播期对河南不同熟期夏玉米生长发育和产量的影响

以早熟品种(JNK 728、DH 618)和中晚熟品种(XY 335、ZD 958)为材料,探讨不同播期对河南夏玉米生长发育和产量形成的影响。结果表明:在本试验设置的6个播期中,早熟品种均能安全成熟,而中晚熟品种6月26日以后不能正常成熟。随播期推迟,夏玉米生育期延长,主要延长了籽粒灌浆期,播期每推迟5d,灌浆期平均延长1.2d以上;早熟品种产量先升高后降低,播期T 1～T 4处理产量差异不显著,中晚熟品种产量持续下降,T 3播期后减产达显著水平。株高随播期推迟呈先增高后降低趋势,穗位高随播期推迟呈波动性变化。早熟品种JNK 728和DH 618完熟时所需的有效积温为2 700～2 800℃.d,中晚熟品种ZD 958和XY 335完熟时所需的有效积温为2 800～3 000℃.d。本地区夏玉米适期早播利于高产形成,过晚播种减产达极显著水平。     

不同熟期夏玉米品种籽粒灌浆与脱水特性及其密度效应

研究不同熟期夏玉米品种籽粒灌浆与脱水特性及种植密度的调控作用, 以期为黄淮海地区夏玉米籽粒机收提供科学依据。2016—2017年在山东农业大学玉米科技创新园, 种植早熟玉米品种登海518 (DH518)、衡早8号(HZ8)和中晚熟玉米品种郑单958 (ZD958)、登海605 (DH605), 设60 000、75 000、90 000株 hm ^-23个种植密度。结果表明, 早熟品种DH518、HZ8较中晚熟品种ZD958、DH605灌浆期短, 产量低。4个品种生理成熟时的籽粒含水率与其生育期相关性不显著, 早熟品种籽粒后期脱水速率快, DH518和HZ8从籽粒达最大含水量到生理成熟的脱水速率均值较ZD958和DH605两年分别高0.015% °C ^-1和0.014% °C ^-1。相关性分析显示, 籽粒脱水速率与灌浆速率相关性不显著, 生育后期籽粒含水率与茎鞘、叶片含水率呈显著正相关, 与苞叶、穗轴含水率呈极显著正相关。随种植密度的增加, 不同品种籽粒灌浆期缩短, 平均灌浆速率降低, 籽粒生理成熟时的含水率降低。合理增加种植密度能够显著提高不同熟期夏玉米品种的产量。     

密植条件下玉米品种混播对夏玉米光合性能及产量的影响

探究密植条件下玉米品种混播对夏玉米光合性能及产量的影响。在82 500株 hm ^-2种植密度下, 选用郑单958 (ZD958)和登海605 (DH605), 在大田条件下设置M(两种子相同数量混合后随机混播)、1行郑单958和1行登海605混播(1:1)、2行郑单958和2行登海605混播(2:2)、单播郑单958 (SZD958)和单播登海605 (SDH605) 5个水平, 研究密植条件下玉米品种混播对黄淮海夏玉米产量、群体干物质积累量、净光合速率、叶片衰老酶活性、冠层透光率等的影响。两年结果表明, ZD958和DH605混播可显著改善玉米生育后期群体透光率, 使叶面积指数、叶绿素含量和穂位叶净光合速率较单播显著增加, 干物质积累量显著增加。混播处理较单播增加生育后期超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性和可溶性蛋白含量, 与此同时, 丙二醛(MDA)含量降低。混播显著增加玉米群体产量, 究其原因是穗粒数和千粒重的有效增加。M、1:1、2:2处理的两年平均产量较SZD958和SDH605分别增加11.47%、8.70%、8.48%和9.30%、6.42%、6.20%, 其中M、1:1、2:2处理间没有显著差异。混播处理通过优化冠层结构, 改善群体通风透光条件, 延缓叶片衰老, 减缓花后叶面积指数和叶绿素含量降低, 保持较高的净光合速率, 致使群体干物质积累量增加, 产量提高。可见, 合理品种搭配的混播栽培可显著提高密植夏玉米产量, 是提高黄淮海区夏玉米产量的可选途径之一。     

三个超高产夏玉米品种的物质生产及光合特性

探明不同株高、穗位高具有超高产潜力(>15 000 kg hm^-2)夏玉米品种的物质生产及光合特性,有利于密植增产。本研究在多年高产试验基础上(连续3年达15 000 kg hm^-2以上),选用了登海661 (DH661,低秆低穗位)、登海701(DH701,中秆中穗位)和先玉335 (XY335,高秆高穗位) 3个具有超高产潜力的品种进行试验。在一般高产条件下,这3个品种间产量无显著差异,但干物质生产特性的模型解析表明,DH661的产量潜力高于DH701和XY335,其活跃生长期比XY335长近3周。开花后光合特征参数显示,DH661光合作用与光能利用效率明显较高,尤其是当XY335进入生理功能速衰期时(开花后28 d),DH661仍处于缓慢下降阶段,且具有较高的光合速率和光能利用效率,DH661的这一特性表明其具有更高的产量潜力。     

不同熟期夏玉米品种籽粒灌浆脱水特性和激素含量变化

本文旨在研究不同熟期夏玉米品种籽粒灌浆与脱水特性和内源激素含量与平衡的变化,以期为黄淮海夏玉米机械化收获籽粒和高产高效品种筛选提供理论依据。以早熟玉米品种登海518(DH518)、衡早8号(HZ8)和晚熟玉米品种郑单958(ZD958)、登海605(DH605)为试验材料,研究玉米籽粒形成过程中干物质积累、水分含量及内源激素含量变化。结果表明,早熟品种较晚熟品种灌浆期短,籽粒开始脱水早,脱水速率高,生理成熟期粒重低,产量低,但早熟品种中DH518的产量显著高于HZ8。不同熟期玉米品种籽粒内源激素含量及其变化模式不同,但同一激素含量随籽粒发育的变化趋势一致。两早熟品种籽粒的ABA含量高于两晚熟品种,尤其表现在灌浆中后期。各品种籽粒灌浆、脱水速率均与内源激素含量有关,两早熟品种的籽粒脱水速率与玉米素核苷(ZR)含量呈显著正相关。     

施钾量对高产夏玉米抗倒伏能力的影响

倒伏是玉米高产的重要限制因素之一。本研究旨在探讨施钾量对高产夏玉米抗倒伏能力的影响,为钾肥科学施用提供科学依据。选用登海661 (DH661)和郑单958 (ZD958),设置6个施钾水平,研究高产条件下施钾量对夏玉米基部茎节穿刺强度、伤流量和产量的影响,并观察基部第3茎节显微结构。结果表明,施钾肥能显著提高茎秆的穿刺强度,DH661和ZD958最大提高幅度分别为17.9%和25.57%,但不同茎节提高幅度不同。伤流液的强度随着施钾量的增大先增加后减小,开花前促进作用大,吐丝期DH661和ZD958施钾180 kg hm^-2时最高,分别比对照提高24.30%和29.68%。单位面积内维管束增加,特别是小维管束增多是提高茎秆穿刺强度的关键。施钾肥可以显著提高玉米产量,随施钾量的增加,籽粒产量呈先增高后降低的趋势,DH661和ZD958分别在施钾180 kg hm^-2和240 kg hm^-2时达到最高产量。     

胶东地区夏玉米适宜品种的筛选

选用山东生产上大面积推广的12个夏玉米品种,通过田间种植试验,对生育期、抗病性、植株性状、果穗和产量性状进行比较鉴定,以筛选适合胶东地区种植的夏玉米品种.结果表明,供试品种中,抗倒伏品种有金海5号、青农11、菏玉157、登海605,高抗病品种有登海605、登海3622、金海5号、青农11,产量居前3位的品种为登海605、郑单958、隆平206.综合各鉴定性状,最适宜在胶东地区种植的夏玉米品种是登海605.     

鲁南地区夏玉米产量对气象因子的响应

2017年在临沂市农业科学院试验田以早熟玉米品种华美1号、登海518和中熟玉米品种登海605、郑单958为材料,分期播种,采用灰色关联分析法研究夏玉米产量对气象因子的响应。结果表明：随着播种期推迟,2种熟期玉米生育期均缩短。6月17日播种比6月10日播种的早熟夏玉米产量略降低,播种期再推迟,早熟夏玉米产量显著降低;随着播种期的推迟,中熟夏玉米产量显著降低,日均温、平均土壤温度和气温日较差均降低,有效积温、日照时数均减少;气象因子对早熟夏玉米产量的影响为：有效积温>日照时数>气温日较差>平均土壤温度>日均温>降水量,气象因子对中熟夏玉米产量的影响为：有效积温>日照时数>日均温>平均土壤温度>气温日较差>降水量。生产上,鲁南地区中熟夏玉米适宜播期在6月10日左右,早熟夏玉米品种适宜播期在6月10日至6月17日,夏玉米在麦收后应及早播种,为实现高产和子粒机收创造条件。     

冬小麦晚播、夏玉米晚收增产潜力分析

为了充分利用周年光热资源,确定河北平原冬小麦适宜播期和夏玉米适宜收获期,在河北藁城进行了冬小麦夏玉米周年试验。冬小麦采用播期×品种二因子裂区试验,夏玉米采用均匀试验设计,研究了小麦产量对播期和冬前积温、玉米产量对收获期的响应特点。结果表明,冀麦585和金禾9123对播期不敏感,适播期较长,冬前≥0℃积温分别在324～560℃和362～566℃均可获得较高的小麦产量。根据藁城多年积温数据,该积温下限对应的日期为10月20日左右。夏玉米产量与播期、收获期均呈线性关系,而不同年份播期和收获期对产量的影响程度不同。玉米生育后期平均气温高于有效灌浆温度(16℃)的截止日期为10月17日,假如玉米收获期由农民传统的9月22日推迟至10月17日,积温可增加476,100℃积温可增产527. 7 kg/hm~2,玉米可有2 511. 9 kg/hm~2的增产潜力。可见,小麦推迟播种时间、玉米延迟收获时间是发挥两季作物均衡增产的重要措施,玉米收获期最晚推迟至10月17日,小麦播种期最晚推迟至10月20日。     

玉米雌穗分化与籽粒发育及败育的关系

以郑单958 (ZD958)和登海661 (DH661)为试材,比较研究了4.5、7.5、10.5万株hm^-2三个种植密度下,雌穗分化与籽粒发育及败育的关系。结果表明,密度对玉米雌穗原基开始分化的时间无影响(不同密度下,穗原基均在播后28~29 d左右开始分化),对吐丝期分化的小花总数影响很小。但是高密度推迟了雌穗的分化进程,增加了败育花和未受精花的数目,导致正常成熟小花数目的降低。与低密度相比,高密度下DH661正常小花数减少了100.0个,ZD958减少了76.4个。高密度加大了雌雄穗吐丝开花间隔,降低了吐丝植株的比例(DH661吐丝植株占93.64%;ZD958的占81.80%),推迟了吐丝时间,使单株吐丝量减少,散粉持续时间缩短,导致败育增加。正常受精的小花在灌浆期也会发生籽粒败育,尤其是在花后10 d左右败育严重。相关分析表明,玉米最终的穗粒数与开花期以及花后10 d、20 d的冠层底部透光率相关性显著,花败育率与开花前冠层底部透光率显著负相关。     

Grain yield and root characteristics of summer maize (Zea mays L.) under shade stress conditions

Low light is a major adversity affecting yield and quality of summer maize in the Huang‐Huai‐Hai region of China. We conducted a field experiment to explore the effects of shading on root development and yield formation in two summer maize hybrids (Zea mays L.), Denghai605 (DH605) and Zhengdan958 (ZD958). The experiment consisted of four treatments (CK: ambient sunlight, S1: shading from tasselling to physiological maturity stage, S2: shading from six‐leaf to tasselling stage, S3: shading from seeding to physiological maturity stage). Shading had a strong impact on the development of roots in the upper soil layer. Shading significantly decreased the root dry weight, root/shoot ratio, root length density, root absorption area and active absorption area. The results showed that treatments in a diminishing sequence of effects on root from S3, S1, S2 to CK. Overall, shading decreased the root morphologic and activity indices, and decreased yield in summer maize. During an average of 2 years, yields of ZD958 in S3, S2 and S1 decreased by 85%, 24% and 55%, yields of DH605 in S3, S2 and S1 decreased by 87%, 26% and 67%, in compare to CK. The results will be useful for hybrid selection and improving cultural practices for enhancing the maize shading resistance in Huang‐Huai‐Hai region.     

在植株不同水平距离处垂直断根对夏玉米产量形成和籽粒库容特性的影响

以高产夏玉米品种郑单958(浅根型,ZD)和登海661(深根型,DH)为材料,于大喇叭口期(V12)分别在距离植株两侧10 cm、20 cm、30 cm处垂直断根,断根深度60 cm,以不断根处理为对照,共设计8个处理(ZDCK、ZD10、ZD20、ZD30;DHCK、DH10、DH20、DH30),研究了玉米植株两侧不同水平距离处根系对夏玉米籽粒灌浆及产量形成的调控作用。结果表明,ZD10、ZD20与DH10、DH20分别切断24.81%、11.69%与16.82%、7.52%的根系;ZD30与DH30各指标与CK间无显著差异,ZD10、ZD20产量分别下降13.09%、9.10%,显著大于DH10、DH20的产量降幅(9.81%、4.64%),其产量下降原因主要是断根后两品种的穗粒数与千粒重降低,其中ZD20、ZD10穗粒数与千粒重较ZDCK分别下降4.90%、5.60%和4.37%、7.88%,DH20、DH10穗粒数与千粒重较DHCK分别下降3.38%、5.15%和1.15%、4.97%;断根后两品种实际库容与结实率均有不同程度下降;到达最大灌浆速率时的天数(T_(max))、灌浆速率最大时的生长量(W_(max))、最大灌浆速率(G_(max))、籽粒灌浆活跃期(P)、灌浆速率也均下降,断根处理对浅根型品种郑单958的影响更为显著。     

夏玉米籽粒胚乳细胞增殖及产量对不同光照的响应

为了探讨不同光照条件对夏玉米籽粒胚乳细胞增殖及产量的影响,2012—2014年于山东农业大学试验农场进行了大田试验,选玉米品种郑单958和登海605为试验材料,设置大田自然光照(CK)、开花至收获期遮阴(S1)、拔节至开花期遮阴(S2)、出苗至收获期遮阴(S3)和开花至收获期增光(L)5个处理,研究其对夏玉米籽粒胚乳细胞增殖、籽粒灌浆、淀粉含量、干物质积累及产量的影响。结果表明,遮阴后籽粒胚乳细胞增殖速率、细胞数目和淀粉积累量降低,细胞充实度下降,粒重显著降低,且S3对其影响最大,S1次之,S2影响相对较小。郑单958和登海605两个品种S1、S2和S3成熟期的胚乳细胞数目较CK分别降低33%、6%、29%和41%、5%、29%,DH605 L处理显著提高了胚乳细胞增殖速率、胚乳细胞数目及淀粉含量,细胞充实度和粒重显著上升。遮阴导致籽粒灌浆速率减缓,灌浆高峰期推迟,2个品种S1、S2和S3的最大灌浆速率较CK分别降低34%、13%、58%和38%、13%、64%,登海605L处理提高了籽粒灌浆速率,籽粒灌浆高峰期提前出现。2个品种S1、S2和S3较CK分别减产58%、26%、81%和67%、27%、81%,登海605 L处理增产9%。即遮阴降低了籽粒胚乳细胞数目、淀粉含量和灌浆速率,进而影响产量,花粒期充足的光照则有助于籽粒胚乳细胞增殖和产量提高。     

Exogenous 6‐benzyladenine improves antioxidative system and carbon metabolism of summer maize waterlogged in the field

A field experiment was performed to study the effects of spraying exogenous 6‐benzyladenine (6‐BA) after waterlogging for 6 days at the third leaf stage and the sixth leaf stage on the activities of key enzymes in carbon metabolism, leaf gas exchange parameters, fluorescent characteristic, antioxidant enzymes activities and MDA content of summer maize hybrids Denghai605 (DH605) and Zhengdan958 (ZD958), in order to illuminate the regulations of exogenous spraying 6‐BA to antioxidative system and carbon metabolism of waterlogged summer maize. Results showed that exogenous application of 6‐BA effectively alleviated the adverse effects of waterlogging on carbon metabolism by improving photosynthetic characteristics and the activities of RuBPCase (in the range of 48%–81%) and PEPCase (in the range of 14%–46%). Treatments with spraying exogenous 6‐BA resulted in significant and substantial increases in net photosynthetic rate (around 49%) and Φ_PSII (around 16%) compared to those of waterlogging treatments. In addition, spraying 6‐BA effectively alleviated waterlogging damages on antioxidative enzyme activity and decreased MDA content, delaying leaf senescence, resulted in significant and substantial (around 19%) increases in grain yield. Visibly, spraying exogenous 6‐BA effectively alleviated waterlogging damages on antioxidative system and carbon metabolism of summer maize, resulting in yield increase in waterlogged maize.     

Spraying exogenous synthetic cytokinin 6‐benzyladenine following the waterlogging improves grain growth of waterlogged maize in the field

6‐Benzyladenine (6‐BA, a synthetic cytokinin) could improve the ability to resist adversity. However, very little attention has been given to its role in alleviating waterlogging damages on grain growth. A field experiment was performed to investigate effects of exogenous 6‐BA after waterlogging for 6 days at the third leaf stage (V3‐WL + 6‐BA) or the sixth leaf stage (V6‐WL + 6‐BA) on grain filling, and endogenous hormone of summer maize hybrids DengHai605 (DH605) and ZhengDan958 (ZD958), which were planted popularly in China. Exogenous 6‐BA alleviated waterlogging damages on grain filling by improving grain weight and volume, which was beneficial to yield increase. Grain yield of DH605 under V3‐WL + 6‐BA and V6‐WL + 6‐BA increased by 16% and 12%, respectively, compared with that of V3‐WL (waterlogging at the third leaf stage) and V6‐WL (waterlogging at the sixth leaf stage), while the corresponding values for ZD958 increased by 20% and 15%, respectively. Moreover, exogenous 6‐BA alleviated waterlogging damages on grain endogenous hormone content by increasing levels of endogenous indole‐3‐acetic acid, zeatin riboside, and gibberellic acid, and decreasing level of abscisic acid in grain of waterlogged summer maize during grain‐filling periods. Clearly, exogenous 6‐BA improved grain‐filling characteristics, and endogenous hormone, resulting in a significant yield increase of waterlogged summer maize.