近日，中國農(nóng)業(yè)科學院作物科學研究所作物栽培與生理創(chuàng)新團隊，基于多年在新疆奇臺開展高產(chǎn)紀錄重演試驗結合近50年全球已發(fā)表相關文獻數(shù)據(jù)，從全球尺度上闡述了實現(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）》。

 

　　如何進一步提升玉米產(chǎn)量，保障糧食安全，實現(xiàn)資源高效利用和環(huán)境友好，是當前全球面臨的嚴峻挑戰(zhàn)。高產(chǎn)紀錄反演試驗發(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)精準調(diào)控技術，使花后相對生育期延長，葉片持綠性增強，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)，研究團隊連續(xù)7次創(chuàng)造了全國玉米高產(chǎn)紀錄，最高產(chǎn)量紀錄25.0噸/公頃。

 

　　研究團隊整合近50年全球119篇文獻數(shù)據(jù)及連續(xù)5年在新疆奇臺開展的高產(chǎn)紀錄重演試驗數(shù)據(jù)，分析了玉米單產(chǎn)從1.0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，當產(chǎn)量≥17噸/公頃時，花前生物量達到平臺（13.49噸/公頃）；高產(chǎn)田花后生物量占比最高可達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，收獲指數(shù)達到穩(wěn)定值0.52，通過選用緊湊型品種和密植高產(chǎn)水肥一體化精準調(diào)控技術可進一步提高至0.55。該研究結果對于未來高產(chǎn)玉米品種選育以及產(chǎn)量潛力突破及資源高效利用的栽培技術創(chuàng)新具有重要指導意義。

 

　　作科所劉廣周博士為文章第一作者，作科所李少昆研究員和侯鵬研究員為文章通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金、“十三五”國家重點研發(fā)計劃、中國農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程、所級揭榜掛帥項目、國家重點基礎研究發(fā)展計劃（973計劃）等項目資助。

 

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