作物学报 ›› 2022, Vol. 48 ›› Issue (6): 1526-1536.doi: 10.3724/SP.J.1006.2022.13036
所属专题: 玉米:耕作栽培·生理生化
徐田军**(
), 张勇**(
), 赵久然*(
), 王荣焕*(
), 吕天放, 刘月娥, 蔡万涛, 刘宏伟, 陈传永, 王元东
XU Tian-Jun**(
), ZHANG Yong**(
), ZHAO Jiu-Ran*(
), WANG Rong-Huan*(
), LYU Tian-Fang, LIU Yue-E, CAI Wan-Tao, LIU Hong-Wei, CHEN Chuan-Yong, WANG Yuan-Dong
摘要:
以京农科728等24个我国生产大面积推广的玉米品种为研究材料, 比较不同类型玉米品种的冠层结构、光合及灌浆脱水特性差异, 为适宜机收籽粒玉米品种选育和推广提供技术支撑。研究结果表明: (1) 参试玉米品种平均机收产量、籽粒含水率、破碎率和杂质率分别为11,658.78 kg hm-2、24.66%、3.90%和0.83%。其中, 以京2416为父本组配的京农科728等18个适宜机收籽粒玉米品种平均机收产量为11,802.70 kg hm-2, 显著高于郑单958和先玉335, 分别增产7.69%和4.45%; 收获时籽粒含水率均低于28% (平均为24.61%); 破碎率低于5% (平均为3.42%), 均达到国家机收籽粒标准。(2) 以京2416为父本组配的京农科728等18个宜粒收玉米品种穗上茎叶夹角小, 株型紧凑, 冠层平均透光率高, 冠层光分布更合理。(3) 参试品种净光合速率和叶绿素含量平均为34.10 μmol CO2 m -2 s-1和8.91 mg m2, 其中以京2416为父本组配的18个品种净光合速率平均为35.21 μmol CO2 m -2 s-1, 较郑单958和先玉335高19.60%和6.73%; 叶绿素含量平均为9.87 mg m2, 较郑单958和先玉335高61.54%和68.43%。(4) 以京2416为父本组配的18个品种灌浆速率和生理成熟后脱水速率分别平均为0.83 g 100-grain-1 d-1和0.55% d-1, 均显著高于郑单958和先玉335, 表现为较低的收获时籽粒含水率。(5) 相关分析表明, 参试玉米品种产量与净光合速率、灌浆速率呈极显著正相关; 净光合速率与茎叶夹角呈极显著负相关, 与透光率、叶绿素含量呈极显著正相关; 收获时籽粒含水率与破碎率、杂质率和生理成熟时籽粒含水率呈极显著正相关, 与生理成熟后脱水速率呈极显著负相关, 与灌浆速率呈显著负相关。由此可见, 以京2416为父本组配的京农科728等18个玉米品种株型紧凑、冠层透光率高、光合能力强、籽粒灌浆和脱水速率高, 可实现较低的籽粒含水率和较高的机收籽粒质量。
| [1] | 赵久然, 王荣焕. 中国玉米生产发展历程、存在问题及对策. 中国农业科技导报, 2013, 15(3):1-6. |
| Zhao J R, Wang R H. Development process, problem and countermeasure of maize production in China. J Agric Sci Technol, 2013, 15(3):1-6 (in Chinese with English abstract). | |
| [2] | 李少昆. 玉米机械粒收质量影响因素及粒收技术发展方向. 石河子大学学报(自然科学版), 2017, 35: 265-272. |
| Li S K. Factors affecting the quality of maize grain mechanical harvest and the development trend of grain harvest technology. J Shihezi Univ (Nat Sci Edn), 2017, 35: 265-272 (in Chinese with English abstract). | |
| [3] | 柴宗文, 王克如, 郭银巧, 谢瑞芝, 李璐璐, 明博, 侯鹏, 刘朝巍, 初振东, 张万旭, 张国强, 刘广周, 李少昆. 玉米机械粒收质量现状及其与含水率的关系. 中国农业科学, 2017, 50: 2036-2043. |
| Chai Z W, Wang K R, Guo Y Q, Xie R Z, Li L L, Ming B, Hou P, Liu C W, Chu Z D, Zhang W X, Zhang G Q, Liu G Z, Li S K. Current status of maize mechanical grain harvesting and its relationship with grain moisture content. Sci Agric Sin, 2017, 50: 2036-2043 (in Chinese with English abstract). | |
| [4] | 栗建枝, 李齐霞, 李中青, 祁丽婷, 王敏, 王瑞, 孙万荣. 不同玉米品种籽粒脱水特性. 山西农业科学, 2014, 42: 438-442. |
| Li J Z, Li Q X, Li Z Q, Qi L T, Wang M, Wang R, Sun W R. Kernel dehydration characteristics of maize varieties. J Shanxi Agric Sci, 2014, 42: 438-442 (in Chinese with English abstract). | |
| [5] | 王永宏, 赵如浪, 李红燕, 李少昆. 宁夏引/扬黄灌区玉米密植高产低水分粒收技术模式探索. 玉米科学, 2019, 27(3):122-126. |
| Wang Y H, Zhao R L, Li H Y, Li S K. Exploration on technology mode of grain mechanical harvest under the condition of low grain moisture and dense planting in Ningxia Yellow River irrigation area. J Maize Sci, 2019, 27(3):122-126 (in Chinese with English abstract). | |
| [6] | 王晓慧, 张磊, 刘双利, 曹玉军, 魏雯雯, 刘春光, 王永军, 边少锋, 王立春. 不同熟期春玉米品种的籽粒灌浆特性. 中国农业科学, 2014, 47: 3557-3565. |
| Wang X H, Zhang L, Liu S L, Cao Y Q, Wei W W, Liu C G, Wang Y J, Bian S F, Wang L C. Grain filling characteristics of maize hybrids differing in maturities. Sci Agric Sin, 2014, 47: 3557-3565 (in Chinese with English abstract). | |
| [7] | 陈国平, 高聚林, 赵明, 董树亭, 李少昆, 杨祁峰, 刘永红, 王立春, 薛吉全, 柳京国, 李潮海, 王永宏, 王友德, 宋慧欣, 赵久然. 近年我国玉米超高产田的分布、产量构成及关键技术. 作物学报, 2012, 38: 80-85. |
| Chen G P, Gao J L, Zhao M, Dong S T, Li S K, Yang Q F, Liu Y H, Wang L C, Xue J Q, Liu J G, Li C H, Wang Y H, Wang Y D, Song H X, Zhao J R. Distribution, yield structure, and key cultural techniques of maize super-high yield plots in recent years. Acta Agron Sin, 2012, 38: 80-85 (in Chinese with English abstract). | |
| [8] | 郭江, 肖凯, 郭新宇, 张凤路, 赵春江. 玉米冠层结构、光分布和光合作用研究综述. 玉米科学, 2005, 13(2):55-59. |
| Guo J, Xiao K, Guo X Y, Zhang F L, Zhao C J. Review on maize canopy structure, light distribution and copy photosynthesis. J Maize Sci, 2005, 13(2):55-59 (in Chinese with English abstract). | |
| [9] | 董树亭, 胡昌浩, 岳寿松, 王群瑛, 高荣岐, 潘子龙. 夏玉米群体光合速率特性及其与冠层结构、生态条件的关系. 植物生态学与地植物学学报, 1992, 16: 372-378. |
| Dong S T, Hu C H, Yue S S, Wang Q Y, Gao R Q, Pan Z L. The characteristics of canopy photosynthesis of summer corn (Zea mays L.) and its relation with canopy structure and ecological conditions. Acta Phytoecol Geobot Sin, 1992, 16: 372-378 (in Chinese with English abstract). | |
| [10] |
Antonietta M, Fanello D D, Acciaresi H A, Guiamet J J. Senescence and yield responses to plant density in stay green and earlier-senescing maize hybrids from Argentina. Field Crops Res, 2014, 155: 111-119.
doi: 10.1016/j.fcr.2013.09.016 |
| [11] |
Myunj J L, Kli H S, Myung M O. Increase in biomass and bioactive compounds in lettuce under various ratios of red to far-red LED light supplemented with blue LED light. Hortic Environ Biotechnol, 2016, 57: 139-147.
doi: 10.1007/s13580-016-0133-6 |
| [12] | 任军, 周小辉, 岳尧海, 赵万庆, 刘文国, 张志军. 关于玉米株型与性状关系的探讨. 辽宁农业科学, 2007, (3):65-66. |
| Ren J, Zhou X H, Yue R H, Zhao W Q, Liu W G, Zhang Z J. Probe on relationship between maize plant type and traits. Liaoning Agric Sci, 2007, (3):65-66 (in Chinese with English abstract). | |
| [13] | 高佳, 崔海岩, 史建国, 董树亭, 刘鹏, 赵斌, 张吉旺. 花粒期光照对夏玉米光合特性和叶绿体超微结构的影响. 应用生态学报, 2018, 29: 883-890. |
| Gao J, Cui H Y, Shi J G, Dong S T, Liu P, Zhao B, Zhang J W. Effects of light intensities after anthesis on the photosynthetic characteristics and chloroplast ultrastructure in mesophyll cell of summer maize (Zea mays L.). J Appl Ecol, 2018, 29: 883-890 (in Chinese with English abstract). | |
| [14] | 朴琳, 李波, 陈喜昌, 丁在松, 张宇, 赵明, 李从锋. 优化栽培措施对春玉米密植群体冠层结构及产量形成的调控效应. 中国农业科学, 2020, 53: 3048-3058. |
| Piao L, Li B, Chen X C, Ding Z S, Zhang Y, Zhao M, Li C F. Regulation effects of improved cultivation measures on canopy structure and yield formation of dense spring maize population. Sci Agric Sin, 2020, 53: 3048-3058 (in Chinese with English abstract). | |
| [15] | 王克如, 李璐璐, 郭银巧, 范盼盼, 柴宗文, 侯鹏, 谢瑞芝, 李少昆. 不同机械作业对玉米子粒收获质量的影响. 玉米科学, 2016, 24(1):114-116. |
| Wang K R, Li L L, Guo Y Q, Fan P P, Chai Z W, Hou P, Xie R Z, Li S K. Effects of different mechanical operation on maize grain harvest quality. J Maize Sci, 2016, 24(1):114-116 (in Chinese with English abstract). | |
| [16] | 李璐璐, 雷晓鹏, 谢瑞芝, 王克如, 侯鹏, 张凤路, 李少昆. 夏玉米机械粒收质量影响因素分析. 中国农业科学, 2017, 50: 2044-2051. |
| Li L L, Lei X P, Xie R Z, Wang K R, Hou P, Zhang F L, Li S K. Analysis of influential factors on mechanical grain harvest quality of summer maize. Sci Agric Sin, 2017, 50: 2044-2051 (in Chinese with English abstract). | |
| [17] | 李璐璐, 薛军, 谢瑞芝, 王克如, 明博, 侯鹏, 高尚, 李少昆. 夏玉米籽粒含水率对机械粒收质量的影响. 作物学报, 2018, 44: 1747-1754. |
| Li L L, Xue J, Xie R Z, Wang K R, Ming B, Hou P, Gao S, Li S K. Effects of grain moisture content on mechanical grain harvesting quality of summer maize. Acta Agron Sin, 2018, 44: 1747-1754 (in Chinese with English abstract). | |
| [18] | 张万旭, 王克如, 谢瑞芝, 侯鹏, 明博, 刘朝巍, 肖春花, 张国强, 陈江鲁, 杨京京. 玉米机械收获子粒破碎率与含水率关系的品种间差异. 玉米科学, 2018, 26(4):74-78. |
| Zhang W X, Wang K R, Xie R Z, Hou P, Ming B, Liu C W, Xiao C H, Zhang G Q, Chen J L, Yang J J. Relationship between maize grain broken rate and moisture content as well as the differences among cultivars. J Maize Sci, 2018, 26(4):74-78 (in Chinese with English abstract). | |
| [19] | 张宪政. 植物叶绿素含量测定——丙酮乙醇混合液法. 辽宁农业科学, 1986, (3):26-28. |
| Zhang X Z. Determination of plant chlorophyll content— Acetonethanol mixture method. Liaoning Agric Sci, 1986, (3):26-28 (in Chinese with English abstract). | |
| [20] | 朱庆森, 曹显祖, 骆亦其. 水稻籽粒的生长分析. 作物学报, 1988, 14: 182-193. |
| Zhu Q S, Cao X Z, Luo Y Q. Growth analysis on the process of grain filling in rice. Acta Agron Sin, 1988, 14: 182-193 (in Chinese with English abstract). | |
| [21] | 王荣焕, 徐田军, 赵久然, 王元东, 吕天放, 邢锦丰, 刘月娥, 刘秀芝, 刘春阁, 张一弛. 播期和密度对玉米子粒机收主要性状的影响. 玉米科学, 2017, 25(3):94-98. |
| Wang R H, Xu T J, Zhao J R, Wang Y D, Lyu T F, Xing J F, Liu Y Y, Liu X Z, Liu C G, Zhang Y C. Effects of sowing date and planting density on maize grain mechanical harvesting related traits. J Maize Sci, 2017, 25(3):94-98 (in Chinese with English abstract). | |
| [22] |
柏延文, 杨永红, 朱亚利, 李红杰, 薛吉全, 张仁和. 种植密度对不同株型玉米冠层光能截获和产量的影响. 作物学报, 2019, 45: 1868-1879.
doi: 10.3724/SP.J.1006.2019.93011 |
| Bai Y W, Yang Y H, Zhu Y L, Li H J, Xue J Q, Zhang R H. Effect of planting density on light interception within canopy and grain yield of different plant types of maize. Acta Agron Sin, 2019, 45: 1868-1879 (in Chinese with English abstract). | |
| [23] | 张春雨, 白晶, 丁相鹏, 张吉旺, 刘鹏, 任佰朝, 赵斌. 错株增密种植对夏玉米光合特性及产量的影响. 中国农业科学, 2020, 53: 3928-3941. |
| Zhang C Y, Bai J, Ding X P, Zhang J W, Ren B Z, Zhao B. Effects of staggered planting with increased density on the photosynthetic characteristics and yield of summer maize. Sci Agric Sin, 2020, 53: 3928-3941 (in Chinese with English abstract). | |
| [24] |
张仁和, 胡富亮, 杨晓钦, 高杰, 郝引川, 张兴华, 薛吉全. 不同栽培模式对旱地春玉米光合特性和水分利用率的影响. 作物学报, 2013, 39: 1619-1627.
doi: 10.3724/SP.J.1006.2013.01619 |
| Zhang R H, Hu F L, Yang X Q, Gao J, Hao Y C, Zhang X H, Xue J Q. Effects of different cultivation patterns on photosynthetic characteristics and water use efficiency in dry land spring maize. Acta Agron Sin, 2013, 39: 1619-1627 (in Chinese with English abstract). | |
| [25] | 刘广周. 产量潜力22.5 t hm-2玉米理想株型及群体结构研究. 中国农业科学院博士学位论文, 北京, 2019. |
| Liu G Z. Research on Maize (Zea mays L.) Ideotype and Canopy Structure with Yield Potential of 22.5 t hm-2. PhD Dissertation of Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing, China, 2019 (in Chinese with English abstract). | |
| [26] | 黄振喜, 王永军, 王空军, 李登海, 赵明, 柳京国, 董树亭, 王洪军, 王军海, 杨今胜. 产量15000 kg hm-2以上夏玉米灌浆期间的光合特性. 中国农业科学, 2007, 40: 1898-1906. |
| Huang Z X, Wang Y J, Wang K J, Li D H, Zhao M, Liu J G, Dong S T, Wang H J, Wang J H, Yang J S. Photosynthetic characteristics during grain filling stage of summer maize hybrids with high yield potential of 15000 kg ha-1. Sci Agric Sin, 2007, 40: 1898-1906 (in Chinese with English abstract). | |
| [27] |
Pierik R, Wit M D. Shade avoidance: Phytochrome signaling and other aboveground neighbour detection cues. J Exp Bot, 2014, 65: 2815-2824.
doi: 10.1093/jxb/ert389 |
| [28] | 李静, 王洪章, 许佳诣, 刘鹏, 张吉旺, 赵斌, 任佰朝. 不同栽培模式对夏玉米冠层结构及光合性能的影响. 中国农业科学, 2020, 53: 4550-4560. |
| Li J, Wang H Z, Xu J Z, Liu P, Zhang J W, Zhao B, Ren B Z. Effects of different cultivation modes on canopy structure and photosynthetic performance of summer maize. Sci Agric Sin, 2020, 53: 4550-4560 (in Chinese with English abstract). | |
| [29] | 刘铁宁, 徐彩龙, 谷利敏, 董树亭. 高密度种植条件下去叶对不同株型夏玉米群体及单叶光合性能的调控. 作物学报, 2014, 40: 143-153. |
| Liu T N, Xu C L, Gu L M, Dong S T. Effects of leaf removal on canopy apparent photosynthesis and individual leaf photosynthetic characteristics in summer maize under high plant density. Acta Agron Sin, 2014, 40: 143-153 (in Chinese with English abstract). | |
| [30] | 张万旭. 北疆春玉米机收质量及籽粒脱水特征研究. 石河子大学硕士学位论文, 新疆石河子, 2018. |
| Zhang W X. Study on Maize Mechanical Grain Harvest Quality and Grain Dehydration Characteristics of Spring Maize in Northern Xinjiang. MS Thesis of Shihezi University, Shihezi, Xinjiang, China, 2018 (in Chinese with English abstract). | |
| [31] | 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局和中国国家标准化管理委员会. 玉米收获机械技术条件: GB/T 21962-2008 |
| General Administration of Quality Supervision, Inspection and Quarantine of the People’s Republic of China; China National Standardization Management Committee. Technical Requirements for Maize Combine Harvester: GB/T 21962-2008 (in Chinese). |
| [1] | 张鸿蓉, 王菲儿, 李盼, 仇海龙, 朱静, 赵连豪, 南运有, 何蔚, 樊志龙, 胡发龙, 柴强, 殷文. 减量20%灌水与25%有机肥替代化肥提高青贮玉米产量的光合特性[J]. 作物学报, 2026, 52(5): 1487-1500. |
| [2] | 赵佳雪, 周龙昊, 郭岂源, 尚伦霄, 王涵, 刘志涛, 陈曦, 张晓佩, 宋宪亮, 毛丽丽. 长期秸秆还田与深松通过改善土壤环境与棉花光合特性提高滨海盐碱地棉花产量[J]. 作物学报, 2026, 52(5): 1548-1560. |
| [3] | 张振, 冯连杰, 石玉, 于振文, 张永丽. 节水补灌下不同穗型小麦产量形成差异研究[J]. 作物学报, 2026, 52(5): 1522-1535. |
| [4] | 蔡宏玮, 于爱忠, 姜科强, 王鹏飞, 王玉珑, 霍建喆, 庞小能, 尹波, 尚永盼. 干旱灌区有机肥替代部分化肥促进甜玉米产量提升的关键机制[J]. 作物学报, 2026, 52(4): 1166-1180. |
| [5] | 李培华, 李杰, 孟祥宇, 孙玉晨, 冯永佳, 李云丽, 刁邓超, 赵雯, 吴玮, 韩德俊, 张嵩午, 郑炜君. 高温胁迫下冷型小麦的抗逆性评估及其生理响应研究[J]. 作物学报, 2025, 51(4): 1118-1130. |
| [6] | 李乔, 叶杨春, 常旭虹, 王德梅, 王艳杰, 杨玉双, 马瑞琦, 赵广才, 蔡瑞国, 张敏, 刘希伟. 花后高温干旱逆境对冬小麦光合特性和产量的影响[J]. 作物学报, 2025, 51(4): 1077-1090. |
| [7] | 王岩, 白春生, 李波, 范虹, 何蔚, 杨莉莉, 曹悦, 赵财. 覆膜免耕和灌水量对西北绿洲灌区玉米产量及光合特性的影响[J]. 作物学报, 2025, 51(3): 755-770. |
| [8] | 赵黎明, 段绍彪, 项洪涛, 郑殿峰, 冯乃杰, 沈雪峰. 干湿交替灌溉与植物生长调节剂对水稻光合特性及内源激素的影响[J]. 作物学报, 2025, 51(1): 174-188. |
| [9] | 张振, 何建宁, 石玉, 于振文, 张永丽. 行距和种植方式对小麦光合特性和产量的影响[J]. 作物学报, 2024, 50(9): 2396-2407. |
| [10] | 付景, 马梦娟, 张骐飞, 段居琦, 王越涛, 王付华, 王生轩, 白涛, 尹海庆, 王亚. 干湿交替灌溉和施氮量对粳稻光合特性和氮素吸收利用的影响[J]. 作物学报, 2024, 50(7): 1787-1804. |
| [11] | 周香玉, 徐劲松, 谢伶俐, 许本波, 张学昆. 甘蓝型油菜苗期响应渍害胁迫的生理调控机制[J]. 作物学报, 2024, 50(4): 1015-1029. |
| [12] | 张振, 赵俊晔, 石玉, 张永丽, 于振文. 不同播幅对小麦花后叶片光合特性和产量的影响[J]. 作物学报, 2024, 50(4): 981-990. |
| [13] | 刘雨杭, 赵书宏, 祝婷婷, 梁振宇, 贺大海, 陈佳博, 任勇, 黄林, 樊高琼, 伍碧华. 二氢赤霉素对不同增密条件下蜀麦133冠层光能截获和产量的影响[J]. 作物学报, 2024, 50(11): 2787-2800. |
| [14] | 蒋杨影, 唐铭均, 张林茜, 吕长文, 唐道彬, 王季春. 生长前期光照强度对甘薯叶片光合生理和结薯的影响[J]. 作物学报, 2024, 50(10): 2575-2585. |
| [15] | 曹玉军, 刘志铭, 兰天娇, 刘小丹, 魏雯雯, 姚凡云, 吕艳杰, 王立春, 王永军. 吉林省不同年代玉米品种光合生理特性对施氮量的响应[J]. 作物学报, 2023, 49(8): 2183-2195. |
|
||