恢复能力最强的为紧凑型玉米下的大豆,其生育后期的光合能力已接近单作大豆。初花期组织切片观察发现,随着荫蔽程度的加重,大豆叶片变薄,表皮细胞体积变大,角质层变薄,栅栏组织和海绵组织分化不明显,细胞间隙增大。总之,与紧凑型玉米套作,可减缓大豆生长过程中的弱光胁迫,保证全年高产、高效。