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我国不同年代玉米品种及其亲本自交系产量和氮效率的变化趋势

石红良  
【摘要】:目前,玉米是世界和中国的第一大粮食作物。由于氮素是植物的必需营养元素,随着玉米播种面积的增加,氮肥的施用量也在迅速增加,但氮肥利用效率明显下降,造成资源浪费和环境污染。相关研究表明,玉米在氮利用效率上存在基因型差异,基于节约资源和保护环境两个方面的需要,培育低氮高效玉米品种成为历史的必然。本文在不同氮水平下回顾研究我国生产上大面积推广的玉米品种及其亲本自交系的产量和氮效率发展趋势以及杂交种相关性状的变化特点,为低氮高效玉米品种的选育提供参考。 试验材料选用35个玉米品种和相应的47个亲本自交系。玉米品种包括1950s的农家种4个,1960s的双交种4个,1970s-2000s的单交种27个。2年2点试验,采用2因素裂区设计,氮处理为主区,品种和自交系为副区,3次重复。氮处理分低氮处理(不施氮肥)和正常氮处理(240kg·ha-1)2个水平。副区内品种和自交系分别随机区组排列。玉米生长期内测定相关性状,生理成熟后脱粒测产。 这个试验得到的主要结论如下: 1.低氮处理使玉米产量、株高、穗位、雄穗长、穗位叶面积、最大绿叶数、穗长、穗宽、穗粒数和百粒重的值都显著减小,使雌雄开花间隔期(ASI)显著拉长,但对雄穗分枝数、出籽率和秃尖长没有产生显著影响。 2.在正常施氮水平和低氮环境胁迫下,1950s-2000s我国玉米的产量都依年代递近而增加。正常氮处理下的产量增益速率为117kg ha-1year-1,低氮处理下的产量增益速率是104kg ha-1year-1.两增益速率没有显著差异。 3.在正常施氮处理和低氮环境胁迫下,1960s-2000s自交系产量随年代递近而增加。正常氮处理下的产量增加速率为25.9kg-1ha-1;低氮处理下的产量增加速率为22.1kgha-1year-1。但两增益速率没有显著差异。 4.1970s-2000s我国玉米绝对杂种优势以平均34kg ha-1year-1的速率增加。低氮处理使绝对杂种优势显著增强。多年来相对杂种优势几乎没有变化。 5.1950s-1990s这40年间,我国玉米杂交种的氮肥农学效率依年代递增,递增速率为0.15kg·kg-1·year-1;而1990s-2000s这10年间,氮肥农学效率迅速下降,下降速率为0.43kg·kg-1·year-1. 6.1960s-1980s的20年间,我国玉米自交系氮肥农学效率平均增加速率为0.094kg·kg-1·year-1;而1980s-2000s的20年间,氮肥农学效率又逐渐下降,下降速率为0.02kg·kg-1·year-1。 7.1950s-2000s年,我国玉米的株高没有特定的变化趋势;穗位在降低,雄穗分枝数在减少,ASI值在缩短,穗位叶面积和最大绿叶数在增加。 8.1950s-2000s,我国玉米的穗长、穗宽、轴粗和百粒重依年代持续增加,而秃尖长和出籽率没有特定的变化趋势。


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