干旱对东北春玉米生长发育和产量的影响

选取玉米品种丹玉39为供试材料,利用大型农田水分控制试验场,采用大田池栽方式,在玉米三叶-拔节期、拔节-吐丝期、吐丝-乳熟期分别开展中度干旱胁迫及复水控制对比试验,分析3个关键生育时期干旱胁迫对春玉米生长发育和产量的影响.结果表明:与水分适宜对照(CK)相比,三叶-拔节期遭受干旱胁迫后,全生育期推迟13 d,至拔节普遍期,株高偏低29.8％,叶面积偏小41.2％,复水后,株高和产量得到较大程度恢复,果穗性状和最终产量差异不大;拔节-吐丝期遭受干旱胁迫后,全生育期缩短7d,至吐丝普遍期,株高偏低18.6％,叶面积偏小14.1％,果穗长、穗粒数、果穗干质量、穗粒质量分别下降6.9％、19.1％、28.1％和29.4％,空秆率增加13.3％;吐丝-乳熟期遭受干旱胁迫后,全生育期缩短15 d,生长至乳熟普遍期,株高偏低2.3％,叶面积偏小37.3％,果穗长、穗粒数、果穗干质量、穗粒质量分别下降9.2％、24.1％、30.8％和27.9％,空秆率增加24.5％.拔节-吐丝期、吐丝-乳熟期干旱胁迫处理并复水后,玉米株高恢复不明显,产量降幅显著.     

土壤水分胁迫对玉米形态发育及产量的影响

未来气候变化可能加剧的干旱化将对我国主要粮食和最重要的饲料作物玉米产生严重影响。为增进玉米对干旱化响应与适应的理解及制定应对策略 ,利用大型活动遮雨棚及池栽对玉米进行了全程水分控制试验研究。对不同土壤水分胁迫下的玉米形态表征、生长发育及产量的分析表明 ,玉米受干旱胁迫的影响程度因受旱轻重、持续时间以及生育进程的不同而不同 ,受旱越重 ,持续时间越长 ,影响越甚。大喇叭口期前 ,玉米株高和生物产量受有限供水或轻度干旱影响不算很大 ,但从大喇叭口期后直至抽雄和灌浆期 ,轻度干旱胁迫持续久了也会对株高和生物产量产生较大不良影响。严重干旱胁迫则从拔节始至灌浆期均对株高和生物产量影响更为不利。进而引起果穗性状恶化 ,穗粒数和百粒重减小 ,最终导致经济产量大幅下降。说明玉米生育前期(大喇叭口期前 )进行有限的控水可行。而玉米生育前期干旱胁迫将使生育进程明显延缓 ,严重干旱胁迫可使抽雄、吐丝期较水分充足滞后 4 d左右 ,并引起成熟期推迟     

桃蛀螟为害对春玉米镰孢穗腐病发生及产量损失的影响

【目的】桃蛀螟Conogethes punctiferalis(Guenée)已经成为黄淮海玉米穗期的重要害虫,本研究的目的是探究桃蛀螟发生危害与玉米镰孢穗腐病发病程度和玉米产量损失之间的关系。【方法】在玉米吐丝、灌浆和乳熟期,通过人工接种法将桃蛀螟初孵幼虫及拟轮枝镰孢菌Fusarium verticillioides单接或复合接种到玉米果穗上,收获时调查果穗上桃蛀螟为害级别、镰孢穗腐病发病率及病情指数,测定玉米产量。【结果】在玉米果穗的不同发育阶段,镰孢穗腐病病情指数均以复合接种处理最高,单接虫次之,单接菌最低。在单接虫处理中,镰孢穗腐病的发生程度及桃蛀螟为害级别均以吐丝期最重。拟轮枝镰孢菌与桃蛀螟复合侵染危害后,使得玉米产量性状发生改变,导致产量下降,以吐丝期危害影响最大,单穗损失率为33.09%,灌浆期和乳熟期分别为22.50%和10.13%。【结论】玉米穗期桃蛀螟的为害明显会加重镰孢穗腐病的发生,从而导致了更严重的玉米产量损失。     

不同程度干旱对春玉米生物量和产量影响的模拟

为了探究不同强度干旱对春玉米生长过程和产量形成的影响,本文基于WOFOST作物生长模型,分析了内蒙古地区春玉米在拔节-抽雄期和抽雄-乳熟期分别发生不同程度干旱对生物量和产量的影响。结果表明:随着干旱程度的加重,春玉米的灌浆强度、产量、生物量增长量和生物量的降幅均随之加大;复水后,灌浆强度和生物量增长量迅速恢复至无旱水平;相比无旱处理,在轻旱、中旱和重旱处理下,灌浆强度分别下降14.8%~15.4%、40.9%~42.9%和52.4%~60.8%,产量分别下降1.9%~6.1%、9.5%~15.4%和18.6%~25.8%,生物量增长量分别下降12.6%~12.8%,31.0%~35.5%和50.4%~50.8%,生物量分别下降2.9%~6.1%、6.9%~19.4%和12.0%~32.1%;拔节-抽雄期和抽雄-乳熟期两个生育阶段干旱影响的灌浆时段不同,抽雄-乳熟期干旱同时影响灌浆高峰期和衰减期的灌浆强度,故其导致的产量损失更为严重;这2个生育阶段干旱分别影响同化物积累的高峰期和衰减期,拔节-抽雄期干旱影响时间更长,生物量的降幅更为明显。     

玉米空秆秃尖原因及防治

空秆是指有秆无穗或有穗无粒的玉米植株,也称空株;秃尖是指玉米果穗顶部不结实的现象,也叫秃顶。空秆和秃尖是玉米生产上的常见现象,影响到产品的产量及质量,给农民朋友带来经济损失。     

宁夏灌区春小麦形态结构及干物质分配对不同时期干旱胁迫的响应

于2018年,以宁夏主推春小麦品种"永春4号"为试验材料,设置了6种不同灌水处理来研究春小麦形态结构及干物质分配对不同时期干旱胁迫的响应过程及机制。结果表明:全发育期不灌水处理使发育期缩短达11 d;分蘖期及拔节期干旱会导致春小麦穂下茎节缩短、叶面积和株高显著下降、叶片提前变黄衰退;分蘖期缺水对叶面积影响最大,拔节期缺水对株高影响最大;干旱影响春小麦干物质的积累和分配,分蘖期干旱使叶片占干物质总量的比重下降,叶鞘占干物质总量的比重上升;与CK组相比,全发育期干旱处理的穗长、穗数、穗粒数和千粒重分别显著下降5.9%、43.4%、9.6%和7.6%;分蘖期轻微干旱显著降低小麦穗数,但显著提高小麦穗粒数和千粒重;开花-灌浆期干旱对小麦千粒重影响最大,与CK组相比千粒重下降17.4%。     

田间增温对半干旱区春小麦生长发育和产量的影响

在中国气象局兰州干旱气象研究所定西气象和生态环境试验站,利用开放式红外增温系统设置增加0 ℃(对照)、1 ℃、2 ℃3个温度梯度,模拟田间增温对春小麦生长发育、产量及产量构成因素的影响.结果表明: 冠层温度增加1～2 ℃,春小麦的全生育期比对照缩短7～11 d.生育前期增温使株高增高,叶面积指数增大;从拔节期开始增温使株高和叶面积指数降低,且增温2 ℃处理的效应大于增温1 ℃处理.温度升高导致叶绿素含量降低,尤其是灌浆后期到乳熟期.增温1～2 ℃,产量较对照降低25.4%～45.5%,主要是由于穗粒数和穗粒质量显著减少.增温处理明显降低了春小麦田间土壤贮水量,0～100 cm土壤贮水消耗量随温度的增加呈逐渐增加趋势,而在100 cm以下深层土壤变化趋势不明显.     

不同生育期玉米叶片光合特性及水分利用效率对水分胁迫的响应

利用大型移动防雨棚开展了玉米水分胁迫及复水试验,通过分析玉米叶片光合数据,揭示了不同生育期水分胁迫及复水对玉米光合特性及水分利用效率的影响。结果表明:水分胁迫导致玉米叶片整体光合速率、蒸腾速率和气孔导度下降以及光合速率日变化的峰值提前;水分胁迫后的玉米叶片蒸腾速率、光合速率和气孔导度为适应干旱缺水均较对照显著下降,从而提高了水分利用效率,缩小了与水分充足条件下玉米叶片的水分利用效率差值;在中度和重度水分胁迫条件下,玉米叶片的水分利用效率降幅低于光合速率、蒸腾速率和气孔导度的降幅, 有时甚至高于正常供水条件下的水分利用效率;适度的水分胁迫能提高玉米叶片的水分利用效率,从而增强叶片对水分的利用能力,抵御干旱的逆境;水分亏缺对玉米光合速率、蒸腾速率及水分利用效率的影响具有较明显滞后效应,干旱后复水,光合作用受抑制仍然持续;水分胁迫时间越长、胁迫程度越重,叶片的光合作用越呈不可逆性;拔节-吐丝期水分胁迫对玉米叶片光合作用的逆制比三叶-拔节期更难恢复。     

弱光胁迫对不同耐荫型玉米果穗发育及内源激素含量的影响

2010—2011年以耐荫性较弱的玉米杂交种豫玉22和耐荫性较强的玉米杂交种郑单958为材料,在抽雄前3 d开始进行弱光胁迫处理,吐丝后10 d恢复自然光照,研究弱光胁迫及光恢复对不同耐荫型玉米果穗生长发育及其内源激素含量的影响。结果表明:弱光胁迫下,玉米果穗生长发育明显减缓,穗长、穗粗和果穗干物质积累显著减小,秃尖度变大;穗行数、穗粒数和籽粒库容显著降低;吐丝期果穗顶部小穗子房发育停滞,已有败育迹象的籽粒在恢复自然光照后无明显改善;豫玉22果穗和籽粒性状在处理间的差异程度均大于郑单958。弱光胁迫下,两玉米杂交种果穗的ABA和ZR含量均升高,而GA含量和GA/ABA比值均降低;IAA含量和IAA/ABA比值在郑单958果穗中表现为升高,而豫玉22则表现为下降。     

河北固城夏玉米比叶面积对水分梯度的响应

基于河北固城农试站2013-2015年夏玉米田间水分控制试验,研究了夏玉米比叶面积(SLA)随发育期的变化趋势,并分主要发育时段探讨了SLA与水分梯度的定量关系。结果表明,从七叶期开始夏玉米SLA随发育进程的推进总体呈下降趋势,七叶期至成熟期SLA变化范围平均为14.6-34.9m~2/kg。尽管干旱胁迫会明显降低夏玉米地上绿叶面积和干重,但却使SLA表现出"补偿性"增大,用于弥补干旱胁迫导致光合产物不足引起的叶片扩张乏力。夏玉米出苗-拔节期、抽雄-成熟期土壤相对湿度(θ)每降低1%,SLA分别上升0.45m~2/kg和0.07m~2/kg,表明出苗-拔节期夏玉米对干旱的"适应"能力更强;而拔节-抽雄期SLA与θ的关系较为复杂,表现为先增大后减小的抛物线型。     

阴湿环境对玉米杂交种生长发育特性的影响

比较了在人工遮光增湿环境和自然环境下18个玉米杂交种生长发育特性的差异,研究了阴湿环境对玉米杂交种生长发育特性的影响.结果表明: 遮光增湿环境使空气湿度比自然环境增加15.0%～16.4%,土壤湿度增加27.0%～78.4%,光照强度降低72.9%～77.9%,光量子减少72.8%～79.6%,差异均达显著或极显著水平,但不影响环境温度.阴湿环境导致玉米植株第7叶宽、有效功能叶数、成株叶片数、雄穗分枝数、茎粗、株高、穗位高、穗长、穗粗、穗行数、行粒数、百粒重和单株粒重13个性状表现为负向变异(表型值变小),其中单株粒重降幅达72.3%,株高降幅7.1%,其余性状降幅介于14.8%～53.8%之间;第7叶长、第7叶长宽比、散粉至抽丝间隔天数(ASI)、小斑病指数和纹枯病指数等5个性状表现为正向变异(表型值增大),分别增大39.8%、80.5%、114.3%、73.0%和54.8%.用ASI、雄穗分枝数、成株叶片数、株高、单株粒重、小斑病指数和纹枯病指数7个性状计算出的综合耐阴湿系数作为玉米杂交种耐阴湿鉴定的指标,具有一定的可靠性,且简便易行.运用该指标可将18个杂交种划分为耐阴湿性强、耐阴湿性中等和耐阴湿性弱3类.     

不同类型饲用玉米群体光合生理特性的研究

对两种类型饲用玉米的群体生理特性进行了研究,结果表明：青贮型玉米的叶面积和叶面积系数较大,吐丝前叶面积增长快,吐丝后叶片衰老略快,拔节至吐丝25d期间作物生长率较高,光合势和干物质积累量大,是决定生物学产量的关键时期,青贮型玉米科多8号的适宜密度在67500株／hm^2左右;粮饲兼用型玉米叶面积和叶面积系数较小,吐丝前叶面积增长较快,吐丝后叶片衰亡较慢,吐丝后至成熟期期间干物质积累量和光合势大,作物生长率高,是决定其生物学产量和籽粒产量的关键时期,粮饲兼用型玉米陕单310的耐密性较好。     

Apoplastic infusion of sucrose into stem internodes during female flowering does not increase grain yield in maize plants grown under nitrogen‐limiting conditions

Nitrogen (N) limitation reduces leaf growth and photosynthetic rates of maize (Zea mays), and constrains photosynthate translocation to developing ears. Additionally, the period from about 1 week before to 2 weeks after silking is critical for establishing the reproductive sink capacity necessary to attain maximum yield. To investigate the influence of carbohydrate availability in plants of differing N status, a greenhouse study was performed in which exogenous sucrose (Suc) was infused around the time of silking into maize stems grown under different N regimes. N deficiency significantly reduced leaf area, leaf longevity, leaf chlorophyll content and photosynthetic rate. High N‐delayed leaf senescence, particularly of the six uppermost leaves, compared to the other two N treatments. While N application increased ear leaf soluble protein concentration, it did not influence glucose and suc concentrations. Interestingly, ear leaf starch concentration decreased with increasing N application. Infusion of exogenous suc tended to increase non‐structural carbohydrate concentrations in the developing ears of all N treatments at silking and 6 days after silking. However, leaf photosynthetic rates were not affected by suc infusion, and suc infusion failed to increase grain yield in any N treatment. The lack of an effect of suc infusion on ear growth and the high ear leaf starch concentration of N‐deficient maize, suggest that yield reduction under N deficiency may not be due to insufficient photosynthate availability to the developing ear during silking, and that yield reduction under N deficiency may be determined at an earlier growth stage.     

干旱胁迫对玉米叶片光合特性和穗发育特征的影响

玉米是需水量较大的粮食作物之一,拔节至开花的穗期是其一生中的需水临界期,研究玉米穗期对干旱胁迫的响应机制对提高玉米干旱适应性具有重要意义。以筛选后的干旱敏感自交系PH6WC(6WC)和抗旱自交系郑58(Z58)为试验材料,采用测坑控水试验,于穗期设置3个水分处理(正常灌水CK、轻度干旱LD、中度干旱MD),研究了穗期不同水分处理对雌雄穗发育特性、开花吐丝间隔以及穗位叶光合特性的影响。结果表明:LD对Z58的株高、雄穗生长特性、叶绿素相对含量和光系统II最大光化学效率没有显著影响,但雌穗长显著降低;MD显著降低了Z58的穗位叶光合特性、雌雄穗的穗长和干物质积累。对于6WC,LD抑制了其植株生长和穗的发育,使雌穗长、雌穗直径、雄穗长、干物质向穗的分配比率、穗位叶的叶绿素a、叶绿素b和光合性能综合指数(PIABS)分别降低了35.3%、11.8%、20.6%、25%、21.1%、20%、23.8%;干旱胁迫程度越重对6WC雌雄穗的发育影响越大。此外,LD与MD分别延长6WC的开花吐丝间隔期(ASI)至5天、9天,LD和MD分别延长Z58的ASI 0、3天。综上所述:穗期的干旱胁迫在不同程度上影响了6WC和Z58穗位叶的光合特性,但是对干旱敏感自交系6WC雌雄穗的生长发育的抑制显著高于Z58,以至于降低了干物质向穗部的积累与分配。     

弱光胁迫对不同基因型玉米生长发育和产量的影响

以不同基因型玉米为材料,在玉米生长发育的3个主要阶段(苗期、穗期、粒期)进行分期遮光试验,研究不同时期弱光胁迫对不同基因型玉米生长发育和产量的影响。结果表明,遮光延缓了玉米叶片的出生速度,使叶片变薄;遮光可以延缓叶片的衰老,但遮光解除后则加速叶片的衰老;遮光造成植株高度增加,但恢复正常光照后,其株高却逐渐低于对照;遮光使干物质积累下降,抽雄吐丝日期推迟,尤其是吐丝日期推迟更多,并使产量降低,但不同基因型玉米不同遮光处理下降程度不同。试验的4个品种中,掖单2 2和豫玉2号受遮光影响较小,而掖单36 38和丹玉13受影响较大,即不同基因型玉米对弱光胁迫的敏感性不同     

夏玉米水分利用效率的时空变化规律研究

通过小区试验,本实验在不同生育阶段控水条件下,对玉米不分利用效率（ＷＵＥ）的时空变化规律进行研究。同雄期是玉米的需水关键期,该时期控制供水较充分,供水减产１８．２％,ＷＵＥ减小１６．８％灌浆期适度控水有利于节水增产。拔节期供水对作物株高和干物质积累影响明显,拔节期耗水量对玉米产量形成重要。     

天然赤松个体生物量的研究

对延边地区不同密度天然赤松林中不同生长势的赤松个体地上部生物量进行了研究.结果表明,不同生长势赤松生物量变化受密度影响的顺序为:优势木<平均木<被压木;各器官生物量分配比例受密度影响的顺序为:干>枝>叶>皮.不同生长势赤松的生物量结构在林分密度达到Ⅲ级时发生显著变化,其中平均木的变化与林分基本相同.不同生长势赤松的生物量垂直分布虽然各具特点,但都表现为:树干和树皮生物量主要分布在6m树高范围内,树枝则集中在6～10m范围,针叶在上、中、下3层林冠中均分,上层林冠的枝叶量受密度影响最小.     

玉米品种耐阴性指标的筛选与评价

采用大田试验,研究了24个玉米品种在50%遮光处理下的形态、生理与产量性状的变化.结果表明：与自然光照相比,遮光处理后,玉米的株高降低,茎粗减小,雌雄间隔期延长,净光合速率减小,比叶重减小,地上部干物质量减少,果穗缩短变细,穗轴直径减小,行粒数减少,籽粒产量显著降低,其中雌雄间隔期、净光合速率、比叶重和行粒数变化的百分率与地上部干物质量和籽粒产量减少的百分率之间呈显著或极显著相关,可作为田间鉴定玉米耐阴性的有效指标.采用综合耐阴性状作为评价参数,经聚类分析表明,郑单958、浚单20、登海602等14个品种属耐阴型品种,安玉12、豫玉22等10个品种属非耐阴型品种.表明以形态、生理指标结合产量性状来评价玉米耐阴性较为客观,且简单易行.     

Modulated increased UV-B radiation affects crop growth and grain yield and quality of maize in the field

Current research on the effect of increased UV-B radiation on crop production has been limited to exposing plants to improbable UV-B dose or growth condition. The objective of this study was to test the effects of short-term modulated increased UV-B radiation on maize (Zea mays L.) growth, grain yield, and quality under field conditions for three years. A modulated irradiance system was used to maintain UV-B radiation at 30% above the ambient level and was applied daily between the elongation and silking stages of maize. The result indicated that increased UV-B radiation adversely affected maize growth and yield, especially on plant height when UV-B was enhanced at the elongation stage and on yield when UV-B was enhanced near the silking stage. Yield reduction that induced by enhanced UV-B radiation was associated with reductions in number of kernels per row and kernel mass. Protein content of grains was increased with enhanced UV-B radiation, but oil and starch contents were not affected. This study confirmed the sensitivity of maize to increased UV-B radiation under the field condition, and contributed to understand the full negative and positive effects of increased UV-B radiation on crop production.