- 董春林;张利;李昊洋;宋莹璐;张鹏艳;张正;卜华虎;常建忠;
玉米作为我国重要的粮食作物,在保障我国粮食安全等方面发挥着重要作用。玉米成熟期籽粒含水率是玉米机械化粒收的重要衡量指标之一。培育成熟期低籽粒含水率的玉米品种是当前玉米育种的重要方向之一。籽粒含水率受复杂数量性状控制,单靠表型选择效率较低,全基因组选择技术能够对复杂数量性状进行快速筛选改良。在忻州和榆次2个地点对组配的250份玉米杂交种的籽粒含水率进行鉴定,结合基因型数据,利用9种GS模型开展全基因组选择分析。结果表明,玉米杂交种平均籽粒含水率为21.51%,变异系数为5.31%,广义遗传力为0.41,特殊和一般配合力方差比值σ~2_(SCA)/σ~2_(GCA)为0.20,表明玉米杂交种的籽粒含水率主要受加性效应控制。全基因组选择分析结果表明,9个GS模型的预测准确度平均为0.592,其中,rrBLUP、RKHS、BayesC、SVM等4个模型预测准确性较高,准确度均为0.600,LASSO模型的预测准确性最低,为0.572;当标记密度为2 000个、训练群体大小为70%时,预测准确性就能达到较高水平。在此基础上,利用rrBLUP模型对4 700份玉米杂交种GMC进行预测,发现Top 100杂交种的籽粒含水率平均为22.63%,Bottom 100杂交种的籽粒含水率平均为18.56%。选择籽粒含水率预测结果的Bottom 100杂交种进行育种,新玉米品种籽粒含水率相对于Top 100降低4.08%,相当于17.98%的增益。
2025年05期 v.53;No.465 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 1425K] [下载次数:38 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:6 ] - 蒋艳玲;石江;唐善勇;李申斐;胡方乾;谭先明;夏超;兰海;杨宸尧;杨峰;
为构建精准的玉米穗质量预测模型,并为玉米高产育种及精准田间管理提供一定的决策支持,以281个玉米重组自交系为材料,测定花期、株型、穗位叶和果穗4个类别共32个农艺性状,分别采用多元线性回归(MLR)、随机森林(RF)、支持向量机(SVM)和人工神经网络(ANN)构建穗质量预测模型,并在不同训练集比例下进行超参数调优以评估模型表现,通过集成策略生成集合均值模型,并对影响穗质量的关键影响因子进行解析。结果表明,各模型经超参数调优后表现各异,RF与SVM在训练集与测试集间保持较好的稳健性;ANN表现依赖样本规模,在50%~70%训练集比例下易过拟合,而在80%训练集时误差显著降低。MLR虽整体拟合度低于非线性模型,但仍展现出较好的预测能力。集合均值模型表现普遍优于或接近最优单一模型。在训练集比例为80%下,基于果穗性状(粒质量为主要贡献因子)构建的穗质量集合均值模型预测精度最高(R~2为0.95,均方根误差为7.6 g,相对均方根误差为5%)。基于株高、雄花主轴长、穗位高等株型性状构建的模型预测精度一般(R~2为0.34),但可用于生育早期的穗质量预测;仅基于开花期或穗位叶性状构建的模型预测能力有限(R~2≤0.11)。
2025年05期 v.53;No.465 8-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 1707K] [下载次数:144 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:2 ] - 陈阔;吴健龙;韩浩然;郭正宇;宫帅;陈丽;王浩宇;高飞;张中东;
为阐明不同覆膜方式对玉米生产的综合效应,在山西省忻州(半湿润)、长治(湿润)及大同(干旱)3个典型生态区,系统评价膜侧播种(FFS)、膜上播种(FPM)与不覆膜(CK)3种栽培模式对玉米生长发育、生理性状、产量形成及经济效益的影响。结果表明,与CK相比,FFS和FPM处理改善了土壤水热条件,促进了玉米营养生长,缩短了总生育期,增加了玉米营养生长阶段的株高、茎粗和叶片SPAD值;其中,FFS处理在玉米生长后期还能有效维持中深层土壤含水率和叶片SPAD值。在产量方面,覆膜处理在3个区域均显著增加玉米产量,其中,FFS处理的增产效果最为突出,在忻州、长治和大同地区分别较CK增产19.2%、17.7%和26.8%;FPM处理在3个区域的增产为5.2%~24.5%。FFS处理在3个区域经济效益均最高,3个区域的净利润分别高达5 850.3、15 750.4、4 815.8元/hm~2;FPM处理的净利润则分别为2 580.2、12 210.3、4 140.3元/hm~2。综上,FFS处理在产量潜力、经济效益及环境适应性上的综合优势远超FPM处理,是干旱半干旱地区更具推广价值的玉米高效栽培模式。
2025年05期 v.53;No.465 21-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 1459K] [下载次数:47 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:1 ] - 王思宇;邢鲲;贺润平;刘骉;孙东宝;赵飞;
为了明确不同秸秆还田模式对旱地玉米大斑病、穗腐病和玉米螟的发生以及产量的影响,在固定玉米田开展长期定点试验,其中,主区设春还田和秋还田2个处理,副区设3个还田深度(15、30、45 cm)和2个还田量(半量、全量还田),系统评估还田时间、还田深度和还田量对旱地玉米大斑病、穗腐病和玉米螟发生以及产量的影响。结果表明,对于玉米大斑病病情指数而言,秋还田比春还田低12.24%;春还田模式下,半量还田比全量还田低13.32%;秋还田模式下,不同还田量间差异不显著。对于玉米穗腐病病情指数而言,与秋还田相比,春还田穗腐病病情指数降低;还田深度45 cm比还田深度15 cm显著降低30.43%;全量还田比半量还田降低4.29%。对于玉米螟危害率而言,春还田比秋还田降低21.64%;还田深度45 cm比还田深度15 cm显著降低51.82%,还田量对玉米螟危害的玉米被害株率无显著影响。在产量方面,秋还田+全量还田可以提高旱地玉米产量;还田深度为30 cm时的玉米产量较高。因此,依据不同地区玉米病虫害的发生规律差异,可以采用秋还田+半量还田的措施抑制大斑病等气传病害发生,采用春还田+还田深度(30~45 cm)的措施防控穗腐病与玉米螟等土传病害以及在土壤中越冬的害虫。
2025年05期 v.53;No.465 30-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 1379K] [下载次数:57 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:3 ] - 于建伟;崔福柱;石丽婷;段永红;
甘薯与糯玉米间作虽具提升土地利用率与产量的潜力,但其在山西中部的适应性与效益尚缺乏系统评估。为了探索甘薯糯玉米间作种植模式在山西中部地区的应用效果,以优质晋糯18号糯玉米与秦薯5号甘薯为试验材料,设置甘薯单作、糯玉米单作和甘薯糯玉米间作3种种植模式,系统比较不同模式下作物的生长特性、产量表现及经济效益。结果表明,在覆膜早播条件下,甘薯糯玉米间作模式有效抑制了糯玉米株高的过度生长,维持了生育后期的叶面积,提高了双穗率;同时,间作抑制了甘薯主蔓与总蔓长度的延伸,降低了徒长导致的产量损失风险。间作土地当量比(LER)为1.27,较单作模式表现出显著的产量优势。经济效益分析显示,间作总产值为11.39万元/hm~2,显著高于糯玉米单作;间作纯收入为10.59万元/hm~2,分别较甘薯单作与糯玉米单作提高1.20%和92.0%。产投比依次为甘薯糯玉米间作(14.3∶1.0)>甘薯单作(11.8∶1.0)>糯玉米单作(9.8∶1.0)。综上,覆膜条件下甘薯糯玉米间作模式在提升产量与经济效益方面效果良好,具备在山西中部地区推广应用的可行性。
2025年05期 v.53;No.465 39-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 1190K] [下载次数:30 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:2 ]