玉米不同日龄花丝活性,本文是玉米类有关毕业论文题目范文和花丝和玉米和活性有关论文范文素材.
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摘 要：近年来,受高温天气影响,部分玉米品种出现不结实现象严重.本试验主要研究玉米新品种‘浚单518’、‘永优618’在当前气候条件下的花丝活力.通过对不同日龄花丝人工授粉,收获后统计2 个品种的穗长、穗粗、秃尖、百粒重、穗粒数和穗粒重.随着花丝日龄的增大,两品种穗粒数和穗粒重先上升,在吐丝后2~4 天达到最大值后下降；穗粗和百粒重呈下降趋势；两品种均在2 天内完成花丝全部抽出苞叶.在对各性状的相关系数分析后发现穗粒数与穗粒重相关性最大.‘浚单518’、‘永优618’抽丝快,花丝活力持续时间长,在高温气候下产量高,是耐高温型玉米新品种.
关键词：花丝活性；人工授粉；百粒重；穗粒数；穗粒重
中图分类号：S513 文献标志码：A 论文编号：cjas16120021
0 引言
单位面积穗数、穗粒数和千粒重是影响玉米群体产量的三大主要因素.在合理密度下,穗粒数比千粒重更能影响产量[1].穗粒数是比较不稳定的一项因子,受环境条件的影响而波动较大[2].研究表明穗粒数与雌穗吐丝小花数呈显著的正相关关系[3-4].玉米花丝具有活性的时间长短是影响玉米产量的一个重大因素[5].花丝生活力时间越长,雌穗各部位授粉发育的成籽粒的几率就越大,空秕和秃尖就少[6].否则,即使花粉量充足,也有可能因花丝活力低下无法完成授粉.多数学者认为玉米结实率受花粉活力的影响较大,因此,有关雄穗花粉生理习性研究较多[7-8],而关于雌穗花丝研究较少[9],对于杂交种花丝活性研究更少.
目前,全球平均气温的呈上升趋势[10],夏玉米抽雄吐丝期高温天气严重影响玉米花丝活力,特别是一些美系血缘的玉米品种在高温气候下秃尖严重.Lobell等[11] 认为,若全球气温上升2℃,玉米产量将下降10%.2013 年受太平洋副高压、印度洋暖湿气流以及西北冷空气的频繁影响,黄淮海地区8 月份玉米受粉期异常高温,导致部分品种出现秃尖、花粒、空秆现象严重[12].过去关于品种耐高温研究很多都是从实验室中得到的数据[13-14],2016 年7 月底、8 月初,正值玉米花穗分化和受粉期,黄淮海地区再次出现异常高温,本育种中心利用此机会,对鹤壁市农科院最新研发的2 个玉米新品种‘浚单518’、‘永优618’进行了花丝活力研究,搞清其在当前气候下的花丝活性,在生产中意义重大.
1 材料与方法
1.1 试验设计
试验品种为‘浚单518’、‘永优618’.试验在河南省鹤壁市农科院试验园区进行.种植密度为60000株/hm2,行长15 m,6 行区.为了保证供试植株花丝所授花粉处于最活力状态,两品种分2 期播种,6 月6 号播种1 期,6 月14 号播种2 期,8 月2、3 号对‘浚单518’的1 期植株集中上袋,4 号对这一天吐丝的植株挂牌标记,标足120 株备用.在4 号‘浚单518’吐丝的当天10:00,采集新鲜花粉立即对8 株‘浚单518’人工授粉,并标为D0.5 号10:00 同样采集新鲜花粉人工授粉8株‘浚单518’,标为D1,以后每天上午10:00开始,每天授粉8 株,授粉时保证花粉足量,授粉后标记日期,连续授粉13天.8月7、8号对‘永优618’的1期植株集中上袋,9 号对这一天吐丝的植株挂牌标记,标足120株.同‘浚单518’一样,9 号授粉8 株‘永优618’标为D0,10 号为D1,连续授粉13 天.两品种后期授粉采用2 期播种植株的花粉,以保证花粉质量.对照为2 个品种D0授粉时标注的末套袋开放授粉穗.
1.2 性状测定
10 月8 号收获,每个品种共112 个果穗,其中包含104个人工授粉果穗和8个开放授粉对照.果穗晾晒2天后测定穗长、穗粗、穗行数、行粒数、百粒重、穗粒重以及含水量等相关指标.百粒重的计算是按折合为14%的水分重量,计算见公式(1).
1.3 数据分析
运用Microsoft Excel 2003 整理数据并作图,采用DPS 7.05进行数据统计分析.
2 结果与分析
不同日龄玉米花丝对产量相关性状的影响见表1和图1.
2.1 不同日龄花丝授粉果穗穗粒数比较
两品种穗粒数的变化比较相似,先升高后降低.‘浚单518’在吐丝后的D1-D8 穗粒数与对照差异不显著,花丝活力较强.‘永优618’吐丝后的D2-D5 穗粒数与对照差异不显著.两品种比较,花丝相同日龄条件下,‘浚单518’穗粒数比‘永优618’多；在以各自的开放授粉果穗为对照条件下,花丝活力和对照差异不显著持续时间‘浚单518’长于‘永优618’.
2.2 不同日龄花丝授粉果穗百粒重比较
吐丝当天(D0)人工授粉百粒重最高,以后逐渐下降.‘浚单518’在D0-D1 处理百粒重与对照相当,‘永优618’在D0-D3处理高于对照且差异显著.
百粒重呈下降趋势,与籽粒数及灌浆时间有关.前期(D0-D1)籽粒数少,并且灌浆时间长,百粒重大；中期灌浆时间比前期短,百粒重下降；后期(D10-D12)籽粒数少,籽粒形状变为不规则,百粒重开始出现波动.
2.3 不同日龄花丝授粉果穗穗粒重比较
两品种穗粒重的变化相似,先升高后降低.和穗粒数一样,‘浚单518’穗粒重在D2 达到峰值,‘永优618’在D3 出现最大值.‘浚单518’在吐丝后的D1-D6穗粒重与对照差异不显著.‘永优618’吐丝后的D2-D4 穗粒重与对照差异不显著.两品种间穗粒重比较,相同日龄处理间‘永优618’要优于‘浚单518’.
2.4 不同日龄花丝授粉果穗穗粗比较
除吐丝当天授粉样穗外,两品种其他样穗穗粗随着花丝日龄增大,呈缓慢下降趋势.‘浚单518’在D1-D2 授粉所得样穗穗粗显著高于对照,在D0、D3-D5 样穗穗粗与对照相当.‘永优618’在D1-D4 授粉样穗穗粗与对照差异不显著,其他日龄穗粗均显著低于对照.穗粗与穗行数相关,‘浚单518’吐丝后1~2 天授粉所得果穗穗行数平均为17.5 行,开放授粉穗平均为16.25 行；‘永优618’在D1-D4 授粉样穗穗行平均为15.2行,对照穗行平均为15.5行.
2.5 不同日龄花丝授粉果穗秃尖比较
在自然授粉条件下,浚单系列玉米秃尖很小,‘浚单518’基本没有秃尖.‘浚单518’在D0-D2 授粉,样穗表现出轻微秃尖,之后各处理均没有秃尖.‘永优618’在吐丝当天(D0)授粉样穗秃尖最长,且显著高于对照,之后秃尖开始明显下降,D4 后授粉秃尖长度趋于稳定.
2.6 不同日龄花丝授粉果穗穗长比较
如图1 所示,两品种D0-D2 样穗穗长呈上升趋势,D2-D8 穗长水平波动,D8 之后开始缓慢下降.‘浚单518’所有处理穗长均小于对照；‘永优618’在D8 授粉样穗穗长显著高于对照,D4-D7 与对照差异不大.进行品种间比较,‘永优618’穗长显著大于‘浚单518’.
2.7 穗粒重与其他性状相关系数分析
从表2 相关分析可知,对2 个品种而言,穗粒重与穗粒数、百粒重、穗粗都为极显著相关,特别是穗粒重与穗粒数的相关系数最大,说明花丝活力显著影响穗粒重.
3 结论与讨论
单位面积穗数和穗粒重是玉米产量构成主要决定因素,穗粒重主要受穗粒数影响[15].近年来,随着耐密品种的推广,导致玉米产量得以大幅度提高,但任何一个品种都会有一个密度极限,超过这个极限值,密度的增加补偿不了穗粒数减少所带来的总体产量的下降[16],因此在保证种植密度的基础上,稳定和提高穗粒数是现代玉米高产栽培的关键.本研究对不同日龄花丝人工授粉后的穗粒重、穗粒数、百粒重、穗粗、秃尖、穗长进行了统计分析,影响穗粒重的主要因子为穗粒数,这与王良发等[17]的研究结果一样.在保证花粉充足前提下,穗粒数的多少主要受花丝活力影响.于康珂研究指出产量、百粒重、穗长、穗粗和结实率可作为评价玉米杂交种花期耐热性的主要指标[18],本研究表明穗粒重与穗粒数的相关系数最大,笔者认为穗粒数可作为评价玉米杂交种花期耐热性的首要指标.
本研究数据表明‘浚单518’在吐丝后2 天(D2)授粉效果最好,其穗粒数和穗粒重均高于对照,在多个性状因素共同作用下,此时人工授粉产量高于自然授粉.‘永优618’在吐丝后3 天(D3)授粉效果最好.有研究发现,自然授粉条件下,夏玉米中下部与顶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[19].顶部籽粒早期子房发育本就落后与中下部,加上受粉受精的不同步,使得顶部籽粒易表现为败育.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[20-21].
开放授粉条件下,浚单系列玉米很少有秃尖现象,表现为有限结实[22-23],如‘浚单20’、‘浚单29’,并且有研究表明‘浚单29’在苗期就属于高度耐热型[24].‘浚单518’延续了浚单玉米结实性好的特性,在2 天时间内完成从底部抽丝开始到顶部花丝完全伸出苞叶.高温胁迫下,花丝过早枯萎,寿命缩短,严重影响授粉,造成结实率降低、秃顶增长、缺粒严重,对玉米产量造成严重影响,子粒减产幅度为11.31%~42.70%.吐丝快,花丝活力持续时间长,保证了‘浚单518’在今年夏玉米生长散粉期异常高温天气情况下具有良好的结实现象.‘永优618’在穗粒数和穗行数上表现不如‘浚单518’,但在穗长、穗粗、百粒重方面优于‘浚单518’,最终在穗粒重上超过‘浚单518’.结合两品种以上性状在今年夏玉米花期高温条件下的综合表现,‘浚单518’、‘永优618’属于耐高温品种,在当前及未来气候条件下将具有良好的生产实践价值.
黄淮海地区2016 夏玉米花期异常高温导致‘先玉335’类型结实性差,除了花丝活力时间缩短外,花粉发育不良可能影响更大.笔者建议在农民在种植‘先玉335’类型玉米时,可适当掺杂部分耐高温的玉米品种,防止高温年份下无花粉可授,就算在正常年份也能减少335类型玉米秃尖现象,利于增产.
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