近日,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所作物栽培與生理創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),基于多年在新疆奇臺(tái)開展高產(chǎn)紀(jì)錄重演試驗(yàn),并結(jié)合近50年全球已發(fā)表相關(guān)文獻(xiàn)數(shù)據(jù),從全球尺度上闡述了實(shí)現(xiàn)玉米產(chǎn)量潛力突破的物質(zhì)生產(chǎn)與分配規(guī)律。9月16日,相關(guān)研究成果在線發(fā)表于《資源,節(jié)約和循環(huán)利用(Resources, Conservation and Recycling)》。
如何進(jìn)一步提升玉米產(chǎn)量,保障糧食安全,實(shí)現(xiàn)資源高效利用和環(huán)境友好,是當(dāng)前全球面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。高產(chǎn)紀(jì)錄反演試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),我國玉米高產(chǎn)的突破主要是由于選用了耐密型品種及密植高產(chǎn)精準(zhǔn)調(diào)控技術(shù),使花后相對(duì)生育期延長,葉片持綠性增強(qiáng),提高了群體物質(zhì)生產(chǎn)能力,尤其是花后生物量顯著提高,降低了營養(yǎng)器官中的物質(zhì)轉(zhuǎn)移,提高了收獲指數(shù),研究團(tuán)隊(duì)連續(xù)7次創(chuàng)造了全國玉米高產(chǎn)紀(jì)錄,最高產(chǎn)量紀(jì)錄25.0噸/公頃。
研究團(tuán)隊(duì)整合近50年全球119篇文獻(xiàn)數(shù)據(jù)及連續(xù)5年在新疆奇臺(tái)開展的高產(chǎn)紀(jì)錄重演試驗(yàn)數(shù)據(jù),分析了玉米單產(chǎn)從1.0噸/公頃突破到25.0噸/公頃過程中的物質(zhì)生產(chǎn)及分配特征。研究表明,隨著產(chǎn)量水平的提升,玉米花后生育期占全生育期的比例顯著增加(由低產(chǎn)40.1%至高產(chǎn)51.8%);高產(chǎn)田(13.5-24.6噸/公頃)平均最大葉面積指數(shù)達(dá)到6.74,成熟期保持在3.35。高產(chǎn)田花前、花后及總生物量顯著增加,當(dāng)產(chǎn)量≥17噸/公頃時(shí),花前生物量達(dá)到平臺(tái)(13.49噸/公頃);高產(chǎn)田花后生物量占比最高可達(dá)70%以上,且隨著產(chǎn)量的突破花前營養(yǎng)器官中營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)移率顯著下降。在一定產(chǎn)量范圍內(nèi),收獲指數(shù)隨產(chǎn)量增加顯著增加,產(chǎn)量≥10.1噸/公頃時(shí),收獲指數(shù)達(dá)到穩(wěn)定值0.52,通過選用緊湊型品種和密植高產(chǎn)水肥一體化精準(zhǔn)調(diào)控技術(shù)可進(jìn)一步提高至0.55。該研究對(duì)未來高產(chǎn)玉米品種選育和產(chǎn)量潛力突破,以及資源高效利用的栽培技術(shù)創(chuàng)新具有指導(dǎo)意義。
該研究得到國家自然科學(xué)基金、“十三五”國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、中國農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程等項(xiàng)目資助。
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