2023年第31卷第3期文章目次
2023, 31(3):1-8.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230301
摘要:
依据相关理论和育种实践提出，在单倍体规模化育种技术基础上，应用单倍体轮选遗传修复原理，纳入主体杂优模式双向轮回选择育种理念，构建“单倍体自然加倍双轮回育种技术体系”。通过对主体杂优模式的双向DH轮回循环选择改良，逐步累加农艺性状相关有益基因频率，快速聚合雄穗自然加倍基因，保持2个群体的遗传距离与配合力，逐步形成两个相互对应的单倍体高自然加倍商业化核心种质群，步入简单、快捷、高效的“单倍体自然加倍双轮回育种技术体系”。该体系经全面运行实施，验证了缩短育种年限、简化操作流程、节约选系成本、提高育种效率的效果。
依据相关理论和育种实践提出，在单倍体规模化育种技术基础上，应用单倍体轮选遗传修复原理，纳入主体杂优模式双向轮回选择育种理念，构建“单倍体自然加倍双轮回育种技术体系”。通过对主体杂优模式的双向DH轮回循环选择改良，逐步累加农艺性状相关有益基因频率，快速聚合雄穗自然加倍基因，保持2个群体的遗传距离与配合力，逐步形成两个相互对应的单倍体高自然加倍商业化核心种质群，步入简单、快捷、高效的“单倍体自然加倍双轮回育种技术体系”。该体系经全面运行实施，验证了缩短育种年限、简化操作流程、节约选系成本、提高育种效率的效果。
2023, 31(3):9-15.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230302
摘要:
玉米自交系lx9801是我国重要的黄改系之一，来源为H21×502为基础选育的二环系。lx9801的选育立足于黄改系的改良，创造性地将旅大红骨种质的优良基因有效融入黄改系种质中。截至2019年，直接利用lx9801作为亲本审定的杂交种有32个，其中国审品种6个；利用lx9801的衍生系作为亲本审定的玉米杂交种60多个。lx9801的改良主要是利用塘四平头群自交系进行群内改良，其次是利用PA种质、旅大红骨种质或结合塘四平头种质进行性状改良。
玉米自交系lx9801是我国重要的黄改系之一，来源为H21×502为基础选育的二环系。lx9801的选育立足于黄改系的改良，创造性地将旅大红骨种质的优良基因有效融入黄改系种质中。截至2019年，直接利用lx9801作为亲本审定的杂交种有32个，其中国审品种6个；利用lx9801的衍生系作为亲本审定的玉米杂交种60多个。lx9801的改良主要是利用塘四平头群自交系进行群内改良，其次是利用PA种质、旅大红骨种质或结合塘四平头种质进行性状改良。
2023, 31(3):16-21.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230303
摘要:
针对PH6WC、PH4CV、B20、D1279及PH6WC×PH4CV、PH6WC×B20、PH6WC×D1279、D1279×PH6WC鉴定试验进行雄穗分枝数差异分析，PH6WC×D1279 （通育189）组建6世代群体(P1、P2、F1、B1、B2、F2)，运用主-多基因混合模型遗传分析方法对雄穗分枝数遗传进行分析。结果表明，通育189雄穗分枝数存在细胞质遗传效应，F1雄穗分枝数平均优势为28.57%～132.41%；雄穗分枝数遗传模型为2对主基因加、显、上+多基因加、显混合模型，2对主基因为正向完全显性，主基因上位性效应>显性效应>加性效应；主基因效应是多基因效应的41.25倍，主基因遗传率为27.58%～88.87%，多基因遗传率为0～41.78%。
针对PH6WC、PH4CV、B20、D1279及PH6WC×PH4CV、PH6WC×B20、PH6WC×D1279、D1279×PH6WC鉴定试验进行雄穗分枝数差异分析，PH6WC×D1279 （通育189）组建6世代群体(P1、P2、F1、B1、B2、F2)，运用主-多基因混合模型遗传分析方法对雄穗分枝数遗传进行分析。结果表明，通育189雄穗分枝数存在细胞质遗传效应，F1雄穗分枝数平均优势为28.57%～132.41%；雄穗分枝数遗传模型为2对主基因加、显、上+多基因加、显混合模型，2对主基因为正向完全显性，主基因上位性效应>显性效应>加性效应；主基因效应是多基因效应的41.25倍，主基因遗传率为27.58%～88.87%，多基因遗传率为0～41.78%。
2023, 31(3):22-28.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230304
摘要:
基于2010-2019年河南省年种植面积0.67×104 hm2以上玉米品种的种植面积及育种单位信息，分析河南省玉米品种利用及育种单位推广情况，为河南省玉米生产选种及种业发展提供参考。结果表明，2010-2019年河南省年种植面积0.67×104 hm2以上的品种200个，累计种植年数4年以上的品种73个，累计种植面积33.33×104 hm2以上的品种19个，其中，16个已过种植高峰期，生产上面临品种更新换代压力。种子企业和科研院所是品种选育的主要力量，随着年份更替，种子企业选育品种数量及种植面积占比不断攀升，远超科研院所。外省选育品种种植面积占比呈上升趋势，外资进入对河南省玉米种业造成一定冲击，河南省迫切需要进一步加强培育本省种业品牌。近几年，河南省先后建设了国家生物育种产业创新中心及神农种业实验室，积极推进现代种业强省建设，努力为我国打好种业翻身仗做出贡献。
基于2010-2019年河南省年种植面积0.67×104 hm2以上玉米品种的种植面积及育种单位信息，分析河南省玉米品种利用及育种单位推广情况，为河南省玉米生产选种及种业发展提供参考。结果表明，2010-2019年河南省年种植面积0.67×104 hm2以上的品种200个，累计种植年数4年以上的品种73个，累计种植面积33.33×104 hm2以上的品种19个，其中，16个已过种植高峰期，生产上面临品种更新换代压力。种子企业和科研院所是品种选育的主要力量，随着年份更替，种子企业选育品种数量及种植面积占比不断攀升，远超科研院所。外省选育品种种植面积占比呈上升趋势，外资进入对河南省玉米种业造成一定冲击，河南省迫切需要进一步加强培育本省种业品牌。近几年，河南省先后建设了国家生物育种产业创新中心及神农种业实验室，积极推进现代种业强省建设，努力为我国打好种业翻身仗做出贡献。
2023, 31(3):29-38.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230305
摘要:
肉桂醇脱氢酶(CAD)是木质素生物合成途径的限速酶。对玉米B73基因组数据库和NCBI数据库中注释为玉米B73 CAD的基因进行挖掘和筛选，对其中1条玉米肉桂醇脱氢酶基因ZmCAD4克隆，并进行生物信息学分析。结果表明，共筛选到12条玉米CAD基因，克隆的ZmCAD4基因编码区全长1 104 bp，编码367个氨基酸。ZmCAD4蛋白含有典型的CAD1结构域、Zn结合位点和NADP结合位点，不含有跨膜结构域和信号肽，为非分泌蛋白，亚细胞定位预测定位在细胞质中。蛋白三级结构预测与拟南芥AtCAD5蛋白相似，相似度达到73.80%。系统进化分析表明，ZmCAD4与芒草、高粱等禾本科植物亲缘关系最近。
肉桂醇脱氢酶(CAD)是木质素生物合成途径的限速酶。对玉米B73基因组数据库和NCBI数据库中注释为玉米B73 CAD的基因进行挖掘和筛选，对其中1条玉米肉桂醇脱氢酶基因ZmCAD4克隆，并进行生物信息学分析。结果表明，共筛选到12条玉米CAD基因，克隆的ZmCAD4基因编码区全长1 104 bp，编码367个氨基酸。ZmCAD4蛋白含有典型的CAD1结构域、Zn结合位点和NADP结合位点，不含有跨膜结构域和信号肽，为非分泌蛋白，亚细胞定位预测定位在细胞质中。蛋白三级结构预测与拟南芥AtCAD5蛋白相似，相似度达到73.80%。系统进化分析表明，ZmCAD4与芒草、高粱等禾本科植物亲缘关系最近。
2023, 31(3):39-47.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230306
摘要:
利用NCBI中多物种基因组信息以及多种生物软件或在线工具，对玉米CYP基因进行生物信息学分析。结果表明，共鉴定得到23个玉米CYP基因，这些基因不均衡的分布在玉米1～8号染色体上。亚细胞定位分析表明，23个ZmCYPs定位于细胞的不同部位。多物种CYP蛋白进化树将CYP家族蛋白分为9个分支，玉米与高粱中的CYP蛋白多聚类在一支。基因家族内系统进化树联合基因模式图分析表明，处于同一进化分支上的ZmCYPs基因存在基因结构相似而组织表达模式不一致的现象，说明ZmCYPs基因在玉米中功能既存在保守性也存在分歧。对玉米CYP家族蛋白进行motif分析，结合蛋白多序列比对后发现，只有部分ZmCYPs保留了完整的活性位点。启动子顺式作用元件的分析表明，ZmCYPs可能参与光响应及多种非生物胁迫信号通路。对ZmCYPs进行高光强表达谱分析发现，部分ZmCYPs基因表达在高光强环境下受到诱导，表明部分ZmCYPs可能参与玉米在高光强下的适应过程。
利用NCBI中多物种基因组信息以及多种生物软件或在线工具，对玉米CYP基因进行生物信息学分析。结果表明，共鉴定得到23个玉米CYP基因，这些基因不均衡的分布在玉米1～8号染色体上。亚细胞定位分析表明，23个ZmCYPs定位于细胞的不同部位。多物种CYP蛋白进化树将CYP家族蛋白分为9个分支，玉米与高粱中的CYP蛋白多聚类在一支。基因家族内系统进化树联合基因模式图分析表明，处于同一进化分支上的ZmCYPs基因存在基因结构相似而组织表达模式不一致的现象，说明ZmCYPs基因在玉米中功能既存在保守性也存在分歧。对玉米CYP家族蛋白进行motif分析，结合蛋白多序列比对后发现，只有部分ZmCYPs保留了完整的活性位点。启动子顺式作用元件的分析表明，ZmCYPs可能参与光响应及多种非生物胁迫信号通路。对ZmCYPs进行高光强表达谱分析发现，部分ZmCYPs基因表达在高光强环境下受到诱导，表明部分ZmCYPs可能参与玉米在高光强下的适应过程。
2023, 31(3):48-57.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230307
摘要:
通过自交系R146与其早花期自然突变体ER146构建901个单株的F2群体，利用集群分离分析(BSA)中的欧氏距离(ED)算法与ΔSNP-index/ΔInDel-index算法，获得控制吐丝期性状基因的候选区间和位点，对候选基因进行功能注释。结果表明，通过ED值算法获得全基因组内最大的3号染色体上的ED关联区间，基于上述ED关联区间进一步通过ΔSNP-index/ΔInDel-index算法在此区间内检测出1个0.268 Mb的主效区间和19个微效位点。基因功能注释结果发现，主效区间内的1个基因和微效位点中的5个基因与玉米花期相关，此外还在主效区间发现了2个潜在的新基因。
通过自交系R146与其早花期自然突变体ER146构建901个单株的F2群体，利用集群分离分析(BSA)中的欧氏距离(ED)算法与ΔSNP-index/ΔInDel-index算法，获得控制吐丝期性状基因的候选区间和位点，对候选基因进行功能注释。结果表明，通过ED值算法获得全基因组内最大的3号染色体上的ED关联区间，基于上述ED关联区间进一步通过ΔSNP-index/ΔInDel-index算法在此区间内检测出1个0.268 Mb的主效区间和19个微效位点。基因功能注释结果发现，主效区间内的1个基因和微效位点中的5个基因与玉米花期相关，此外还在主效区间发现了2个潜在的新基因。
2023, 31(3):58-66.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230308
摘要:
对玉米BBR-BPC基因家族进行全基因组鉴定，分析基因结构、染色体分布和启动子顺式作用元件结合位点、分布和数量情况以及编码蛋白的理化性质、保守基序和蛋白二级三级结构、进化关系，基于转录组的结果研究基因的组织表达模式和高温、干旱等非生物胁迫以及外源生长素等诱导表达模式。结果表明，玉米BBR-BPC家族共有4个成员，家族基因的结构存在较大的差异，且存在可变剪切，共编码9个蛋白。定位分析发现，BBR-BPC1.1和BBR-BPC4定位在细胞核，其余除定位在细胞核，叶绿体中也有分布。BBR-BPC启动子区存在多种逆境胁迫、植物激素、组织部位特异表达、光响应等顺式作用元件。BBR-BPC成员在玉米不同材料、不同组织部位中的表达水平差异较大且受热、干旱等胁迫调控。在B73和Mo17材料中，BBR-BPC受热胁迫诱导表达，与qRT-PCR验证结果一致。研究结果表明，ZmBBR-BPC基因家族不同成员会在特定部位激活或者抑制相关基因表达，响应非生物胁迫。
对玉米BBR-BPC基因家族进行全基因组鉴定，分析基因结构、染色体分布和启动子顺式作用元件结合位点、分布和数量情况以及编码蛋白的理化性质、保守基序和蛋白二级三级结构、进化关系，基于转录组的结果研究基因的组织表达模式和高温、干旱等非生物胁迫以及外源生长素等诱导表达模式。结果表明，玉米BBR-BPC家族共有4个成员，家族基因的结构存在较大的差异，且存在可变剪切，共编码9个蛋白。定位分析发现，BBR-BPC1.1和BBR-BPC4定位在细胞核，其余除定位在细胞核，叶绿体中也有分布。BBR-BPC启动子区存在多种逆境胁迫、植物激素、组织部位特异表达、光响应等顺式作用元件。BBR-BPC成员在玉米不同材料、不同组织部位中的表达水平差异较大且受热、干旱等胁迫调控。在B73和Mo17材料中，BBR-BPC受热胁迫诱导表达，与qRT-PCR验证结果一致。研究结果表明，ZmBBR-BPC基因家族不同成员会在特定部位激活或者抑制相关基因表达，响应非生物胁迫。
2023, 31(3):67-73.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230309
摘要:
利用RT-PCR技术克隆玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)的GAPDH基因StGAPDH。该基因cDNA全长1 014 bp，编码337个氨基酸；蛋白质分子量36 505.44，理论pI值6.72，属弱酸、亲水、稳定蛋白，无跨膜结构域和信号肽。亚细胞定位于细胞质、线粒体和细胞核的概率分别为43.5%、30.4%和21.7%；氨基酸序列高度保守，在亲缘关系上与玉米小斑病菌(Bipolaris maydis)和水稻胡麻斑病菌(Bipolaris oryzae)最近。荧光定量PCR分析表明，在病菌接种抗病玉米自交系3 d时，StGAPDH基因表达量显著高于接种5～10 d (P<0.05)；接种感病玉米自交系时，接种10 d的StGAPDH基因表达量显著高于接种3～7 d (P<0.05)。
利用RT-PCR技术克隆玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)的GAPDH基因StGAPDH。该基因cDNA全长1 014 bp，编码337个氨基酸；蛋白质分子量36 505.44，理论pI值6.72，属弱酸、亲水、稳定蛋白，无跨膜结构域和信号肽。亚细胞定位于细胞质、线粒体和细胞核的概率分别为43.5%、30.4%和21.7%；氨基酸序列高度保守，在亲缘关系上与玉米小斑病菌(Bipolaris maydis)和水稻胡麻斑病菌(Bipolaris oryzae)最近。荧光定量PCR分析表明，在病菌接种抗病玉米自交系3 d时，StGAPDH基因表达量显著高于接种5～10 d (P<0.05)；接种感病玉米自交系时，接种10 d的StGAPDH基因表达量显著高于接种3～7 d (P<0.05)。
2023, 31(3):74-82.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230310
摘要:
以耐低温玉米品种吉单89与低温敏感型玉米品种吉单50为材料，研究在适温(25℃)与低温(10℃)条件下，种子萌发过程中内源激素、淀粉代谢以及氧化代谢和抗氧化酶活性的变化。结果表明，低温胁迫下，吉单89与吉单50发芽势较适温条件下分别降低3.6%和83.3%，萌发过程中丙二醛含量显著高于适温处理。不同类型品种比较发现，耐低温品种吉单89中GA含量、GA/ABA值以及α-淀粉酶和β-淀粉酶活性显著高于低温敏感型品种吉单50，MDA含量显著低于吉单50，抗氧化酶SOD、POD活性显著高于吉单50。耐低温玉米品种可以通过内源激素调节以及提高淀粉分解代谢共同提高低温萌发能力。
以耐低温玉米品种吉单89与低温敏感型玉米品种吉单50为材料，研究在适温(25℃)与低温(10℃)条件下，种子萌发过程中内源激素、淀粉代谢以及氧化代谢和抗氧化酶活性的变化。结果表明，低温胁迫下，吉单89与吉单50发芽势较适温条件下分别降低3.6%和83.3%，萌发过程中丙二醛含量显著高于适温处理。不同类型品种比较发现，耐低温品种吉单89中GA含量、GA/ABA值以及α-淀粉酶和β-淀粉酶活性显著高于低温敏感型品种吉单50，MDA含量显著低于吉单50，抗氧化酶SOD、POD活性显著高于吉单50。耐低温玉米品种可以通过内源激素调节以及提高淀粉分解代谢共同提高低温萌发能力。
2023, 31(3):83-87.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230311
摘要:
2021年7月18-21日河南省漯河地区连续4 d强降雨共计185.60 mm，正值当地夏玉米孕穗期。在渍涝发生后，在河南省漯河市的中国农业科学院作物科学研究所试验田，通过设置雨停后立即排水(T1)、雨停后立即排水+滴灌追氮肥(T2)、雨停后3 d排水(T3)、雨停后3 d排水+滴灌追氮肥(T4)共4个应对措施和不处理(CK)共5个处理，测定不同处理下关键生育期的地上与地下部生物量、叶面积指数及产量相关性状。结果表明，CK处理(5 d后田间无地表积水)绝产，其他4个处理获得平均产量6.98 t/hm2，其中，及时排水处理产量平均较3 d后排水处理提高21.28%，及时排水后施肥处理较不施肥处理产量提高8.07%，3 d后排水并施肥处理较仅排水不施肥处理产量提高15.33%，较及时排水处理低5.04%。及时排水、补充氮肥缓解了涝渍对根系生长、叶面积及地上部干物质积累的负面影响，从而降低产量损失，是应对玉米孕穗期渍涝的有效手段。
2021年7月18-21日河南省漯河地区连续4 d强降雨共计185.60 mm，正值当地夏玉米孕穗期。在渍涝发生后，在河南省漯河市的中国农业科学院作物科学研究所试验田，通过设置雨停后立即排水(T1)、雨停后立即排水+滴灌追氮肥(T2)、雨停后3 d排水(T3)、雨停后3 d排水+滴灌追氮肥(T4)共4个应对措施和不处理(CK)共5个处理，测定不同处理下关键生育期的地上与地下部生物量、叶面积指数及产量相关性状。结果表明，CK处理(5 d后田间无地表积水)绝产，其他4个处理获得平均产量6.98 t/hm2，其中，及时排水处理产量平均较3 d后排水处理提高21.28%，及时排水后施肥处理较不施肥处理产量提高8.07%，3 d后排水并施肥处理较仅排水不施肥处理产量提高15.33%，较及时排水处理低5.04%。及时排水、补充氮肥缓解了涝渍对根系生长、叶面积及地上部干物质积累的负面影响，从而降低产量损失，是应对玉米孕穗期渍涝的有效手段。
2023, 31(3):88-94.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230312
摘要:
以山西子粒机收主推的4个品种金科玉3306、迪卡517、中地88、DF607为研究对象，生理成熟后设置不同收获期，研究玉米不同收获期对子粒机械收获质量(子粒破碎率、含杂率、落粒率、落穗率、总损失率)及产量的影响。结果表明，子粒收获质量中含杂率、总损失率分别为1.57%、1.75%，均满足《玉米收获机械(GB/T21962-2020)》标准要求；破碎率为5.46%，是子粒机械收获质量的主要问题，不同收获期对机收产量影响不显著。含水率随着收获期的推迟而降低，含水率高是导致破碎率高的主要因素。结合两年不同收获期，通过拟合方程可以得出，含水率与破碎率呈二次曲线关系，当含水率在19.0%～24.3%时，破碎率低于5%。根据不同收获期子粒含水率的变化规律，该区域子粒机械收获以10月15～20日为宜。供试玉米品种中迪卡517、金科玉3306表现较好。
以山西子粒机收主推的4个品种金科玉3306、迪卡517、中地88、DF607为研究对象，生理成熟后设置不同收获期，研究玉米不同收获期对子粒机械收获质量(子粒破碎率、含杂率、落粒率、落穗率、总损失率)及产量的影响。结果表明，子粒收获质量中含杂率、总损失率分别为1.57%、1.75%，均满足《玉米收获机械(GB/T21962-2020)》标准要求；破碎率为5.46%，是子粒机械收获质量的主要问题，不同收获期对机收产量影响不显著。含水率随着收获期的推迟而降低，含水率高是导致破碎率高的主要因素。结合两年不同收获期，通过拟合方程可以得出，含水率与破碎率呈二次曲线关系，当含水率在19.0%～24.3%时，破碎率低于5%。根据不同收获期子粒含水率的变化规律，该区域子粒机械收获以10月15～20日为宜。供试玉米品种中迪卡517、金科玉3306表现较好。
2023, 31(3):95-103.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230313
摘要:
为探究不同耕作方式对松嫩平原半干旱区玉米土壤环境的影响，设置旋耕垄作(CK)、旋耕垄作深松、免耕、免耕深松、旋耕平作和旋耕平作深松6种耕作方式，研究不同耕作方式对土壤细菌、土壤真菌、土壤放线菌、土壤动物和土壤动物群落组成的影响。结果表明，免耕和免耕深松处理能够显著提高土壤细菌、真菌和放线菌数量，提高幅度分别为18.57%～31.01%、27.99%～48.76和12.32%～21.95%。免耕和免耕深松处理显著提高了0～30 cm土壤微生物量碳和微生物量氮含量，提高幅度分别为8.33%～16.55%和9.70%～19.89%。平作深松处理土壤动物捕获量最高，免耕和免耕深松处理Shannon-wiener指数最高，表明免耕更有利于农田生态系统土壤生物的生存环境的维护。
为探究不同耕作方式对松嫩平原半干旱区玉米土壤环境的影响，设置旋耕垄作(CK)、旋耕垄作深松、免耕、免耕深松、旋耕平作和旋耕平作深松6种耕作方式，研究不同耕作方式对土壤细菌、土壤真菌、土壤放线菌、土壤动物和土壤动物群落组成的影响。结果表明，免耕和免耕深松处理能够显著提高土壤细菌、真菌和放线菌数量，提高幅度分别为18.57%～31.01%、27.99%～48.76和12.32%～21.95%。免耕和免耕深松处理显著提高了0～30 cm土壤微生物量碳和微生物量氮含量，提高幅度分别为8.33%～16.55%和9.70%～19.89%。平作深松处理土壤动物捕获量最高，免耕和免耕深松处理Shannon-wiener指数最高，表明免耕更有利于农田生态系统土壤生物的生存环境的维护。
2023, 31(3):104-112.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230314
摘要:
以深松耕作(SS)和浅旋耕作(RT)两种耕作方式为主区，以施用普通化肥(HY)、控释肥(CN)和不施氮肥3种施肥模式为副区，分析控释肥的养分释放率、控释肥和普通化肥氮素积累量及产量、氮效率的变化。结果表明，与浅旋耕作处理相比，深松处理提高0～15 cm土层土壤温度，苗期-吐丝期提高0.36℃～3.79℃，土壤含水量提高0.55%～5.74%； 0～40 cm土层土壤容重降低0.69%～7.3%，提高控释肥养分释放率1.5%～13.8%，养分释放率与土壤温度显著相关(r=0.557，p<0.01)。深松处理下，施控释肥氮素积累量显著高于普通化肥，提高幅度为8.46%～125.43%，千粒重平均高6.17%，产量平均高11.96%，氮肥农学利用效率平均高122.76%。深松有利于土壤氮素供应与作物需氮的时空匹配，进而提高作物产量及氮效率。
以深松耕作(SS)和浅旋耕作(RT)两种耕作方式为主区，以施用普通化肥(HY)、控释肥(CN)和不施氮肥3种施肥模式为副区，分析控释肥的养分释放率、控释肥和普通化肥氮素积累量及产量、氮效率的变化。结果表明，与浅旋耕作处理相比，深松处理提高0～15 cm土层土壤温度，苗期-吐丝期提高0.36℃～3.79℃，土壤含水量提高0.55%～5.74%； 0～40 cm土层土壤容重降低0.69%～7.3%，提高控释肥养分释放率1.5%～13.8%，养分释放率与土壤温度显著相关(r=0.557，p<0.01)。深松处理下，施控释肥氮素积累量显著高于普通化肥，提高幅度为8.46%～125.43%，千粒重平均高6.17%，产量平均高11.96%，氮肥农学利用效率平均高122.76%。深松有利于土壤氮素供应与作物需氮的时空匹配，进而提高作物产量及氮效率。
2023, 31(3):113-119.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230315
摘要:
基于始于2012年的不同耕作方式长期定位试验，分析冬小麦播前深翻(DT)、旋耕(ST)和免耕(NT)3种耕作方式对后茬免耕直播夏玉米生长(干物质积累与分配)、生理指标(叶面积指数和SPAD值)、子粒灌浆速率的影响，探析麦茬耕作方式对后茬夏玉米生长发育和产量建成的影响。结果表明，ST处理成熟期干物质积累量显著高于DT和NT处理(P<0.05)，穗部干物质的分配比例分别较NT与DT处理显著增加了7.94%～13.79%、10.34%～17.48%。ST处理叶面积和持绿性优于DT和NT处理。ST处理的子粒灌浆速率较DT与NT处理提高12.71%～18.96%、5.25%～8.71%，最终获得最大产量。因此，冬小麦-夏玉米1年两熟种植模式下，麦茬旋耕更利于免耕直播夏玉米的生长和产量建成。
基于始于2012年的不同耕作方式长期定位试验，分析冬小麦播前深翻(DT)、旋耕(ST)和免耕(NT)3种耕作方式对后茬免耕直播夏玉米生长(干物质积累与分配)、生理指标(叶面积指数和SPAD值)、子粒灌浆速率的影响，探析麦茬耕作方式对后茬夏玉米生长发育和产量建成的影响。结果表明，ST处理成熟期干物质积累量显著高于DT和NT处理(P<0.05)，穗部干物质的分配比例分别较NT与DT处理显著增加了7.94%～13.79%、10.34%～17.48%。ST处理叶面积和持绿性优于DT和NT处理。ST处理的子粒灌浆速率较DT与NT处理提高12.71%～18.96%、5.25%～8.71%，最终获得最大产量。因此，冬小麦-夏玉米1年两熟种植模式下，麦茬旋耕更利于免耕直播夏玉米的生长和产量建成。
2023, 31(3):120-127.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230316
摘要:
以产量差异显著的两个夏玉米品种德单5号和郑单958为材料，设不同灌溉和施肥水平，开展水氮互作对玉米产量、氮素利用和叶绿素荧光特性的影响研究。结果表明，在不同灌溉处理下，增施氮肥显著提高营养器官氮素转运量，降低氮素转运效率，N3(180 kg/hm2)、N4(225 kg/hm2)处理间无显著差异。增施氮肥也显著提高了各灌溉条件下两个品种吐丝期穗位叶Fv/Fm和Fv/Fo，当氮肥施用量增加至N3(180 kg/hm2)后增肥效果不显著。因此，大喇叭口期和吐丝散粉期分别灌溉37.5 mm配合180 kg/hm2的施氮量有利于提高叶绿素荧光参数Fv/Fm和Fv/Fo，促进夏玉米植株氮素转运，提高氮肥利用效率。此外，Fv/Fm和Fv/Fo均与植株氮素转运量和氮肥利用效率呈极显著正相关，可作为衡量植株氮素转运和利用的有效指标。
以产量差异显著的两个夏玉米品种德单5号和郑单958为材料，设不同灌溉和施肥水平，开展水氮互作对玉米产量、氮素利用和叶绿素荧光特性的影响研究。结果表明，在不同灌溉处理下，增施氮肥显著提高营养器官氮素转运量，降低氮素转运效率，N3(180 kg/hm2)、N4(225 kg/hm2)处理间无显著差异。增施氮肥也显著提高了各灌溉条件下两个品种吐丝期穗位叶Fv/Fm和Fv/Fo，当氮肥施用量增加至N3(180 kg/hm2)后增肥效果不显著。因此，大喇叭口期和吐丝散粉期分别灌溉37.5 mm配合180 kg/hm2的施氮量有利于提高叶绿素荧光参数Fv/Fm和Fv/Fo，促进夏玉米植株氮素转运，提高氮肥利用效率。此外，Fv/Fm和Fv/Fo均与植株氮素转运量和氮肥利用效率呈极显著正相关，可作为衡量植株氮素转运和利用的有效指标。
2023, 31(3):128-136.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230317
摘要:
以36个玉米品种为试材，设置正常施肥、缺氮、缺磷和缺钾4个大田处理，分析养分亏缺下玉米7个产量相关性状的变化，对玉米养分效率类型进行划分和评价。结果表明，氮、磷、钾亏缺条件下，7个性状均呈不同程度下降趋势，其中缺氮处理降幅最大。熵权模糊隶属函数法计算得到耐低氮、低磷、低钾综合评价D值范围分别为0.614～0.974、0.739～0.959、0.671～0.971，平均值分别为0.790、0.889、0.894。D值聚类分析表明，耐低钾型品种最多，其次是耐低磷型，耐低氮型品种最少，三者兼具品种4个。根据D值和正常施肥下子粒产量，筛选出高产耐低氮型品种8个，高产耐低磷型品种9个，高产耐低钾型品种15个，三者兼具品种1个。
以36个玉米品种为试材，设置正常施肥、缺氮、缺磷和缺钾4个大田处理，分析养分亏缺下玉米7个产量相关性状的变化，对玉米养分效率类型进行划分和评价。结果表明，氮、磷、钾亏缺条件下，7个性状均呈不同程度下降趋势，其中缺氮处理降幅最大。熵权模糊隶属函数法计算得到耐低氮、低磷、低钾综合评价D值范围分别为0.614～0.974、0.739～0.959、0.671～0.971，平均值分别为0.790、0.889、0.894。D值聚类分析表明，耐低钾型品种最多，其次是耐低磷型，耐低氮型品种最少，三者兼具品种4个。根据D值和正常施肥下子粒产量，筛选出高产耐低氮型品种8个，高产耐低磷型品种9个，高产耐低钾型品种15个，三者兼具品种1个。
2023, 31(3):137-146.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230318
摘要:
通过对2004-2019年辽宁省黑土地进行野外采样及分析，测定土壤碱解氮、速效磷、速效钾和pH值4个指标，利用GIS和统计分析方法，研究黑土区土壤养分指标时空特征及其与气象因子的相关性。结果表明，年际间，碱解氮含量整体上无明显变化，速效磷、速效钾含量和pH值呈增长趋势。空间上，碱解氮和速效磷含量呈东高西低分布，速效钾含量呈西南向东北升高分布，pH值呈东低西高分布。降水量对碱解氮的影响最大，风速对速效磷、速效钾和pH值的影响最大，且与速效磷和速效钾呈显著相关。风速对土壤养分的影响最大，应注重土壤养分的变化监测及风速的影响，严格控制氮磷钾肥的施用量，提升粮食综合生产能力。
通过对2004-2019年辽宁省黑土地进行野外采样及分析，测定土壤碱解氮、速效磷、速效钾和pH值4个指标，利用GIS和统计分析方法，研究黑土区土壤养分指标时空特征及其与气象因子的相关性。结果表明，年际间，碱解氮含量整体上无明显变化，速效磷、速效钾含量和pH值呈增长趋势。空间上，碱解氮和速效磷含量呈东高西低分布，速效钾含量呈西南向东北升高分布，pH值呈东低西高分布。降水量对碱解氮的影响最大，风速对速效磷、速效钾和pH值的影响最大，且与速效磷和速效钾呈显著相关。风速对土壤养分的影响最大，应注重土壤养分的变化监测及风速的影响，严格控制氮磷钾肥的施用量，提升粮食综合生产能力。
2023, 31(3):147-151.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230319
摘要:
选取甘肃省3种基因型的玉米主栽品种(早熟、中熟和晚熟)亲本材料，在母本灌浆期喷施硒肥，在母本果穗子粒生理成熟(乳线大约在1/2位置)和完熟(乳线消失)时期测定秃尖长、出籽率、百粒重等产量构成因素，测试种子中硒元素含量和种子活力，分析外源调节物质“富硒叶面调节剂”对制种田玉米产量、子粒硒含量及种子活力的影响。结果表明，喷施有机硒肥对制种玉米部分产量构成因素有一定影响，不同基因型玉米秃尖长减少不显著，出籽率显著增加，显著提高种子中硒含量、种子发芽势和种子发芽率。
选取甘肃省3种基因型的玉米主栽品种(早熟、中熟和晚熟)亲本材料，在母本灌浆期喷施硒肥，在母本果穗子粒生理成熟(乳线大约在1/2位置)和完熟(乳线消失)时期测定秃尖长、出籽率、百粒重等产量构成因素，测试种子中硒元素含量和种子活力，分析外源调节物质“富硒叶面调节剂”对制种田玉米产量、子粒硒含量及种子活力的影响。结果表明，喷施有机硒肥对制种玉米部分产量构成因素有一定影响，不同基因型玉米秃尖长减少不显著，出籽率显著增加，显著提高种子中硒含量、种子发芽势和种子发芽率。
2023, 31(3):152-159.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230320
摘要:
在黄淮海地区小麦-玉米一年两熟种植模式下，常规施氮270 kg/hm2且氮磷肥配施比为3∶1时，夏玉米叶片衰老较缓慢，花后光合能力较强，穗粒数增加，获得夏玉米高产；减量施氮33%并调整氮磷比为2∶1，可延缓夏玉米花后叶片衰老，提升花后光合能力，获得夏玉米丰产高效。综上，施用磷肥90 kg/hm2且维持氮磷配比为2∶1至3∶1，利于夏玉米高产高效。
在黄淮海地区小麦-玉米一年两熟种植模式下，常规施氮270 kg/hm2且氮磷肥配施比为3∶1时，夏玉米叶片衰老较缓慢，花后光合能力较强，穗粒数增加，获得夏玉米高产；减量施氮33%并调整氮磷比为2∶1，可延缓夏玉米花后叶片衰老，提升花后光合能力，获得夏玉米丰产高效。综上，施用磷肥90 kg/hm2且维持氮磷配比为2∶1至3∶1，利于夏玉米高产高效。
2023, 31(3):160-167.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230321
摘要:
为明确黄淮海夏玉米区玉米国审品种和主栽品种对南方锈病的抗性，对该区域2018～2020年审定品种及2020年部分主栽品种对玉米南方锈病的抗性进行分析。结果表明，427份审定品种中未见对南方锈病高抗(HR)的品种，抗性以高感(HS)为主，占比高达62.06%，抗性(R)品种、中抗(MR)品种和感病(S)品种分别占4.45%、4.92%和28.57%。47个主栽品种中未发现高抗南方锈病的品种，抗性品种、中抗品种、感病品种和高感品种分别占12.77%、27.66%、19.15%和40.43%。黄淮海夏玉米区国审品种和主栽品种对南方锈病的抗性较差，品种抗性以高感为主。因此，应加强病原菌的监测预警工作，加快抗病育种进程，引进利用优质抗性基因资源，发掘创新抗性材料，培育多基因聚合的持久抗性品种。
为明确黄淮海夏玉米区玉米国审品种和主栽品种对南方锈病的抗性，对该区域2018～2020年审定品种及2020年部分主栽品种对玉米南方锈病的抗性进行分析。结果表明，427份审定品种中未见对南方锈病高抗(HR)的品种，抗性以高感(HS)为主，占比高达62.06%，抗性(R)品种、中抗(MR)品种和感病(S)品种分别占4.45%、4.92%和28.57%。47个主栽品种中未发现高抗南方锈病的品种，抗性品种、中抗品种、感病品种和高感品种分别占12.77%、27.66%、19.15%和40.43%。黄淮海夏玉米区国审品种和主栽品种对南方锈病的抗性较差，品种抗性以高感为主。因此，应加强病原菌的监测预警工作，加快抗病育种进程，引进利用优质抗性基因资源，发掘创新抗性材料，培育多基因聚合的持久抗性品种。
2023, 31(3):168-173.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230322
摘要:
为明确环境温度、土壤湿度对玉米田除草剂产生药害的影响。试验采用人工气候箱盆栽法，设置3个药剂(乙草胺、异噁唑草酮、莠去津)和1个清水对照、两个环境温度梯度、3个土壤湿度梯度共24个处理。在施药后调查玉米株高并计算株高抑制率，同时取鲜样送至检测机构确认玉米植株中除草剂成分。结果表明，环境温度10℃、土壤相对含水量为20%时，3种除草剂对玉米的株高抑制率分别为1.0%～18.7%、22.0%～46.9%、21.0%～42.5%；环境温度10℃、含水量为25%时，株高抑制率分别为23.1%～50.6%、42.5%～62.8%、25.6%～57.6%。除草剂在玉米植株中残留的检测结果，环境温度10℃、土壤相对含水量分别为15%、20%、25%时，玉米植株中莠去津残留量分别为0.150～0.360、0.040～0.170、0.190～0.360 mg/kg，环境温度15℃、土壤相对含水量分别为15%、20%、25%时，玉米植株中乙草胺残留量分别为0.020～0.490、0.012～0.400、0.015～0.540 mg/kg，莠去津的残留量分别为0.017～0.210、0.020～0.092、0.020～0.110 mg/kg。低温高湿条件下，避免使用乙草胺、异噁唑草酮、莠去津，易产生玉米苗期药害。
为明确环境温度、土壤湿度对玉米田除草剂产生药害的影响。试验采用人工气候箱盆栽法，设置3个药剂(乙草胺、异噁唑草酮、莠去津)和1个清水对照、两个环境温度梯度、3个土壤湿度梯度共24个处理。在施药后调查玉米株高并计算株高抑制率，同时取鲜样送至检测机构确认玉米植株中除草剂成分。结果表明，环境温度10℃、土壤相对含水量为20%时，3种除草剂对玉米的株高抑制率分别为1.0%～18.7%、22.0%～46.9%、21.0%～42.5%；环境温度10℃、含水量为25%时，株高抑制率分别为23.1%～50.6%、42.5%～62.8%、25.6%～57.6%。除草剂在玉米植株中残留的检测结果，环境温度10℃、土壤相对含水量分别为15%、20%、25%时，玉米植株中莠去津残留量分别为0.150～0.360、0.040～0.170、0.190～0.360 mg/kg，环境温度15℃、土壤相对含水量分别为15%、20%、25%时，玉米植株中乙草胺残留量分别为0.020～0.490、0.012～0.400、0.015～0.540 mg/kg，莠去津的残留量分别为0.017～0.210、0.020～0.092、0.020～0.110 mg/kg。低温高湿条件下，避免使用乙草胺、异噁唑草酮、莠去津，易产生玉米苗期药害。
2023, 31(3):174-180.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230323
摘要:
基于2005-2019年国内19省(市)面板数据，构建PVAR模型探究玉米价格、农地流转租金与农业产业结构之间的动态关系。结果发现，脉冲响应分析表明，玉米价格、农地流转租金与农业产业结构都具有一定经济惯性，能实现自我促进，且3个变量之间具有互相促进作用，有些促进作用或力度比较小，或具有滞后性。方差分析表明，玉米价格变化的80%以上可由其自身解释，农地流转租金是影响农业产业结构的重要因素之一。在确保粮食安全下，探索玉米价格可变化区间释放农村经济活力，既要突出省域特色，又要整合资源突出合力的作用，稳步推进土地流转，推动农业产业结构逐步升级。
基于2005-2019年国内19省(市)面板数据，构建PVAR模型探究玉米价格、农地流转租金与农业产业结构之间的动态关系。结果发现，脉冲响应分析表明，玉米价格、农地流转租金与农业产业结构都具有一定经济惯性，能实现自我促进，且3个变量之间具有互相促进作用，有些促进作用或力度比较小，或具有滞后性。方差分析表明，玉米价格变化的80%以上可由其自身解释，农地流转租金是影响农业产业结构的重要因素之一。在确保粮食安全下，探索玉米价格可变化区间释放农村经济活力，既要突出省域特色，又要整合资源突出合力的作用，稳步推进土地流转，推动农业产业结构逐步升级。
2023, 31(3):181-188.
DOI: 10.13597/j.cnki.maize.science.20230324
摘要:
基于2000-2018年“东北三省一区”的投入产出面板数据和O’ Donnell提出的加总价格-数量框架，采用Färe-Primont生产率指数分析临储政策的实施及改革对玉米盈利能力及其组成部分的影响，探究玉米盈利能力变化的动力源泉。研究发现，临储政策实施后，临储地区玉米盈利能力降低，其原因是产出-投入相对价格(TT)大幅下降，全要素生产率(TFP)则增长缓慢。临储政策虽大幅提高了玉米价格，但同时也造成了土地租金的大幅增长，再加上劳动力价格的上涨，共同导致了TT的大幅下降。临储政策改革后，临储地区玉米盈利能力持续降低，由TT和TFP的下降共同驱动。临储政策改革还表现出较强的时间异质性，价补分离政策能够有效缓解临储政策取消对农民利益的冲击。
基于2000-2018年“东北三省一区”的投入产出面板数据和O’ Donnell提出的加总价格-数量框架，采用Färe-Primont生产率指数分析临储政策的实施及改革对玉米盈利能力及其组成部分的影响，探究玉米盈利能力变化的动力源泉。研究发现，临储政策实施后，临储地区玉米盈利能力降低，其原因是产出-投入相对价格(TT)大幅下降，全要素生产率(TFP)则增长缓慢。临储政策虽大幅提高了玉米价格，但同时也造成了土地租金的大幅增长，再加上劳动力价格的上涨，共同导致了TT的大幅下降。临储政策改革后，临储地区玉米盈利能力持续降低，由TT和TFP的下降共同驱动。临储政策改革还表现出较强的时间异质性，价补分离政策能够有效缓解临储政策取消对农民利益的冲击。
