科研产出
花期高温胁迫对不同耐热型夏玉米生理特性及产量的影响
《山东农业科学 》 2020
摘要：为阐明花期高温胁迫对不同耐热型夏玉米品种生理特性及产量形成的影响,以郑单958(耐热型)和鲁单1108(热敏感型)为供试材料,大田生产为对照(CK),在吐丝至吐丝后10 d人工模拟高温胁迫(HT)处理,研究花期高温胁迫对夏玉米光合特性、干物质积累、丙二醛含量、可溶性蛋白含量及产量形成的影响.结果表明:吐丝至吐丝后10 d高温胁迫显著降低了夏玉米产量和穗粒数,秃尖长显著增加.郑单958和鲁单1108产量(2年平均)分别比对照显著降低23.34%和25.62%,穗粒数分别降低17.76%和22.95%.高温处理显著降低了夏玉米净光合速率、蒸腾速率、干物质积累速率和可溶性蛋白含量,叶片衰老速率和MDA含量显著增加.高温胁迫下耐热型玉米品种比热敏感玉米品种具有更高的光合物质生产能力和渗透物质调节能力.
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优化氮素与品种匹配可协同提高盐碱地夏玉米产量和氮肥利用率
《中国农业科学 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：[目的]明确不同耐盐碱型夏玉米品种产量形成及氮素利用特征,挖掘盐碱地玉米氮素高效利用的生物学潜力.[方法]以耐盐型玉米品种登海605、鲁单818和不耐盐型玉米品种鲁单981、连胜188为供试材料,在不同施氮水平下(0、180和360 kg·hm-2,记作N0、N1和N2),系统研究了施氮对不同耐盐碱类型玉米品种物质积累、氮素积累、氮素分配与利用效率及产量形成的影响,并分析了氮肥水平和品种间的互作效应.[结果]施用氮肥可显著提高盐碱地夏玉米籽粒产量,高氮水平下能够提高不耐盐型玉米品种产量潜力.与N1处理相比,N2处理下耐盐型玉米品种产量无显著变化,不耐盐品种LD981和LS188 2年平均显著增产9.93%和16.31%,各品种氮肥偏生产力(NPFP)、氮肥农学效率(NAE)和氮肥利用率(NUE)均显著降低.互作效应分析表明,产量及其构成因素的差异是由品种、氮肥水平及品种和氮肥水平之间的互作效应共同作用的结果.不同氮肥水平下,耐盐型品种比不耐盐品种分别增产7.78%-27.63%(N0)、7.40%-24.87%(N1)和0.32%-9.55%(N2);氮肥利用效率(NUE)分别提高26.65%-48.28% (N1)和1.20%-24.87% (N2).[结论]耐盐型品种较不耐盐型品种具有较高的物质生产和氮素吸收利用能力,在低氮下具有较高的产量优势,而不耐盐型品种在高氮水平下有利于产量的发挥.施氮量、品种及其互作效应通过影响干物质积累量、产量和氮素吸收转运影响氮肥利用效率,优化氮肥供应与品种匹配,能够实现盐碱地玉米产量与氮肥利用效率的协同提高.
关键词： 夏玉米 品种 氮肥水平 产量 氮肥利用效率 盐碱地
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生长素响应及转运信号在玉米不同节位腋芽发育过程中的分布模式分析
《玉米科学 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：玉米多穗影响玉米的产量和品质,受环境因素及基因型等诸多因素调控.生长素作为一种重要的植物发育调控因子,其代谢和转运在植物的器官形成和分化中均发挥重要作用.借助DR5rev∶∶mRFPer和pZmPIN1a∶∶ZmPIN1a∶∶YFP的转基因植株,通过分析红色荧光蛋白标记的生长素响应信号和黄色荧光蛋白标记的生长素转运蛋白PIN1a的分布模式发现,在植株发育早期,不同节位上的腋芽处于同一发育时期,未发生成花转变,生长素响应信号和生长素转运蛋白的分布模式是一致的,均匀分布在整个腋芽原基中.随着植株的生长,不同节位上的腋芽发育开始出现不同步,生长素响应信号和生长素转运蛋白的分布模式产生明显差异,位置越靠上的腋芽生长素响应信号越强,极性转运越活跃.研究结果暗示,生长素局部合成和极性转运在玉米腋芽发育过程中均发挥作用.
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不同夏玉米品种耐盐性综合评价与耐盐品种筛选
《玉米科学 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：综合运用室内水培耐盐萌发测试与田间原位耐盐性鉴定,以黄淮海夏玉米区30个主推玉米品种发芽率、发芽势、胚芽长和胚芽重的相对值及盐碱地条件下产量表现作为耐盐性评价依据,采用加权隶属函数法和聚类分析对不同玉米品种耐盐性进行综合评价.结果表明,NaCl浓度≥160 mmol/L时,不同玉米品种萌发均受到显著抑制,萌发期盐胁指标迫敏感程度表现为相对发芽势>相对胚芽长>相对胚芽重>相对发芽率;子粒产量、发芽率、穗数和胚芽重与玉米品种耐盐性最为密切.根据加权隶属函数值和系统聚类分析,可将30个玉米品种分为耐盐性不同的4个类群,其中强耐盐品种4个、中等耐盐品种9个、盐敏感型9个、盐极敏感型8个.160 mmol/L NaCl可作为玉米萌发期耐盐性鉴定的适宜盐浓度,子粒产量、发芽率、穗数和胚芽重可用于玉米品种耐盐鉴选的主要指标.邦玉339、鲁单818、登海605和青农105可用于盐碱地玉米栽培.
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全程机械化条件下玉米和小麦播期对周年光能利用特性的影响
《山东农业科学 》 2020
摘要：通过播期调整、栽培管理优化等措施实现玉米-小麦两熟系统的周年高产,实施玉米-小麦两熟系统周年光能利用效率的量化试验,旨在阐明玉米和小麦播期对周年光能利用特性的影响,明确玉米-小麦系统实现周年高产的各项光能利用指标.2018—2020年,选取黄淮地区大面积种植的小麦和玉米品种作为试验材料,玉米试验采用播期、氮肥和密度的裂-裂区试验设计;小麦试验采用播期、栽培模式和品种的裂-裂区试验设计,两季试验均在同一田块全程机械化条件下进行.玉米播期分别设置6月10日、6月17日、6月24日,小麦播期分别设置10月10日、10月17日、10月24日.计算光照辐射拦截量和光能转化效率,选取玉米和小麦每个播期中产量最高的处理进行组合,综合分析高产条件下播期对玉米-小麦两熟系统周年光能利用特性的影响.玉米试验中,播期通过影响光照辐射而影响干物质和产量的转化效率,进而影响玉米的物质生产和产量形成.小麦试验中,小麦播期显著影响产量,但与光能利用特性指标变化趋势不一致;小麦产量的提高主要与入射光照辐射籽粒生产效率密切相关.在9个玉米-小麦两熟系统播期组合中,有3个组合的周年产量均约25.0 t/hm2,且均包括玉米的第一个播期;较高的周年光照辐射拦截量促进了较高的干物质积累量是玉米-小麦两熟系统完成周年高产的重要因素.玉米-小麦周年产量达到25.0 t/hm2时,主要周年光温利用指标如下:周年光照拦截量>3361 MJ/m2,干物质/入射光照辐射>0.63 g/MJ,干物质/拦截光照辐射>1.20 g/MJ,产量/入射光照辐射>0.33 g/MJ,产量/拦截光照辐射>0.62 g/MJ.玉米和小麦系统周年高产与高物质生产密切相关;光照辐射对干物质和产量转化效率的显著提高,是玉米和小麦系统高物质生产的重要生理机制.调整玉米播/收期和优化栽培模式,选择适宜早播和长生育期的品种,增加玉米生长季的光热资源,可进一步提高玉米-小麦周年产量和光能利用效率.
关键词： 小麦 玉米 全程机械化 周年高产 光照辐射拦截 光能转化效率
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种植密度对不同株型夏玉米产量和冠层特性的影响
《中国农学通报 》 2020
摘要：为了指导不同株型夏玉米品种的田间生产,选用平展型品种‘鲁单981’和紧凑型品种‘鲁单818’为供试材料,通过设置30000株/hm~2(D1)、60000株/hm~2(D2)、90000株/hm~2(D3)3个种植密度,研究了密度对不同株型夏玉米产量、叶面积持续期(LAD)、叶面积指数(LAI)、群体净同化率(NAR)的影响。结果表明,‘鲁单981’在D2时产量最高,为11452 kg/hm~2,‘鲁单818’在D3时最高,为13024 kg/hm~2。在D3下,紧凑型品种‘鲁单818’的LAD[452 (m~2·d)/m~2]及花后比例(50%)、穗位叶LAI以及全生育期NAR[6.87 g/(m~2·d)]更高。上述研究结果表明紧凑型品种冠层结构紧凑,中下层受光充足,LAD延长,有利于干物质积累,产量上升,更适合高密度栽培。
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吐丝前高温胁迫对不同耐热型夏玉米产量及穗发育特征的影响
《中国农业科学 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：[目的]吐丝前高温是影响玉米雌雄穗发育的重要因素之一,对玉米产量形成至关重要.探明吐丝前高温胁迫对玉米产量及雌雄穗发育进程的影响,为玉米稳产高产提供保障.[方法]以花粒期耐热型玉米品种郑单958和热敏感型玉米品种联创808为供试材料,采用盆栽试验,在第9片叶展开期至吐丝期,移入人工智能温室进行高温胁迫(最高温度/最低温度为40/30℃),对照的最高温度/最低温度为35/25℃,研究高温胁迫对不同耐热型玉米产量、雌雄穗生长发育及外观形态结构、花粉花丝微观结构和光合特性的影响.[结果]第9片叶展开期至吐丝期高温胁迫显著降低了夏玉米穗长、行粒数、穗粒数和粒重,进而导致产量显著下降.与对照相比,高温胁迫下郑单958和联创808行粒数分别降低22.21%和24.59%,穗粒数分别降低29.85%和27.80%,千粒重分别降低24.04%和17.47%,导致籽粒产量分别降低44.98%和40.88%,差异均达显著水平.高温胁迫抑制了2个玉米品种雌雄穗发育,雌、雄穗干重和雌穗长度显著降低,光合性能显著降低,开花吐丝间隔期(ASI)拉长.高温胁迫后,郑单958和联创808吐丝期雄穗干重分别降低39.42%和15.60%,雌穗干重分别降低22.50%和15.56%,穗位叶净光合速率分别降低48.70%和56.48%,开花吐丝间隔期(ASI)分别达7 d和6 d,雌穗吐丝时间推迟是ASI拉长的主要原因.高温胁迫对玉米花粉及花丝表面超微结构均产生了明显影响,2个玉米品种花粉粒表面均出现干缩褶皱,外壳出现网状纹突起,萌发孔内陷;玉米花丝表面褶皱,花丝毛数明显降低,且存在的花丝毛几乎全部倒伏于花丝表面上,造成花丝接受花粉面积减少,且郑单958花粉花丝受损程度明显重于联创808.[结论]第9片叶展开期至吐丝期高温胁迫,对耐热型品种郑单958的产量形成、光合特性和雌雄穗发育的影响均高于热敏感型品种联创808.第9片叶展开期至吐丝期高温胁迫导致粉花丝微观形态受损,抑制雌雄穗发育,显著降低玉米光合能力,使得穗粒数和粒重减少,籽粒产量显著降低.因此,生产中适宜玉米品种的选用需参考不同区域高温逆境易发生阶段来确定.
关键词： 夏玉米 高温胁迫 穗发育特征 籽粒产量 花粉花丝微观结构
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苗带少耕对黄淮海夏玉米产量形成与根冠特征的影响
《山东农业科学 》 2020
摘要：为探讨苗带少耕方式对夏玉米根冠特征和产量的影响,于2019年玉米季分别在泰安市马庄镇岳洋农业专业合作社和德州市农业科学院试验田进行玉米贴茬直播(CK)和苗带少耕(MT)两种耕作方式对比试验.结果表明,耕作方式影响吐丝期和灌浆中期的单株玉米根系总干重,泰安点和德州点均表现为MT>CK,吐丝期MT较CK分别增加8.92%、7.38%,灌浆中期分别增加5.40%、5.44%,且苗带少耕较CK能够显著增加21~60 cm土层根系干重.两试点,21~40 cm土层MT根长比CK分别增加7.16%、9.95%,根表面积分别增加9.66%、10.94%;41~60 cm土层MT根长比CK分别增加17.79%、6.76%,根表面积分别增加26.54%、33.07%.两试点叶面积指数灌浆中期分别提升5.15%、10.23%.两试点大喇叭口期单株干物质积累量分别增加44.0%、32.8%,吐丝期分别增加5.78%、8.21%,灌浆中期分别增加24.96%、16.15%,成熟期分别增加11.64%、15.02%.上述农学指标的改善在保障玉米群体密度的同时,两试点穗粒数分别增加14.92%、14.44%,千粒重分别增加19.96%、10.46%,产量分别增加8.57%、11.48%.本研究表明,玉米苗带少耕能够改善土壤理化性状、促进根系下扎和伸长、提升干物质积累量,从而增加穗粒数和千粒重,进而提高产量.
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海藻酸复合肥在夏玉米上的减施效果研究
《山东农业科学 》 2020
摘要：为明确海藻酸复合肥在夏玉米上减施增产效果及对土壤的影响,通过田间小区试验,以施用传统肥料为对照,设置海藻酸复合肥等养分量及减量处理,研究海藻酸复合肥对夏玉米植株性状、叶片SPAD值、产量、养分吸收与利用、收获后土壤理化性状的影响.结果表明:等养分量海藻酸复合肥处理玉米产量最高,比传统施肥处理增产10.6%,随总养分投入量的减少,产量呈下降趋势,但减量10%和20%的海藻酸复合肥仍能获得高于传统肥料全量养分的籽粒产量,分别增产7.5%和2.6%,减量30%处理则显著减产.玉米株高、叶面积、绿叶片数、SPAD值等指标均以施用等养分量的海藻酸复合肥料处理最佳,传统肥料处理次之,随着养分投入量减少,各指标呈下降趋势.与传统施肥相比,施用海藻酸复合肥处理氮磷钾养分利用率分别提高4.9、5.8、9.5个百分点,同时对土壤肥力有一定提升作用.综合分析推荐,当地夏玉米一次性施用传统施肥养分量80%~90%的海藻酸复合肥效果较好.
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苗期干旱及复水对玉米生长和生理特性的影响
《山东农业科学 》 2020
摘要：采用盆栽控水试验,以水分敏感性不同的2个玉米品种创玉358和郑单958为试材,设置3个水分梯度:CK(正常供水,保持最大田间持水量的75%~80%)、MS(中度干旱,保持最大田间持水量的50% ~55%)和SS(重度干旱,保持最大田间持水量的35%~40%),实施控水10 d后均恢复到正常供水水平并保持正常供水5d之处理,研究苗期干旱及复水条件下玉米株高、单株叶面积、生物量、叶绿素相对含量、抗氧化酶活性、可溶性蛋白质含量、可溶性糖含量和脯氨酸含量的变化,探讨干旱胁迫及复水对玉米生长发育、抗氧化酶以及渗透调节物质的影响机制.结果表明:干旱胁迫抑制玉米生长,致使株高、地上生物量显著下降,胁迫程度越高降幅越大;相同胁迫下,创玉358降幅高于郑单958;复水5 d时中度干旱处理的株高、叶绿素含量、生物量都产生补偿效应,郑单958补偿效应更大.中度干旱处理主要通过SOD、POD和CAT的协同作用来清除活性氧,重度干旱处理清除活性氧的能力急剧降低;复水后主要通过保持较高的SOD、POD活性来有效清除活性氧.干旱胁迫提高玉米叶片中丙二醛含量,胁迫程度越大其含量越高;相同胁迫处理郑单958叶片中丙二醛含量低于创玉358,复水后干旱处理叶片中丙二醛含量降低.干旱胁迫提高玉米叶片中脯氨酸和可溶性糖含量,胁迫程度越大含量越高;相同干旱处理,郑单958叶片的可溶性糖和脯氨酸含量均高于创玉358;复水5d后干旱处理玉米叶片中可溶性糖和脯氨酸含量均降低,重度干旱降幅大于中度干旱.
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