近日，中國農業(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紀錄重演試驗結合近50年全球已發(fā)表相關文獻數(shù)據，從全球尺度上闡述了實現(xiàn)玉米產量潛力突破的物質生產與分配規(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)。高產紀錄反演試驗發(fā)現(xiàn)，我國玉米高產的突破主要是由于選用了耐密型品種及密植高產精準調控技術，使花后相對生育期延長，葉片持綠性增強，提高了群體物質生產能力，尤其是花后生物量顯著提高，降低了營養(yǎng)器官中的物質轉移，提高了收獲指數(shù)，研究團隊連續(xù)7次創(chuàng)造了全國玉米高產紀錄，最高產量紀錄25.0噸/公頃。
研究團隊整合近50年全球119篇文獻數(shù)據及連續(xù)5年在新疆奇臺開展的高產紀錄重演試驗數(shù)據，分析了玉米單產從1.0突破到25.0噸/公頃過程中的物質生產及分配特征。研究表明，隨著產量水平的提升，玉米花后生育期占全生育期的比例顯著增加（由低產40.1%至高產51.8%）；高產田（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。高產田花前、花后及總生物量顯著增加，當產量≥17噸/公頃時，花前生物量達到平臺（13.49噸/公頃）；高產田花后生物量占比最高可達70%以上，且隨著產量的突破花前營養(yǎng)器官中營養(yǎng)物質轉移率顯著下降。在一定產量范圍內，收獲指數(shù)隨產量增加顯著增加，產量≥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水肥一體化精準調控技術可進一步提高至0.55。該研究結果對于未來高產玉米品種選育以及產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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