The Role of Nitrogen and Sulfur Interaction in Maize Quality(Zea mays L.)

Two hybrids of maize with different responses to sulfur were used in the pool experiment. The effects of nitrogen and sulfur on the grain quality of maize were evaluated. The results indicated that grain quality changed with the nutrition supply. The contents of proteins, amino acids, soluble sugar, crude fat, oil, N, P, K, S and microelements in the grain were improved due to nitrogen and sulfur fertilizer addition. But the effects of nitrogen and sulfur were not the same. Nitrogen increased starch content of the grain, but S decreased the content. Both N and S enhanced the proportion of amylopectin in starch. Sulfur nutrition significantly improved the grain quality of maize when a large amount of nitrogen was used together. Both hybrids had similar response to N and S treatments.

玉米籽粒容重与产量和品质的相关分析

【目的】了解不同品种玉米籽粒容重的差异及其与产量和品质的关系。【方法】采用聚类分析、相关分析及通径分析的方法,对多个玉米品种籽粒的容重和产量、品质性状进行分析。【结果】将山东省最新审定的29个玉米品种划分为三类,高容重型(H-TW)、中容重型(M-TW)和低容重型(L-TW)。玉米容重的变异来源于基因型和试验地区,二者均达极显著水平。受基因型控制的籽粒形状是决定容重的重要因素,不同粒型之间容重差异显著,容重值排序是爆裂型>硬粒型>马齿型。施氮肥对玉米容重的影响不大,同一品种不同的施氮量处理之间玉米的容重差异不显著。相关分析表明,不同类型玉米籽粒容重与千粒重和产量均呈极显著的正相关。容重与蛋白质含量和淀粉总含量呈显著正相关,与粗脂肪含量呈负相关。通径分析指出赖氨酸含量对玉米容重起负作用,且由于决定系数最小(R(3)2=-0.05%),成为影响容重的主要限制因素,尤其是对蛋白质形成的限制,但对淀粉总含量的限制作用较小。【结论】提高玉米籽粒容重,应该首先着眼于籽粒总淀粉含量的提高。

氮硫互作对玉米籽粒营养品质的影响

以对硫肥反应差异较大的两个玉米杂交种鲁玉 16和农大 10 8为试验材料 ,通过不同氮、硫供应水平的池栽试验 ,对玉米籽粒营养品质进行了分析。结果表明 ,施用氮肥和硫肥均可以提高籽粒蛋白质、油分、粗脂肪、可溶性糖、氨基酸以及N、P、K、S和微量元素的含量 ,但是二者的作用和效果不尽相同。另外 ,氮肥提高了玉米籽粒淀粉的含量 ,硫肥则降低淀粉的含量 ,而两种肥料的施用均可提高支链淀粉在总淀粉中的比例。在氮肥供应水平高的条件下 ,硫肥的施用可以明显改善籽粒的营养品质 ,两个杂交种对处理的反应基本一致。

长期不同施肥制度对玉米产量和品质的影响

以1990年建立的国家褐潮土土壤肥力与肥料效益长期监测基地(北京昌平站)的长期肥料定位试验为研究平台,于2002年进行了长期不同施肥制度对玉米产量和品质影响的研究。结果表明,长期不同施肥制度对土壤养分影响大小次序为速效磷>全磷>全氮>碱解氮>速效钾>有机质,NPKM处理的土壤养分增加量大于其它处理;各处理对玉米产量的影响为:NPKM>NPK>NP>PK>NK>N>CK;长期施NPKM和NPK肥提高了玉米籽粒中蛋白质、氨基酸总量和必需氨基酸的含量,同时还提高了籽粒中的粗脂肪和粗灰分含量;长期施N、NK肥,籽粒中淀粉和粗脂肪的含量降低,虽然提高了蛋白质含量,但因产量低,其单位面积蛋白质产量也较低;长期施PK肥,降低了籽粒中蛋白质、氨基酸、淀粉和可溶性糖的含量,同时降低了籽粒醇溶蛋白、谷蛋白和赖氨酸的含量。

中国不同年代玉米亲本自交系的灌浆特性与氮素运转

大田试验条件下,选择我国1960s、1980s、2000s三个年代在生产中大面积应用的玉米亲本自交系为试验材料,比较分析了遗传改良过程中玉米骨干自交系灌浆特性及氮素运转的演变特征。结果表明,当代玉米品种及其亲本自交系的产量显著高于其他年代品系(P<0.05),且不同年代品种产量提高与其亲本产量密切相关(P<0.05),亲本自交系产量提高与其穗粒数相关性不显著,而与粒重呈显著正相关(P<0.05)。对粒重变化研究表明,当代亲本自交系的灌浆速率呈先慢后快的趋势,籽粒灌浆的积累起始势(R0)较高,灌浆最大速率出现时间(T max)延迟,灌浆速率最大时生长量(W max)和最大灌浆速率(G max)明显较高。当代亲本自交系具有较高的干物质积累和日增干重,其茎鞘物质输出率和茎鞘物质贡献率均高于1960s自交系,且在高密度条件下优势更为明显。当代亲本自交系具有较高的氮素积累总量(P<0.05),氮素输出率、贡献率的优势不明显(P>0.05),而氮素利用效率及氮收获指数显著高于1960s自交系(P<0.05)。表明遗传改良过程中玉米骨干自交系籽粒产量及氮效率得到同步提高,这与其自身较高的籽粒灌浆能力和物质运转效率密切相关。

华北农牧交错区两种土壤类型下青饲玉米的施氮效应

针对华北农牧交错区饲草量少质差的现实问题,在区域草甸栗钙土和沙质栗钙土条件下,研究了氮肥不同施用量对青饲玉米产量与品质形成及肥水利用效果的影响。结果表明,草甸栗钙土田和沙质栗钙土田施氮比不施氮青饲玉米生物产量分别增加36.1%和106.0%,植株氮素含量分别提高108.0%和81.9%,且在草甸栗钙土田出现氮素的奢侈吸收现象;施氮使草甸栗钙土田玉米植株磷素含量提高10.9%,但沙质栗钙土田玉米磷素含量降低;玉米植株粗蛋白、粗脂肪的含量和产量均随施氮量增加而显著增加,草甸栗钙土田分别增产1.60倍和2.10倍,沙质栗钙土田分别增产2.74倍和1.36倍;施氮显著提高青饲玉米的水分利用效率,草甸栗钙土田增幅为27%-45%,相当于多供水82.5-135.7mm;沙质栗钙土田增幅为95%-97%,相当于多供水294.9-258.5mm。故华北农牧交错区青饲玉米施氮是快速提高饲草产量和营养品质以及高效利用肥水资源的有效技术手段,草甸栗钙土田不超过200kghm^-2、沙质栗钙土田不少于135kghm^-2,是兼顾玉米产量、品质与肥水高效利用的适宜施氮量。

高油、高淀粉玉米吸硫特性及施硫对其产量、品质的影响

研究了高油、高淀粉玉米硫素的吸收分配及施硫对籽粒产量、品质的作用 ,结果表明 :在 1 1 2 5 0 kg/hm2 的产量水平下 ,开花前硫素吸收量占总吸收量的百分比平均为 5 7.5 3 % ,花后对硫的吸收较强 ;高油 1号、长单 2 6、掖单 1 3每公顷吸硫量分别为 :3 2 .46 kg、3 4 .94kg、3 4 .2 0 kg。施硫能增加穗粒数和粒重 (高油玉米粒重增加不显著 ) ,并显著提高其产量。施硫2 2 .5 kg/hm2 (S1)能使籽粒含油率和蛋白质含量分别比对照提高 9.0 5 %和 6 .88% ,蛋白质中清蛋白、球蛋白和谷蛋白含量提高 ,品质改善 ;施硫量增至 90 kg/hm2 (S2 )时 ,籽粒含油率和蛋白质含量仍有提高 ,但蛋白质中醇溶蛋白含量增加 。

施氮水平和追氮时间对玉米子粒产量的影响

采用裂区设计,研究了不同施氮水平和追氮时间对玉米高水肥品种东单60子粒产量构成因素及子粒产量的影响。结果表明,施氮肥能增加玉米的穗数、穗粒数、千粒重;不同施氮水平对玉米子粒产量影响较大,施氮可增产3.5%～34.2%,在本试验条件下,施氮量为422kg·hm-2的处理,产量达最高;不同追氮时间对玉米千粒重的影响差异显著。

不同来源玉米自交系品质性状的配合力分析

以14份来源于美国和我国的玉米自交系为亲本,按照完全双列杂交试验设计配制182个杂交组合,连续3 a分析玉米籽粒蛋白质、淀粉、脂肪、赖氨酸含量4个品质性状的配合力及性状与配合力的关系,为玉米籽粒优质性状改良和新品种选育提供材料及理论依据。结果表明,14份玉米自交系及其组配的182个杂交组合的籽粒蛋白质、淀粉、脂肪含量在3 a间总体上均呈极显著正相关。籽粒蛋白质、淀粉、脂肪、赖氨酸含量一般配合力(GCA)方差均明显大于特殊配合力(SCA)。籽粒蛋白质、淀粉、赖氨酸含量的遗传均以加性效应为主;淀粉含量遗传力最高,为71.82%,其次为赖氨酸含量(69.74%),脂肪含量最低(42.83%)。4个品质性状GCA在不同自交系间差异均极显著,其中,籽粒蛋白质含量、淀粉含量和脂肪含量GCA效应值较大,赖氨酸含量GCA效应值较小。LH202、郑A88、PHR55和郑H71为亲本组配的杂交组合的品质性状SCA效应值较大,品质较优。玉米籽粒淀粉含量与蛋白质、脂肪、赖氨酸含量均呈极显著负相关,而蛋白质、脂肪、赖氨酸含量间均呈极显著正相关;杂交组合4个品质性状分别与父母本GCA效应值之和、SCA效应值呈极显著、显著正相关。

开展规范种植,提高玉米商品竞争力

简 要 分 析了 我 国 加 入 W TO 以后 发 展 玉 米产 业 面 临 的形 势 ,按 照 区 域 化 规 模 种 植 玉 米 原 则 ,提 出 东 北玉米 产区 重 点发 展绿 色饲 用 玉米 、华 北玉 米 产区 饲 用和 工 业 原 料用 玉 米 并 重和 适 当 发 展南 方 玉 米 种植 的 初 步 构想 ,并论 述了 从 品种 、播 期、种 植 密度 、肥 水管 理 以及 收获 等 方面 开展 规 范种 植,提高 玉米 品 质的 基本 对 策。

氮肥对玉米子粒淀粉粒形态及分布的影响

以郑单958为材料,分析不施氮(N0)、施纯氮103.5 kg/hm2(N1)、207 kg/hm2(N2)、310.5 kg/hm2(N3)对玉米子粒淀粉粒形态及分布特征的影响。结果表明,不同处理玉米子粒淀粉粒直径分布均为三峰曲线。>2μm淀粉粒的直径百分比最大(96%～97%),淀粉粒直径均值为N2>N3>N0>N1处理。各处理淀粉粒直径下限均值为0.375μm;淀粉粒直径上限均值为N2>N0>N3>N1处理。由透射电镜扫描图得知,第一层细胞质体大小及淀粉粒数量说明其细胞发育进程N0<N1<N2<N3;第二层细胞各处理均出现含淀粉粒质体,已不见蛋白体等质体,淀粉粒发育进程N0>N1>N2>N3;第三层细胞均为长条形,各处理含皱褶淀粉粒均已出现,淀粉粒发育进程N1>N0>N2>N3;深层细胞淀粉粒均有褶皱,说明其发育早于第三层细胞。淀粉粒发育由内而外,氮肥可以调节胚乳淀粉粒分布及淀粉粒发育速度。