玉米棒上籽粒排列方式的研究
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籽粒性状对玉米产量和机收的影响研究进展【摘要】玉米是世界上种植面积最广的粮食作物之一,而籽粒性状对玉米产量和机收起着重要影响。
本文通过系统的文献综述分析了籽粒形态、大小、硬度、颜色等因素对玉米产量的影响。
研究发现,不同的籽粒性状会直接影响玉米的产量,其中籽粒大小和硬度是影响产量的重要因素之一。
机收技术也对籽粒性状有一定影响,在优化玉米产量中起着重要作用。
进一步研究玉米籽粒性状对产量和机收的影响对于提高玉米产量具有重要意义。
籽粒性状是影响玉米产量的重要因素,研究和优化籽粒性状以提高玉米产量是未来研究的重要方向。
【关键词】玉米,籽粒性状,产量,机收,形态,大小,硬度,颜色,研究进展,重要因素,技术优化,研究背景,研究意义。
1. 引言1.1 研究背景玉米是全球重要的粮食作物之一,具有广泛的种植面积和消费量。
随着人口的增长和粮食需求的不断增加,如何提高玉米的产量和品质已经成为当前研究的热点之一。
而玉米产量的高低往往与籽粒的性状密切相关。
籽粒的形态、大小、硬度和颜色等特征对玉米的产量和质量都有着重要影响。
对于籽粒形态来说,形状规整饱满、完整的籽粒往往会有更好的产量表现,而畸形的籽粒则可能会影响产量的稳定性。
籽粒大小也是影响产量的关键因素之一,较大的籽粒通常能提高玉米的单株产量。
籽粒的硬度也会影响玉米的产量和加工特性,硬度较高的籽粒在加工过程中更不易破碎,有利于保持籽粒的完整性和营养价值。
研究玉米籽粒的性状对产量和品质的影响,不仅有助于揭示玉米生长发育过程中的潜在机制,还能为实现玉米高产优质提供重要的理论支持。
在这一背景下,深入探讨籽粒性状对玉米产量和机收的影响,具有重要的科学意义和实践价值。
1.2 研究意义玉米是我国主要的粮食作物之一,对于保障国家粮食安全具有重要意义。
而玉米产量的高低直接关系着粮食供应的充足与否,因此对于提高玉米产量具有重要的研究意义。
而籽粒性状作为玉米产量的关键因素之一,对于玉米的品质和产量具有重要影响。
身边的生物科学龙城中学张秀华目录课程介绍…………………………………………………………………3引言 (4)第一课时:第一节熟吃甘薯 (5)第二课时:第二节玉米和健康 (8)第三课时:第三节多吃蔬菜 (10)第四课时:第四节水果种种 (13)第五课时:第五节公鸡为什么能及时报晓? (16)第六课时:第六节狗鼻子嗅觉灵敏 (19)第七课时:第七节蚊子叮人 (21)第八课时:第八节馒头和酒酿 (24)第九课时:第九节藕断丝连 (27)【课程名称】身边的生物科学【课程类型】学科拓展类【课程资源】新编【主持开发】张秀华【学习对象】高一学生【课时安排】9课时。
【场地设备】教室、实验室、农田、超市【课程说明】国家教育部早在2000年1月颁布的《全日制普通高级中学课程计划(试验修订稿)》中就提出了研究性学习。
它是指学生在教师指导下,从学习生活和社会生活中选择和确定研究专题,主动地获取知识、应用知识、解决问题的活动。
研究性学习能充分调动学生学习兴趣和积极性,但大凡已经进入高中的学生,绝大部分都已经顺应了学校的学习生活,形成了接受式学习的惯性,缺乏主动学习的习惯和主动探索的能力,针对这种情况我们必须有效的引导。
“研究”这个词本身就具有挑战性,为学生选择自己最感兴趣的课题,这样就能充分调动学生的学习积极性。
【课程目标】1.培养学生具有永不满足、追求卓越的态度。
2.培养学生发现问题、提出问题、从而解决问题的能力。
3.让学生学有所用,使理论和实践相结合,更有利于学生对知识的理解和渗透。
【教学方式】观察、实验、调查等【教学内容】引言我们生活中所需要的许多东西(包括衣、食、住、行、用)都直接或间接地来自生物,你每天也都在同它们打交道。
玉米、小麦、蔬菜、水果,鸡、羊、猪、狗,花、鸟、虫、鱼,树木、草药,细菌、真菌等等,虽然你认识了它们,并不等于说它们中的许多问题全都知道啦。
在你的周围,有许多事儿也许使你很感兴趣:公鸡为什么一到清晨就喔喔啼叫?鸭子为什么只会游泳不会孵蛋?怎样辨别动物的雌雄呢?⋯⋯在屋子里,你有没有想到过这些事儿:蚊子为什么爱叮咬小孩儿?为什么用蝇拍打苍蝇容易打死?米蛀虫吃干谷物为什么不会渴死?⋯⋯在餐桌上,你也许会发现不少问题:有些茭白为什么带黑斑点?饭菜怎么会变馊?为什么腐乳味道那么鲜美?⋯⋯生活中,如果你留心的话还会碰到许多有意思的问题:水果店里卖的都是水果吗?柿子的涩味从哪里来?树木草坪为什么能净化空气?⋯⋯生活中处处有生物学。
甜玉米品质性状遗传研究进展戴惠学;熊元忠;牛海建【摘要】就甜玉米的品质性状相关基因的发现和遗传特点、品质性状的构成和评价、品质性状的遗传研究进展和对品质育种的展望进行了综述,旨在为加强我国甜玉米品质育种提供参考.【期刊名称】《长江蔬菜》【年(卷),期】2007(000)010【总页数】4页(P28-31)【关键词】甜玉米;品质性状;研究进展【作者】戴惠学;熊元忠;牛海建【作者单位】南京市蔬菜科学研究所,210042;南京市蔬菜科学研究所,210042;南京市蔬菜科学研究所,210042【正文语种】中文【中图分类】S5甜玉米(Zea maysL.saccharataSturt)为玉米属中的甜质类型,在欧美通称“水果玉米”或“蔬菜玉米”,是一种集粮、果、蔬和饲为一体的经济型作物,起源于美洲大陆,在欧洲人进入美洲以后甜玉米迅速发展成为庭院植物,17世纪以后逐步扩展为大田作物,20世纪初开始商品化,20世纪30年代开始加工制作罐头。
甜玉米在美国、日本和韩国等国家为人们广泛食用,目前美国是世界上最大甜玉米生产国和出口国,甜玉米总产值排在鲜售蔬菜产品的第4位和加工产品的第2位[1]。
据报道,2003年全世界甜玉米种植面积约113.3万hm2,美国种植面积约33万hm2,其中约有7%供作鲜食,有33%的加工产品进入国际市场。
据全国农业技术推广中心统计,2004年我国种植甜玉米约17万hm2,其中广东省近9万hm2,其他栽培较多的省(市)为广西、云南、浙江、上海、海南、安徽等。
甜玉米是由1个或多个隐性突变基因控制的胚乳突变体,根据隐性基因的类型和胚乳中碳水化合物的组成和性质不同,甜玉米主要分为普通甜玉米(su1、su2)、加强甜玉米(su1se)、超甜玉米(sh1、sh2、sh4)和甜脆玉米(bt1、bt2),目前生产上应用的主要是前3种[2]。
甜玉米是控制籽粒糖分转化的相关基因的隐性突变体,这类突变基因使籽粒淀粉合成受阻,进而使蔗糖和还原糖等在乳熟期籽粒中大量积累。
初二生物种子的萌发试题1.花生油是烹调时常用的食用油,它主要来自花生种子的A.胚根B.子叶C.胚乳D.胚芽【答案】B【解析】花生种子的结构包括种皮和胚,胚由胚芽、胚轴、胚根、子叶构成。
花生种子的营养物质主要是脂肪,贮存营养物质的结构不是胚根,故A错;贮存营养物质的结构是子叶,故B正确;花生种子没有胚乳,故C错;花生种子贮存营养物质的结构不是胚芽,故D错误。
【考点】本题考查花生种子的结构和各个结构的作用,意在考查考生对相关知识的识记能力、理解能力和应用能力。
2.在下列条件下,播种在土壤里的种子,可能萌发的是()A.种子的种皮和胚乳受到少许损伤B.种子处于休眠状态C.土壤的温度和湿度不适宜D.土壤板结而缺乏空气【答案】A.【解析】种子要萌发的内部条件胚是完整的活的,并且含有丰富的营养物质和没有处于休眠期;外部条件是适宜的温度和水分,充足的空气。
通过分析种子的种皮和胚乳受到少许损伤可能萌发,故选项A.符合题意。
考点:本题考查的知识点是种子萌发的条件(内部和外部)。
3.下列选项中不属于叶片结构与其光合作用功能相适应的特点的是()A.表皮上有气孔B.栅栏组织叶肉细胞中含有较多的叶绿体C.叶片阔而扁平,提供了较大面积来吸收阳光D.叶片在秋天时变成黄色或红色【答案】D【解析】叶片的结构由表皮、叶肉(栅栏组织和海绵组织)、叶脉组成。
叶片有利于进行光合作用的特点是表皮有角质层,无色透明,具有保护作用,有利于光照;栅栏组织接近上表皮,排列整齐,利于光照,海绵组织靠近下表皮,排列疏散,利于气体和水分进出,同时栅栏组织含有叶绿体要比海绵组织多;叶脉有中导管和筛管,运输水分、无机盐和有机物;表皮上有由半月形的保卫细胞组织,是气体和水分进出的门户;叶片阔而扁平,可以接受更多的光照,有利于进行光合作用。
因此选项A、B、C均是叶片的结构与光合作用功能相适应的特点。
选项D则是季节的变化,细胞中色素的转化引起叶片的改变。
【考点】本题考查的知识点是叶片的结构特点。
玉米籽粒霉变因素探讨作者:郑雷王志坚魏小兴张趁玲来源:《河南农业·综合版》 2014年第6期中牟县农业农村工作委员会郑雷王志坚魏小兴张趁玲摘要:对玉米籽粒霉变与玉米品种、轮作的关系进行了统计分析,发现玉米籽粒霉变与选用品种、天气高温干旱、茬口安排等关系密切,是玉米籽粒发生霉变的重要因素。
建议生产上选用抗病品种、合理安排茬口和加强水分管理。
关键词:玉米;籽粒霉变;品种;气候;轮作河南省中牟县长期以大蒜、玉米为连作茬口,形成单一茬口种植的特点。
多年来,由于大蒜施肥量大,增加了土壤有机质含量及有效成分,且腾茬早,收获后能及时播种玉米,延长了玉米的生长时间,提高了玉米的光能利用率和积温量,对提高玉米产量和品质起到积极的作用。
然而,2013年玉米收获时,玉米棒上的玉米籽粒霉粒坏籽现象严重,玉米棒发病率严重的达31.67%,较轻的为26.33%;籽粒发生霉变最高霉变率达31.67%,轻的占6%。
通过多点调查和相关因素综合分析,以找出该地区玉米籽粒霉变因素,为今后预防和控制发生玉米籽粒霉变现象提供科学依据和预防对策。
一、玉米籽粒霉变的症状玉米籽粒形成后霉变开始发生。
发病的籽粒逐渐停止生长发育,籽粒光亮度减退,颜色呈浅褐色,逐渐发展到黑褐色,最后,籽粒由内到外,全部变成黑褐色,整个籽粒坏死。
发病植株的特点为玉米苞叶较短的发病重,先锋335品种发病重,种植早熟或晚熟蒜茬口的发病重,晚播或小麦茬口的发病较轻。
玉米果穗的发病无规律性,有的霉变在果穗的上部或下部,有的则在中部,坏死籽粒分布极不均匀。
发病较重的有官渡镇,韩寺镇的马庄桥、小王庄、郑庄、前於、小李庄、大洪、马家等村,发病较轻的为黄店镇武张、打车李、冉家、杓王等村。
二、玉米籽粒霉变情况的调查与分析为探索玉米籽粒霉变的发生原因,调查了玉米品种、蒜茬及小麦茬的玉米籽粒的发病情况,地点选择在中牟县官渡、韩寺、黄店、刁家、郑庵、大孟等乡镇共28个行政村56个地块,调查内容为玉米收获时的果穗及籽粒感病情况。
大班数学活动教案《数玉米》(经典版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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DOI:10.19462/ki.zgzy.20231212008基于穗部和籽粒相关性状的玉米杂种优势利用和研究魏 锋1 卫晓轶1 史大坤1 李方杰1 郑秋道1 高宏伟2 张根峰2(1新乡市农业科学院,河南新乡 453002;2河南宝景农业科技有限公司,新乡 453003)摘要:为了更好地利用玉米杂种优势,以国审玉米品种伟育618及其双亲为试验材料,对穗部性状和籽粒性状进行调查,计算各性状的遗传力和遗传效应,同时计算F1杂种优势指数、相对杂种优势、中亲优势和超亲优势。
结果表明,轴粗、穗行数、穗粗的遗传力较高,行粒数、穗长的遗传力较低;从遗传效应来看,除粒厚外,其余穗部性状和籽粒性状均表现为超显性效应,说明在选育穗部性状及籽粒性状等优良的杂交种时,更应该对双亲的轴粗、穗行数、穗粗等遗传力高的性状进行选择。
除考虑父母本的穗部性状和籽粒性状外,还要考虑双亲间的杂种优势。
对各性状间的杂种优势进行比较,穗重和穗粒重的中亲优势和超亲优势均高于其他性状,穗部性状杂种优势的平均值大于籽粒性状,因此,在玉米杂交种的选育过程中,穗重和穗粒重也是重要的选择依据。
对遗传效应和杂种优势的分析表明,与籽粒性状相比,对玉米穗部性状的选择相对来说更为重要。
关键词:玉米;穗部性状;籽粒性状;杂种优势Utilization and Study of Heterosis Based on Ear andKernel Related Traits in MaizeWEI Feng1,WEI Xiaoyi1,SHI Dakun1,LI Fangjie1,ZHENG Qiudao1,GAO Hongwei2,ZHANG Genfeng2(1Xinxiang Academy of Agricultural Sciences,Xinxiang 453002,Henan;2Henan Baojing Agricultural Technology Co.,Ltd.,Xinxiang 453003,Henan)玉米作为我国第一大粮食作物,在国民经济中占有举足轻重的地位。
东北农业科学 2020,45(6):28-31,85Journal of Northeast Agricultural Sciences DOI:10.16423/ki.1003-8701.2020.06.008国内玉米单倍体诱导及籽粒鉴别技术的研究进展王化冰、刘励蔚\朴莲玉\唐铭\冯咏琪2,修荆昌h(1.吉林省农作物新品种引育中心,长春130000;2.吉林省种子管理总站,长春130000)摘要:玉米单倍体育种技术具有缩短育种周期、改善远缘杂交不亲和等优势,在玉米育种科研单位和企业中应用十分 广泛,并与转基因育种技术、分子标记辅助育种技术并称为现代玉米育种三大技术。
单倍体育种的核心是利用孤雌生殖 诱导系诱导产生单倍体,进而加倍形成DH系,为配制杂交组合提供材料基础。
中国在该技术应用上起步较晚,但发展 速度较快。
本文就孤雌生殖诱导系的诱导机理、诱导系的选育和单倍体籽粒鉴定方法=个方面,综述了我国在玉米单倍 体育种诱导及鉴别方面的研究进展,旨在为该方向的研究提供借鉴参考。
关键词:玉米;单倍体;研究进展中图分类号:S513 文献标识码:A文章编号:2096-5877(2020)06-0028-04Research Progress on Maize Haploid Induction and Grain Identification in ChinaWANG Huabing',LIU Liwei1,PIAO Lianyu',TANG Ming1,FENG Yongqi2,XIU Jingchang'*(1.Jilin Province Crop Introduction and,Breeding Center of New Varieties,Changchun 130000; 2.Jilin Provincial Seed Management Station,Changchun 130000, China)Abstract:The technology of maize haploid breeding has the advantages of shortening the breeding cycle and improving distant hybridization incompatil)ility.It is widely used in maize breeding research units and enterprises.Maize haploid breeding technology,transgenic breeding technology and molecular marker-assisted breeding technology constitute three major technologies of modern maize breeding.The core of haploid breeding is to use parthenogenet-ic induction lines to induce haploids,and then to double to form DH lines,providing a material basis for the configuration of hybrid combinations.China started late in the application of this technology,l>u t has developed rapidly. This article reviews the research progress on maize haploid breeding in China in three aspects of selection,the induction mechanism of parthenogenetic induction lines,selection of induction lines,and haploid identification methods,aiming at providing reference for researchers in this direction.Key words:Maize;Haploid;Research progress玉米单倍体育种技术以其能显著缩短育种周期,改善远缘杂交不亲和等优势被育种工作者广泛应用。
2022-2023学年广东省高三学业水平选择模拟测试(一)生物试卷1. “离离原上草,一岁一枯荣。
野火烧不尽,春风吹又生”昭示着又一个春天的到来。
下列关于该古诗的分析,错误的是()A. 草在生态系统的组成成分中属于生产者B. 草的茂盛与枯谢更替,是次生演替的过程C. 草被火烧过后,留下的灰烬为无机盐D. 草将风带来的CO2转化为淀粉,淀粉属于二糖2. 内共生起源学说认为:原始真核细胞吞噬好氧细菌演化成线粒体,部分原始真核细胞吞噬光合细菌而演化成叶绿体。
下列事实中,不支持该学说的是()A. 两种细胞器的外膜成分与真核细胞的细胞膜相似B. 两种细胞器所含蛋白质的基本单位都是氨基酸C. 两种细胞器都存在与细菌类似的核糖体D. 两种细胞器所含的DNA裸露且呈环状3. 细胞衰老和个体的衰老都是正常现象。
某机构以我国11914名成年志愿者为样本,研究脆弱的精神状态(包括孤独、伤心和绝望)等方面对生物学年龄(反映器官功能状况的一个指标,取决于组织器官的结构与功能老化的程度)的影响,结果如图。
下列叙述正确的是()A. 单身男性在精神状态不好时经常抽烟将可能衰老得更快B. 细胞内水分减少、细胞核体积缩小是衰老细胞的特征C. 细胞内自由基减少、染色体端粒缩短是细胞衰老的可能原因D. 吸烟比脆弱的精神状态更能加速提升细胞内DNA甲基化水平4. 研究人员依据细胞中染色体数量和DNA数量将小鼠精巢细胞分为如图a~e类型,下列叙述错误的是()A. a类型细胞只出现在有丝分裂过程中B. b类型细胞可能正在发生基因重组C. c、d、e类型细胞不存在同源染色体D. e类型细胞不再进行细胞分裂5. 如图为果蝇的性染色体简图,Ⅰ为X、Y染色体的同源区段,Ⅱ、Ⅲ是非同源区段。
下列叙述正确的是()A. 在有丝分裂过程中,也存在X、Y染色体联会行为B. 若等位基因位于Ⅰ区段,则性状表现与性别无关联C. 控制果蝇红眼与白眼的基因位于Ⅲ区段D. 若基因E、e位于Ⅰ区段,则种群中相关的基因型有7种E. .6. 果蝇的3号染色体上有一对等位基因D(展翅)和d(正常翅),但DD纯合致死。
质量分析邯郸市农业农村局玉米籽粒直售是玉米全程机械化“最后一公里”的关键环节。
近年来,邯郸市成安县向红农机专业合作社按照省、市要求,开展玉米籽粒收技术试验示范,逐步探索出一套围绕玉米籽粒收的产前、产中、产后全程机械化模式。
一、籽粒直收技术要点首先选择适合籽粒直收的玉米品种,要满足矮秆、早熟、后期脱水快、耐破碎等属性。
从2014年至2020年,在中国农业科学院作物研究所等科研院所指导下,合作社连续七年实施玉米籽粒直收研究和品种筛选,参与了张月辰教授主持的“粮食丰产科技工程”,通过对四十多个玉米品种试验示范,适合邯郸地区籽粒直收的品种主要有:迪卡517、京农科728、MC812等品种。
品种确定以后,采用农机农艺相结合的生产技术就尤为重要。
1.种植环节。
采用智能化玉米精变量播种方式种植,种植行距推荐600mm,株距推荐18.5cm,种子播深为3cm—5cm,每亩比当地传统种植密度增加1000—3000株。
2.播种与施肥环节。
采用智能精量玉米播种一体机,播种、施肥、免耕灭茬、免耕深松一次完成。
这种单穴播种机与常规勺轮式播种机相比,播种施肥更精准,播种环节种肥同播,深松、灭茬、镇压一体化复式作业,减少了进地次数。
加装了精准作业监测平台,试验应用了作业定位、自动计亩和自动驾驶技术,实现了精准施肥和精量播种双配套,玉米所需肥料土壤下层次营养更加均匀,可以在玉米种下方7cm、12cm 和17cm处分层施肥,提供玉米不同时期所需营养。
播种速度由原来2km/h提高到8km/h,播种效率由4亩/h提高到16亩/h。
可节肥10%,合格率达97%以上。
3.浇水环节。
使用智能自走式绞盘淋灌机,浇地无死角,均匀灌溉到每一块土地,保证出苗齐、幼苗壮。
喷灌机最节省人工成本,一台自走式喷灌机一天可浇地20余亩,平均每个人可管理4—5台,相当于每人每天可浇水80—100亩,是人工的20倍之多。
4.植保环节。
病虫害防控采用精准变量高效植保机械作业,单台每小时作业80-100亩,比传统人工提高80多倍,每亩节药20%左右。
姻主题活动是基于幼儿的经验和兴趣,在一段时间内围绕一个中心内容开展的课程活动,是一种教师与幼儿共同建构的活动。
它是综合性和多元性的一种课程组织形式,旨在促进幼儿多方面能力的发展。
杜威认为“一切学习来自经验”,那么主题活动也要与幼儿经验协调一致,使幼儿已有经验能在主题活动中被运用,同时得到拓展、深化,或建构新经验。
我们试图从幼儿现有的生活和经验出发,充分利用园内外的教育资源,园本化地进行主题内容的开发,形成体现幼儿为“本”的个性化主题活动。
一、问题审视:主题活动与幼儿经验步调不一致我们对全园20个班级的主题活动进行调研,发现我园主题活动实施存在忽视幼儿主体性和经验关联性的问题。
一是主题内容脱离幼儿真实生活。
教师千方百计地与幼儿探讨新鲜话题,如“恐龙”,期待生成个性化的主题内容,然而事与愿违,幼儿不知所措。
主题内容远离大部分幼儿的真实生活,无法联结幼儿的经验,也就无法激发幼儿的主观能动性。
二是主题活动预设多于生成。
调查显示45%的基于幼儿经验的园本主题活动建构的实践探索文/陈仙红并非所有的内容都要记录。
教师可以将幼儿的问题进行聚焦,从而提炼出幼儿的共性问题,再将共性问题与幼儿种植活动的经验进行链接,用问题引导幼儿进行记录,这样,记录的内容就包含了幼儿遇到的问题和解决方法、新发现等。
如在一次观察活动中,教师问:“关于你们看到的玉米,你们想知道它的什么?”有的幼儿说:“一根玉米棒上的颜色为什么不一样?”有的幼儿说:“我的玉米棒颜色为什么比较深?”有的幼儿说:“为什么同一块玉米地,玉米有大有小呢?”通过聚焦问题,教师发现幼儿的探索兴趣主要集中在“玉米的外形特征”方面。
于是,教师启发幼儿运用自己喜欢的方式收集玉米棒上不同颜色的具体信息,探寻色彩排列方式,引导幼儿记录自己调查的“玉米棒颜色的秘密”,使其了解玉米棒上的不同颜色与土壤、太阳照射等因素有关,这就为幼儿学会建立各种事物间的联系积累了经验。
对记录内容的有效分享,能够帮助幼儿丰富和梳理相关的知识经验,也可以促使教师及时发现问题,然后灵活调整教学策略,有效促进幼儿获得种植活动的相关经验。
陕西农业科学2021,67(05):16-18Shaanxi Journal of Agacultural Sciences 渭南市玉米适宜籽粒直收品种筛选试验研究王楠,张乐,张伯虎,王树星,党润海,安绿宇(渭南市农业科学研究所,陕西渭南714000)摘要:研究旨在筛选渭南地区适用的机械化籽粒直收玉米新晶种。
试验共征集比较10个玉米g种的农艺性状、产量指标。
结果表明,在“陕单620”、“陕单650”、“迪卡517”玉米晶种表现出矮秆、穗位整齐度高、耐密、茎秆强度强、抗倒、成熟期籽粒水分含量低、高产、生育期短等宜机收的特性,建议在关中灌区夏玉米种植区推广。
关键词:玉米籽粒直收;陕单650;陕单620'玉米籽粒含水量中图分类号:S513文献标识码:A文章编号:0488-5368(2021)05-0016-03Stduy onScr44nnng Exp4rnm4ntofManh4Varntntfor Mechanized Grain Harvest in WeinanWANG Nan,ZHANG La,ZHANG Bohu,WANG Shuxing,DANG Runhai,AN Luyu(Weinan Research InstOuto ef Agncultural Saences,Weinan,Shaanxi714000,China)Abstract:Tha purpose of this study is te screen out new mechanized maiza verietias of direct grain harvest in Weinan area.Tha aamnomic characten and yield indexes of10maiza vvmetias were compared.Tha resuts showed tUai tha maiza vvmetias%Shaandan620",%Shaandan650”and%Decc517”showed tha charactemstics of shori stalk,high panicta uniformity,dense tolerance,strong stem strength,anti-lodging,low graia moisture cenUni,high yieia and shori growth period.Key words:Mechanized grain harvest;Shandan650;Shandan620;Ccenteni of maize kemel moisture2017年陕西省的玉米种植面积达40.14万hm2,产量528.78万U主要以机械摘穗收获为主。
㊀山东农业科学㊀2024ꎬ56(2):39~48ShandongAgriculturalSciences㊀DOI:10.14083/j.issn.1001-4942.2024.02.006收稿日期:2023-03-19基金项目:国家自然科学基金项目(32201906)ꎻ山东省玉米产业技术体系栽培与土壤肥料岗位专家项目(SDAIT-02-06)ꎻ青岛农业大学高层次人才基金项目(119019)ꎻ青岛农业大学研究生创新计划项目(QNYCX22014)作者简介:李雪洁(1996 )ꎬ女ꎬ甘肃张掖人ꎬ硕士研究生ꎬ研究方向为玉米高产高效栽培生理ꎮE-mail:lixuejie1126@163.com通信作者:孙雪芳(1986 )ꎬ女ꎬ河北邯郸人ꎬ博士ꎬ讲师ꎬ主要从事玉米高产高效栽培生理研究ꎮE-mail:sunxuefang@qau.edu.cn不同玉米品种籽粒灌浆与脱水特性的差异性研究李雪洁1ꎬ张红祥1ꎬ姜雯1ꎬ孙青1ꎬ刘树堂2ꎬ赵子铉1ꎬ刘湘1ꎬ张培雨1ꎬ孙雪芳1(1.青岛农业大学农学院/山东省旱作农业技术重点实验室ꎬ山东青岛㊀266109ꎻ2.青岛农业大学资源与环境学院ꎬ山东青岛㊀266109)㊀㊀摘要:黄淮海区域夏玉米收获期籽粒含水率高㊁粒收质量差等问题突出ꎬ成为制约该区域玉米全程机械化发展的瓶颈ꎮ本研究对不同夏玉米品种籽粒灌浆与脱水特性差异进行分析ꎬ以期为黄淮海夏玉米籽粒机收品种筛选与推广提供理论依据ꎮ试验以粒收品种迪卡517(DK517)㊁京农科728(JNK728)和穗收品种郑单958(ZD958)为材料ꎬ分析其籽粒灌浆进程参数㊁脱水参数及产量等指标ꎮ结果表明ꎬ籽粒灌浆期JNK728的百粒重均高于DK517㊁ZD958ꎬ生理成熟期的百粒重较其分别增加31.79%㊁22.33%ꎮ与ZD958相比ꎬDK517㊁JNK728籽粒灌浆起始势(R0)两年平均值分别增加89.71%㊁69.12%ꎬ灌浆活跃期(P)两年平均分别增加21.62%㊁21.83%ꎻDK517的籽粒含水量始终低于JNK728㊁ZD958ꎬ生理成熟期的籽粒含水量比同时期JNK728㊁ZD958分别减少33.12%㊁25.69%ꎻDK517籽粒总脱水速率㊁生理成熟后平均脱水速率两年平均分别比JNK728㊁ZD958高5.62%㊁7.15%和60.74%㊁47.49%ꎮ相关性分析结果表明ꎬ生理成熟后平均脱水速率与籽粒总脱水速率极显著或显著正相关ꎮ2020年ꎬDK517产量最高(10275kg/hm2)ꎬ比ZD958㊁JNK728分别显著增加14.17%㊁23.38%ꎬ2021年JNK728㊁DK517分别比ZD958显著增产22.53%㊁10.96%ꎮ两年平均产量表现为DK517>JNK728>ZD958ꎮ可见ꎬ粒收品种DK517和JNK728具有较长灌浆活跃期和较高灌浆起始势以及较高籽粒总脱水速率等特征ꎬ并且ꎬDK517表现为生理成熟前㊁成熟后平均脱水速率均较高ꎬ而JNK728的快速脱水优势主要表现在生理成熟前ꎮ关键词:玉米ꎻ籽粒灌浆ꎻ籽粒含水率ꎻ籽粒脱水ꎻ产量中图分类号:S513㊀㊀文献标识号:A㊀㊀文章编号:1001-4942(2024)02-0039-10DifferenceAnalysisofGrainFillingandDehydrationCharacteristicsofDifferentMaizeVarietiesLiXuejie1ꎬZhangHongxiang1ꎬJiangWen1ꎬSunQing1ꎬLiuShutang2ꎬZhaoZixuan1ꎬLiuXiang1ꎬZhangPeiyu1ꎬSunXuefang1(1.CollegeofAgronomyꎬQingdaoAgriculturalUniversity/ShandongKeyLaboratoryofDryFarmingTechnologyꎬQingdao266109ꎬChinaꎻ2.CollegeofResourcesandEnvironmentꎬQingdaoAgriculturalUniversityꎬQingdao266109ꎬChina)Abstract㊀IntheHuang ̄Huai ̄Hairegionꎬtheproblemssuchashighgrainmoisturecontentandpoorgrainharvestqualitywereprominentduringthesummermaizeharvestperiodꎬwhichhavebecomethebottle ̄neckofmaizemechanizationdevelopmentinthisregion.Thepurposeofthisstudywastoprovideatheoreticalbasisforselectionandpopularizationofmaizevarietiessuitableformechanizedgrainharvestbystudyingthedifferencesingrainfillinganddehydrationcharacteristicsamongdifferentsummermaizevarieties.Dika517(DK517)ꎬJingnongke728(JNK728)andZhengdan958(ZD958)wereusedastestmaterials.Theindica ̄torssuchasgrainfillingprocessparametersꎬdehydrationparametersandyieldwereanalyzed.Theresultsshowedthatthe100 ̄grainweightofJNK728washigherthanthatofDK517andZD958atgrainfillingstageꎬandtheincreaseamplitudereached31.79%and22.33%respectivelyatphysiologicalmaturitystage.Com ̄paredwithZD958ꎬthetwo ̄yearaverageoffillingstartingpotential(R0)ofDK517andJNK728increasedby89.71%and69.12%ꎬandthatofthefillingactivestage(P)increasedby21.62%and21.83%.ThegrainmoisturecontentofDK517wasalwayslowerthanthatofJNK728andZD958ꎬanditwas33.12%and25.69%lowerthanthatofJNK728andZD958atphysiologicalmaturitystage.Thetwo ̄yearaveragevalueoftotaldehy ̄drationrateandaveragedehydrationrateafterphysiologicalmaturityofDK517were5.62%and7.15%ꎬand60.74%and47.49%higherthanJNK728andZD958ꎬrespectively.Correlationanalysisresultsshowedthattherewereverysignificantlyorsignificantlypositivecorrelationbetweenaveragegraindehydrationrateafterphysiologicalmaturityandtotalgraindehydrationrate.In2020ꎬtheyieldofDK517wasthehighestas10275kg/hm2ꎬwhichwas14.17%and23.38%higherthanthatofZD958andJNK728.ComparedwithZD958ꎬtheyieldofJNK728andDK517increasedby22.53%and10.96%in2021.TheaverageyieldofthetwoyearsshowedasDK517>JNK728>ZD958.Inconclusionꎬthegrain ̄harvestingvarietiesDK517andJNK728hadcharacteristicsaslongergrainfillingactivityperiodꎬhighergrainfillinginitiationpotentialꎬandhighertotalgraindehydrationrate.TheaveragedehydrationrateofDK517wasfasterbothatpre ̄andpost ̄physiologicalmaturitystageꎬwhilethatofJNK728wasmainlyatpre ̄physiologicalmaturitystage.Keywords㊀MaizeꎻGrainfillingꎻGrainmoisturecontentꎻGraindehydrationꎻYield㊀㊀玉米作为我国第一大粮食作物ꎬ在保障国家粮食安全和满足市场需求方面发挥着重要作用[1]ꎮ当前ꎬ我国玉米机械化收获比例仅为64.18%ꎬ显著低于小麦的95.23%和水稻的86.21%ꎬ发达国家于20世纪70年代已全面采用大型联合收获机直接收获籽粒[2-4]ꎮ目前我国玉米收获主要是以机械穗收为主ꎬ机械粒收面积小于5%[5-6]ꎮ玉米机械摘穗造成的损失㊁果穗堆放霉变㊁晾晒成本高等问题比较严重ꎬ而机械化收获籽粒可以很好地解决这些问题ꎬ同时可以降低收获和贮藏成本[7]ꎮ因此ꎬ发展机械直收籽粒的生产方式ꎬ是实现玉米全程机械化生产的必然选择ꎮ籽粒含水率高是限制玉米机械粒收的主要因素ꎬ是机械化收获籽粒质量(籽粒破碎率和杂质率)㊁安全贮藏和经济效益的关键影响因素[8-9]ꎮ在黄淮海 冬小麦-夏玉米 一年两熟种植模式下ꎬ受光热资源不足和农作时间紧张的限制ꎬ玉米熟期偏长㊁生理成熟后田间站秆脱水时间较短ꎬ导致收获时籽粒含水率偏高ꎬ大多数玉米品种收获时籽粒含水率在30%以上ꎬ难以满足机械粒收低于25%的要求[10-11]ꎮ因此ꎬ筛选低含水量和较高脱水速率的品种㊁降低收获时玉米籽粒含水率是实现玉米机械粒收的重要保障ꎮ收获时玉米籽粒含水量主要取决于生理成熟前后籽粒的含水量和脱水速率[12-13]ꎮ不同玉米品种生理成熟后籽粒脱水特性有明显差异:早熟品种较中晚熟品种脱水速率高ꎬ中晚熟品种平均脱水速率高于晚熟品种ꎬ晚熟品种收获时籽粒含04㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀山东农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第56卷㊀水量较高ꎻ白色胚乳玉米一般表现为晚熟ꎬ后期籽粒脱水慢[14]ꎮ前人研究表明ꎬ在栽培条件㊁熟期相同的情况下ꎬ郑单958与先玉335相比ꎬ生育后期籽粒含水量较高㊁脱水速率明显较低[15]ꎮTroy ̄er等[16]发现硬粒型玉米较马齿型玉米具有更好的脱水特性ꎬ且在整个脱水阶段中均保持着这种差异ꎻ但金益[17]㊁李艳杰[18]等的研究结果与其相反ꎬ可能与玉米籽粒内含物差异有关[10]ꎮ然而ꎬ造成晚熟品种脱水慢和早熟品种脱水快这种品种间差异性的生理机制目前尚缺乏研究ꎮ玉米收获期籽粒含水率还受灌浆速率影响[9]ꎮ灌浆和脱水是玉米籽粒产量形成中两个相辅相成的动态变化过程[19]ꎮ灌浆速率和灌浆持续时间决定着玉米籽粒产量和质量[20-22]ꎬ不同品种籽粒灌浆特性表现差异较大[23-24]ꎮKang等研究表明ꎬ灌浆速率对降低玉米收获期籽粒含水率具有积极影响[25]ꎻ籽粒含水率与灌浆速率峰值出现的时间相关ꎬ且籽粒含水率与灌浆速率呈正相关[26]ꎻ灌浆时间的长短也会影响后期籽粒脱水速率快慢ꎬ进而影响玉米产量[27]ꎮ可见ꎬ深入了解玉米籽粒含水率动态变化特征及籽粒脱水与灌浆之间的联系ꎬ对高产宜机械粒收品种的筛选具有重要意义ꎮ本研究以黄淮海主推夏播玉米品种迪卡517㊁京农科728和郑单958为材料ꎬ对其灌浆特性和脱水特性的差异进行分析ꎬ以期为黄淮海夏玉米机械粒收品种筛选提供理论依据ꎮ1㊀材料与方法1.1㊀试验地概况试验于2020 2021年在山东省青岛市胶州洋河镇(36ʎ09ᶄNꎬ120ʎ00ᶄE)进行ꎮ试验地处于温带大陆季风气候区ꎬ半湿润易旱ꎬ交通便利ꎬ田块建设规范ꎬ拥有便利的灌溉条件ꎮ两年间6 11月平均气温分别为20.0㊁20.4ħꎬ总降水量分别为749.3㊁523.2mmꎬ2020年玉米生长期内的降水量较2021年多出43.2%ꎮ试验地土壤为潮土ꎬ有机质含量15.9g/kg㊁全氮0.94g/kg㊁碱解氮104.7mg/kg㊁速效磷25.6mg/kg㊁速效钾172.0mg/kgꎮ1.2㊀试验材料与试验设计供试材料为粒收品种迪卡517(DK517)㊁京农科728(JNK728)和穗收品种郑单958(ZD958)ꎮ试验采用随机区组排列ꎬ重复3次ꎮ小区面积180m2ꎬ(95+45)cm大㊁小行种植ꎬ密度75000株/hm2ꎮ试验施肥为N(基肥ʒ大口期ʒ开花期=30%ʒ45%ʒ25%)㊁P(基肥ʒ大口期ʒ开花期=100%ʒ0ʒ0)㊁K(基肥ʒ大口期ʒ开花期=75%ʒ25%ʒ0)ꎮ基肥为复合肥(N-P2O5-K2O=15-15-15)ꎬ施肥量为450kg/hm2ꎬ追肥为尿素342.75kg/hm2㊁氯化钾37.5kg/hm2ꎮ生育进程与积温详见表1ꎬ其他栽培管理措施同当地大田生产ꎮ㊀㊀表1㊀2020、2021年不同玉米品种生育进程与积温年份品种播种日期(月-日)吐丝期(月-日)生理成熟期(月-日)播种-授粉积温/(ħ d)授粉-生理成熟积温/(ħ d)播种-生理成熟积温/(ħ d)生理成熟-收获积温/(ħ d)DK5176-218-1210-101250136326134092020JNK7286-218-1310-10127613362612409ZD9586-218-1410-15130513872692329DK5176-238-1110-071254134025942632021JNK7286-238-1210-07128013142594263ZD9586-238-1210-071280131425942631.3㊀测定项目及方法1.3.1㊀脱水特性相关指标㊀观测并记录各品种生育进程ꎮ吐丝前ꎬ在每个小区选择生长健壮㊁整齐一致的植株进行挂牌标记ꎮ各品种均自开花14㊀第2期㊀㊀㊀㊀㊀李雪洁ꎬ等:不同玉米品种籽粒灌浆与脱水特性的差异性研究后7d开始取样ꎬ每7d取样一次ꎬ直至收获ꎻ每处理取有代表性的玉米果穗5穗ꎬ取穗中间具代表性的100粒称量鲜重ꎬ置烘箱105ħ杀青30min后80ħ烘干至恒重ꎬ称重ꎮ参照李璐璐等[10]的方法计算籽粒水分相关指标:百粒含水量(g)=百粒鲜重-百粒干重ꎻ籽粒含水率(%)=籽粒含水量/鲜重ˑ100ꎻ生理成熟前籽粒平均脱水速率[%/(ħ d)]=(90%-生理成熟期籽粒含水率)/授粉至生理成熟积温ꎻ生理成熟后籽粒平均脱水速率[%/(ħ d)]=(生理成熟期籽粒含水率-收获期籽粒含水率)/生理成熟后积温ꎻ籽粒总脱水速率[%/(ħ d)]=(90%-收获期籽粒含水率)/总积温ꎮ1.3.2㊀籽粒灌浆特性相关指标㊀参照朱庆森等[28]的方法ꎬ利用Richards方程W=A(1+Be-Ct)-1/D模拟籽粒灌浆过程ꎮ方程中W为粒重(g)ꎬA为最终粒重(g)ꎬt为花后天数ꎬB为初始粒重ꎬC为生长速率参数ꎬD为形状参数ꎮ计算下列灌浆特征参数:达最大灌浆速率时的天数Tmax=(lnB-lnD)/Cꎬ灌浆速率最大时的生长量Wmax=A(D+1)-1/Dꎬ最大灌浆速率Gmax=(CWmax/D)[1-(Wmax/A)D]ꎬ平均灌浆速率Gmean=AC/(2D+4)ꎬ灌浆起始势R0=C/Dꎬ籽粒灌浆活跃期P=2(D+2)/Cꎮ1.3.3㊀产量测定㊀收获期ꎬ剔除边行植株ꎬ各小区分别调查记录5m双行面积内的总株数㊁总穗数㊁空秆数ꎮ收获时每小区每行中分别挑选5穗长势均匀一致的果穗带回实验室进行考种ꎬ调查单穗重㊁穗长㊁秃尖长㊁穗粗㊁穗行数㊁行粒数㊁穗粒重㊁轴重㊁500粒重和籽粒含水率ꎬ并按14%含水量折算公顷产量ꎮ1.4㊀数据处理与分析利用MicrosoftExcel2016和SAS9.4软件处理和统计分析数据ꎬ用SigmaPlot软件绘图㊁Cur ̄veExpertProfessional模拟参数ꎬ用Origin2022软件进行相关性分析ꎮ2㊀结果与分析2.1㊀不同玉米品种籽粒灌浆进程及相关参数用Richards方程对两年中3个玉米品种籽粒百粒重与花后天数进行拟合ꎬ所得方程决定系数R2介于0.9806~0.9943之间ꎬ均达到极显著水平(表2)ꎮ由图1可知ꎬ3个品种百粒干重表现为灌浆前期JNK728>DK517>ZD958ꎬ两年中当ZD958分别在花后42d(积温975.9ħ dꎬ2020)㊁花后35d(积温858.2ħ dꎬ2021)时ꎬ表现为JNK728>ZD958>DK517ꎮ整个生育期内JNK728的百粒重始终保持最大ꎮ两年平均来看ꎬ达到生理成熟时JNK728的百粒重较DK517㊁ZD958分别增加31.79%㊁22.33%ꎮ分析3个品种灌浆进程Richards方程拟合的灌浆参数可知(表2)ꎬ两年平均来看ꎬDK517的Gmean㊁Gmax比JNK728㊁ZD958分别显著降低24.69%㊁㊀㊀表2㊀2020、2021年籽粒灌浆Richards模拟方程参数年份品种R2R0Gmean/(g/d)Tmax/dWmax/gGmax/(g/d)P/d2020DK5170.9886∗∗0.73a0.64b24.30b12.11a0.94b46.34aJNK7280.9886∗∗0.67a0.89a24.68b15.03a1.32a42.67aZD9580.9806∗∗0.54a0.78a29.94a15.56a1.18a40.97a2021DK5170.9877∗∗0.56a0.61b22.74b12.27b0.90b50.75aJNK7280.9943∗∗0.48a0.77a24.96b16.78a1.13ab54.59aZD9580.9870∗∗0.14b0.83a30.36a18.45a1.29a38.86b㊀㊀注:∗∗表示方程在0.01水平上显著ꎻGmean㊁Wmax㊁Gmax数据为100粒的值ꎻ同列数据后不同小写字母表示相同年份下品种间差异达0.05显著水平ꎬ下同ꎮ24㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀山东农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第56卷㊀24.89%和22.36%㊁25.51%ꎬJNK728与ZD958间无显著差异ꎻZD958的Tmax比DK517㊁JNK728分别显著增加28.19%㊁21.47%ꎬDK517与JNK728间无显著差异ꎮ粒收品种DK517㊁JNK728具有较长的籽粒灌浆活跃期和较高的灌浆起始势ꎬ与ZD958相比ꎬ籽粒灌浆活跃期两年平均分别增加21.62%㊁21.83%ꎬR0分别增加89.71%㊁69.12%ꎮ图1㊀2020、2021年度不同玉米品种籽粒灌浆进程及Richards模拟曲线2.2㊀不同玉米品种籽粒含水量与含水率的变化趋势如图2所示ꎬ在整个籽粒建成期内ꎬDK517的籽粒含水量始终低于JNK728和ZD958ꎮ2020年ꎬ积温达到692.7ħ d(花后28d)左右时DK517百粒含水量达到最大值18.19gꎬ较同时期JNK728㊁ZD958分别减少11.05%㊁4.51%ꎻ2021年ꎬ积温达到557.50ħ d(花后21d)左右时百粒含水量达到最大值18.24gꎬ较同时期JNK728㊁ZD958分别减少26.72%㊁10.50%ꎬ而ZD958在积温达到830ħ d左右(花后35d)时百粒含水量达最大值21.74gꎮ两年平均来看ꎬDK517达到生理成熟期时百粒含水量为10.88gꎬ比同时期的JNK728㊁ZD958分别降低33.12%㊁25.69%ꎮ3个品种的籽粒含水率均随着授粉后积温的增加呈持续递减的变化趋势ꎬZD958的籽粒含水率在整个生育期内均略高于DK517和JNK728ꎬ且随生育进程品种间差异有增大趋势ꎮ2020年ꎬDK517㊁JNK728达到生理成熟时含水率为24.46%㊁29.57%ꎬ而此时ZD958含水率为30.29%且未达到生理成熟ꎬZD958达到生理成熟时的籽粒含水率为28.06%ꎮ2021年ꎬ3个品种同时达到生理成熟ꎬDK517㊁JNK728和ZD958的籽粒含水率分别为31.07%㊁29.65%和33.42%ꎻDK517㊁JNK728㊁ZD958收获期的籽粒含水率分别为15.65%㊁20.73%㊁22.62%ꎮ34㊀第2期㊀㊀㊀㊀㊀李雪洁ꎬ等:不同玉米品种籽粒灌浆与脱水特性的差异性研究图中含水量数据为100粒的值ꎮ图2㊀2020㊁2021年度不同玉米品种籽粒含水量及含水率变化2.3㊀不同玉米品种籽粒脱水速率相关参数分析分析3个品种籽粒脱水参数(表3)可得ꎬ不同品种籽粒脱水参数存在一定差异ꎮ生理成熟前籽粒平均脱水速率均表现为粒收品种DK517㊁JNK728高于ZD958ꎬ两年平均值分别高出2.82%㊁3.84%ꎻ生理成熟后DK517籽粒平均脱水速率㊁籽粒总脱水速率的两年平均值分别较JNK728㊁ZD958高60.74%㊁47.49%和5.62%㊁7.15%ꎬ且与ZD958差异显著ꎮ与穗收品种ZD958相比ꎬ粒收品种DK517籽粒在生理成熟前㊁成熟后均具有较㊀㊀表3㊀2020㊁2021年度不同玉米品种的籽粒脱水参数年份品种Pre-DR/[%/(ħ d)]Post-DR/[%/(ħ d)]Total-DR/[%/(ħ d)]DK5170.0468a0.0299a0.0429a2020JNK7280.0464ab0.0247ab0.0413bZD9580.0445b0.0229b0.0404bDK5170.0442b0.0524a0.0455a2021JNK7280.0455a0.0265b0.0424bZD9580.0440b0.0329b0.0421b㊀㊀注:Pre-DR表示生理成熟前籽粒平均脱水速率ꎻPost-DR表示生理成熟后籽粒平均脱水速率ꎻTotal-DR表示籽粒总脱水速率ꎮ高的脱水速率ꎬ而JNK728的快速脱水优势主要表现在生理成熟前ꎮ2.4㊀不同玉米品种籽粒灌浆与脱水各参数的相关性分析对3个玉米品种籽粒灌浆㊁脱水相关参数及积温的相关性(图3)分析表明ꎬ2020年ꎬ生理成熟期籽粒含水率与收获期籽粒含水率极显著正相关(0.71∗∗)ꎬ与生理成熟前籽粒平均脱水速率极显著负相关(-0.89∗∗)ꎻ收获期籽粒含水率与Gmax显著正相关(0.62∗)ꎬ与生理成熟前平均脱水速率极显著负相关(-0.76∗∗)ꎬ与总脱水速率极显著负相关(-0.85∗∗)ꎻ生理成熟期百粒干重与Gmean和Gmax极显著正相关(0.87∗∗ꎬ0.71∗∗)ꎬ说明灌浆速率越高ꎬ粒重越大ꎻ籽粒总脱水速率与生理成熟-收获积温显著正相关(0.67∗)ꎻ生理成熟前㊁成熟后平均脱水速率与籽粒总脱水速率显著正相关(0.64∗ꎬ0.68∗)ꎮ2021年生理成熟期籽粒含水率与生理成熟前籽粒平均脱水速率极显著负相关(-0.91∗∗)ꎻ收44㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀山东农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第56卷㊀获期籽粒含水率与生理成熟后平均脱水速率和总脱水速率极显著负相关(-0.78∗∗ꎬ-0.91∗∗)ꎬ与授粉-生理成熟积温极显著负相关(-0.94∗∗)ꎬ与Gmean和Gmax显著正相关(0.63∗ꎬ0.52∗)ꎻ生理成熟前平均脱水速率与生理成熟后平均脱水速率显著负相关(-0.59∗)ꎻ生理成熟后平均脱水速率与籽粒总脱水速率极显著正相关(0.92∗∗)ꎮ∗㊁∗∗分别表示在0.05㊁0.01水平上显著相关ꎮ图3㊀2020㊁2021年度不同玉米品种籽粒灌浆㊁脱水各参数及积温的相关性2.5㊀不同玉米品种产量及产量构成差异分析由表4可知ꎬ产量及其构成因素在不同玉米品种间均存在显著差异ꎮJNK728具有较高的千粒重ꎬ比ZD958㊁DK517分别增加31.11%㊁21.31%(2020年)和35.09%㊁34.24%(2021年)ꎮ2020年各品种间穗数差异不显著ꎬ2021年ꎬZD958㊁DK517的穗数分别比JNK728显著降低7.25%㊁5.68%ꎻ各品种穗粒数表现为DK517>ZD958>JNK728ꎬ两年平均DK517较ZD958㊁JNK728分别增加3.99%㊁36.70%ꎮ2020年ꎬDK517的产量最高ꎬ达到10275kg/hm2ꎬ比ZD958㊁JNK728分别显著增加14.17%和23.38%ꎻ2021年ꎬJNK728㊁DK517分别比ZD958显著增产22.53%㊁10.96%ꎮ3个品种两年平均产量表现为DK517>JNK728>ZD958ꎬDK517较JNK728㊁ZD958分别提高4.52%㊁12.55%ꎮ方差分析表明ꎬ年份㊁品种对穗粒数的影响达极显著水平(P<0.01)ꎬ两者互作对穗粒数的影响达显著水平(P<0.05)ꎻ品种对千粒重的影响达极显著水平(P<0.01)ꎬ年份与品种互作对千粒重的影响达显著水平(P<0.05)ꎻ年份及其与品种互作对产量的影响达极显著水平(P<0.01)ꎮ㊀㊀表4㊀2020㊁2021年度不同玉米品种产量及其构成因素年份品种收获密度/(株/hm2)穗数/(穗/hm2)穗粒数千粒重/g产量/(kg/hm2)DK51775480a70470a504a303.01b10275a2020JNK72875480a69045a347b367.57a8328bZD95876200a69765a499a280.36b9000bDK51771670b71190b565a276.69b10178b2021JNK72875705a75480a435c371.43a11240aZD95870725b70005b529b274.94b9173c年份ns∗∗ns∗∗品种ns∗∗∗∗ns年份ˑ品种ns∗∗∗∗㊀㊀注:相同年份同列数据后不同小写字母表示品种间差异显著(P<0.05)ꎻ∗㊁∗∗分别表示影响达0.05㊁0.01显著水平ꎬns表示无显著影响ꎮ54㊀第2期㊀㊀㊀㊀㊀李雪洁ꎬ等:不同玉米品种籽粒灌浆与脱水特性的差异性研究3㊀讨论玉米籽粒脱水通常指玉米籽粒内含物水分的下降[29]ꎮ前人对不同机械粒收品种的籽粒含水量和含水率研究表明ꎬ籽粒含水量呈先升高后降低趋势[19]ꎬ本研究结果与之一致ꎮ张莹莹等[30]研究表明ꎬ华美1号和迪卡517均为低水分含量玉米品种ꎬ二者生理成熟后籽粒平均脱水速率都较高ꎬ但华美1号生理成熟前籽粒平均脱水速率比迪卡517低ꎮ袁邦义等[31]研究表明ꎬ迪卡517生理成熟后脱水速率较高ꎮ本研究结果表明ꎬ籽粒灌浆期间DK517的籽粒含水量始终低于JNK728和ZD958ꎬ并且在生理成熟前㊁后均具有较高的籽粒脱水速率ꎮ玉米籽粒收获时含水量的高低主要由生理成熟时的含水量㊁生理成熟后籽粒脱水速率共同决定[32]ꎮ本研究相关性分析表明ꎬ收获期籽粒含水率与生理成熟前平均脱水速率㊁生理成熟后平均脱水速率及总脱水速率呈负相关ꎻDK517前期灌浆快ꎬ生理成熟前㊁后籽粒平均脱水速率和籽粒总脱水速率都较高ꎬ生理成熟时籽粒含水率低是其收获期含水率低的主要原因ꎮ此外ꎬ玉米籽粒脱水速率除了受自身生长发育的影响ꎬ还受许多气候因素的影响[33]ꎮ研究发现空气湿度㊁温度㊁风速特别是降水量对玉米收获期籽粒含水率和籽粒脱水速率有重要影响[34-36]ꎮ本研究表明ꎬ2020年籽粒总脱水速率与生理成熟-收获积温显著正相关ꎬ生理成熟后积温越高ꎬ越有利于籽粒脱水ꎮ而2021年相关性不显著ꎬ可能与2021年后期因受锈病影响植株未到收获期已经开始干枯有关ꎮ玉米籽粒的灌浆过程是干物质积累和产量形成的过程ꎮ灌浆速率的大小以及灌浆持续期的长短是影响玉米粒重乃至产量的主要原因[37-38]ꎮ李绍长等[39]研究认为ꎬ同一品种的粒重差异是由灌浆速率决定的ꎬ不同品种粒重的差异是由灌浆持续期的长短造成的ꎮ本研究结果表明ꎬ籽粒灌浆前期ꎬ品种间百粒重表现为JNK728>DK517>ZD958ꎬ在花后35d(2021年)或42d(2020年)时表现为JNK728>ZD958>DK517ꎮ此外ꎬ不同品种籽粒灌浆参数表现为DK517的Gmean㊁Gmax显著低于JNK728㊁ZD958(除2021年DK517与JNK728的Gmax差异不显著外)ꎬZD958的Tmax显著高于DK517㊁JNK728ꎮ表明ZD958灌浆慢ꎬ达到最大灌浆速率所需天数较长ꎬ进而对后期籽粒脱水具有一定影响ꎮ2021年ꎬDK517㊁JNK728的R0显著高于ZD958ꎬ可见DK517和JNK728的籽粒灌浆起始势大ꎬ可以较早启动籽粒灌浆ꎬ所以其到达最大灌浆速率用的时间少于ZD958ꎮ2021年ꎬDK517的Wmax显著低于JNK728㊁ZD958ꎬ这可能是其千粒重较低的主要原因ꎮ研究籽粒灌浆特性对于揭示高产形成机制具有重要意义[40]ꎮ灌浆进程不同是导致不同玉米品种籽粒灌浆速率差异的主要原因[41]ꎮ前人研究表明ꎬGmean与收获时籽粒含水率正相关[32]ꎻ生理成熟期籽粒含水率与收获期籽粒含水率正相关ꎬ生理成熟前籽粒平均脱水速率与授粉-成熟积温间呈负相关且相关性不显著ꎬ生理成熟前籽粒平均脱水速率与Gmean相关性不显著[10ꎬ41]ꎮ本研究结果表明ꎬ2021年Gmean与收获时籽粒含水率正相关ꎻ2020年生理成熟期籽粒含水率与收获期籽粒含水率正相关ꎻ两年间生理成熟前籽粒平均脱水速率与授粉-成熟积温相关性不显著ꎬ生理成熟前籽粒平均脱水速率与Gmean相关性不显著ꎬ这与前人研究结论一致ꎮKang等[25]研究表明ꎬ脱水速率与灌浆速率显著正相关ꎬ籽粒灌浆越快脱水也越快ꎮ李璐璐等[10]通过对22个玉米品种进行脱水与灌浆特性的研究表明ꎬ生产上存在生理成熟前脱水快㊁生理成熟后脱水慢的特例品种ꎬ且生理成熟前㊁后籽粒的脱水速率以及总脱水速率均与灌浆速率之间无显著相关性ꎬ不能简单地以籽粒灌浆快慢来判断籽粒脱水的快慢ꎮ本研究结果表明ꎬGmean与籽粒总脱水速率间相关性不显著(2020年)ꎮ3个品种灌浆特性表现为灌浆前期DK517㊁JNK728百粒重高于ZD958ꎬ灌浆后期JNK728㊁ZD958高于DK517ꎻ脱水特性表现为生理成熟前DK517㊁JNK728快于ZD958ꎬ生理成熟后DK517>JNK728>ZD958(2020年)ꎮ李璐璐[19]设置跨生态区联网试验和跨季节多播期试验表64㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀山东农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第56卷㊀明ꎬJNK728属于灌浆快㊁脱水也快的品种ꎬZD958属于灌浆慢㊁脱水也慢的品种ꎮ本研究表明粒收品种的总脱水速率均大于穗收品种ꎬ且JNK728属于生理成熟前平均脱水速率高ꎬ后期与穗收差异不显著品种ꎬDK517属于生理成熟前㊁成熟后平均脱水速率均较高的品种ꎮ生理成熟期百粒干重与平均灌浆速率和最大灌浆速率正相关ꎬ籽粒灌浆越快ꎬ粒重越大ꎬ产量越高ꎮ研究表明ꎬ丰水年会导致夏玉米穗粒数减少[42]ꎮ本研究2020年因受气象因素影响ꎬ降水量偏多ꎬ3个玉米品种穗粒数较2021年都明显减少ꎬ这是影响产量的主要原因之一ꎻ此外ꎬ两年中DK517千粒重虽较JNK728低21.56%ꎬ但其穗粒数较JNK728多36.70%ꎬ可见ꎬ具有较高的穗粒数是DK517实现高产的主要原因ꎮ4㊀结论玉米籽粒品种间表现出不同的灌浆与脱水特性ꎮ脱水快的粒收品种DK517和JNK728前期灌浆均较快ꎬ且具有较长的灌浆活跃期和较高的灌浆起始势ꎮDK517在生理成熟前㊁成熟后均具有较高的平均脱水速率ꎬ且表现出稳产高产的特性ꎻ而JNK728的快速脱水优势主要表现在生理成熟前ꎮ两个品种间快速脱水的生理机制差异有待进一步研究ꎮ参㊀考㊀文㊀献:[1]㊀赵久然ꎬ王荣焕.中国玉米生产发展历程㊁存在问题及对策[J].中国农业科技导报ꎬ2013ꎬ15(3):1-6. 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作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2022, 48(2): 304 319 / ISSN 0496-3490; CN 11-1809/S; CODEN TSHPA9 E-mail: zwxb301@本研究由国家重点研发计划项目(2018YFD0100203)和国家现代农业产业技术体系建设专项(玉米, CARS-02-64)资助。
This study was supported by the National Key Research and Development Program of China (2018YFD0100203) and the Agricultural Research System (Maize, CARS-02-64).*通信作者(Corresponding authors): 徐淑兔, E-mail: Shutuxu@; 薛吉全, E-mail: xjq2934@第一作者联系方式: E-mail: qujz0220@Received (收稿日期): 2021-01-06; Accepted (接受日期): 2021-04-26; Published online (网络出版日期): 2021-06-03. URL: https:///kcms/detail/11.1809.S.20210602.1336.002.htmlDOI: 10.3724/SP.J.1006.2022.13002基于全基因组关联分析解析玉米籽粒大小的遗传结构渠建洲1,2 冯文豪1 张兴华1,2 徐淑兔1,2,* 薛吉全1,2,*1西北农林科技大学农学院 / 农业农村部西北旱区玉米生物与遗传改良重点实验室, 陕西杨凌 712100; 2 陕西省玉米工程技术研究中心, 陕西杨凌 712100 摘 要: 玉米籽粒大小是产量重要构成因子之一, 也是受多基因调控的复杂数量性状, 挖掘玉米籽粒大小相关性状的关键调控基因, 将有助于提高玉米的产量。