碳氮代谢对夏玉米穗粒数形成的影响机理

摘要

对不同种植密度下、不同施氮水平下、不同种植密度和施氮水平互作下夏玉米的生长发育状况进行了研究，从夏玉米的小花分化、花丝生长发育、物质生产和运转、植株体的碳氮代谢水平、不同部位籽粒的发育特点及对顶部籽粒发育的调控等方面对穗粒数形成的生理机制进行了探讨。 主要研究结论如下： 1、穗粒数是玉米产量构成因子中受环境条件影响波动较大的因子，也是调节潜力相对较大的因子。 2、夏玉米穗粒数的形成不仅取决于雌穗分化的总小花数、受精的小花数，还关键在于受精后的小花能否正常发育成为有效籽粒。 3、夏玉米穗粒数的形成与植株体的物质生产能力密切相关，穗粒数与抽丝前后一个月的作物生长速率(PGR)呈正相关。夏玉米植株体的碳氮代谢状况影响穗粒数的形成。施氮可明显促进碳氮代谢的关键酶NR、GS及SPS活性的增强，促进叶片、茎秆的碳氮代谢，促进同化产物的积累和运输，促进穗粒数的形成。 4、夏玉米顶部及中下部籽粒在发育早期即表现出明显的差异。顶部籽粒的鲜重、体积、干物质积累、灌浆速率均明显低于中下部籽粒。顶部籽粒的败育与其所处的不利位势有关，受同化物供应及自身库活性强弱的双重影响。施氮量为120～240kg/hm2时可明显促进夏玉米顶部籽粒可溶性总糖、蔗糖含量的增加，促进与糖代谢相关的酶活性的增强，促进蔗糖的转化和淀粉的合成，增强籽粒的碳氮代谢能力，促进籽粒发育，减少败育。 5、顶部和中下部小花授粉受精的不同步影响顶部籽粒的发育。人工同步授粉可在一定程度上削弱中下部籽粒的库位优势，增强顶部籽粒对同化产物的竞争力，促进顶部籽粒发育，减少败育。 6、本试验条件下，夏玉米郑单958适宜的种植密度为82500～97500株/hm2，适宜的施氮量为180～240kg/hm2。在基施氮基础上，于大喇叭口期和抽丝期分次追施氮效果较佳。

目录

文摘

英文文摘

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第一章引言

1研究目的和意义

2国内外研究现状

3研究内容和技术路线

第二章试验设计

2.1大田试验设计

2.2测定项目及方法

第三章不同氮肥和密度处理对夏玉米产量及穗部性状的影响

3.1夏玉米产量及产量构成

3.2夏玉米的穗部性状

3.3夏玉米的收获指数和氮素收获指数

3.4小结

第四章夏玉米小花分化、花丝生长发育与穗粒数形成的关系

4.1夏玉米小花分化及穗粒数的形成

4.2夏玉米花丝及穗的生长发育

4.3小结

第五章不同氮肥和密度处理对夏玉米物质生产及籽粒形成的影响

5.1夏玉米植株体的物质生产

5.2夏玉米抽丝前后的作物生长速率

5.3夏玉米籽粒形成的碳氮来源

5.4小结

第六章夏玉米植株体的碳氮代谢状况与穗粒数形成的关系

6.1夏玉米植株体的碳氮代谢

6.2夏玉米碳氮代谢的关键酶

6.3小结

第七章夏玉米籽粒的早期发育与穗粒数形成的关系

7.1夏玉米不同部位籽粒的早期发育

7.2不同施氮水平对夏玉米顶部籽粒早期发育的影响

7.3同步授粉对夏玉米顶部籽粒早期发育的影响

7.4夏玉米籽粒发育的关键酶

7.5小结

第八章讨论与结论

8.1夏玉米产量与穗粒数及穗部性状的关系

8.2夏玉米小花分化、花丝生长发育与穗粒数形成的关系

8.3夏玉米的碳氮代谢状况与穗粒数形成的关系

8.4夏玉米不同部位籽粒的早期发育及顶部籽粒败育的原因

8.5施氮及同步授粉对夏玉米顶部籽粒发育的影响

8.6提高夏玉米穗粒数和产量的密度、施氮量选择

8.7结论

参考文献

致谢

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