2016年第24卷第1期文章目次
2016, 24(1):1-7.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20160101
摘要:
一套功能健全的商业育种技术体系是商业育种研发流水线的保障。新世纪伊始,各种玉米育种新技术层出不穷,例如分子标记辅助选择技术、单倍体育种技术、品种精确评价技术和高通量数据采集技术等,这些技术大大提高了商业育种研发流水线的效率。本文从我国玉米种业的研发现状出发,分析育种新技术在加速商业育种进步中的作用,提出切实可行的玉米种质资源创新体系,该体系整合了包括分子标记辅助选择技术、单倍体育种技术、品种精确评价技术、高通量数据采集技术和育种大数据管理技术在内的先进商业育种技术,构建了玉米规模化种质资源创新体系,可以更有效地加速我国玉米商业育种的进程。
一套功能健全的商业育种技术体系是商业育种研发流水线的保障。新世纪伊始,各种玉米育种新技术层出不穷,例如分子标记辅助选择技术、单倍体育种技术、品种精确评价技术和高通量数据采集技术等,这些技术大大提高了商业育种研发流水线的效率。本文从我国玉米种业的研发现状出发,分析育种新技术在加速商业育种进步中的作用,提出切实可行的玉米种质资源创新体系,该体系整合了包括分子标记辅助选择技术、单倍体育种技术、品种精确评价技术、高通量数据采集技术和育种大数据管理技术在内的先进商业育种技术,构建了玉米规模化种质资源创新体系,可以更有效地加速我国玉米商业育种的进程。
2016, 24(1):8-13.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20160102
摘要:
搜集和整理美国开放授粉品种、自交系选育及杂种优势群的形成系谱图,根据1980～2008年解密的美国商业玉米自交系种质来源,绘制美国商业玉米种质系谱图。系谱分析表明,美国商业玉米的种质基础几乎全部来自于开放授粉品种。开放授粉品种瑞德黄马牙中选育形成Iodent类群种质与衣阿华坚秆综合种(BSSS);leaming corn选育形成商业种质OH07类群;Lancaster sure crop选育形成Lancaster种质类群;Minnisota13、Lancaster sure crop、瑞德黄马牙共同选育形成OH43种质类群自交系。美国商业玉米的种质自交系分为母本群和父本群,母本群包括BSSS种质自交系以及融入阿根廷Amargo血缘的新种质;父本群包括Iodent、Lancaster、OH07、OH43、商业杂交种选系5大类。
搜集和整理美国开放授粉品种、自交系选育及杂种优势群的形成系谱图,根据1980～2008年解密的美国商业玉米自交系种质来源,绘制美国商业玉米种质系谱图。系谱分析表明,美国商业玉米的种质基础几乎全部来自于开放授粉品种。开放授粉品种瑞德黄马牙中选育形成Iodent类群种质与衣阿华坚秆综合种(BSSS);leaming corn选育形成商业种质OH07类群;Lancaster sure crop选育形成Lancaster种质类群;Minnisota13、Lancaster sure crop、瑞德黄马牙共同选育形成OH43种质类群自交系。美国商业玉米的种质自交系分为母本群和父本群,母本群包括BSSS种质自交系以及融入阿根廷Amargo血缘的新种质;父本群包括Iodent、Lancaster、OH07、OH43、商业杂交种选系5大类。
2016, 24(1):14-18.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20160103
摘要:
以o2、sh2、su1、wx 4个基因的郑58近等基因系品质基因聚合材料为研究对象,对聚合材料子粒中赖氨酸含量进行定量测定,分析o2与淀粉合成突变基因互作对子粒赖氨酸含量的影响。结果表明,聚合材料赖氨酸含量介于0.35%～1.05%,郑58子粒赖氨酸含量为0.28%,存在显著差异。o2与淀粉合成缺陷型突变基因(sh2、su1)互作可以显著增加赖氨酸含量,3个基因聚合的基因型o2sh2su1赖氨酸含量最高,为1.05%;其次为sh2o2和su1o2基因型,聚合材料粒重均不同程度下降。o2与淀粉修饰型突变基因(wx)互作赖氨酸含量未发生明显变化。su1o2以及su1o2wx既具有相对较高的赖氨酸含量,又保持一定的粒重。
以o2、sh2、su1、wx 4个基因的郑58近等基因系品质基因聚合材料为研究对象,对聚合材料子粒中赖氨酸含量进行定量测定,分析o2与淀粉合成突变基因互作对子粒赖氨酸含量的影响。结果表明,聚合材料赖氨酸含量介于0.35%～1.05%,郑58子粒赖氨酸含量为0.28%,存在显著差异。o2与淀粉合成缺陷型突变基因(sh2、su1)互作可以显著增加赖氨酸含量,3个基因聚合的基因型o2sh2su1赖氨酸含量最高,为1.05%;其次为sh2o2和su1o2基因型,聚合材料粒重均不同程度下降。o2与淀粉修饰型突变基因(wx)互作赖氨酸含量未发生明显变化。su1o2以及su1o2wx既具有相对较高的赖氨酸含量,又保持一定的粒重。
2016, 24(1):19-23.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20160104
摘要:
以WBA31×K4138构建的DH群体及其亲本为试验材料,采用P1、P2与DH群体3世代主基因+多基因联合分离分析模型,对玉米乳熟期茎秆木质素含量进行遗传分析,探讨玉米茎秆木质素含量的遗传基础。结果表明,玉米茎秆木质素含量遗传符合3对加性-上位性主基因+多基因模型遗传,主基因遗传率为44.91%,多基因遗传率为43.94%,多基因效应比较明显,主基因总加性效应小于主基因间互作效应。因此,在育种时既要注重基因间的加性效应,又要考虑基因间的互作,同时要加强微效多基因的效应累加。
以WBA31×K4138构建的DH群体及其亲本为试验材料,采用P1、P2与DH群体3世代主基因+多基因联合分离分析模型,对玉米乳熟期茎秆木质素含量进行遗传分析,探讨玉米茎秆木质素含量的遗传基础。结果表明,玉米茎秆木质素含量遗传符合3对加性-上位性主基因+多基因模型遗传,主基因遗传率为44.91%,多基因遗传率为43.94%,多基因效应比较明显,主基因总加性效应小于主基因间互作效应。因此,在育种时既要注重基因间的加性效应,又要考虑基因间的互作,同时要加强微效多基因的效应累加。
2016, 24(1):24-27.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20160105
摘要:
以“沈农STK”和“沈农皱40”两个脆皮糯玉米自交系为试材,以普通糯玉米自交系为对照,对果皮品质进行比较研究。结果表明,“沈农STK”和“沈农皱40”鲜食期的果皮具有明显的脆性,食之脆而柔嫩,无皮渣;对成熟子粒进行果皮剥离试验,同样表现出脆而容易撕碎。两个脆皮自交系的果皮厚度与普通糯玉米相近,但果皮硬度、果皮拉力大大下降,果皮硬度和单位厚度的硬度值分别仅为普通糯玉米的1/3和1/2.8,果皮拉力和单位厚度的拉力值均是普通糯玉米的1/2。果皮硬度、拉力与厚度之间无相关关系。
以“沈农STK”和“沈农皱40”两个脆皮糯玉米自交系为试材,以普通糯玉米自交系为对照,对果皮品质进行比较研究。结果表明,“沈农STK”和“沈农皱40”鲜食期的果皮具有明显的脆性,食之脆而柔嫩,无皮渣;对成熟子粒进行果皮剥离试验,同样表现出脆而容易撕碎。两个脆皮自交系的果皮厚度与普通糯玉米相近,但果皮硬度、果皮拉力大大下降,果皮硬度和单位厚度的硬度值分别仅为普通糯玉米的1/3和1/2.8,果皮拉力和单位厚度的拉力值均是普通糯玉米的1/2。果皮硬度、拉力与厚度之间无相关关系。
2016, 24(1):28-32.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20160106
摘要:
以辽单527、辽单青贮178、辽原一号3个玉米品种为试验材料,通过6个浓度的秋水仙素溶液处理,进行染色体加倍,采用流式细胞仪检测加倍效果。结果表明,当秋水仙素浓度达0.1%时,3个品种加倍率均达到最高值,辽单527的加倍效果最好,最高可达36.3%。利用流式细胞仪能够快速准确检测染色体倍性,OTTO法制备悬浮液的检测效果较好。
以辽单527、辽单青贮178、辽原一号3个玉米品种为试验材料,通过6个浓度的秋水仙素溶液处理,进行染色体加倍,采用流式细胞仪检测加倍效果。结果表明,当秋水仙素浓度达0.1%时,3个品种加倍率均达到最高值,辽单527的加倍效果最好,最高可达36.3%。利用流式细胞仪能够快速准确检测染色体倍性,OTTO法制备悬浮液的检测效果较好。
2016, 24(1):33-36,42.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20160107
摘要:
以自育的S型细胞质雄性不育系MD32为供体,京科968的母本京724为受体,利用回交转育结合分子标记辅助背景选择,仅回交3代即获得京724遗传背景的S型细胞质雄性不育系。经花粉I2-KI染色鉴定,京724不育系花粉败育完全。
以自育的S型细胞质雄性不育系MD32为供体,京科968的母本京724为受体,利用回交转育结合分子标记辅助背景选择,仅回交3代即获得京724遗传背景的S型细胞质雄性不育系。经花粉I2-KI染色鉴定,京724不育系花粉败育完全。
2016, 24(1):37-42.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20160108
摘要:
为了充分利用外来玉米种质资源,从俄罗斯种质中选育的82份自交系中选取20份自交系,与5个测验种按NCII设计组配100个杂交组合,研究自交系的耐密性、配合力以及杂种优势群划分等。结果表明,自交系R1-2、R1-3、R3-2、R6-2、R9-1、R9-2和R11-1耐密性和农艺性状等表现突出,在育种中可以重点利用。群体R1、R2、R5、R6、R8及R11属于SS群,群体R3和R9属于NSS群。根据自交系性状及杂种优势群可以对该部分俄罗斯种质有针对性地加以利用,以提高育种效率。
为了充分利用外来玉米种质资源,从俄罗斯种质中选育的82份自交系中选取20份自交系,与5个测验种按NCII设计组配100个杂交组合,研究自交系的耐密性、配合力以及杂种优势群划分等。结果表明,自交系R1-2、R1-3、R3-2、R6-2、R9-1、R9-2和R11-1耐密性和农艺性状等表现突出,在育种中可以重点利用。群体R1、R2、R5、R6、R8及R11属于SS群,群体R3和R9属于NSS群。根据自交系性状及杂种优势群可以对该部分俄罗斯种质有针对性地加以利用,以提高育种效率。
2016, 24(1):43-49.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20160109
摘要:
实验构建热稳定性聚合酶的基因表达双元载体,利用花粉介导法将热稳定性DNA聚合酶基因导入玉米幼胚,获得耐热转基因玉米株系。用热稳定性DNA聚合酶基因构建表达载体;然后利用花粉介导法进行转化,花粉收集自仲恺自交系玉米甜1号和自交系糯2号,将花粉与构建好的基因表达载体混合,利用花粉介导法进行转化;将收集到的T1代种子用PCR凝胶电泳技术和Southern杂交技术进行检测,选出阳性的转化株;在T2代经过田间耐热压力试验结合测定的玉米生理指标,筛选出9个具有良好耐热性玉米株系。
实验构建热稳定性聚合酶的基因表达双元载体,利用花粉介导法将热稳定性DNA聚合酶基因导入玉米幼胚,获得耐热转基因玉米株系。用热稳定性DNA聚合酶基因构建表达载体;然后利用花粉介导法进行转化,花粉收集自仲恺自交系玉米甜1号和自交系糯2号,将花粉与构建好的基因表达载体混合,利用花粉介导法进行转化;将收集到的T1代种子用PCR凝胶电泳技术和Southern杂交技术进行检测,选出阳性的转化株;在T2代经过田间耐热压力试验结合测定的玉米生理指标,筛选出9个具有良好耐热性玉米株系。
2016, 24(1):50-55.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20160110
摘要:
玉米氮效率的评价方法与指标不尽一致,导致对玉米基因型不同的分类结果。玉米氮效率研究主要集中于根系对氮素的吸收、叶片对氮素的还原同化、氮素在植株体内的积累和分配以及地上部生长势与氮效率的关系方面。以子粒为主要收获对象的玉米,穗、子粒发育状况对玉米产量起着关键作用,有关穗、子粒发育对玉米氮效率贡献率的大小、不同氮效率基因型玉米穗、子粒发育的差异以及内在生理生化机制研究较少。对不同氮效率基因型玉米子粒发育与氮效率之间关系、子粒发育尤其是顶部子粒的早期发育(决定穗粒数的形成)对氮素的反应、氮高效品种顶部子粒的早期发育是否优于氮低效型、氮素对不同氮效率基因型玉米子粒发育的影响机制等问题有待进一步研究。
玉米氮效率的评价方法与指标不尽一致,导致对玉米基因型不同的分类结果。玉米氮效率研究主要集中于根系对氮素的吸收、叶片对氮素的还原同化、氮素在植株体内的积累和分配以及地上部生长势与氮效率的关系方面。以子粒为主要收获对象的玉米,穗、子粒发育状况对玉米产量起着关键作用,有关穗、子粒发育对玉米氮效率贡献率的大小、不同氮效率基因型玉米穗、子粒发育的差异以及内在生理生化机制研究较少。对不同氮效率基因型玉米子粒发育与氮效率之间关系、子粒发育尤其是顶部子粒的早期发育(决定穗粒数的形成)对氮素的反应、氮高效品种顶部子粒的早期发育是否优于氮低效型、氮素对不同氮效率基因型玉米子粒发育的影响机制等问题有待进一步研究。
2016, 24(1):56-62.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20160111
摘要:
以不同自然脱水类型玉米品种为材料,分析其花后不同部位子粒含水率变化、粒重、体积、灌浆动态以及灌浆参数,明确子粒含水率变化与灌浆动态的关系。结果表明,灌浆后期两个时间节点子粒含水率差异较大,先玉335较蠡玉16子粒含水率分别低4.27和5.49个百分点。子粒含水率、体积和粒重均存在粒位效应,两个玉米品种子粒含水率均表现为下部子粒> 中部子粒> 上部子粒,子粒体积和粒重粒位效应表现为下部子粒 >中部子粒 >上部子粒。灌浆速率粒位效应存在基因型差异,蠡玉16表现为中部子粒 >下部子粒 >上部子粒,先玉335表现为下部子粒 >中部子粒 >上部子粒。灌浆启动势均表现为上部子粒> 下部和中部子粒,活跃灌浆期粒位差异较大,且品种间粒位效应趋势相反,先玉335活跃灌浆期上部子粒略大于下部子粒,蠡玉16下部子粒活跃灌浆期长于中部和上部子粒。灌浆峰值出现时间不同,两个品种最大灌浆速率出现时间相差4.77 d。
以不同自然脱水类型玉米品种为材料,分析其花后不同部位子粒含水率变化、粒重、体积、灌浆动态以及灌浆参数,明确子粒含水率变化与灌浆动态的关系。结果表明,灌浆后期两个时间节点子粒含水率差异较大,先玉335较蠡玉16子粒含水率分别低4.27和5.49个百分点。子粒含水率、体积和粒重均存在粒位效应,两个玉米品种子粒含水率均表现为下部子粒> 中部子粒> 上部子粒,子粒体积和粒重粒位效应表现为下部子粒 >中部子粒 >上部子粒。灌浆速率粒位效应存在基因型差异,蠡玉16表现为中部子粒 >下部子粒 >上部子粒,先玉335表现为下部子粒 >中部子粒 >上部子粒。灌浆启动势均表现为上部子粒> 下部和中部子粒,活跃灌浆期粒位差异较大,且品种间粒位效应趋势相反,先玉335活跃灌浆期上部子粒略大于下部子粒,蠡玉16下部子粒活跃灌浆期长于中部和上部子粒。灌浆峰值出现时间不同,两个品种最大灌浆速率出现时间相差4.77 d。
2016, 24(1):63-73.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20160112
摘要:
2013和2014年在陕西杨凌进行田间控水试验,试验设置两个灌溉水平,每个灌溉水平下设置4种受旱处理,以全生育期均灌水为对照,分析不同生育时期受旱条件下夏玉米的株高、叶面积、生物量和产量等生理生态指标的变化特征以及蒸散量和水分利用效率的变化规律。结果表明,不同的灌水水平与受旱时段对夏玉米的产量有明显的交互作用,拔节前受旱会使最终产量偏低,且低灌水处理产量低于高灌水处理;在抽雄期受旱会明显减少穗粒数,但在同一灌水水平下产量最高;灌浆期受旱不仅明显减小了百粒重导致减产,而且蒸散量偏大,导致水分利用效率降低。因此,灌水水平较低时,应尽量避免玉米营养生长阶段（出苗和拔节）受旱;灌水水平较高时,可选择在苗期适度亏水,并避免灌浆期受旱。
2013和2014年在陕西杨凌进行田间控水试验,试验设置两个灌溉水平,每个灌溉水平下设置4种受旱处理,以全生育期均灌水为对照,分析不同生育时期受旱条件下夏玉米的株高、叶面积、生物量和产量等生理生态指标的变化特征以及蒸散量和水分利用效率的变化规律。结果表明,不同的灌水水平与受旱时段对夏玉米的产量有明显的交互作用,拔节前受旱会使最终产量偏低,且低灌水处理产量低于高灌水处理;在抽雄期受旱会明显减少穗粒数,但在同一灌水水平下产量最高;灌浆期受旱不仅明显减小了百粒重导致减产,而且蒸散量偏大,导致水分利用效率降低。因此,灌水水平较低时,应尽量避免玉米营养生长阶段（出苗和拔节）受旱;灌水水平较高时,可选择在苗期适度亏水,并避免灌浆期受旱。
2016, 24(1):74-80,87.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20160113
摘要:
以耐涝性不同的品种浚单20(XD20)和登海662(DH662)为试验材料,采用盆栽试验,研究外源亚精胺(Spd)对淹水胁迫下玉米幼苗生长和生理特性的影响。结果表明,淹水胁迫下,外施Spd增加两个玉米品种的地上部干重、株高、相对干重增长速率(RDIR)和相对含水量(RWC),降低活性氧(ROS)和丙二醛(MDA)的积累,提高叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)和过氧化氢酶(CAT)活性及还原型谷胱甘肽(GSH)和还原性抗坏血酸(AsA)含量。外施Spd也使叶片中脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白和游离氨基酸含量升高。外施Spd增强了淹水胁迫下玉米幼苗的抗氧能力和渗透调节能力,渍涝敏感品种DH662的反应更为敏感。
以耐涝性不同的品种浚单20(XD20)和登海662(DH662)为试验材料,采用盆栽试验,研究外源亚精胺(Spd)对淹水胁迫下玉米幼苗生长和生理特性的影响。结果表明,淹水胁迫下,外施Spd增加两个玉米品种的地上部干重、株高、相对干重增长速率(RDIR)和相对含水量(RWC),降低活性氧(ROS)和丙二醛(MDA)的积累,提高叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)和过氧化氢酶(CAT)活性及还原型谷胱甘肽(GSH)和还原性抗坏血酸(AsA)含量。外施Spd也使叶片中脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白和游离氨基酸含量升高。外施Spd增强了淹水胁迫下玉米幼苗的抗氧能力和渗透调节能力,渍涝敏感品种DH662的反应更为敏感。
2016, 24(1):81-87.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20160114
摘要:
以郑单958为对照,在盆栽条件下,对土壤进行对照(非盐碱土)、轻度盐碱(0.188%)、中度盐碱(0.268%)3种处理,对12个黄淮海地区主推夏玉米品种分别进行萌发期和苗期的盐碱耐性评价。结果表明,品种间发芽率和发芽势对盐碱胁迫敏感程度存在显著差异,其中,承玉10在中度盐碱条件下发芽率和发芽势相对值分别比郑单958高21%和43%。与对照土壤相比,在轻度盐碱和中度盐碱胁迫条件下,鲁单818根表面积、根体积、总根长均有明显地增加,金海5号、登海605、德利农318则显著下降。在中度盐碱胁迫条件下,济丰96和郑单958叶片MDA含量和SOD活性均有所下降,鲁单818的POD活性和可溶性蛋白相对值均最高。根据轻、中度盐碱土壤下7个指标隶属函数值综合评价,鲁单818、承玉10为早期耐盐碱品种,济丰96、德利农318、浚单20为早期不耐盐碱品种,其他为早期中等耐盐碱品种。
以郑单958为对照,在盆栽条件下,对土壤进行对照(非盐碱土)、轻度盐碱(0.188%)、中度盐碱(0.268%)3种处理,对12个黄淮海地区主推夏玉米品种分别进行萌发期和苗期的盐碱耐性评价。结果表明,品种间发芽率和发芽势对盐碱胁迫敏感程度存在显著差异,其中,承玉10在中度盐碱条件下发芽率和发芽势相对值分别比郑单958高21%和43%。与对照土壤相比,在轻度盐碱和中度盐碱胁迫条件下,鲁单818根表面积、根体积、总根长均有明显地增加,金海5号、登海605、德利农318则显著下降。在中度盐碱胁迫条件下,济丰96和郑单958叶片MDA含量和SOD活性均有所下降,鲁单818的POD活性和可溶性蛋白相对值均最高。根据轻、中度盐碱土壤下7个指标隶属函数值综合评价,鲁单818、承玉10为早期耐盐碱品种,济丰96、德利农318、浚单20为早期不耐盐碱品种,其他为早期中等耐盐碱品种。
2016, 24(1):88-95.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20160115
摘要:
根据河南省代表站点夏玉米历史气候资料、单产资料及生育期观测资料,分析夏玉米不同生长时期气候要素及相对气候产量的变化规律,通过划分不同的基准时段,分析气候变化对河南省夏玉米单产的影响率。结果表明,代表站点夏玉米营养生长期及全生育期平均气温呈三次多项式变化,不同生长时期日照时数显著递减,降水量波动较大。1961～1981年夏玉米相对气候产量较稳定,并与营养生长期气温呈显著负相关;1988年以后相对气候产量年际间变异明显增大,并与生殖生长期的降水呈显著负相关。与1961～1981年相比,90年代以来气候变化对河南省夏玉米单产的影响率为-2.1%～-9.3%;与1991～2000年相比,21世纪以来的气候条件对夏玉米产量形成有利,影响率为4.7%。
根据河南省代表站点夏玉米历史气候资料、单产资料及生育期观测资料,分析夏玉米不同生长时期气候要素及相对气候产量的变化规律,通过划分不同的基准时段,分析气候变化对河南省夏玉米单产的影响率。结果表明,代表站点夏玉米营养生长期及全生育期平均气温呈三次多项式变化,不同生长时期日照时数显著递减,降水量波动较大。1961～1981年夏玉米相对气候产量较稳定,并与营养生长期气温呈显著负相关;1988年以后相对气候产量年际间变异明显增大,并与生殖生长期的降水呈显著负相关。与1961～1981年相比,90年代以来气候变化对河南省夏玉米单产的影响率为-2.1%～-9.3%;与1991～2000年相比,21世纪以来的气候条件对夏玉米产量形成有利,影响率为4.7%。
2016, 24(1):96-101.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20160116
摘要:
通过对土壤容重、总孔隙度、含水量、田间持水量及玉米产量的测定和分析,研究一次性施肥条件下深松-旋耕、深松-免耕、常规旋耕和免耕不同耕作方式对土壤物理性状及玉米产量的影响。结果表明,不同耕作方式对土壤容重和土壤含水量的影响效果为深松-旋耕 >深松-免耕 >常规旋耕 >免耕;对土壤持水量的影响效果为深松-免耕 >常规旋耕 >深松-旋耕 >免耕;对玉米产量的影响效果为深松-免耕 >免耕 >常规旋耕 >深松-旋耕,深松-免耕和免耕分别与深松旋耕和常规旋耕的产量差异达极显著水平,深松-免耕较常规旋耕增产15.68%,产量高达6 829.73 kg/hm2。
通过对土壤容重、总孔隙度、含水量、田间持水量及玉米产量的测定和分析,研究一次性施肥条件下深松-旋耕、深松-免耕、常规旋耕和免耕不同耕作方式对土壤物理性状及玉米产量的影响。结果表明,不同耕作方式对土壤容重和土壤含水量的影响效果为深松-旋耕 >深松-免耕 >常规旋耕 >免耕;对土壤持水量的影响效果为深松-免耕 >常规旋耕 >深松-旋耕 >免耕;对玉米产量的影响效果为深松-免耕 >免耕 >常规旋耕 >深松-旋耕,深松-免耕和免耕分别与深松旋耕和常规旋耕的产量差异达极显著水平,深松-免耕较常规旋耕增产15.68%,产量高达6 829.73 kg/hm2。
2016, 24(1):102-109.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20160117
摘要:
选用郑单958(ZD958)和先玉335(XY335)为试验材料,设置3、5、7、9 cm 4个播深处理和4个播种深度混播的播深不一致处理(U),研究播种深度对夏玉米冠层结构、光合特性和产量的影响。结果表明,播深不一致显著降低株高、穗位高、果穗长度等性状整齐度,影响群体冠层结构,ZD958和XY335的产量较3、5 cm播深分别下降2.6%、3.2%和0.9%、3.9%。播种过深,整个生育期内的植株性状整齐度和叶面积指数较低,穗位高及底层透光率增加;SPAD值及比叶重较低,净光合速率和单株干物质积累下降。ZD958和XY335播深9 cm 的产量较3、5 cm播深分别下降5.9%、6.4%和6.1%、8.8%。播深7和9 cm,夏玉米群体密度降低,冠层透光率增加,但其叶面积指数、SPAD值和比叶重降低,净光合速率和单株干物质积累下降,最终降低夏玉米产量。
选用郑单958(ZD958)和先玉335(XY335)为试验材料,设置3、5、7、9 cm 4个播深处理和4个播种深度混播的播深不一致处理(U),研究播种深度对夏玉米冠层结构、光合特性和产量的影响。结果表明,播深不一致显著降低株高、穗位高、果穗长度等性状整齐度,影响群体冠层结构,ZD958和XY335的产量较3、5 cm播深分别下降2.6%、3.2%和0.9%、3.9%。播种过深,整个生育期内的植株性状整齐度和叶面积指数较低,穗位高及底层透光率增加;SPAD值及比叶重较低,净光合速率和单株干物质积累下降。ZD958和XY335播深9 cm 的产量较3、5 cm播深分别下降5.9%、6.4%和6.1%、8.8%。播深7和9 cm,夏玉米群体密度降低,冠层透光率增加,但其叶面积指数、SPAD值和比叶重降低,净光合速率和单株干物质积累下降,最终降低夏玉米产量。
2016, 24(1):110-113.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20160118
摘要:
利用pvc管进行保水剂施用深度筛选试验,供试保水剂品种为MP3005KB、US和XM,每个品种4个施用层次,分别为土表下10、20、30和40 cm,以不施保水剂为对照,探讨不同保水剂及施用深度对玉米产量性状及土壤水分利用效率的影响,以确定最佳施用深度。结果表明,保水剂MP3005KB施用深度30～40 cm,保水剂US和XM施用深度20～40 cm,玉米产量和土壤水分利用效率均极显著高于同品种的其他处理和对照。保水剂施用深度30～40 cm效果最佳。
利用pvc管进行保水剂施用深度筛选试验,供试保水剂品种为MP3005KB、US和XM,每个品种4个施用层次,分别为土表下10、20、30和40 cm,以不施保水剂为对照,探讨不同保水剂及施用深度对玉米产量性状及土壤水分利用效率的影响,以确定最佳施用深度。结果表明,保水剂MP3005KB施用深度30～40 cm,保水剂US和XM施用深度20～40 cm,玉米产量和土壤水分利用效率均极显著高于同品种的其他处理和对照。保水剂施用深度30～40 cm效果最佳。
2016, 24(1):114-116.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20160119
摘要:
在玉米收获季节,通过6组不同收获机械收获玉米子粒的对比试验与测试,研究不同机械作业对玉米子粒直收质量的影响。结果表明,机械收获子粒后,子粒破碎率普遍较高,大多超过5%的国家标准;杂质率和落粒损失率普遍较低,分别低于3%和5%的国家标准。子粒破碎率和落粒损失率在不同收获机械及其作业之间存在明显差异,杂质率差异相对较小,收获机械作业是造成玉米子粒破碎率的一个重要因素。
在玉米收获季节,通过6组不同收获机械收获玉米子粒的对比试验与测试,研究不同机械作业对玉米子粒直收质量的影响。结果表明,机械收获子粒后,子粒破碎率普遍较高,大多超过5%的国家标准;杂质率和落粒损失率普遍较低,分别低于3%和5%的国家标准。子粒破碎率和落粒损失率在不同收获机械及其作业之间存在明显差异,杂质率差异相对较小,收获机械作业是造成玉米子粒破碎率的一个重要因素。
2016, 24(1):117-122,129.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20160120
摘要:
采用大田试验方法,研究玉米秸秆炭对玉米干物质积累、分配及产量形成特性的影响。结果表明,20 t/hm2生物炭与肥料配施可延长玉米的生长时期和旺盛生长期的干物质积累量,促进玉米灌浆后期干物质的积累和子粒干重的增加,与单施化肥相比,产量提高了6.06%;40 t/hm2生物炭与肥料配施在一定程度上抑制玉米干物质积累,降低行粒数,产量降低13.88%。适量的生物炭与肥料配施可促进玉米的干物质积累,提高产量,优于单施化肥;过量的生物炭用量会抑制玉米生长,导致产量下降。在北方棕壤常规施肥条件下,适量配施生物炭增产效果明显,可用于玉米生产。
采用大田试验方法,研究玉米秸秆炭对玉米干物质积累、分配及产量形成特性的影响。结果表明,20 t/hm2生物炭与肥料配施可延长玉米的生长时期和旺盛生长期的干物质积累量,促进玉米灌浆后期干物质的积累和子粒干重的增加,与单施化肥相比,产量提高了6.06%;40 t/hm2生物炭与肥料配施在一定程度上抑制玉米干物质积累,降低行粒数,产量降低13.88%。适量的生物炭与肥料配施可促进玉米的干物质积累,提高产量,优于单施化肥;过量的生物炭用量会抑制玉米生长,导致产量下降。在北方棕壤常规施肥条件下,适量配施生物炭增产效果明显,可用于玉米生产。
2016, 24(1):123-129.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20160121
摘要:
2012～2013年在洛阳嵩县试验站和延津试验站采用大田试验方法,基于不同基施氮量处理,通过冠层光谱测定计算夏玉米拔节期的差值植被指数,建立植株氮积累量估测模型,进而根据构建的氮肥调控模型确定玉米调控施氮量,并研究氮肥调控处理的生理效应。结果表明,不同基施氮量处理下的玉米植株在氮肥调控前(拔节期)随着施氮量的增加,处理间的生理指标差异明显。乳熟期氮肥调控处理的LAI、叶片氮含量、干物质量和氮素积累量较常规施氮处理分别提高2.2%、4.3%、5.7%和8.7%。与常规施氮处理相比,调控处理的玉米子粒产量提高10.03%,氮肥利用率提高11.37%;氮肥农学效率和氮肥偏生产力也有明显提高。根据追氮调控模型,不同调控处理的总施氮量均控制在240～280 kg/hm2,可改善氮肥不足及氮肥过量造成的作物减产和环境污染问题。
2012～2013年在洛阳嵩县试验站和延津试验站采用大田试验方法,基于不同基施氮量处理,通过冠层光谱测定计算夏玉米拔节期的差值植被指数,建立植株氮积累量估测模型,进而根据构建的氮肥调控模型确定玉米调控施氮量,并研究氮肥调控处理的生理效应。结果表明,不同基施氮量处理下的玉米植株在氮肥调控前(拔节期)随着施氮量的增加,处理间的生理指标差异明显。乳熟期氮肥调控处理的LAI、叶片氮含量、干物质量和氮素积累量较常规施氮处理分别提高2.2%、4.3%、5.7%和8.7%。与常规施氮处理相比,调控处理的玉米子粒产量提高10.03%,氮肥利用率提高11.37%;氮肥农学效率和氮肥偏生产力也有明显提高。根据追氮调控模型,不同调控处理的总施氮量均控制在240～280 kg/hm2,可改善氮肥不足及氮肥过量造成的作物减产和环境污染问题。
2016, 24(1):130-136.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20160122
摘要:
在田间研究拔节期后5种施氮量处理对春玉米KWS2564吐丝后群体叶面积指数垂直分布、光合势、光合速率(穗位上第3片叶、穗位叶、穗位下第3片叶)、干物质积累、产量和氮肥利用效率的影响,揭示施氮量对滴灌超高产春玉米光合特性及氮肥利用效率的影响规律。结果表明,增施氮肥,主要增大棒3叶以下、棒3叶的叶面积指数,明显延缓吐丝后棒3叶以下叶片衰老,增加群体总光合势;增加吐丝后穗位上第3片叶、穗位叶、穗位下第3片叶的光合速率和气孔导度;增加干物质积累量和产量,降低氮肥利用效率和氮肥偏生产力。施氮量超过300 kg/hm2以上再增加施氮量,叶面积指数、光合速率、干物质和产量的增幅降低,降低氮肥农学利用效率和氮肥偏生产力。适宜施氮量为300 kg/hm2左右,可获得17 002.6 kg/hm2产量,其吐丝期叶面积指数为6.62,总光合势为423.6 m2/(d·m2),氮肥农学利用效率为13.8 kg/kg。
在田间研究拔节期后5种施氮量处理对春玉米KWS2564吐丝后群体叶面积指数垂直分布、光合势、光合速率(穗位上第3片叶、穗位叶、穗位下第3片叶)、干物质积累、产量和氮肥利用效率的影响,揭示施氮量对滴灌超高产春玉米光合特性及氮肥利用效率的影响规律。结果表明,增施氮肥,主要增大棒3叶以下、棒3叶的叶面积指数,明显延缓吐丝后棒3叶以下叶片衰老,增加群体总光合势;增加吐丝后穗位上第3片叶、穗位叶、穗位下第3片叶的光合速率和气孔导度;增加干物质积累量和产量,降低氮肥利用效率和氮肥偏生产力。施氮量超过300 kg/hm2以上再增加施氮量,叶面积指数、光合速率、干物质和产量的增幅降低,降低氮肥农学利用效率和氮肥偏生产力。适宜施氮量为300 kg/hm2左右,可获得17 002.6 kg/hm2产量,其吐丝期叶面积指数为6.62,总光合势为423.6 m2/(d·m2),氮肥农学利用效率为13.8 kg/kg。
2016, 24(1):137-141,147.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20160123
摘要:
以宁夏吴忠市红寺堡不同种植年限的淡灰钙土为研究对象,用物理-化学联合分组方法研究土壤全碳和有机碳不同组分随种植年限的变化。结果表明,淡灰钙土全碳含量最高为20.12 g/kg,有机碳含量最高为8.84 g/kg,与碳饱和相距甚远;土壤全碳和有机碳随着种植年限的增加,短期内呈上下波动的曲线,全碳呈上升趋势,有机碳呈下降趋势。游离态颗粒有机碳含量最高,其次为物理保护有机碳,然后为化学保护有机碳,生物化学保护有机碳所占比例最小。粗颗粒组分有机碳与种植年限呈负相关,细颗粒组分有机碳与种植年限呈正相关。
以宁夏吴忠市红寺堡不同种植年限的淡灰钙土为研究对象,用物理-化学联合分组方法研究土壤全碳和有机碳不同组分随种植年限的变化。结果表明,淡灰钙土全碳含量最高为20.12 g/kg,有机碳含量最高为8.84 g/kg,与碳饱和相距甚远;土壤全碳和有机碳随着种植年限的增加,短期内呈上下波动的曲线,全碳呈上升趋势,有机碳呈下降趋势。游离态颗粒有机碳含量最高,其次为物理保护有机碳,然后为化学保护有机碳,生物化学保护有机碳所占比例最小。粗颗粒组分有机碳与种植年限呈负相关,细颗粒组分有机碳与种植年限呈正相关。
2016, 24(1):142-147.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20160124
摘要:
采用大田试验,研究自然降雨+氮肥底施、表施氮肥+大水漫灌、滴灌水氮一体化不同水肥管理对东北地区低、中、高不同密度下春玉米产量、干物质及水氮利用的影响。结果表明,滴灌水氮一体化处理在各密度下均较自然降雨+氮肥底施显著提高玉米产量,在高密度时滴灌水氮一体化处理产量最高为14 268.9 kg/hm2,显著高于表施氮肥+大水漫灌处理。在高密度时,与表施氮肥+大水漫处理相比,滴灌水氮一体化处理可获得较高的总干物质积累量,显著提高花后氮素积累量,总氮量增加78.2%,进而提高氮肥偏生产力和水分利用效率。滴灌水氮一体化处理能够在高密度下提高东北玉米产量的同时提高水氮利用效率。
采用大田试验,研究自然降雨+氮肥底施、表施氮肥+大水漫灌、滴灌水氮一体化不同水肥管理对东北地区低、中、高不同密度下春玉米产量、干物质及水氮利用的影响。结果表明,滴灌水氮一体化处理在各密度下均较自然降雨+氮肥底施显著提高玉米产量,在高密度时滴灌水氮一体化处理产量最高为14 268.9 kg/hm2,显著高于表施氮肥+大水漫灌处理。在高密度时,与表施氮肥+大水漫处理相比,滴灌水氮一体化处理可获得较高的总干物质积累量,显著提高花后氮素积累量,总氮量增加78.2%,进而提高氮肥偏生产力和水分利用效率。滴灌水氮一体化处理能够在高密度下提高东北玉米产量的同时提高水氮利用效率。
2016, 24(1):148-155.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20160125
摘要:
以苏玉糯5号和渝糯7号为试验材料,研究磷素施用(A:空白;B:一次性基施P2O5 75 kg/hm2;C:一次性基施P2O5 150 kg/hm2;D:基施和拔节期追施P2O5各75 kg/hm2)对鲜食糯玉米产量、干物质和氮磷钾积累分配的影响。结果表明,穗粒数、子粒鲜重和干重随着磷素施用量增加均显著增加,鲜子粒产量升高,升幅D处理高于C处理。随着磷素施用量增加,植株干物质和氮磷钾积累量均显著升高,磷素施用量P2O5 150 kg/hm2时,分次施用较一次性基施植株干物质量和氮、磷、钾积累量分别升高11.1%和16.2%、19.4%、34.5%。鲜食期植株干物质和磷素主要分配于子粒和茎秆,氮素主要分配于子粒和叶片,钾素主要分配于茎秆和叶片。逐步回归分析结果表明,苞叶中干物质分配比例较低、茎秆中氮素分配比例较高、叶片和子粒中磷素分配比例较高、叶片中钾素分配比例较高时有利于糯玉米鲜子粒高产。
以苏玉糯5号和渝糯7号为试验材料,研究磷素施用(A:空白;B:一次性基施P2O5 75 kg/hm2;C:一次性基施P2O5 150 kg/hm2;D:基施和拔节期追施P2O5各75 kg/hm2)对鲜食糯玉米产量、干物质和氮磷钾积累分配的影响。结果表明,穗粒数、子粒鲜重和干重随着磷素施用量增加均显著增加,鲜子粒产量升高,升幅D处理高于C处理。随着磷素施用量增加,植株干物质和氮磷钾积累量均显著升高,磷素施用量P2O5 150 kg/hm2时,分次施用较一次性基施植株干物质量和氮、磷、钾积累量分别升高11.1%和16.2%、19.4%、34.5%。鲜食期植株干物质和磷素主要分配于子粒和茎秆,氮素主要分配于子粒和叶片,钾素主要分配于茎秆和叶片。逐步回归分析结果表明,苞叶中干物质分配比例较低、茎秆中氮素分配比例较高、叶片和子粒中磷素分配比例较高、叶片中钾素分配比例较高时有利于糯玉米鲜子粒高产。
2016, 24(1):156-159,165.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20160126
摘要:
2007～2011年在甘肃省天水市甘谷县采用田间人工接种法对341份玉米农家种资源进行田间抗性鉴定和评价,明确不同农家种玉米资源抗丝黑穗病差异。结果表明,所有材料中未发现高抗材料;3份材料康南大麻子、花糯包谷和品综2号表现抗病;9份材料小粒红、黄金塔、岚峰小粒红、前川黄马牙、Czerwony Taplanszen Thereszt、糯玉米、甜玉米、86122-1-1、B681表现中抗;其余329份表现感病和高感,分别占供鉴材料的0、0.88%、2.64%和96.48%。
2007～2011年在甘肃省天水市甘谷县采用田间人工接种法对341份玉米农家种资源进行田间抗性鉴定和评价,明确不同农家种玉米资源抗丝黑穗病差异。结果表明,所有材料中未发现高抗材料;3份材料康南大麻子、花糯包谷和品综2号表现抗病;9份材料小粒红、黄金塔、岚峰小粒红、前川黄马牙、Czerwony Taplanszen Thereszt、糯玉米、甜玉米、86122-1-1、B681表现中抗;其余329份表现感病和高感,分别占供鉴材料的0、0.88%、2.64%和96.48%。
2016, 24(1):160-165.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20160127
摘要:
采用网格式取样200株玉米,整株剖秆调查亚洲玉米螟、桃蛀螟和棉铃虫在玉米上的数量,用地统计学的方法分析和模拟它们在田间的水平分布;采用生态位理论分析3种害虫在玉米植株上的生态位和种间竞争。结果表明,亚洲玉米螟、桃蛀螟和3种鳞翅目害虫整体在玉米田中的水平分布分别适合球形、高斯、球形模型拟合,均属于聚集分布。Kriging插值模拟图显示,亚洲玉米螟和桃蛀螟为核心分布型;在垂直分布上,雌穗上3种害虫数量最多,占总虫量的69.82%。亚洲玉米螟的基础生态位宽度最大,在整株玉米上都可危害;桃蛀螟则主要在玉米中、上部;棉铃虫基础生态位最窄,只在雌穗附近危害。3种害虫在玉米茎秆上种间竞争激烈,异种害虫无法共存;雌穗上种间竞争程度小于茎秆,异种害虫可以共存。
采用网格式取样200株玉米,整株剖秆调查亚洲玉米螟、桃蛀螟和棉铃虫在玉米上的数量,用地统计学的方法分析和模拟它们在田间的水平分布;采用生态位理论分析3种害虫在玉米植株上的生态位和种间竞争。结果表明,亚洲玉米螟、桃蛀螟和3种鳞翅目害虫整体在玉米田中的水平分布分别适合球形、高斯、球形模型拟合,均属于聚集分布。Kriging插值模拟图显示,亚洲玉米螟和桃蛀螟为核心分布型;在垂直分布上,雌穗上3种害虫数量最多,占总虫量的69.82%。亚洲玉米螟的基础生态位宽度最大,在整株玉米上都可危害;桃蛀螟则主要在玉米中、上部;棉铃虫基础生态位最窄,只在雌穗附近危害。3种害虫在玉米茎秆上种间竞争激烈,异种害虫无法共存;雌穗上种间竞争程度小于茎秆,异种害虫可以共存。
2016, 24(1):166-172.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20160128
摘要:
采取随机前沿生产函数超越对数面板模型,对2000～2013年中国北方春玉米区、黄淮海夏玉米区、西南山地玉米区3大优势区玉米种植的技术效率及其影响因素进行分析,并对生物化学型和机械型两种技术的利用效率进行测算。结果表明,3大核心优势区玉米技术效率均呈波动上升趋势,北方春玉米区、黄淮海夏玉米区两个优势区的技术效率要明显高于西南优势区;3大区域生物化学型技术利用效率均高于机械型技术,不同区域变动趋势不同。
采取随机前沿生产函数超越对数面板模型,对2000～2013年中国北方春玉米区、黄淮海夏玉米区、西南山地玉米区3大优势区玉米种植的技术效率及其影响因素进行分析,并对生物化学型和机械型两种技术的利用效率进行测算。结果表明,3大核心优势区玉米技术效率均呈波动上升趋势,北方春玉米区、黄淮海夏玉米区两个优势区的技术效率要明显高于西南优势区;3大区域生物化学型技术利用效率均高于机械型技术,不同区域变动趋势不同。
