深松耕作下增密对夏玉米根叶衰老及籽粒产量的影响

为探明黄淮海地区深松耕作下增密对夏玉米根叶衰老及籽粒产量的影响,以期为该地区提密抗衰增产提供理论参考,试验采用大田裂区设计,主区设置常规旋耕和深松耕作2种耕作方式,副区设置4.5万~10.5万株/hm 25个密度梯度,研究了2种耕作方式不同种植密度下根系干重、根系长度、叶面积指数、叶绿素相对含量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、过氧化物酶活性、超氧化物歧化酶活性、丙二醛含量和籽粒产量的变化。结果显示,深松耕作后,15~45 cm土壤紧实度下降了13.6%,0~100 cm土壤含水量增加了5.8%,根系干重增加了21.3%,根系长度增加了19.7%,叶面积指数增加了7.9%,叶绿素相对含量增加了4.7%,净光合速率增加了9.4%,蒸腾速率增加了4.7%,气孔导度增加了13.9%,过氧化物酶活性增加了11.0%,超氧化物歧化酶活性增加了4.8%,丙二醛含量下降了11.4%;开花期至乳熟期根系干重由15.5%变为13.1%,根系长度由32.4%变为27.8%,叶面积指数由10.5%变为9.1%,叶绿素相对含量由11.0%变为9.5%,净光合速率由20.5%变为19.9%,蒸腾速率由26.4%变为25.1%,气孔导度由27.1%变为25.6%,过氧化物酶活性由49.2%变为47.1%%,超氧化物歧化酶活性由17.3%变为15.7%,丙二醛含量开花期至乳熟期的上升幅度由56.0%变为52.2%。2种耕作方式下,籽粒产量随种植密度的提升表现为先增加后降低的趋势,呈现二次曲线关系,常规旋耕在8.28万株/hm 2种植密度下获得最大籽粒产量,深松耕作在9.09万株/hm 2种植密度下籽粒产量最佳,最适种植密度增加了9.7%,5个种植密度平均增产8.4%。因此黄淮海地区可以通过深松耕作缓解增密带来的衰老负效应,促进植株生长,延长植株根系和叶片的功能期,实现增密进一步增产。

商丘市夏玉米生长中后期管理技术

主要介绍了商丘市2011年夏玉米生长中后期的田间管理情况。玉米中后期管理的技术措施主要包括:防止倒伏、追花粒肥、防治病虫,以及确定最佳收获期。

玉米南方锈病抗性机制及抗病育种研究进展

玉米南方锈病是由活体营养型真菌多堆柄锈菌(Puccinia polysora Underw.)侵染引起的一种叶部病害,该病害可引起玉米减产20%~30%,严重时减产50%以上。近年来南方锈病在黄淮海夏玉米种植区和南方玉米种植区呈现大面积流行趋势,直接造成玉米品质下降、产量降低,已逐渐由次要病害上升为主要病害,对我国玉米生产构成严重威胁。南方锈病是一种暴发性、毁灭性病害,防治非常困难,防治该病最有效的方法是推广种植抗病品种。目前,虽然审定了一些对南方锈病抗性较好的新品种,但成功用于生产实践的却很少,生产上仍缺乏抗南方锈病且高产优质的品种。因此,深入了解南方锈病暴发流行成灾机制和玉米对南方锈病抗性机制对有效防控该病害至关重要。本文总结玉米南方锈病最新研究进展,概述了玉米南方锈病病原生物学与病害流行学,对南方锈病抗性种质资源筛选及抗性遗传规律进行了梳理,重点总结了抗性基因/QTL定位、抗性机制以及抗病育种等方面取得的进展,并对南方锈病未来的研究方向进行了展望,以期为促进玉米南方锈病的抗病分子机制及抗病育种提供借鉴。

20份玉米自交系主要性状配合力及杂种优势分析

为筛选优良玉米自交系和杂交组合,用20个玉米自交系按照12×8 NCII遗传交配设计配制96个组合,对单株产量等11个主要性状的配合力、遗传力和杂种优势进行分析。结果表明,自交系B4、A2、A5、B7、A3和B2的单株产量一般配合力效应值较高,组合A11×B2的单株产量特殊配合力效应值最高,有8个杂交组合的单株产量对照优势超过15%,分别为A9×B4、A11×B2、A2×B6、A3×B7、A10×B4、A5×B7、A2×B4、A6×B1,可进一步鉴定;遗传力分析表明,株高、雄穗主轴长、穗位高、雄穗分枝数、籽粒含水量、穗粗、穗行数、秃尖长8个性状的广义遗传力和狭义遗传力均较高,可在早代选择。穗长、行粒数、单株产量3个性状的广义遗传力较高,但狭义遗传力较低,适合在晚代选择;组合F 1的表型值与亲本的一般配合力和组合的特殊配合力均呈极显著正相关,配合力贡献率因性状而异;组合的单株产量杂种优势与亲本的一般配合力、组合的特殊配合力均呈极显著正相关,且组合的特殊配合力对杂种优势的贡献更大;亲本一般配合力与组合特殊配合力之间几乎没有相关性。

高温胁迫对玉米影响的研究进展

温度是影响玉米生长发育最关键的生态因子,高温是我国玉米主产区非生物胁迫因子之一,高温胁迫对玉米形态特征、生理生化变化、籽粒发育与品质、产量产生不利影响。近年来,玉米生长发育期内高温天气发生频率增多、胁迫持续时间延长,对玉米的影响日渐严重,研究高温胁迫对玉米生理生化的影响机理,制定相应的防御技术措施,对玉米的高质量生产具有重要意义。文章综述了高温胁迫对玉米叶片、雌雄穗发育、根系特征、生理生化特性、籽粒发育与品质的影响,深入探索高温胁迫限制玉米生长发育的机制,为玉米耐高温研究及制定相应的高温胁迫缓解措施提供理论参考。

氮肥对夏玉米花粒期叶片衰老、氮素运移效率及碳氮比的影响

探明不同氮肥水平对夏玉米花粒期叶片衰老过程、氮素运移效率及碳氮比(C/N)的影响,有助于理解不同氮肥水平叶片衰老差异产生的机制,为玉米叶片衰老调控提供理论依据。通过裂区试验设计,设置品种和氮肥2个因素,4个氮肥水平为N_(0)(0 kg/hm~2)、N_(1)(150 kg/hm~2)、N_(2)(250 kg/hm~2)、N_(3)(300 kg/hm~2),研究不同氮肥水平对相对持绿叶面积、最大叶片衰老速率及其出现时间、叶片氮素累积量、氮素运移效率及碳氮比(C/N)的影响。结果表明,N_(2)施氮量(250 kg/hm~2)提高了相对持绿叶面积,延缓了叶片衰老,降低了叶片的最大衰老速率,延长了最大衰老速率出现的时间。随生育进程的推进叶片氮素累积量不施氮处理呈单调递减趋势,施氮处理呈现先升高后下降趋势,随施氮量的增加叶片氮素累积量有升高趋势。施氮显著提高了叶片氮素运移效率,随施氮量的增加郑单958呈先上升后下降趋势,庐玉9105基本呈单调递增趋势。叶片C/N随着玉米生育进程的推进呈现单调递增趋势,随施氮量的增加呈降低趋势。Spearman相关性分析结果表明,叶片氮素运移效率与叶片氮素累积量、相对持绿叶面积、叶片C/N、T_(max)呈正相关性,而叶片氮素累积量、相对持绿叶面积与V_(max)、叶片C/N呈负相关关系。从整体看,施氮量250 kg/hm~2可维持较高的相对持绿叶面积,降低叶片最大衰老速率及延长其出现的时间,提高叶片氮素累积量及运移效率,协调碳氮代谢使碳氮比(C/N)维持在合理区间内。

大豆玉米带状复合种植增施钼肥和锌肥的增产效果

大豆玉米带状复合种植是在传统间作套种的基础上创新发展而来的适合机械化生产的一季双收种植模式。该模式采用玉米、大豆高矮搭配和年际间轮作,能充分发挥玉米的边行效应和大豆固氮的作用,实现光热水肥资源高效利用和耕地的“用养结合”。大豆对钼肥敏感,缺钼时叶片褪绿,出现许多灰褐色小斑并散布全叶,叶片变厚、发皱;玉米对锌肥敏感,缺锌严重时出现棕褐色大条斑状枯死现象,生长受阻,节间变短,植株矮小,结实少,秃尖缺粒。

热带生态区玉米自交系离体花粉活性的变化特征

2020、2021年在海南热带生态区以6个不同基因型玉米自交系ZM4321、驻136、驻54、ZM3358、H1269、ZM027为材料,离体花粉在4℃冷藏、‒7℃冷冻、室温条件下贮存一定时间,授粉后通过田间结实率,研究了Reid类和Lancaster类自交系离体花粉不同温度贮存条件下其活性持续时间,通过TTC染色率鉴定离体花粉的活性。结果表明:不同温度贮存条件下,自交系离体花粉的活性随贮存时间的增加而下降,而离体花粉活性衰减变化在自交系间存在差异。4℃贮存条件下,ZM4321、H1269离体花粉活性持续长达54 h,而驻136在10 h后结实率急剧降低,驻54、ZM3358花粉活性主要集中于8 h内,ZM027贮存48 h结实率约20%。‒7℃贮存1 h时,ZM3358结实率超85%,2 h时结实率2020、2021年分别下降至2.64%、1.18%;ZM3358离体花粉对‒7℃贮存极度敏感,而WS2-4321、H1269、ZM027花粉高结实率持续时间最长,为12 h,明显高于驻136、驻54。室温贮存条件下,ZM4321、H1269离体花粉高结实率的维持时间高达30 h;ZM3358、ZM027离体花粉高结实率维持时间为10~11 h,但11 h后ZM027结实率下降幅度远大于ZM3358;驻136离体花粉高结实率维持时间为11 h;驻54离体花粉高结实率维持不超过3 h。ZM4321在4℃贮存,驻136、驻54在‒7℃贮存,ZM3358在室温贮存更有利于离体花粉活性的保持,而H1269、ZM027在3种温度贮存条件下离体花粉活性差异不大。离体花粉TTC染色率与田间结实率表现一致。

海南南繁生态区玉米自交系雄穗发育动态研究

为探明海南南繁生态区玉米自交系雄穗发育动态,以6个不同类型玉米自交系KWS2-4321、13H6、10H9、KWS2-2220、11H37、PHHJC为试验材料,研究了玉米自交系雄穗鲜重、雄穗体积发育动态,雄穗逐日开花与逐时开花规律及雄穗逐日散粉特点。结果表明:雄穗鲜重发育呈现先上升后下降趋势,雄穗发育第1~4 d鲜重变化不大,第7~10天鲜重迅速增加,第13~16天稍有下降,玉米自交系雄穗鲜重与发育日数间经拟合附合二次多项式数量关系;雄穗体积与雄穗鲜重变化趋势不同,随雄穗发育进程的推进呈先升高后下降,最后又升高的变化趋势;雄穗开花可持续6~8 d,第2~4 d为盛花期,超过开花总量50%,第1 d开花较少,第2~4天开花数急剧增加,第7~8天开花数显著降低;{07∶00}、08∶00雄穗开花数量较少,09∶00、10∶00雄穗开花数量迅速增加,其开花数超过当日总开花数40%,11∶00开花数有所下降,12∶00之后开花数显著减少;逐日散粉量随散粉日数的推进呈现先升高后下降趋势,散粉后2~4 d达最大峰值,散粉持续5~8 d,与逐日开花规律基本一致。雄穗鲜重第7~10天增加快,雄穗体积与雄穗鲜重变化趋势不同,开花可持续6~8 d,第2~4天为盛花期,09:00、10:00开花数量较多,逐日散粉量随散粉日数的推进呈现先升高后下降趋势,散粉后2~4 d达最大峰值,散粉持续5~8 d,与逐日开花规律相同。

春夏播玉米籽粒蛋白质、脂肪和淀粉含量动态累积与分配差异性研究

【目的】研究春夏播玉米籽粒蛋白质、脂肪和淀粉含量动态累积与分配差异性特征,为专用优质玉米品种选育与生产提供参考。【方法】以驻玉216、驻玉902、驻玉927、郑单958、裕丰303为试验材料,授粉后12 d每隔7 d取果穗内籽粒,烘干至恒重,利用近红外光谱技术快速检测玉米籽粒蛋白质、脂肪、淀粉含量,分析籽粒蛋白质、脂肪、淀粉动态累积相关关系,比较春夏播玉米籽粒蛋白质、脂肪与淀粉含量动态累积与分配的差异性。【结果】玉米籽粒蛋白质含量春播先急剧下降后平稳变化,夏播先急剧下降后又升高,呈波浪式变化;春夏播玉米籽粒脂肪含量先上升后下降,淀粉含量随籽粒发育基本呈渐进式增加,蛋脂总量整体呈逐步下降趋势。春夏播玉米籽粒蛋白质、脂肪与淀粉累积速率动态呈锯齿状变化。籽粒蛋白质、脂肪和淀粉分配春播授粉后12~19 d整体呈现为淀粉>蛋白质>其他>脂肪,授粉后26~47 d基本呈现为淀粉>其他>蛋白质>脂肪;夏播授粉后12~18 d整体呈现为淀粉>蛋白质>其他>脂肪,授粉后19~47 d基本呈现为淀粉>其他>蛋白质>脂肪。相关性分析表明,籽粒蛋白质、脂肪、淀粉动态累积量之间呈现极显著正相关关系(P<0.01)。【结论】驻玉216、驻玉902、驻玉927、郑单958、裕丰303春夏播玉米籽粒蛋白质、脂肪和淀粉动态累积与分配受环境影响较大,籽粒蛋白质、脂肪和淀粉动态累积量互为极显著正相关。

玉米自交系种质资源南方锈病抗性鉴定

【目的】研究玉米自交系种质资源对南方锈病的抗性表现,为抗南方锈病玉米品种选育提供抗原。【方法】通过春播自然感病、夏播人工接种方法对64份玉米自交系种质资源进行南方锈病的抗性鉴定。【结果】不同玉米自交系对南方锈病的抗性差异显著,在64份材料人工接种鉴定中,对照自交系齐319、齐318鉴定为高抗玉米南方锈病,昌7-2、郑58鉴定为高感玉米南方锈病;自交系H025B、K4321鉴定为高抗玉米南方锈病,H0836、H0841、ZMD22、ZMD41、ZMD103、ZMD622鉴定为抗玉米南方锈病。在所有鉴定资源中,高抗和抗性材料分别占6.25%、9.38%,高感和感病材料分别占42.19%、23.44%。【结论】64份玉米自交系种质资源中,自交系H025B、K4321、H0836、H0841、ZMD22、ZMD41、ZMD103、ZMD622呈现高抗和抗南方锈病;玉米自交系种质资源感玉米南方锈病比较严重和普遍,抗原较为缺乏,但现有自交系种质资源中存有高抗玉米南方锈病的资源,可为选育抗病品种提供重要抗原。

不同种植密度对驻玉216产量及主要特征特性的影响

为了探索不同种植密度对驻玉216产量及主要特征特性的影响,实现良种良法相配套,为品种审定后的迅速推广打下坚实的基础,2015年对驻玉216进行了密度试验研究。试验研究表明:驻玉216以种植密度75 000株/hm^2时表现最佳,在此密度下产量高,三要素协调。超过适宜密度,驻玉216的株高、穗位高随种植密度的增加而增高,生育期随种植密度的增加而延长,倒伏、空秆及主要病虫害随种植密度的增加而渐趋严重,穗部主要性状也因种植密度的增加而深受影响。

播期对驻玉216产量及主要农艺性状的影响

为了探索驻玉216在豫南夏玉米栽培区的适宜播种期,通过7个播期处理研究了驻玉216在不同播期下的主要农艺性状及产量表现。结果表明:随着播期的推迟,驻玉216生育期缩短,株高和穗位高先升后降,生育后期灌浆缓慢,粒重明显下降,产量显著降低。综合考虑豫南夏玉米生产实际和粗缩病发病情况,驻玉216在豫南的适宜播期为5月25日至6月10日,力争6月5日前后完成贴茬直播。