种植日期对玉米生长和穗问题的影响
尽管2016年报告的总体产量较高,但从内布拉斯加州的道森县到桑德斯县,以及堪萨斯州、德克萨斯州狭长地带和科罗拉多州东部的一些地点,都有玉米穗形成问题的报告(Elmore等人,2016年和McMechan等人,2017年)。玉米植株的不均匀或延迟出现可能是一个因素。栽植日期、土壤湿度、土壤温度和播种深度的差异可能会导致出苗延迟或不均匀。昆虫取食、疾病压力、土壤结皮和除草剂伤害等次要因素也会导致羽化延迟。
已有大量文献描述了影响玉米穗发育的因素,如V3-V4期除草剂(Cox et al., 2006)、种植密度(Sangoi, L., 2001)、环境条件、虫害以及许多其他生物和非生物因素。这些因素往往导致玉米穗畸形,并可能导致产量显著下降。2016年生长季节持续观察到三种穗形成症状:
- 杠铃或哑铃状的耳朵,
- 短壳与正常穗长,和
- 每个节点有多个耳朵。
本项目的目的是研究延迟种植日期是否影响玉米的植株生长(叶高、茎粗和节间长度)和穗形成问题。
方法
地点:该项目于2018年生长季在黏土中心附近的中南农业实验室的大田条件下进行。在一块以前种过大豆的土地上进行了试验。研究区根据需要采用线性灌溉系统灌溉,种植前施用基肥。
治疗方法。从播期开始,每隔5周(4月23日- 5月30日)播种一个感病(过去曾观察到过穗部问题)和一个不感病(对照)杂交品种,每隔12天播种一次。所有地块每英亩播种34000粒种子(每公顷83980粒种子)。
实验设计。试验采用4个重复的裂区设计。主地块为种植日期,副地块为杂交地块。试验田有四行,每行间隔30英寸。地块长10英尺,宽30英尺。
工厂测量。开始于玉米生长阶段V12 - 12th叶片(Abendroth et al., 2011)、地面水平的茎直径(使用数字口径)、最后发育的领叶高度(每1英寸用9英尺尺标记),以及植株发育阶段的记录,直到r1 -吐丝期每周。在R2阶段(节间伸长正常停止),节间长度信息用9英尺尺从底部(地面)到节间19每0.4英寸标记一次。
耳朵问题评估。发生在早期生殖阶段(r2 -水泡)在10个以前标记的植物。
统计分析。收集最后发育叶片的领高、茎直径和节间长度的数据,并使用SAS STUDIO(在线服务)进行分析。
结果
晚栽和杂交对茎粗的影响
迟播和杂交对茎粗的影响表现在图1.种植日期和杂交影响茎粗。第2和第4个种植日的平均直径最小。种植日期1和3、种植日期1和4之间没有差异。在杂交种方面,检核杂交种和敏感杂交种的直径存在差异,检核杂交种的直径较大。
迟植对末叶发育高度的影响
杂种效应和播期效应对最后发育叶的领高有影响。图2显示了种植日期和杂交种对叶高的影响。对check杂交种来说,前三个种植日高度相似,但最后一个种植日高度有所下降。感病杂交种的播期效应与对照杂交种相似,最后一个播期显著低于前三个播期。截至7月16日(图中数据收集时),前三个种植日期叶高相似,但种植时间最大相差24天。
平均节间长度的迟植效应
平均节间长与叶高相似,存在杂种效应和播期效应。图3结果表明,两个杂交种在最后两个种植日期的节间长度表现出相似的趋势。这些结果表明,由于晚出苗(最后两个种植日期)的节间较长,末梢颈叶(图2)与早出株(前两个播期)相比,晚播玉米的节数较少。因此,随着播期的推迟,节间扩展速度可能会更快。
延迟种植对穗形成问题的影响
在小区评估后,很少观察到穗部问题,没有确定种植日期之间的趋势。我们假设2018年研究地点的生长季不存在可能导致玉米穗形成问题的条件。然而,我们认为种植日期是一个相关因素,因为穗发育是在一系列关键阶段发生的,而引发穗问题的环境影响在不同阶段发生时必然会有不同的结果。考虑到驱动作物生长和发育的复杂基因型、环境和管理(G × E × M)相互作用,这样的结果是可以理解的。研究工作将在2019年和2020年继续进行。
结论
两个杂交种的茎粗均有降低,但种植日期对其影响不大。尽管种植时间相差24天,但到7月16日,前三个种植日期的叶高具有可比性。末播期叶高缩短;但两种杂种最高叶高相似。后2个播期的节间长度明显长于前2个播期。可以合理地假设,在最后两个种植日期的植物将更多的资源分配到地上,快速垂直生长。
两个杂交种的节间长度趋势相似。后期种植的玉米节间较长,但没有达到早期种植植株的高度。我们假设,由于生长时间较短,最后一个种植期的节数较少,但节间伸长率较快。对穗形成问题进行了评估,几乎没有观察到任何发病率,除了少数具有短壳的植株(全穗大小的85%至90%被适当覆盖)。这些问题主要与感病杂交种有关,在所有四个种植日期中都存在类似的问题。
承认
该项目由美国农业部NIFA农业和食品研究计划:教育和扫盲计划-本科生体验学习奖学金计划资助。内布拉斯加州大学Robert B. Daugherty全球粮食用水研究所(DWFI)为该项目提供了部分支持。
特别感谢UNL的每一个人,是你们让Farabaugh太太的夏天令人难忘。
关于作者
Kylee Farabaugh是2018年夏天内布拉斯加大学林肯分校(University of Nebraska-Lincoln)完成综合农业系统奖学金的9名本科生之一。她正在康奈尔大学攻读学士学位。
参考文献
Abendroth, l.j., Elmore, r.w., Boyer, m.j., Marlay, S.K. 2011。玉米生长发育.
考克斯,w.j., R.R. Hahn, P.J. Stachowski, 2006。草甘膦除草时间对玉米生长和产量构成的影响。农学学报98(2):349-353。
Elmore, R., Rees, J., McMechan, J., Jackson-Ziems, T.和Hoegemeyer, T. 2016。玉米穗形成问题可能与主要穗节的丧失有关。内布拉斯加大学。CropWatch。2016年8月19日。
McMechan, J., Elmore, R., Rees, J. 2017。农作物生产诊所程序.
Sangoi l . 2001。了解植物密度对玉米生长发育的影响:最大产量的重要问题.Ciência Rural 31(1): 159-168。
支持引用
Ciampitti i。2014。异常玉米耳朵.堪萨斯州立大学农业实验站和合作推广服务站。
南达科他州拉斯特2004年。玉米穗发育过程中籽粒产量与胁迫的关系.作物洞察Vol. 14, no. 21.Pioneer Hi-Bred,约翰斯顿,爱荷华州。
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