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玉米
玉蜀黍(学名:Zea mays L.)是禾本科、玉蜀黍属植物,俗称玉米。一年生高大草本。原产于中美洲和南美洲。全世界热带和温带地区广泛种植。 玉蜀黍的营养价值较高,是优良的粮食作物;也是食品、医疗卫生、轻工业、化工业等的不可或缺的原料之一。 2018年8月,财政部、农业农村部、银保监会印发通知,将玉蜀黍作物制种纳入中央财政农业保险保险费补贴目录。
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  • 赵峻, 聂志刚, 李广, 刘佳宇
    智慧农业(中英文). 2025, 7(6): 111-123. https://doi.org/10.12133/j.smartag.SA202505006

    [目的/意义] 玉米螟虫害检测对提高玉米的产量和质量至关重要,然而现有的检测方法存在一定的局限性,难以满足大规模应用的要求。针对该问题本研究实践了一种基于无人机低空近景图像和YOLO-ESN(You Only Look Once Enhanced Small object Network)模型检测玉米螟虫害的方法,以虫洞检测替代虫体检测,从而提高田间应用的适应性。 [方法] 本研究以YOLOv11(You Only Look Once version 11)模型为基础,在Backbone部分加入ELA(Enhanced Lightweight Attention)模块,增强模型特征提取能力,在Neck部分采用轻量级C3k2-SCConv(C3k2-Spatial and Channel Reconstruction Convolution)模块,在参数量减少的同时提升特征融合效率,在Head部分新增微小目标检测模块,直接利用浅层高分辨率特征提升模型性能,同时加入NWD+EIoU(Normalized Wasserstein Distance+ Efficient Intersection over Union)损失函数优化边界框回归精度。最后,结合决策树算法确定虫害严重程度并生成虫害分布热力图。 [结果和讨论] 在自建玉米螟虫害数据集上进行的实验表明,改进后的YOLO-ESN在mAP@50(mean Average Precision)和mAP@50∶95上分别达到88.6%和40.5%,较基准模型提升7.6和4.9个百分点,精准度与召回率分别达到80.2%和82.1%,较基准模型提升6.3和2.3个百分点,同时参数量减少11.52%。 [结论] 实验结果证明,本研究为玉米螟虫害大范围精准检测提供了一种高效解决方案,以期推动精准农业进一步发展。

  • 曹玉莹, 刘银川, 高新悦, 贾银江, 董守田
    智慧农业(中英文). 2025, 7(6): 96-110. https://doi.org/10.12133/j.smartag.SA202505021

    [目的/意义] 玉米雄穗的精准识别是制种生产的关键环节。针对现有目标检测模型在复杂大田场景下的研究存在数据维度受限、特征提取不足、计算负载较高、检测效率低下等问题,本研究提出一种基于改进YOLOv11n的大田玉米雄穗实时检测模型LightTassel-YOLO,旨在快速、准确地识别玉米雄穗,以实现去雄无人机的高效作业,减少人工干预的影响。 [方法] 利用无人机连续获取2023—2024年玉米抽雄期数据,构建了覆盖玉米抽雄不同阶段、多品种、多高度及多气象条件的大规模高质量玉米雄穗数据集。首先,将EfficientViT应用于主干网中,以增强在多尺度特征中感知信息的能力;其次,设计C2PSA-CPCA模块通过为特征图动态分配通道和空间维度的注意力权重,有效增强网络对目标特征提取能力的同时降低了计算复杂度;最后构建C3k2-SCConv模块,促进代表性特征学习的同时达成低成本空间特征重构,提高模型检测准确率。[结果与讨论] LightTassel-YOLO为玉米雄穗检测提供了一种可靠方法,最终模型的准确率为92.6%,召回率为89.1%,AP@0.5为94.7%,较基准模型YOLOv11n分别提升2.5、3.8、4.0个百分点,参数量仅为3.23 M,计算量为6.7 GFLOPs。此外,LightTassel-YOLO还与目前主流的目标检测算法Faster R-CNN,SSD和YOLO系列的多个版本进行对比,验证本研究提出方法在综合性能上均优于上述算法,在典型田间场景中,模型亦展现出优异适应性。 [结论] 本研究所提出的方法为玉米雄穗精准监测提供了有效的理论基础,对提升田间管理智能化水平具有重要意义。

  • 杨建霞, 刘海霞, 刘永吉, 卜婷, 刘灵霞
    安徽农学通报. 2025, 31(24): 10-13. https://doi.org/10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.24.003

    本文结合庆阳市冬小麦夏收后复种玉米模式实践经验,系统总结其丰产栽培技术要点,并分析其经济效益。品种方面,宜选择抗逆性强、有效积温2 100 ℃以内的中早熟品种,如科沃028、KWS7340、KWS6333等。生产管理方面,强调及时整地抢播,最迟于6月30日前完成播种,采用“免耕+施肥+播种”一体化机械播种;优化种植密度,机械播种以2~3粒/穴为宜;科学施肥,一次性施纯氮20 kg/667 m2、纯磷12 kg/667 m2;无人机喷施30%苯唑草酮6 g/667 m2 + 25%硝磺特丁津180 g/667 m2等药剂防除杂草;综合运用农业(选择抗病虫品种并科学轮作)、生物(引入天敌等)和化学(7%溴氰虫酰胺悬浮剂、75%肟菌酯·戊唑醇水分散粒剂等)防治手段,防治草地贪夜蛾、玉米大斑病等病虫害;构建“气象预警—田间监测—应急处置”三级防控体系,降低气象灾害风险,10月20—30日适时收获。经济效益分析显示,种植适配品种科沃028可实现净利润320元/667 m2。目前该模式的抗灾减害能力有待进一步提升,农机适配、农艺集成、品种选育等技术体系也需持续完善。为此,需加强农业基础设施建设,推进高标准农田改造;构建技术服务网络,促进技术转化。本文为相关地区同类种植提供参考。

  • 黄菲菲, 杨继伟, 蒋尚明, 袁宏伟, 李孝良
    安徽农学通报. 2025, 31(24): 114-119. https://doi.org/10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.24.023

    为了解玉米干旱胁迫研究领域的研究热点和研究趋势,本文以Web of Science数据库1994—2023年的1 842篇文献为样本,利用CiteSpace软件对其进行发文量和关键词的可视化分析。结果表明,(1)1994—2023年该领域的发展趋势分为萌芽时期(1994—2007年)、缓慢发展时期(2008—2015年)和激增时期(2016—2023年)3个阶段,发文量呈指数级增长态势。(2)关键词聚类分析表明,该领域的关键词形成9个聚类集群,产生6个研究热点,涵盖生物表型(产量特征、生长发育方面)、生理响应(氧化应激、基因转录和水分利用效率)和缓解措施(抗旱性能)3个方面。(3)关键词突现分析表明,萌芽时期的研究主题为脱落酸调节机制、遗传性状及产量特征;缓慢发展时期的研究主题为气候变化条件下玉米干旱耐受性提升;激增时期的研究主题为水分利用、基因表达及水杨酸抗旱机制。综合表明,玉米应对干旱时的水分利用、基因表达及水杨酸抗旱机制仍可能是未来的研究前沿。本文为玉米的抗旱研究提供参考。

  • 樊鹏, 王国兵, 杨建波, 王磊, 杨喜会, 杨青伟
    中国农学通报. 2025, 41(36): 108-118. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2025-0735

    本研究旨在为提升耕地灌溉效率和优化管理提供科学参考。通过揭示河南省冬小麦与夏玉米在不同耕地地类(水田、水浇地、旱地)间的单产比例(PIRPDRIDR)空间分异规律,分析其与耕地等别及地形条件的耦合机制。基于河南省耕地等别数据库与乡镇级粮食单产数据(冬小麦2031个乡镇、夏玉米2000个乡镇),选取除淮南山地丘陵区外的8个分等因素指标区作为研究对象,采用面积加权法测算单产比例,运用趋势分析法拟合耕地等别与IDR的相关性,并结合地形分类阐释IDR的空间分异特征。结果表明:(1)指标区层面,冬小麦和夏玉米单产比差值的波动性均呈IDR>PIR>PDR的规律,其中冬小麦和夏玉米的IDR差值最大(分别为0.55、0.48),反映出水浇地与旱地的单产差异受区域条件影响最显著。(2)全省层面,因面积加权中和了区域异质性,导致单产比的区域差异缩小且规律弱化。(3)耕地等别与IDR呈显著正相关(耕地质量越好,IDR越大),且冬小麦IDR显著高于夏玉米,表明冬小麦对灌溉条件依赖性更强;冬小麦IDR对耕地质量的敏感性(斜率绝对值0.030)高于夏玉米(0.011)。(4)相同耕地等别下,地形崎岖度与IDR呈正相关(山地、丘陵区的IDR高于平原、盆地区)。研究表明,河南省冬小麦与夏玉米的耕地地类单产比具有显著的区域差异和尺度依赖性。建议实施差异化管理策略:优质耕地优先提升冬小麦的灌溉保障能力;劣质耕地需协同改良土壤和灌溉条件以提升粮食单产。

  • 王利莎, 赵晨琪, 张羽彤, 张莉, 刘红波, 田伟, 张利清, 陈杨
    农学学报. 2025, 15(12): 44-50. https://doi.org/10.11923/j.issn.2095-4050.cjas2025-0106

    针对土默川平原玉米生产体系磷肥利用效率低,存在面源污染的风险,本研究开展了黄腐酸(FA)配施磷肥的研究,通过测定玉米产量、植株各器官干物质累积量、磷素吸收量,计算玉米的磷肥利用效率,明确黄腐酸对玉米磷素吸收及产量的影响,确定该地区适宜的黄腐酸用量。结果表明,(1)适宜的磷肥配施黄腐酸(P1+FA3,96 kg/hm2 P2O5配施450 kg/hm2黄腐酸)可显著提高玉米的产量,增产7.49%~27.96%。(2)P1+FA3处理可以提高玉米地上部各器官的生物量,茎的生物量比其他处理增加了18.85%~35.26%,叶的生物量比其他处理增加了13.46%~23.64%,籽粒的生物量比其他处理增加了9.68%~27.41%。(3)P1+FA3处理可显著提高玉米的磷肥吸收利用率、磷肥农学效率和磷肥偏生产力。综上,对于土默川平原玉米生产体系,在适宜的磷肥施用下,配施450 kg/hm2的黄腐酸可实现玉米产量和磷肥利用效率的协同提升。

  • 李宗新, 陈源泉, 杨峰, 杨舒淇, 臧华栋, 钱欣, 刘开昌
    中国农业科学. 2025, 58(23): 4837-4840. https://doi.org/10.3864/j.issn.0578-1752.2025.23.003
  • 房健, 秦召纪, 于园园, 于宁宁, 赵斌, 刘鹏, 任佰朝, 张吉旺
    中国农业科学. 2025, 58(23): 4841-4857. https://doi.org/10.3864/j.issn.0578-1752.2025.23.004

    【目的】 为优化黄淮海区域玉米大豆间作种植模式,通过评估不同行比配置对作物农艺性状、群体冠层结构、产量构成要素、边际效应及综合经济效益的影响,筛选适宜的行比模式,以提升土地资源利用效率及经济效益。【方法】 设置4行大豆间作2行玉米(4﹕2)、6行大豆间作4行玉米(6﹕4)、4行大豆间作4行玉米(4﹕4)3种行比模式,并以大豆单作(SCK)和玉米单作(MCK)为对照,测定分析不同行比配置下作物干物质积累量、叶面积指数(LAI)、叶绿素相对含量(SPAD)、冠层透光率及产量构成要素。采用分内外行取样法评估边际效应及经济效益。【结果】 与单作相比,间作显著降低了玉米(灌浆期、乳熟期及成熟期)和大豆(盛花期、盛荚期、鼓粒期及完熟期)的单株干物质积累量。在行比模式中,4﹕4模式的玉米单株干物质积累量最高,而大豆则以6﹕4模式最高。行比配置显著影响了两作物各行间干物质积累量及产量。玉米产量排序为:4﹕4模式>4﹕2模式>6﹕4模式,较MCK分别降低15.22%、18.02%和12.62%;大豆产量排序为:6﹕4模式>4﹕4模式>4﹕2模式,较SCK分别降低55.99%、50.43%和56.00%。间作玉米表现出明显边际优势,边行产量显著高于内行。间作体系下,玉米和大豆的冠层透光率、LAI及SPAD值均低于单作。玉米的冠层透光率、LAI和SPAD值均表现为:4﹕4模式>4﹕2模式>6﹕4模式;大豆冠层透光率排序为4﹕4模式>6﹕4模式>4﹕2模式,其LAI和SPAD值排序同玉米。玉米LAI受行比影响显著,而其SPAD值及大豆的LAI、SPAD值行间差异均不显著。经济效益及间作优势评估中,4﹕4模式表现最优,其土地当量比(LER)、相对拥挤系数(K)及经济效益均为最高。间作玉米的LER值和K值均高于大豆,且玉米竞争比率(CRm)显著高于大豆(CRs)(CRm>1,CRs<1),表明玉米在种间竞争中占据优势。【结论】 相较于单作,间作模式虽降低了两作物单株干物质积累量、LAI及SPAD值,但显著提升了土地当量比及综合经济效益。本试验条件下,4﹕4模式群体冠层结构更优,玉米边际优势显著,在维持玉米产量水平的同时增收大豆,实现了总产量与经济效益的协同提升。

  • 宋旭辉, 赵雪盈, 赵斌, 任佰朝, 张吉旺, 刘鹏, 任昊
    中国农业科学. 2025, 58(23): 4858-4871. https://doi.org/10.3864/j.issn.0578-1752.2025.23.005

    【目的】 探究不同行比配置对玉米大豆带状复合种植下群体冠层光分布、各冠层光合特性及产量形成的影响,为玉米大豆带状复合种植系统作物高产高光效栽培提供理论依据。【方法】 于2023—2024年,在大田试验条件下,以SM(单作玉米)和SS(单作大豆)为对照,设置4个玉米大豆带状复合种植行比配置,分别为四行玉米、六行大豆(4M6S),四行玉米、四行大豆(4M4S),三行玉米、四行大豆(3M4S),两行玉米、四行大豆(2M4S),玉米种植密度均为67 500株/hm2,SS、4M6S、4M4S、3M4S、2M4S处理大豆种植密度分别为160 000、153 144、128 351、151 068、183 556株/hm2,分析不同行比配置对复合群体冠层内部光分布及光合性能和产量的影响。【结果】 4M4S处理下,玉米具有较高的叶面积指数(LAI)和中部透光率,4M4S叶面积指数分别较4M6S、3M4S、2M4S、SM处理高4.07%、4.41%、4.71%、5.46%,玉米R1期穗位叶透光率4M4S分别较SM、2M4S、4M6S、3M4S处理高9.76%、21.11%、46.83%、48.16%。同时4M4S处理增加了玉米下部叶片的净光合速率,分别比3M4S、4M6S提高10.45%、8.58%,整体辐射能值利用率表现为4M4S分别较4M6S、3M4S、2M4S处理高1.38%、6.69%、8.01%,因此,4M4S处理具有较强的光合能力。4M4S处理下玉米和大豆产量表现最高,4M6S、4M4S、3M4S、2M4S 2年平均玉米产量分别为8.88、9.22、8.44、8.86 t·hm-2,大豆产量分别为1.44、1.44、1.37、1.29 t·hm-2,各间作模式土地当量比均>1.27。行比配置显著影响玉米大豆的种间关系,玉米相对大豆攻击力3M4S、4M6S、2M4S处理分别是4M4S的3.91、4.41和11.32倍,相对拥挤系数2023年3M4S最小,4M4S次之,2024年4M4S分别低于3M4S、4M6S、2M4S处理3.19%、10.58%、21.82%,在保证玉米产量的同时增收大豆。【结论】 4M4S处理致使玉米光拦截增加,改善了玉米群体中下层透光率,内外行各层植株叶片能保持较强的光合能力,也维持了大豆植株的光合能力,系统辐射能值利用率提升,产量和土地当量比显著增加,种间竞争力、相对拥挤系数和净效应相对最小,是本试验条件下最适宜的行比配置。

  • 石德杨, 高春华, 李艳红, 赵海军, 夏德君
    中国农业科学. 2025, 58(23): 4872-4885. https://doi.org/10.3864/j.issn.0578-1752.2025.23.006

    【目的】 玉米大豆4﹕6间作模式作为黄淮海地区主推种植模式,存在间作玉米中间行行间郁闭、通风透光差、结实不良等问题。通过优化行距配置,探索改善间作玉米群体冠层结构、提高间作系统产量的有效途径,为玉米大豆带状复合种植技术在黄淮海地区的推广应用提供理论依据。【方法】 于2023—2024年,以有限生长型大豆品种菏豆22与紧凑密植型玉米品种立原296为供试材料,在玉米大豆4﹕6间作模式下,设置间作玉米等行距60 cm(ER)与宽窄行40 cm+70 cm+40 cm(WNR1)、40 cm+80 cm+40 cm(WNR2)、40 cm+90 cm+40 cm(WNR3)、40 cm+100 cm+40 cm(WNR4)5种行距配置处理,研究间作玉米行距配置对间作系统产量,间作玉米干物质积累、植株性状、冠层特性的影响。【结果】 玉米大豆4﹕6间作模式下,间作玉米宽窄行种植显著提升间作玉米产量,WNR3处理2年平均较ER增产6.68%,花后干物质积累量增加10.49%。产量提升主要源于中间行穗粒数(增加8.24%—9.95%)和千粒重(增加2.66%—3.04%)的提高;宽窄行种植缓解了中间行“避阴反应”,WNR3处理下中间行玉米株高与边行差异缩小2.3%,茎粗增加5.7%,叶片衰老延缓,抽雄后穗位叶SPAD值较ER处理提高1.95%—14.95%。随着中间行行距的增大,冠层透光率、单株叶面积呈上升趋势,WNR3处理中间行底层透光率提升29.11%,穗位层透光率提升25.44%,但在WNR3与WNR4处理间差异不显著。尽管WNR4处理的冠层通风透光条件得到进一步改善,但间作玉米群体的光能截获率显著降低,导致花后光合产物积累与籽粒产量降低。【结论】 玉米大豆4﹕6间作模式下,采用40 cm+90 cm+40 cm宽窄行配置可显著改善玉米冠层结构,增强光合性能,提高花后干物质积累与籽粒产量,是黄淮海地区优化间作系统产量的有效途径。

  • 张梦雨, 何在菊, 王星星, 任昊, 任佰朝, 刘鹏, 张吉旺, 赵斌
    中国农业科学. 2025, 58(23): 4886-4904. https://doi.org/10.3864/j.issn.0578-1752.2025.23.007

    【目的】 探究在玉米大豆带状复合种植模式下,不同株高玉米品种搭配对群体冠层光分布及光资源利用的调控效应。【方法】 于2023—2024年,以不同株高的4个玉米品种为试验材料,包括矮秆品种MY73、登海605(DH605)和高秆品种京科968(JK968)、先玉1466(XY1466)及大豆齐黄34。设置不同间作模式:4行均为同一玉米品种为对照(S-MY、S-DH、S-JK、S-XY),4行密度均为6.75万株/hm2和高矮秆品种搭配(中间行为高秆品种JK968,边行为矮秆品种MY73:MY-JK-1、MY-JK-2;中间行为高秆品种XY1466,边行为矮秆品种DH605:DH-XY-1、DH-XY-2),同时设置2种种植密度:4行密度均为6.75万株/hm2(MY-JK-1、DH-XY-1)和中间行为6.75万株/hm2,边行为8.25万株/hm2(MY-JK-2、DH-XY-2)。玉米大豆行配置均为4﹕4,各处理大豆株距均相同。重点分析不同间作模式对群体冠层结构、光分布、玉米光合特性及作物产量的影响。【结果】 不同株高玉米品种搭配种植优化了冠层结构,显著改善玉米穗位层透光率,提高了玉米叶面积指数和光合特性,最终促进系统产量的增加。在吐丝期,MY-JK-1、MY-JK-2的穗位层透光率较S-MY、S-JK增加18.55%—88.22%,DH-XY-1、DH-XY-2较S-DH、S-XY的穗位层透光率增加39.26%—55.77%。4个品种(除MY-JK-2下的MY73)在高矮秆搭配模式下的净光合速率(Pn)均有所提高,其中DH605在DH-XY-2模式下的Pn较S-DH提高6.88%,XY1466在DH-XY-2模式下的Pn较S-XY提高10.31%。同时,穗位叶最大光化学效率(Fv/Fm)和潜在活性(Fv/Fo)均有所提升。MY-JK-2模式下的玉米产量较S-MY、S-JK、MY-JK-1模式2年平均分别提高19.44%、9.58%、1.66%;DH-XY-2较S-DH、S-XY、DH-XY-1模式2年平均分别提高30.20%、14.94%、9.21%。2年均为DH-XY-2模式下的玉米产量(12 536.58 kg·hm-2)和系统产量(14 001.29 kg·hm-2)最高。【结论】 与单一玉米品种间作模式相比,不同株高玉米品种搭配种植能够优化群体冠层结构,改善群体冠层光分布,提高玉米穗位层透光率和大豆顶部光合有效辐射。同时,提高了玉米叶面积指数和光合特性,促进光合产物的积累,最终促进系统产量的增加。随着边行密度的增加,玉米产量得到进一步提升。本试验条件下,在黄淮海地区推荐使用矮秆DH605和高秆XY1466搭配种植,中间行密度为6.75万株/hm2且边行为8.25万株/hm2的模式。

  • 杨舒淇, 赵影星, 钱欣, 张学鹏, 孟维伟, 隋鹏, 李宗新, 陈源泉
    中国农业科学. 2025, 58(23): 4936-4951. https://doi.org/10.3864/j.issn.0578-1752.2025.23.010

    【目的】 针对“十四五”国家重点研发计划“黄淮玉米大豆复合种植丰产增效技术研发与集成示范”布局在山东、河南、安徽、江苏4省的7个技术示范区及其周边种植户,开展产能表现、经济效益和生态效益的系统评价,以期为区域玉米大豆复合种植模式优化提供科学评价依据。【方法】 构建涵盖产量、经济与生态三大维度的综合评价指标体系,基于7个示范区及其周边种植户的试验监测和实地调研,评估各示范区与区域周边种植户玉米大豆复合种植的综合效益差异。【结果】 产量方面,项目区各示范田玉米大豆复合种植模式总体均比周边种植户平均增产10%—19%;经济效益方面,示范区的单位土地产值平均比周边种植户高出5%—21%,但由于投入成本增加了7%—15%,导致单位土地净效益仅高出2%—18%;生态影响方面,示范区的碳足迹比周边种植户高出约9%—34%、氮足迹高出5%—45%,主要原因是化肥和柴油投入增加。基于周边种植户较示范区在产量、经济、生态3个维度的差异表现,7个示范区与周边种植户的综合差异指数等级(CVI)均处于中等差异水平(对应值为3级)。其中,各区域经济趋近指数等级(ECI)表现优异(等级3—4级),尤以土地产出率差异最小(鲁西北、皖北和苏北地区达最优等级5)。这表明,尽管周边种植户产量与土地产值较低,但示范区的高投入降低了其单位产出收益效率,客观上缩小了与周边种植户的净收益差距,支撑了较高的ECI值。限制各区域综合指数提升的主要原因在于产量较低,产量趋近指数(YCI)均集中在较差的1—2级水平。【结论】 项目技术创新与应用对促进黄淮地区玉米大豆复合种植的产量和经济效益具有良好的效果,但也存在成本上升与生态压力增大的问题。如何节本增效是下一步技术创新需要加强的重点攻关方向。

  • 吴文琪, 焦阳, 惠家祯, 王绪锋, 郭博森, 沈玉芳
    中国农业科学. 2025, 58(23): 4966-4978. https://doi.org/10.3864/j.issn.0578-1752.2025.23.012

    【目的】 探究不同有机物料配施化肥对中低产田作物产量和农田土壤肥力的影响,为选择最佳的有机培肥措施提供科学依据。【方法】 以黄土高原中低产田为研究对象,于2022和2023年,连续两年进行玉米田间试验。设置秸秆还田配施化肥(SF)、生物炭配施化肥(B)、有机肥配施化肥(M)和生物有机肥配施化肥(EM)4个处理,以单施化肥(F)为对照,通过测定不同处理的玉米产量和土壤物理、化学和生物指标,采用相关性分析和主成分分析等方法建立评价指标最小数据集,并利用模糊数学法对土壤肥力进行评价。【结果】 与F处理相比,SF和B处理土壤水稳性大团聚体(R>0.25)百分比显著提高了19.8%和17.8%,<0.053 mm团聚体百分比显著降低了17.2%和14.0%,土壤水分显著提高了7.6%和13.0%。M和EM处理同样提高了土壤水稳性大团聚体和表层土壤水分,但差异不显著。有机物料配施化肥提高了土壤团聚体的几何平均直径和平均重量直径,其中SF处理显著高于F处理,但与B、M处理差异不显著。与F处理相比,不同有机物料处理土壤有机质和土壤有效磷含量分别显著提高了16.1%—28.5%和23.1%—195.4%;SF处理的可溶性有机碳和M处理的可溶性有机氮含量增加最显著。EM处理的土壤微生物量碳、微生物量磷含量和M处理的微生物量氮含量最高,分别较F处理显著增加了36.9%、216.4%和63.3%。与F处理相比,SF、M、EM处理的土壤β-葡萄糖苷酶、N-乙酰葡萄糖苷酶和亮氨酸氨基肽酶活性分别显著提高了13.3%—57.0%、21.4%—22.0%和24.3%—35.1%,B处理的β-葡萄糖苷酶活性显著增加,但N-乙酰葡萄糖苷酶和亮氨酸氨基肽酶活性增加不显著;土壤总体酶活性(TEI)表现为EM>M>SF>B>F处理,其中EM处理显著高于SF、B和F处理。化肥配施有机物料通过改善土壤团聚体结构、提升土壤有机质及养分含量、增强土壤酶活性,从而提高了土壤肥力指数(IFI),提升幅度在0.6%—36.9%,其中EM、M和B处理增加显著。试验两年化肥配施有机肥和生物有机肥玉米产量较单施化肥显著提高了13.4%—18.5%,且显著高于秸秆配施化肥处理。【结论】 有机物料配施化肥能够改善土壤结构、提高土壤肥力,从而增加玉米产量,其中有机肥和生物有机肥配施化肥的效果最好。

  • Xin Zhao, Hai Liang, Danna Chang, Jiudong Zhang, Xingguo Bao, Heng Cui, Weidong Cao
    Journal of Integrative Agriculture. 2026, 25(1): 0. https://doi.org/10.1016/j.jia.2025.02.051

    绿肥对于改善土壤质量和养分吸收至关重要。随着磷资源的逐渐枯竭,人们越来越关注绿肥在种植系统如玉米-绿肥间作中的作用,以寻找提高土壤磷利用率的可能途径。本研究基于一项始于 2009 年的玉米-绿肥间作的田间定位试验,旨在探究间作绿肥提高玉米产量和磷吸收的效果及机制。试验采用了玉米与三种绿肥(毛叶苕子,针叶豌豆,甜豌豆间作(HVT, NPT, SPT)单独种植玉米(CK),共计4个处理。2020-2023 年间,间作处理在 2020 年和 2021 年提高了玉米产量,尤其是 HVT 理,与 CK 相比,分别增产 13.7%1.96 / 公顷)和 13.0%2.13 / 公顷)。2020 年、2021 年和 2023 年,间作处理下玉米籽粒的磷积累量显著高于 CK,四年间平均增幅为 10.6%NPT 5.2%SPT 10.8%HVT 15.9%)。间作促进了玉米根长密度的增加和有机酸释放速率的提高。与其他处理相比,HVT 对土壤性质的改变更为明显,表层土壤(0 - 15 cm)中的酸性磷酸酶和碱性磷酸酶活性分别提高了 29.8% 38.5%,同时土壤 pH 值比 CK处理pH = 8.44)降低了 0.37 个单位。间作处理促进了非活性磷向中度活性磷的转化,并刺激了表层土壤中细菌的生长。与 CK处理相比,以积累多聚磷酸盐而闻名的芽单胞菌门(Gemmatimonadota)和作为生物活性化合物重要来源的放线菌门(Actinobacteriota)的相对丰度在间作处理中显著增加,尤其是在 HVT SPT 处理中。偏最小二乘路径模型(PLS - PM)分析表明,间作通过调节玉米根系形态和生理,促进了土壤磷的活化及有益细菌的富集。我们的研究结果表明,玉米-绿肥间作优化了根系性状、土壤性质和细菌组成,有助于提高玉米的产量和磷吸收,为作物可持续生产提供了一种有效策略。

  • Qinghao Wang, Juan Hu, Weizhen Yu, Limin Gu, Peng Liu, Bin Zhao, Wenchao Zhen, Jiwang Zhang, Baizhao Ren
    Journal of Integrative Agriculture. 2026, 25(1): 92-104. https://doi.org/10.1016/j.jia.2024.03.046
    持续阴雨是夏玉米生产中的一个重要限制因素,对其直接影响是淹水和遮荫的双重压力。然而,关于淹水和遮荫引起玉米产量损失的独立和联合效应的机理研究很少,特别是在不同生育阶段。选用登海605(DH605)在三叶期(V3)、六叶期(V6)和抽雄期(VT)进行遮荫、淹水及其复合胁迫处理。结果表明,遮荫、淹水及其复合胁迫显著限制了叶面积的扩展,降低了叶片净光合速率(Pn)和净同化速率(NAR) ,从而降低了作物生长速率(CGR)和生物量积累。同时,与对照相比,胁迫处理抑制了木质素合成过程,导致茎秆机械强度降低,维管系统发育不良,显著降低同化物对穗部的再运转效率,最终影响籽粒产量。淹水和复合胁迫对产量的影响在V3时期最显著,其次是 V6时期和 VT 时期。遮荫胁迫最显著的影响发生在 VT 时期,其次是 V6和 V3时期。此外,复合胁迫加剧了单一胁迫引起的损失。预测气候变化将增加非生物胁迫组合的频率,这些结果为今后夏玉米在持续降雨条件下的育种研究提供了一定的指导。
  • Ziwen Shi, Sheng Zhang, Qing He, Xiaoyuan Wang, Bo Yang, Tao Yu, Hongyang Yi, Tingzhao Rong, Moju Cao
    Journal of Integrative Agriculture. 2026, 25(1): 42-55. https://doi.org/10.1016/j.jia.2024.05.010
    碳水化合物从源到库组织的分配对于植物的生长和发育至关重要。然而,在玉米中,胼胝质合成酶基因调节碳水化合物分配的分子机制鲜有报道。本研究发现玉米胼胝质合成酶12(ZmCals12)的突变引起碳水化合物在光合叶片中过度积累,但在库组织中的积累显著减少,从而引起植株矮化和雄性不育。研究结果表明基因ZmCals12主要在维管运输系统中表达,参与调控胼胝质在维管束胞间连丝和韧皮部细胞周围的沉积。ZmCals12功能的缺失会引起光合细胞胞间连丝渗透性和叶脉运输能力降低,共质体运输减弱。此外,基因ZmCals12的突变会引起叶片维管细胞的发育受阻。这些异常共同阻碍了糖从源叶到库组织的运输,最终导致突变表型的产生。我们还发现Zmcals12突变体中受损的糖运输会抑制生长素的生物合成和信号传导,进而阻碍节间的伸长。该研究为更好的认识ZmCals12通过介导胼胝质沉积和共质体运输来调控玉米的生长和发育过程提供了新见解。
  • 雷玉明, 郑天翔, 李会文, 王廷三, 王爱霞, 管渊
    中国农学通报. 2025, 41(33): 32-38. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2024-0785

    本研究旨在选育适宜甘肃丝路寒旱区生产性能高、品质优异的青贮玉米杂交种,以满足因青贮饲料短缺而产生的对青贮玉米品种的需求。以G2281为母本、17RT为父本组配作为试验材料,设置5个试验点进行田间性状观测、考种与测产、鉴定与测试等工作。结果显示:在两年多点区域试验中,平均干物质产量达到35162.3 kg/hm2,相较于对照品种增产4.3%,平均增产点超过70%;在一年多点生产试验中,平均干物质产量36048.0 kg/hm2,较对照增产8.7%,增产点达到100%。全株品质分析表明,中性洗涤纤维(NDF)含量39.3%,酸性洗涤纤维(ADF)含量20.2%,粗蛋白(CP)含量7.6%,淀粉(ST)含量30.4%。该品种对腐霉茎基腐病、丝黑穗病具有抗性,抗倒伏倒折能力强,持绿性良好,综合性状表现优良。基于上述研究,成功选育出适应性强的青贮玉米新品种‘金辉658’, 该品种适宜在甘肃丝路寒旱春玉米区推广种植,对青贮玉米产业提质增效具有推动作用。

  • 班彩鑫, 萨如拉, 邰继承, 赵廷超, 李安宁, 武程程, 阿润图雅
    中国农学通报. 2025, 41(33): 74-80. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2025-0392

    研究旨在明确厨余堆肥与玉米-花生间作体系质量土壤与作物生产力的提升效应,本研究设置CK(无堆肥)、EM菌剂堆肥(EM)、选育菌系堆肥(XS)3个处理,通过盆栽试验测定土壤酶活性(蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶)及作物生理指标(光合速率、叶绿素含量、抗氧化酶活性)。结果表明:与CK相比,EM处理显著提高土壤蔗糖酶(+35.2%)、脲酶(+28.7%)和碱性磷酸酶(+42.1%)活性(P<0.05),同时提高玉米光合速率(+23.5%)和花生根瘤数(+40.0%);XS处理效果次之。EM菌剂厨余堆肥可通过激活土壤酶活性、改善作物生理特性,协同提升盐碱地间作体系生产力,为盐碱地改良与有机废弃物资源化提供技术支撑。

  • 李安宁, 王炎, 萨如拉, 邰继承, 姜珊, 赵廷超
    中国农学通报. 2025, 41(33): 81-87. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2025-0406

    为优化玉米大豆复合种植的氮磷配施方案,本研究设计了一项盆栽试验,设置4个氮水平(0、270、300、330 kg/hm2,分别标记为N0、N1、N2、N3)和4个磷水平(0、60、90、120 kg/hm2,分别标记为P0、P1、P2、P3),对玉米大豆混种进行盆栽试验。60 d后取样测定土壤养分、土壤酶活性、玉米大豆叶片和根系生理活性。结果表明:不同施氮水平下,P2和P3处理均能显著增加土壤碱解氮含量(7.81%~48.99%)和有效磷含量(增幅高达21.33倍),并能提高土壤酶活性;不同施磷水平下,N2、N3处理同样能显著增加土壤碱解氮含量(19.57%~48.99%)和有效磷含量(增幅高达9.81倍)。具体而言,N3P2处理能显著增加土壤蔗糖酶活性(增幅32.36%)和碱性磷酸酶活性(增幅29.89%),增强大豆根系过氧化物酶(POD)活性、降低根系丙二醛(MDA)含量、增加叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性。此外,N1P1和N2P1处理则能显著增加玉米根系POD活性、降低叶片和根系MDA含量、增加叶片和根系SOD活性。综上所述,高氮高磷配施能够协同增加土壤碱解氮和有效磷含量;单独施用高氮或高磷则更倾向于增加土壤蔗糖酶和碱性磷酸酶活性;而低氮高磷配施则能同时有效增加土壤纤维素酶活性。N3P2处理在提升玉米大豆混种土壤质量、增强作物幼苗生理指标方面表现突出。

  • 李金涛, 佘奎军, 吴瑞, 杨国虎
    中国农学通报. 2025, 41(32): 9-16. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2025-0448
    玉米是中国种植面积最大的农作物,在保障粮食安全中具有关键作用,矮化育种是通过优化株型、提升种植密度以突破玉米单产瓶颈的核心途径。本文系统综述玉米矮秆基因的研究进展,重点梳理玉米株高性状的生物学意义、矮秆遗传育种实践及植物激素对株高的调控机制,并提出未来研究方向。结果表明:1)玉米株高由节间数与节间长度共同调控,矮秆植株可通过缩短节间长度降低倒伏风险、优化冠层结构,提升光能利用效率与密植适应性,但需协调矮化与产量性状的关系;2)玉米矮秆遗传分为单基因与多基因两大体系,单基因体系中br2基因分子机制最明确(抑制茎秆细胞伸长,使茎秆长度较野生型减少40%~50%,穗位以下节间效应更显著),是当前应用最广的主效基因,多基因体系通过微效基因叠加可规避“一因多效”缺陷,已培育出“矮单268”等兼顾矮化与高产的品种;3)赤霉素(GA)、油菜素内酯(BR)、生长素(IAA)是调控株高的核心激素:GA合成相关基因(d1an1)或信号基因(d8d9)变异会导致矮化,BR合成基因(brd1na2)或信号基因(ZmBRI1a)功能缺失会引发植株矮小,IAA极性运输基因(br2)功能异常会导致下部茎节矮化。当前玉米矮秆育种存在可应用基因单一(已发现60多个矮秆基因,克隆40个左右)、遗传连锁累赘制约性状协同、新型矮秆基因(如K718dd8227定位基因)功能验证不足等问题。未来需通过挖掘适宜密植的中等矮秆基因、利用全基因组选择技术聚合多基因、融合表型组学与人工智能筛选理想株型,培育“矮秆抗倒、密植高产、广适易机收”的玉米品种,为玉米产业可持续发展提供支撑。
  • 贾媛媛, 王盈, 夏军波, 田鑫, 李海波, 宫子辉, 李璐
    中国农学通报. 2025, 41(32): 95-101. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2025-0298

    本研究旨在探究播期调整对呼和浩特市玉米产量及气象条件适应性的影响,于2024年以‘禾田糯1号’玉米为材料,设置3个播期处理(4月21日、5月9日、5月22日),通过田间试验结合气象观测,分析生育进程、产量构成与气象因子的耦合关系。试验采用随机区组设计,记录各播期处理下生育阶段数据和产量构成。结果表明,播期推迟会缩短全生育期,且≥10℃积温和日照时数与生育期呈正相关;5月9日播种处理产量最高,其穗粒数和百粒重表现最优。进一步分析发现,抽雄—乳熟期的积温和日照时数对产量形成起关键促进作用,而乳熟—成熟期的降水过多则会导致穗粒数和产量下降。研究结论指出,呼和浩特市玉米最佳播期为5月9日,此播期能合理配置光温水等气候资源,有效规避高温热害和连阴雨风险,提升穗部发育质量,从而实现高产,为当地玉米种植制度优化及产量与气候适应性提升提供了科学依据。

  • 张美英
    安徽农学通报. 2025, 31(21): 19-24. https://doi.org/10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.21.005

    为进一步筛选并丰富优良鲜食糯玉米品种类型,本研究以黑金699、瑞禾早糯、申科甜糯99等18个鲜食糯玉米品种为试验对象进行展示试验,比较分析其生育期、主要农艺性状、果穗性状、病虫害发生情况、品质和产量。结果表明,瑞禾白糯80在播种后7 d出苗;株高213.7 cm,无倒伏和倒折;穗长20.1 cm,秃尖0.3 cm,鲜百粒重35.8 g;品质总评分88.8分,产量为16 716.7 kg/hm2。申科甜糯99在播种后6 d出苗;株高207.5 cm,倒伏率0.4%,无倒折;穗长19.6 cm,秃尖0.9 cm,鲜百粒重37.2 g;品质总评分88.1分,产量为14 441.7 kg/hm2。华耐彩甜糯102在播种后6 d出苗;株高234.1 cm,倒伏率0.4%,无倒折;穗长21.7 cm,秃尖1.0 cm,鲜百粒重42.5 g;品质总评分87.8分,产量为16 039.6 kg/hm2。申白甜糯3号在播种后7 d出苗;株高196.3 cm,无倒伏、倒折;穗长19.3 cm,秃尖1.1 cm,鲜百粒重41.0 g;品质总评分88.2分,产量为13 981.3 kg/hm2。沪红糯1号在播种后6 d出苗;株高227.3 cm,无倒伏和倒折;穗长19.1 cm,无秃尖,鲜百粒重40.5 g;品质总评分90.4分,产量为14 731.3 kg/hm2。黑金699在播种后7 d出苗;株高188.1 cm,无倒伏,倒折率1.7%;穗长18.0 cm,秃尖0.4 cm,鲜百粒重34.7 g,籽粒紫色;品质总评分88.5分,产量为12 708.3 kg/hm2。上述品种纹枯病、茎腐病和玉米螟发生等级均为1级。综合表明,瑞禾白糯80产量优势突出,品质表现优异;华耐彩甜糯102、申科甜糯99、申白甜糯3号3个品种产量和品质均表现较好,综合性状好;沪红糯1号产量较高,品质优异,商品性佳;黑金699虽产量优势不突出,但口感甜嫩香糯,品质好,籽粒紫色,商品外观性好。上述6个品种综合表现好,可在研究区推广种植。

  • 郑军
    安徽农学通报. 2025, 31(21): 7-10. https://doi.org/10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.21.002

    本文总结了阜科玉1号的选育过程、栽培特性及栽培技术要点。该品种是以自选系FS0744为母本、FS0770为父本进行杂交组配选育的玉米品种,2024年通过安徽省品种审定委员会审定(皖审玉2024T009)。该品种株型半紧凑,全生育期约100 d;区域试验中,其平均株高262.5 cm、千粒重310.0 g;对小斑病、茎腐病抗性稳定,综合抗性表现优良;品质分析显示,其籽粒容重在732~742 g/L,粗蛋白含量10.34%~10.59%;多年多点试验表明,该品种高产稳产,较对照郑单958增产7.62%~18.60%。该品种适宜在淮河以北夏播玉米产区种植,栽培技术要点包括以下环节:整地时施足基肥,施用颗粒杀虫剂防治地下害虫;在5月中旬至6月上旬夏播,种植密度63 000~67 500株/hm2;播前晒种并进行种子包衣或药剂拌种,以防治病虫害、培育壮苗;田间管理阶段应适时间苗、定苗,加强中耕除草与肥水管理,并在穗期结合追肥进行培土;花粒期补施肥水,防止早衰;成熟期适时晚收,待籽粒乳线消失、出现黑色层时机械收获,并及时晾晒至含水量14%以下安全储藏。本文为该品种在相似生态区推广应用提供参考。

  • Guanghao Li, Qijian Zhang, Weiping Lu, Dalei Lu
    Journal of Integrative Agriculture. 2025, 24(12): 0. https://doi.org/10.1016/j.jia.2024.04.010
    近年来,玉米生产中重氮肥而轻钾肥的不均衡施肥现象导致土壤肥力逐年下降。均衡施肥是减少肥料施用量而且能提高玉米产量和效率的一种有效栽培措施。本试验设置2个氮肥水平:N12(180 kg N ha−1)、N15(225 kg N ha−1),4个钾肥处理K0(不施钾)K5(75 kg K2O ha−1)K10(150 kg K2O ha−1)、K5+5(播种时基施75 kg K2O ha−1、拔节期追施75 kg K2O ha−1)研究氮钾肥配施对糯玉米干物质和养分积累与转运特性的影响。结果表明:相同氮肥水平下,籽粒产量随钾肥施用量增加而增加,与K0比较,籽粒产量平均增加1254.8 kg ha−1(2020)和727.3 kg ha1(2021)。氮肥和钾肥用量相同时,K5+5处理通过提高粒重提高籽粒产量。K5+5处理下,N12处理的干物质和养分积累量与N15无显著差异。与K10处理相比,K5+5不仅提高了平均干物质转运量,而且提高了氮、磷、钾的转运量。此外,K5+5处理下平均干物质、氮、磷和钾的转运率分别提高3.3%4.6%10.6%4.2%。追施钾肥处理提高了干物质、氮、磷和钾转运对籽粒的贡献率,促进了籽粒中营养物质的积累,进而提高了收获指数。从产量和肥料利用效率的角度考虑,我们建议南方春播糯玉米生产中优化钾肥施用方式(分别基施和追施75 kg K2O ha−1)、适当减少氮肥施用量(225 减少到180 kg N ha−1),以实现高产高效。
  • Xinglong Wang, Fan Liu, Nan Zhao, Xia Du, Pijiang Yin, Tongliang Li, Tianqiong Lan, Dongju Feng, Fanlei Kong, Jichao Yuan
    Journal of Integrative Agriculture. 2025, 24(12): 0. https://doi.org/10.1016/j.jia.2024.03.078
    优化播期(SDs是调整玉米生产以适应气候变化和提高产量的潜在策略。然而,目前关于倒伏、产量与气候因子变化相关的研究鲜见报道因此,本研究旨在探讨不同播期下玉米生长季重要气候变量的变化规律和分布,及其对产量和倒伏的影响,以及玉米生长期影响倒伏的关键气候因素。本研究通过为期5(2015年、2016年、20192020年、2021的大田试验,评估不同播期条件下气候因子对四川盆地产量和倒伏的影响。结果表明,延迟播期倒伏率对玉米产量变异系数(3.31~10.50%)有显著影响。倒伏率每增加1%,产量降低58.05 kg hm-1拖迟播期降低了苗期至丝期的太阳辐射(Sr),太阳辐射变化解释34.7%的倒伏率变异。历史气象资料分析表明,1990-2021太阳辐射年际变化幅度为-8.7763 MJ m-2 yr-1,其中5月下旬至7月上旬的降低幅度尤为明显。VPA分析表明出苗期到生理成熟期和苗期至丝期的气候变量对不同SDs下产量的贡献率分别为43.9%53.2%,对倒伏率的贡献率分别为56.045.4%RF分析表明,SDs的变化主要影响基部节间形态的建成从而增加倒伏率的发生解释了69.79%倒伏变异。本研究阐明获得高产和稳产的最佳播种日期为3月下旬至4月中旬,这归因于苗期至丝期较高的太阳辐射综上所述,研究结果不仅解气候变化对玉米茎秆倒伏的影响提供重要见解,还为调整播期缓解玉米倒伏提供栽培理论依据
  • Xiuling Wang, Li Niu, Huaipan Liu, Xucun Jia, Yulong Zhao, Qun Wang, Yali Zhao, Pengfei Dong, Moubiao Zhang, Hongping Li, Panpan An, Zhi Li, Xiaohuan Mu, Yongen Zhang, Chaohai Li
    Journal of Integrative Agriculture. 2025, 24(12): 0. https://doi.org/10.1016/j.jia.2024.03.041
    渍涝胁迫会影响植物的生发发育,进而降低作物产量。亚精胺(Spd)作为第二信使,在渍涝胁迫下对植物的生长有缓解作用。然而,外源施加Spd缓解渍涝胁迫的分子机制尚不清楚。本研究利用生理学分析和多组学联合分析以揭示施加Spd对渍涝胁迫的影响。施加Spd使参与捕光复合体(LHC)、光合作用和淀粉合成相关途径的基因上调表达,同时抑制了叶绿素降解,因此保持了较高的光合速率,从而增加了淹水胁迫下生物量的积累;海藻糖和Spd生物合成相关基因的上调表达引起海藻糖和内源性Spd的积累;抑制1-氨基环丙烷-1-羧酸氧化酶(ACO)基因的表达有助于减少乙烯排放。这些变化增加了玉米对渍涝的抗性。外源施加Spd后,生长素相关的基因发生上调表达,同时IAA含量增加,有利于玉米细胞伸长,能够使玉米在涝渍胁迫下保持相对正常的生产。在渍涝胁迫下施加外源Spd使大部分参与脂质合成相关的基因发生上调表达,引起脂质的积累,保护了细胞膜的完整性和稳定性。这些改变均有利于抵抗涝渍胁迫。本研究的发现扩宽了我们对外源施用Spd缓解渍涝损害机制的理解,并为培育耐涝玉米品种提供证据。
  • Jienan Han, Ran Li, Ze Zhang, Shiyuan Liu, Qianqian Liu, Zhennan Xu, Zhiqiang Zhou, Xin Lu, Xiaochuan Shangguan, Tingfang Zhou, Jianfeng Weng, Zhuanfang Hao, Degui Zhang, Hongjun Yong, Jingyu Xu, Mingshun Li, Xinhai Li
    Journal of Integrative Agriculture. 2025, 24(12): 0. https://doi.org/10.1016/j.jia.2024.03.013
    淀粉是籽粒的主要贮藏物质,对玉米Zea mays L.的产量和品质至关重要。为满足未来粮食生产需求,了解玉米籽粒淀粉含量(SC)自然变异的遗传基础对于玉米育种意义重大。通过全基因组关联分析GWAS),基于2年籽粒SC表型值分别发现84个和96显著关联位点,关联区间包含185个候选基因。其中,ZmMYB71编码MYB转录因子,与淀粉合成基因共表达频数表现最高。本研究表ZmMYB71是定位于细胞核的转录抑制因子,突变体籽粒SC增加幅度大于2.32%直链淀粉含量或百粒重基本不受影响相较于野生型,zmmyb71突变体Sh1Sh2GBSSI表达量分别提高了1.56倍、1.45倍和1.32倍,与RNA测序结果一致。进一步研究表明ZmMYB71可能通过GATATCTTAGGG基序直接抑制淀粉合成基因的启动子活性。此外,我们发现ZmMYB71优异Hap1在高淀粉BSSSPB类群占比超过55%,而在低淀粉PA群中仅为7.14%。比较不同育种阶段Hap1出现频率,在1980~1990年和2000年自交系中分别占28.57%和27.94,而2010年后显著增加至40.28%。本研究为玉米籽粒淀粉的自然变异提供了宝贵信息,同时我们认为ZmMYB71作为负调控因子有潜力应用于玉米籽粒SC遗传
  • 王娜娜, 何宗均, 董昱辰, 路垚, 路来风, 赵琳娜, 沈晓梅
    中国农学通报. 2025, 41(30): 8-17. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2025-0127

    土壤盐碱化作为制约农业生产的全球性生态难题,其生物修复技术备受关注。本研究聚焦耐盐促生微生物的开发与应用,从天津典型盐碱土中筛选出3株具有显著促生功能的耐盐菌株(WQ-08、WQ-26、BH-39),经16S rRNA基因序列分析分别鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、巨大普斯里斯特氏菌(Priestia megaterium)和短小芽孢杆菌(B. pumilus)。通过砂培模拟实验,探究其在100 mmol/L NaCl盐胁迫下对玉米幼苗(MC812)的缓解效应。结果显示,接种上述菌株可有效逆转盐胁迫导致玉米幼苗MC812的生长抑制,其中WQ-08处理组的株高、茎叶和根干重较其他处理分别提升33.32%、37.04%和36.84%;BH-39处理组根长、茎叶和根鲜重较其他处理分别增加27.33%、29.35%和30.55%。生理指标表明,各处理组玉米幼苗抗氧化酶活性显著降低,如玉米幼苗超氧化物歧化酶(SOD)活性下降9.77%、5.60%和7.71%,过氧化物酶(POD)活性下降了20.44%、22.24%和25.27%,过氧化氢酶(CAT)活性下降了34.46%、31.27%和23.28%(P<0.05)。研究表明,3株菌株兼具耐盐性与促生能力,可有效缓解玉米幼苗盐胁迫损伤,为盐碱地作物改良提供了潜在微生物资源。

  • 高铭阳, 沙野, 胡文朗, 黄怡, 张净然, 隋新华, 米国华
    中国农学通报. 2025, 41(29): 7-14. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2025-0291

    东北地区低洼地春季地温较低,容易导致玉米出苗质量差、生长缓慢,保护性耕作模式下该现象更为明显,研发促根壮苗技术是实现玉米增产的重要途径。植物促生细菌、微生物磷肥及微量元素具有促进根系生长和减轻低温胁迫的作用。本研究旨在探讨上述技术在促进低洼地玉米生长和产量中的作用。研究于2023和2024年在吉林省西部的梨树县刘家馆子镇常家店村进行,采用随机区组设计,设5个处理,分别是:(1)农民常规(对照);(2)根际施用微生物磷肥;(3)根际施用促生细菌菌剂A28;(4)根际施用促生细菌菌剂P24;(5)地上部喷洒腐植酸微量元素叶面肥。在玉米全生育期采集植株样品,测定根系和地上部生物量、叶面积指数、产量及其构成要素。结果表明:与对照相比,供试技术均显著改善玉米苗期生长,在苗期(第6叶展开期)增加叶面积指数25.9%~141.2%、增加根系生物量15.7%~82.4%、增加地上部生物量10.7%~84.6%,同时还显著延缓后期叶片及根系衰老,增加了玉米的百粒重以及穗粒数,最终显著提高玉米产量4.9%~18.7%。增产效果表现为:促生细菌菌剂>微生物磷肥>微量元素叶面肥,其中促生细菌菌剂A28的增产效果最佳且稳定,平均增产16.2%。研究表明,根际微生物调控技术可以有效减轻土壤低温对玉米苗期生长的胁迫,显著提高玉米产量,在东北低洼区域具有广泛的应用价值。

  • Yulong Wang, Aizhong Yu, Pengfei Wang, Yongpan Shang, Feng Wang, Hanqiang Lyu, Xiaoneng Pang, Yue Li, Yalong Liu, Bo Yin, Dongling Zhang, Jianzhe Huo, Keqiang Jiang, Qiang Chai
    Journal of Integrative Agriculture. 2025, 24(11): 0. https://doi.org/10.1016/j.jia.2025.03.010

    小麦-玉米轮作是西北绿洲灌区广泛采用的一种种植方式。这种种植方式虽然在一定程度上具有打破连作障碍的优势,但也存在蒸发量大、休耕期土壤退化突出等问题,严重制约了作物产量的提高。麦后复种绿肥还田能有效改善土壤理化性质,调节后茬作物光合特性,促进作物产量。然而,不同绿肥还田方式(GMRM)下作物增产的光合生理机制尚不清楚。因此,本研究通过探讨不同GMRM下土壤水热环境、玉米根系结构、光合特性、荧光特性与产量之间的关系,旨在为阐明GMRM提高玉米产量的光合生理机制提供理论依据。在中国甘肃石羊河流域的一个试验站进行了为期3年的野外试验。本研究设置五个处理:(1)传统翻耕,不复种绿肥CT(2)绿肥地表覆盖免耕NTG;(3)绿肥地上部移除免耕NT;(4)绿肥全量翻压TG;(5)绿肥地上部移除根茬翻压(T)。结果表明,CT相比,NTGTG显著提高了0~110 cm土层土壤含水量(SWC)、玉米苗期V3)至拔节期(V6土壤温度(ST)、冠层覆盖度(CC)、叶片绿度(SG)、根长(RL净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、PSII的实际光化学效率(ՓPSII)、玉米生物量和籽粒产量(GY)。另外,与CT相比,NTGTG显著降低了玉米大喇叭期(V12)至籽粒建成期R2)的ST和多余能量耗散(NPQ)。绿肥还田主要通过提高土壤水分来改善玉米根系结构和冠层盖度。玉米根系结构和冠层盖度的优化提高了玉米相对叶绿素含量SPAD),进而提高了PnPn的增加抑制NPQ的增加,从而促进ՓPSIIՓPSII的增加促进了玉米生物量的增加,最终实现了玉米GY的增加。

  • Hong Hu, Tiangu Liu, Xinyun Xie, Fuyan Li, Caiyun Liu, Jintao Jiang, Zhigang Li, Xiaolin Chen
    Journal of Integrative Agriculture. 2025, 24(11): 0. https://doi.org/10.1016/j.jia.2024.09.033

    GPI(糖基磷脂酰肌醇)锚定修饰在不同物种中发挥着粘附、分子吸收、信号转导和保护、细胞壁组分的合成和重组以及细胞壁蛋白的锚定等作用,且对真菌的生长发育和致病过程发挥着重要作用。目前关于 GPI 锚定修饰在真菌中虽然已有了初步研究,但其生物学功能和致病调控机制尚需深入揭示。本文对玉米小斑病菌 (Cochlibolus heterostrophus) GPI 锚定修饰的生物学功能和致病机制进行研究。首先,探究了GPI 锚生物合成通路关键蛋白 ChGPI7 在玉米小斑病菌生长发育和致病过程中的功能及其参与致病的调控机制。结果表明,GPI锚定蛋白在玉米小斑菌的菌丝、附着胞和侵染菌丝中广泛表达。玉米小班菌ChGPI7基因的缺失会导致玉米小斑菌生长速度和分生孢子产孢能力显著下降。同时玉米小班菌ChGPI7基因敲除体∆Chgpi7的附着胞形成和侵染过程明显受阻,导致其致病力显著下降。∆Chgpi7敲除体还表现出严重的细胞壁完整性缺陷。ChGPI7基因的缺失和HF pyridine处理都会导致玉米小斑菌的细胞壁蛋白丰度减弱和几丁质的暴露,说明GPI锚定蛋白可以保护几丁质不被宿主免疫识别。在玉米小斑菌中,共有124个蛋白质被预测为GPI锚定修饰蛋白,其中包括一种假定的细胞壁糖蛋白ChFEM1,并发现其功能受 GPI 锚定修饰调控。缺失ChFEM1也会导致玉米小斑菌的致病力显著下降、侵染结构和细胞壁完整性的缺陷。我们的研究进一步发现,在玉米小斑菌中,ChGPI7调控ChFEM1蛋白的细胞壁定位和蛋白丰度。综合以上结果可以表明,GPI锚定修饰调节了玉米小斑菌的细胞壁完整性,免疫逃避和ChFEM1蛋白的细胞壁定位。研究结果为深入研究玉米小斑病菌的致病机制提供了理论基础,同时为开发防治玉米小斑病菌的新型药剂提供了潜在的靶标。

  • Hong Ren, Zheng Liu, Xinbing Wang, Wenbin Zhou, Baoyuan Zhou, Ming Zhao, Congfeng Li
    Journal of Integrative Agriculture. 2025, 24(11): 0. https://doi.org/10.1016/j.jia.2024.05.031
    长期过量施用氮肥玉米的产量和氮肥利用率(NUE出现不在增加甚至降低的现象根系形态和生理特性在其中的作用尚不清楚。本研究的目的是从从根系形态和根系生理特征的角度解释过量施氮下不增产的机理。中国东北地区吉林省进行了连续10年的长期氮肥定位试验,2019年、2020年和2021三个氮肥水平(零氮、N0;推荐氮、N2;以及高水平N4种植两种当地广泛推广的玉米品种:“先玉335”XY335)和郑单958”ZD958)。分析了籽粒产量、氮含量、根系形态和其他生理特性,以进一步评价不同氮处理下氮吸收、氮利用、植株生长和根系生理之间的关系。与N0相比,随着氮投入的增加,根生物量、吐丝后氮吸收和籽粒产量显著提高,而推荐氮和高氮之间没有观察到显著差异。高氮施用增加了根长和根表面积,但降低了根活(通过TTC235-氯化三苯基四氮唑)法测定)、硝酸还原酶活性和根系活跃吸收面积,与基因型无关。根长和根冠比与氮吸收呈负相关(分别为-1.2%-24.6%),而根表面积、根活性、硝酸还原酶活性和根系活跃吸收面积与氮吸收呈正相关。品种与施氮量的互作效应显著响应NUEXY335通过较高的根表面积(23.6%)、根活性(12.5%)、硝酸还原酶活性(8.3%)和根系活跃吸收面积(6.9%)获得了最高的NUE11.6%)和氮回收效率(18.4%)。总体而言,推荐施氮量通过提高根表面积根系活力、硝酸还原酶活性和根系活跃吸收面积促进氮吸收、NUE和籽粒产量,而高施氮量通过降低根表面积、根系活力、硝酸还原酶活性和根系活跃吸收面积不增加甚至降低NUE。我们的试验研究成功地揭示了根表面积、根活性、硝酸还原酶活性和根系活跃吸收面积是高氮条件下NUE增加的限制因素。
  • 韩文文, 姜燕花, 张欣茹, 吴志华, 石凌鑫, 唐志艺, 崔彦宏, 杜雄, 高震
    中国农学通报. 2025, 41(27): 21-27. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2024-0648

    为筛选适应黄淮海地区光照不足环境的耐阴性玉米品种,进而提高该地区玉米产量,本研究选取黄淮海地区推广面积较大的12个玉米品种作为试验材料。对这些材料在抽雄期开始进行为期6 d的遮光处理,并测定花丝数目、干物质积累量和产量等指标。研究结果显示,遮光处理显著降低了玉米的花丝数目、花丝长度、干物质积累量及产量,且不同品种的降幅存在差异。其中,产量平均下降91.64%,减少11.79 t/hm⊃2;。进一步分析发现,穗粗、穗长、穗粒数、千粒重、花丝数目和花丝长度均与产量呈显著正相关,因此这些指标可作为筛选耐阴性玉米品种的有效依据。基于综合耐阴性状评价并通过聚类分析,最终筛选出‘京科968’、‘登海605’和‘浚单20’为耐阴品种。

  • 王毅, 薛蓉, 韩文霆, 邵国敏, 侯艳巧, 崔茜彤
    智慧农业(中英文). 2025, 7(4): 159-173. https://doi.org/10.12133/j.smartag.SA202412004

    【目的/意义】 玉米地上生物量(Above Ground Biomass, AGB)反映了玉米的生长状况,但其形成受多种动态因素的影响,导致AGB在空间和时间上的变化较为复杂。因此,本研究引入卷积神经网络(Convolutional Neural Network, CNN)、长短期记忆网络(Long Short-Term Memory, LSTM)和自注意力机制(Self-Attention, SA)结合的模型架构,用于估算田间尺度的玉米AGB。 【方法】 首先,利用该架构构建CNN-LSTM-SA优化模型。分析影响因子与玉米AGB之间的皮尔逊相关系数,并通过递归特征消除法确定模型的最佳输入特征。其次,使用局部可解释模型无关解释方法对单个样本进行解释。最后,通过消融实验,探讨引入CNN和SA对CNN-LSTM-SA模型的影响,并与随机森林(Random Forest, RF)和支持向量机(Support Vector Machine, SVM)模型进行对比。 【结果和讨论】 CNN-LSTM-SA模型的决定系数(R2)为0.92,均方根误差(Root Mean Square Error, RMSE)和平均绝对误差(Mean Absolute Error, MAE)为107.53和55.19 g/m2,优于单一类型的LSTM模型、CNN-LSTM模型和LSTM-SA模型。同时,在各项指标上比RF模型和SVM模型效果更好。 【结论】 该模型从时空角度出发,提升了玉米AGB估算的准确性,具有可解释性。该研究为作物AGB的动态建模提供了思路与方法,具有一定参考价值。

  • 刘春林, 杨永安, 李宏伟, 李志强
    安徽农学通报. 2025, 31(18): 18-20. https://doi.org/10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.18.004

    为探究延迟收获对夏玉米生长性状及产量的影响,本研究以京单58和蠡玉35为试验材料,分别设置正常收获(Ⅰ)和延迟25 d收获(Ⅱ)两个处理,测定夏玉米穗长等农艺性状,千粒重等产量构成因素和产量,以及干物质积累与分配量。结果表明,延迟收获对夏玉米的农艺性状无明显影响;延迟收获使夏玉米产量增加4.5%~5.1%,籽粒含水率降低5.2~7.7个百分点,出籽率增加0.7~1.3个百分点,千粒重提高2.9~9.1 g;干物质积累量增加14.9~15.7 g/株,其中籽粒的干物质积累量增加8.2~17.3 g/株。综上,夏玉米通过延迟收获可有效降低籽粒含水率,增加干物质向籽粒转运,提高千粒重,从而实现增产。

  • 王采霞, 廖鸿, 罗宁一, 李佳莲, 杨瑶君, 龙文聪
    安徽农学通报. 2025, 31(18): 53-57. https://doi.org/10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.18.014

    玉米秸秆作为主要的农副产品之一,其高效资源化利用是当前农业绿色可持续发展领域的研究重点。本文综述了四川地区玉米秸秆资源的现状,并分析其作为蚯蚓饵料的优势、困难及对策。研究区玉米品种可分为饲料玉米(郑单958等)、鲜食玉米(川糯玉918等)等,种植面积较大,其产生的玉米秸秆量较高;可转化为生物质炭基肥,或与有机肥配施,作为改善土壤肥力的肥料资源。其作为蚯蚓饵料的优势包括玉米秸秆中有机质含量丰富,为蚯蚓生长繁殖提供丰富的营养;秸秆覆盖在土壤表层能防止阳光直射,为蚯蚓提供适宜的生长环境;秸秆还田自然腐解可大幅降低劳动成本,同时能提高土壤肥力水平,改善土壤结构的同时又不造成污染。但实际应用过程中暂存在降解难度较大,有一定的农药残留风险,以及技术研究较少等问题。基于此,提出针对性对策包括选择肥力较高的土壤,种植易降解品种,通过生物降解技术等手段,提高玉米秸秆的降解程度和可利用成分含量;玉米种植过程中,采取病虫害综合防治措施,通过农业防治等绿色防控技术减少化学农药的施用量,降低风险因子;加大研究力度,培养掌握蚯蚓养殖技术和玉米秸秆利用知识的复合型人才。本文为玉米秸秆用作蚯蚓饵料的开发及蚯蚓产业的可持续发展提供参考。

  • Kun Han, Xinzhu Li, Liang Jia, Dazhao Yu, Wenhua Xu, Hongkun Chen, Tao Song, Peng Liu
    Journal of Integrative Agriculture. 2025, 24(10): 3789-3802. https://doi.org/10.1016/j.jia.2024.03.026
    为了促进农业的绿色可持续发展和高效生产,耕作方式和施肥需要进一步优化。本研究进行了3年的大田试验来评估耕作方式和施肥对华北平原小麦-玉米种植体系碳足迹(CF)和能量效率的影响。耕作方式为免耕(NT)、常规耕作(CT)、旋耕(RT)和深松旋耕(SRT);施肥方式为无机肥(IF)和有机无机混合肥(HF)。结果表明,最主要的能量投入和温室气体(GHG)排放来源于肥料和燃料。在同一施肥方式下,耕作方式对小麦和玉米的产量、利润、CF、能量利用效率(EUE)或能量生产力(EP)的影响趋势如下:SRT>RT>CT>NT。在同一耕作条件下,和IF处理相比,HF的能耗较高,温室气体排放和CF较低,而产量和效益较高。总之,不同强度的耕作方式比NT更好,RT和SRT比CT更好。施肥方式中HF的综合性能更好。SRT结合HF能显著降低CF并增加EUE,提高可持续性能。耕作方式和施肥的优化有利于缓解粮食安全压力、能源危机和生态安全威胁。
  • Yingyue Xu, Xuanchen Zhou, Bin Yan, Yang Yue, Min Zhang, Haibin Yuan, Shuai Liu
    Journal of Integrative Agriculture. 2025, 24(10): 3966-3977. https://doi.org/10.1016/j.jia.2024.12.027

    玉米是全球重要的粮食作物。玉米蚜虫是危害玉米的重要害虫,随着Bt转基因抗虫玉米的逐步推广种植,玉米蚜虫可能由原来的次要害虫上升为主要害虫。因此,需要发展玉米蚜虫高效绿色的防治方法。有研究表明水杨酸甲酯作为常见的虫害诱导挥发物能够防控多种蚜虫,但是对玉米蚜虫是否具有控制作用还未可知。本研究利用“Y”型嗅觉仪和培养皿扩散实验探究了水杨酸甲酯对蚜虫的驱避作用,结果表明水杨酸甲酯在0.1 ng μL-1 -1000ng μL-1 的浓度下可以显著驱避禾谷缢管蚜有翅型和无翅型。利用Y”型嗅觉仪分析了水杨酸甲酯对蚜虫捕食性天敌异色瓢虫的行为影响,结果发现100 ng μL-1和1000 ng μL-1水杨酸甲酯可以显著吸引异色瓢虫的成虫和幼虫。此外,将玉米植株暴露在具有水杨酸甲酯的环境中,可以降低玉米植株上蚜虫的种群数量。利用昆虫微养虫笼分析水杨酸甲酯对蚜虫生存适合度的影响,结果发现水杨酸甲酯处理后蚜虫的若虫发育历期延长,成虫寿命和生殖期缩短,产仔量显著降低。田间实验本研究利用海藻酸钠缓释球包裹水杨酸甲酯释放到玉米田探究其对蚜虫和捕食性天敌种群数量的影响,连续2年田间调查结果发现水杨酸甲酯缓释球可以显著降低禾谷缢管蚜、玉米蚜和棉蚜的种群数量,但是可以提高天敌异色瓢虫、龟纹瓢虫、大灰优食蚜蝇和中华草蛉的种群数量。以上结果证明了水杨酸甲酯具有防控玉米田蚜虫的潜力,为蚜虫的绿色防治提供了新的方法。

  • 邱凯莉, 孟傲雪, 杨启睿, 耿赛男, 王宜伦
    本研究旨在探讨新型控释尿素与腐植酸尿素配施对夏玉米产量及氮肥利用效率的影响,以期为该技术的大面积推广提供科学依据。通过设置不施氮(T1)、当地农民习惯施肥(T2,N 216 kg/hm2)、常规优化施肥(T3,N 210 kg/hm2)、控释尿素与腐植酸尿素1:1 (T4,N 210 kg/hm2)、控释尿素与腐植酸尿素1:1 (各减N 10%,T5,N 168 kg/hm2)、控释尿素(T6,N 210 kg/hm2)、控释尿素减氮20% (T7,N 168 kg/hm2)处理,研究了不同施肥处理对夏玉米产量、氮素吸收利用和土壤碱解氮的影响。结果表明:T3~T7夏玉米产量较T1提高13.89%~18.04%,其中T5增幅最大。与T1、T2相比,T3~T7均提高了夏玉米成熟期地上部氮素积累量及土壤碱解氮含量,且T5夏玉米地上部氮素积累量较T1、T2达到了差异显著水平(P<0.05)。此外,T5氮肥利用率高达60.22%,氮肥偏生产力为74.56 kg/kg。综上所述,优化施氮可以促进夏玉米产量提高,本试验条件下,控释尿素与腐植酸尿素1:1配施各减氮10%可在豫北夏玉米高产区推广应用。
  • 周忠文, 齐月, 刘英, 雷俊
    为探究陇东地区春玉米产量和品质对水热变化的响应,在甘肃庆阳西峰区开展了分期播种试验,分析不同播期下春玉米生长发育、产量以及品质的变化特征。结果显示:春玉米随着播期的推迟发育期长度均缩短,适时早播可以延长生育期,充分利用气候资源增加物质积累过程;不同播期各处理叶面积指数、干物质积累和产量构成要素变化较大,与水热资源的匹配度关系密切;干物重的增长速率有“慢-快-慢”的变化特征,七叶以前增长较慢,拔节—乳熟期增速加快,乳熟后增幅下降,抽雄—乳熟、乳熟—成熟的干物质量差异大;播种期变化对春玉米籽粒必需氨基酸、半必需氨基酸、非必需氨基酸及蛋白质、脂肪、粗纤维的影响不明显。研究发现,气象因子对玉米品质有直接的影响,根据气候年型,选择玉米适宜播期,使得灌浆期处于较为优越的光热条件下,避开霜冻、干旱等影响,玉米可以取得高产,春季3—4月上旬降水正常或偏多年份适宜早播,播种期最适宜期为4月20—25日,春季3—4月上旬降水偏少年份适宜迟播,播种期最适宜期为4月25日—5月5日。研究为气候变化背景下,西北黄土高原旱作玉米应对气候变化提供了参考。

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