玉米耐密育种技术研究进展

阐述了玉米生产中耐密的重要性,并以郑单958为例,分析了耐密新品种选育在我国的可行性和密植增产的机理.提出选系基础群体起点要高,群体要大;自交系选育过程中,要高密度种植,增加选择压力,选择合理的耐密株型;根据杂种优势模式组配杂交种,实现定向组配;多地点、多年份、高密度地进行品种鉴定试验.同时将现代生物技术与常规育种方法...     

施氮期对夏玉米氮素积累运转及氮肥利用的影响

通过设置不同施氮期试验,研究对夏玉米植株氮素积累运转及氮肥利用率的影响。结果表明,与不施氮相比,施氮提高了植株氮素积累量、子粒氮素积累量和氮素收获指数(NHI)。吐丝后穗部氮素积累迅速增长,茎鞘氮素转运主要集中在灌浆初期,叶片氮素转运主要发生在灌浆中后期。施氮使氮生理效率较不施氮处理平均下降了16%,处理间氮肥效率差异不显著。植株总吸氮量的60%～70%主要集中在吐丝至成熟期,以3叶期施氮+12叶展追氮处理氮吸收最多,氮肥利用率(NUE)最高,与其他处理相比,3叶期施氮+12叶展追氮处理NUE分别提高了21.8个百分点和22.8个百分点。     

不同种植密度下的夏玉米冠层结构及光合特性

研究了种植密度对夏播玉米(CF008、郑单958和金海5号）冠层结构及光合特性的影响,目的是通过密度调控,构建高效冠层,发挥品种潜力,同时确立不同夏玉米品种高产高效冠层的定量化技术指标。结果表明,3个夏玉米品种均在中或低密度下（CF008为9.75和11.25万株 hm-2,郑单958为8.25和9.75万株 hm^-2,金海5号为6.75和8.25万株 hm^-2）构建的冠层较合理,冠层光合性能较高。冠层内透光率、叶夹角、茎粗、叶绿素相对含量（SPAD值）和净光合速率（Pn）均随着密度的增加而降低,说明高密度易造成群体内光分布不合理,导致光合性能的降低。灌浆中期前群体光合势（LAD）和叶面积指数（LAI）均表现为中或高密度条件下较高,而后为中或低密度下较高,并且吐丝后LAD所占比率为中或低密度处理显著高于高密度处理,说明高密度条件下冠层结构不合理,造成生育后期叶片提早衰老。在中或低密度下,群体穗位层透光率较大,吐丝期和灌浆中期分别为13.4%~19.45%和16.19%~21.48%;叶面积发展动态较为合理,吐丝期LAI达5.59~6.75,成熟期仍然保持在2.24~3.68,尤其中上层叶片LAI高值持续期较长;吐丝期中上层叶片Pn达到33.6~43.8 μmol CO2 m^-2 s^-1;吐丝后的群体LAD较高,特别是中密度下LAD达172.01~235.91 m2 d m-2,后期光合面积持续时间较长,更有利于玉米产量的提高。     

植物光合作用生物增效剂对夏玉米生长及产量品质的影响

为研究光合作用生物增效剂对夏玉米生长及产量品质的影响,探讨光合增效剂的最佳喷施浓度。以‘郑单958’为材料,连续2年试验,比较不同浓度光合增效剂对夏玉米生长及产量品质的影响。结果表明,喷施675 g/hm2植物光合作用生物增效剂增产最高,达10.85%。喷施植物光合作用生物增效剂能够提高穗粒数和千粒重,最高幅度达9.5%;能提高灌浆后期叶片SAPD值,增强叶片保绿性和光合能力,提高产量和改善品质。由此得出,光合增效剂在夏玉米上的最适喷施浓度为675 g/hm2。     

密度对粮饲通用型玉米新品种郑单901冠层结构和产量的影响

为了明确粮饲通用型玉米品种郑单901的最佳种植密度,研究了种植密度对其冠层结构、籽粒产量和青贮产量的影响。结果表明,种植密度从4.5万株/hm~2增加到9.0万株/hm~2,郑单901穗位高和株高均呈增加趋势;种植密度超过9.0万株/hm~2后,穗位高和株高显著降低,穗位高对种植密度的敏感度高于株高。株高和穗位高的整齐度随种植密度增加呈先增加后降低的趋势,在9.0万株/hm~2时最高。种植密度显著影响郑单901的冠层结构,种植密度每增加1.5万株/hm~2,穗位层和底层叶面积指数分别增加0.18～0.27和0.14～0.35,透光率分别降低2.7%～4.1%和2.7%～4.0%,叶倾角分别增加3.1°～7.0°和6.1°～11.0°。籽粒产量、青贮干质量和青贮鲜质量随种植密度增加表现为先增加后降低。种植密度为7.5万株/hm~2时籽粒产量最高,4.5万～9.0万株/hm~2内增加密度,穗粒数降幅大于百粒质量降幅,种植密度高于9.0万株/hm~2时,百粒质量降幅高于穗粒数降幅。青贮干质量和青贮鲜质量在种植密度为9.0万株/hm~2时最高。综上所述,粮饲通用型玉米新品种郑单901在种植密度为7.5万株/hm~2时,株高和穗位高适中且整齐度最高,冠层分布合理,籽粒产量最高,而在种植密度为9.0万株/hm~2时青贮干质量和青贮鲜质量最高,生产中应该根据用途选择适宜的种植密度获得高产。     

秸秆还田量对不同基因型夏玉米产量及干物质转运的影响

【目的】科学客观评价秸秆直接还田的综合效应,对提高秸秆资源利用率、促进农业绿色可持续发展意义重大。本研究在黄淮海冬小麦-夏玉米一年两熟区设置大田定位试验,探究不同基因型夏玉米对秸秆还田量的响应,为该区秸秆还田技术的综合评价和秸秆还田量的优化提供依据。【方法】试验于2017年10月至2018年10月在河南原阳进行,采用裂区试验设计,设置秸秆还田量和基因型两个因素。秸秆还田因素为主区,设置4个秸秆还田量处理,分别为秸秆不还田（S0）、半量秸秆还田（S1）、全量秸秆还田（S2）和倍量秸秆还田（S3）;基因型为副区,供试品种分别为浚单20（XD20）和郑单958（ZD958）。分析2个品种在不同秸秆还田量处理下叶面积指数（LAI）、干物质积累与转运、产量性状的差异。【结果】与秸秆不还田处理相比,秸秆还田能维持玉米花后较高的叶面积指数,且基因型与秸秆还田量间存在显著的交互作用。玉米开花期,XD20和ZD958的LAI均随秸秆还田量的增加而增加,在S3处理下最高。玉米成熟期,XD20和ZD958的LAI降幅随秸秆还田量增加而呈先降后升的趋势,XD20在S1处理下最低,ZD958在S2处理下最低;且2个品种成熟期LAI随秸秆还田量增加呈先升后降的趋势,XD20在S1处理下最高,ZD958在S2处理下最高。花后较高的叶面积指数有利于玉米花后维持较高的干物质生产能力,从而显著提高花后干物质积累量,优化干物质积累与分配特性。基因型和秸秆还田量互作显著影响花前营养器官的干物质转运量（DMR）和转运率（DMRE）、花前干物质转运对籽粒干物质积累贡献率（DMRCG）、花后干物质积累量（DMAA）及其对籽粒干物质积累贡献率（DMAACG）。随秸秆还田量增加,XD20花前营养器官（茎鞘+叶片）的DMR、DMRE和DMRCG呈先降后升趋势,均在S1处理下最低,而花后DMAA和DMAACG则呈先升后降趋势,均在S1处理下达到最高值;ZD958花前营养器官（茎鞘+叶片）的DMR、DMRE和DMRCG以及花后DMAA均呈先升后降趋势,均在S2处理最高。玉米花后干物质积累量的增加,有利于增加粒重,进而提高籽粒产量。与S0处理相比,S1、S2和S3处理均提高了玉米籽粒产量,但玉米籽粒产量并未随着还田量的增加而持续增加;XD20在S1处理下2年籽粒产量最高,2年平均高于其他处理3.5%—17.7%,ZD958在S2处理下2年籽粒产量最高,2年平均高于其他处理0.4%—16.8%。【结论】在黄淮海冬小麦-夏玉米一年两熟潮土区,适量秸秆还田可延缓玉米生育后期叶片衰老进程,优化玉米干物质积累与分配特性,提高花后干物质积累量,增加粒重,进而提高玉米籽粒产量。但不同基因型玉米对秸秆还田量的响应有很大差异,在推广秸秆还田时,不仅要考虑秸秆还田量,还要考虑作物遗传因素对秸秆还田效应的影响。     

基于熵权的DTOPSIS法和灰色局势决策法在 宜机收玉米品种综合评价中的应用

[目的]综合评价玉米品种的宜机收性,筛选适宜黄淮海玉米产区的机械收粒玉米新品种,为该区域宜机收玉米品种的选育和推广提供参考依据.[方法]采用熵值赋权的DTOPSIS法和灰色局势决策法,对2017—2018年10个新审定和生产上的主栽玉米品种进行综合评价.[结果]DTOPSIS法计算结果表明,按照10个玉米品种与理想解的相对接近度Ci排序为京农科728>粒收1号>豫单9953>新单68>创玉107>先玉335>迪卡517>华皖267>怀川39>郑单958,综合产量和宜机收性状,京农科728和豫单9953两个品种表现较好.灰色局势决策法计算结果表明,各参试品种的加权综合效果测度值排序为京农科728>粒收1号>豫单9953>先玉335>新单68>创玉107>迪卡517>怀川39>华皖267>郑单958,结合产量和综合优势量化值,同样是京农科728和豫单9953表现较好.两种方法中,京农科728、粒收1号、豫单9953、迪卡517和郑单958等5个品种的排序基本一致,其余5个品种的综合评价排序稍有不同.[结论]两种评价方法均能客观全面评价玉米品种的宜机收性,但灰色局势决策法分类更准确,计算过程也相对简单.依据各品种的产量和宜机收性综合评价10个参试玉米品种,初步筛选出适宜黄淮海玉米产区的高产宜机收品种为京农科728和豫单9953.     

不同成分种衣剂对玉米苗期素质及产量的影响

大田试验条件下,以郑单958为试验材料,探讨了5种种衣剂对玉米苗期素质及产量的影响,结果表明:9%毒死蜱.烯唑醇种衣剂+悬浮性伴侣能提高夏玉米苗期的叶绿素含量、光合速率、苗期素质,促进生长,同时可降低玉米株高和穗位高,比其他处理增产2.26%～12.74%。     

干旱胁迫对夏玉米不同品种茎杆力学特性的影响

为研究干旱胁迫对夏玉米不同品种茎杆力学特性的影响,从茎杆力学特性角度探讨夏玉米品种的抗旱能力,以8个河南省主栽夏玉米品种为材料,比较干旱胁迫对茎杆抗折力、压碎强度、穿刺强度等抗倒力学指标的影响。结果表明,茎杆抗倒力学特性受干旱胁迫影响显著,平均下降15%~30%;受旱胁迫后,各品种茎杆抗折力、压碎强度、穿刺强度平均下降了26.1%、18.9%和16.8%;品种间差异明显,‘洛玉8号’、‘郑单958’降幅较小,而‘蠡玉16’、‘中科4号’降幅较大。研究结果表明‘洛玉8号’和‘郑单958’抗旱能力较强,而‘中科4号’和‘蠡玉16’抗旱能力较弱。     

不同种植密度对夏玉米‘郑单1002’抗倒性及机收籽粒性能的影响

为明确国审玉米品种‘郑单1002’在黄淮海区域的适宜种植密度以及种植密度与抗倒伏及机收指标的关系。采用大田不同密度单因素随机区组试验设计,分析玉米产量性状、抗倒伏能力以及机收指标。结果表明,种植密度75000 株/hm2条件下产量水平最高(11211.52 kg/hm2),随着密度增加,倒伏发生率增加,各节间长呈增加趋势,第3、4 及穗下节间长增加明显,高密度（97500 株/hm2）较低密度（60000 株/hm2）分别增加了27.67%、18.29%、4.36%,差异均达到显著水平。基部第3 节间和穗下节间抗倒伏能力随种植密度增加呈下降趋势。基部第3 节间抗折力、压碎强度下降幅度大于穗下节间,高密度（97500 株/hm2）较低密度（60000 株/hm2）抗折力分别减少了52.50%、32.34%,压碎强度分别减少了56.26%、17.73%。机收籽粒落穗率、落籽率和籽粒破损率均呈上升趋势。从产量、倒伏率和机收指标分析结果来看,‘郑单1002’玉米品种在黄淮海区域适宜密度为67500~75000株/hm2。