土壤中的氮素分布不均,在氮素富集的土壤区域内,植物根系大量的生长。然而,不同玉米基因型根系对局部施氮的响应与氮素吸收效率之间的关系尚不清楚。本研究以4个玉米品种为研究对象,探讨根系生长对局部施氮响应的基因型差异及对氮素吸收的影响。在水培采用分根培养体系局部供氮,在田间采用条施和穴施的局部施氮方法。结果表明,不同品种根系局部氮响应在水培和田间条件之间具有高度相关性(r>0.99)。在水培局部供氮条件下,强响应品种郑单958、先玉335和先锋32D22的侧根长增加了50-63%,根系生物量增加了36-53%,而弱响应品种蠡玉13的根系生长响应较小。田间条件下,3个强响应品种的根长在40-60 cm土层显著增加66-75%,而蠡玉13的根长变化幅度显著较低。此外,局部施氮肥促进强响应品种的花后氮吸收,增幅达16-88%,并且促进了郑单958的籽粒产量显著增加10-12%。相关分析发现,产量与40-60 cm土层根长呈显著正相关(r=0.39)。综上所述,可在苗期鉴定玉米品种对局部施氮的响应类型,生产中强响应型玉米品种与局部施用氮肥配套应用;同时可将“根系局部施氮响应能力”作为玉米氮高效遗传改良的目标性状。
随着东北地区土地规模化经营的不断发展,玉米机械化籽粒直收成为大势所趋。籽粒水分是影响机械化籽粒直收效果的重要因素,但影响籽粒脱水速率的因素尚不清楚。本研究于2017-2018年在两个种植密度下对5个玉米杂交种进行了为期两年的田间试验,探究玉米籽粒的脱水规律。结果表明,籽粒破碎率是影响机械化收获质量的主要因素,破碎率与收获时籽粒含水率呈极显著正相关(R2=0.6372,P<0.01)。为满足机械粒收破损率<5%的国家标准,收获时最佳籽粒含水率为22.3%。吐丝至生理成熟过程中,籽粒脱水过程主要取决于积温(生长度日,GDDs)(r=-0.9412,P<0.01),生理成熟期的平均籽粒含水率为29.4%。生理成熟期后,积温与籽粒水分之间仍存在极显著线性相关关系,但相关系数变小(r=-0.8267,P<0.01)。在这一阶段,籽粒脱水过程受玉米品种穗部性状影响较大。具有较小苞叶面积(r=0.6591,P<0.05)、较大果穗夹角(r=-0.7582,P<0.05)、较长果柄(r=-0.9356,P<0.01)和较细果穗(r=0.9369,P<0.01)的玉米品种有利于籽粒脱水。这些性状参数可为培育及选择适宜机械化籽粒直收的品种提供理论参考。