近日，中國(guó)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(kāi)展高產(chǎn)紀(jì)錄重演試驗(yàn)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(guó)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(zhǎng)，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(yíng)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(guó)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(kāi)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突破到25.0噸/公頃過(guò)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(yíng)養(yǎng)器官中營(yíng)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(guò)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。該研究結(jié)果對(duì)于未來(lái)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(shù)創(chuàng)新具有重要指導(dǎo)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(guó)家自然科學(xué)基金、“十三五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、中國(guó)農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程、所級(jí)揭榜掛帥項(xiàng)目、國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃（973計(jì)劃）等項(xiàng)目資助。

 

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