覆膜方式对雨养饲用玉米生长、产量及水分利用效率的影响

为促进冀西北坝上高寒半干旱区旱地饲用玉米稳产、高产和提高水分利用效率,于2016—2017年在农业部张北农业资源与生态环境重点野外观测试验站,进行了露地平作(ck),双垄沟覆膜、微垄覆膜、土下覆膜处理对饲用玉米叶面积指数、干物质积累、土壤水分、产量和水分利用效率影响的试验研究。结果表明,在丰水年,双垄沟覆膜处理效果最好,与露地相比叶面积指数、干物质积累量、土壤蓄水量分别提高36.45%、70.24%、13.25%,产量和水分利用效率提高了67.24%和87.66%;在欠水年,土下覆膜处理效果最佳,较露地增产71.31%,水分利用效率提高81.69%。双垄沟覆膜是寒旱区提高饲用玉米产量和高效利用降水的有效技术,土下覆膜则更适用于土壤贮水丰富农田的高水效生产。     

青海东部旱地玉米覆膜对产量及水热效应的影响

为研究地膜覆盖对旱地春玉米土壤水热效应和玉米产量的影响,对青海省海东市民和县旱地春玉米全膜覆盖栽培与传统露地栽培进行比较研究,以期为当地旱地玉米覆膜栽培的可持续性提供理论依据。研究结果表明,春玉米采用覆膜技术能显著增加耕层土壤(0~20 cm)贮水量,相比于无膜处理提高了13.9%,使耕层土壤能够在生育期保持湿润状态。覆膜处理极显著提高了玉米水分利用效率,相比于无膜处理增加了9.53 kg/(mm·hm²),提高了48.1%。整个生育期,覆膜处理耕层平均土壤温度比无膜处理高4.9℃,覆膜措施的增温效果主要体现在玉米生育前期,随着生育时期的推移,覆膜处理对耕层土壤温度的增温效果逐渐减小。覆膜处理可显著改善玉米百粒重和穗粒重等经济性状,相比无膜处理增产达50.6%。地膜覆盖可以较好地改善浅层土壤水热状况,促进玉米增产。同时,覆膜栽培技术存在加剧玉米对深层土壤水分消耗的风险,随着种植年限的增加可能会对土壤水分的年际平衡产生不利的影响,故如何高效调控干旱地区覆膜栽培方式下土壤水分状况还需进一步研究。     

起垄覆膜移栽对玉米产量的影响

为探讨起垄覆膜移栽对玉米产量的影响,以新中玉801为试验材料,研究起垄覆膜移栽、起垄移栽、常规拉绳移栽、直播对玉米生长的影响。结果表明:起垄覆膜移栽单产达812.26 kg/667m~2,且产量高于其它栽培模式产量,其次起垄移栽产量为702.26kg/667m~2,产量相对较低的是直播处理,为611.03 kg/667m~2,其次常规移栽模式试验产量为665.7 kg/667m~2。说明起垄覆膜移栽有利于玉米生长,适宜在余庆县生产上大面积推广应用。     

施氮量和密度互作对全覆膜旱作甜菜光合特性和块根产量的影响

全覆膜具有增温、保墒和压草的作用,是干旱区农作物种植的有效措施。为探索旱作甜菜在全覆膜条件下的适宜施氮量和种植密度,采用二因素裂区试验设计,研究施氮量和密度不同组合处理对全覆膜旱作甜菜光合特性的影响,为旱作甜菜高产栽培提供依据和参考。研究结果表明,全覆膜条件下施氮水平和密度对旱作甜菜光合特性影响的互作效应显著;适宜的施氮量和密度配置有利于甜菜SPAD值、叶面积指数、净光合速率（P_n）、单株干物质积累量、根冠比以及块根产量的提高,SPAD值、叶面积指数、P_n、单株干物质积累量均与产量呈正相关。在甜菜块根糖分增长期,SPAD值和叶面积指数分别维持在53.8和4.5时,旱作甜菜产量最大;通过二项式回归分析建立密度和施氮量与产量的回归方程,得出全覆膜旱作甜菜高产适宜的种植密度为9.35万株/hm ²,施氮量为128.8kg/hm ²。     

5-氨基乙酰丙酸和乙烯利复配剂对东北春玉米光合特性及产量的影响

以中单909为材料,设置5-氨基乙酰丙酸（5-ALA）和乙烯利（ETH）不同浓度复配组合,于拔节期（V6）进行叶面喷施。研究5-ALA—ETH复配剂对缓解东北春玉米生育期内低温冷害、提高叶片光合作用、增加干物质积累、保障春玉米稳产增产的技术机理。结果表明,22.50g/hm ² 5-ALA配合450mL/hm ² ETH处理（A2E1）可显著提高玉米产量,比对照提高4.8%。该处理下玉米生育期内功能叶净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）、胞间CO₂浓度（C_i）和蒸腾速率（T_r）比对照平均分别提高2.7%、3.6%、2.2%和1.4%,且在灌浆期比对照分别提高3.2%、15.7%、8.2%和3.6%。此外,A2E1处理玉米收获期（R6）相对绿叶面积增加16.9%,全生育期内功能叶SPAD值和地上部分干物质积累量比对照平均分别增加2.9%和8.6%。因此,5-ALA—ETH（22.50g/hm ²—450mL/hm ²）复配剂能够有效改善东北春玉米灌浆期光合特性,提高该区域春玉米生育中后期抗耐低温冷害的能力,对保障该区域春玉米的高产稳产具有重要意义。     

不同玉米栽培因素组合生长发育动态及产量量化研究

为了明确不同栽培组合下玉米生产潜力,进一步缩小区域玉米产量差。试验于2013—2014年连续2年对晋中半干旱区旱地玉米关键栽培因素（品种、密度、氮肥、覆膜、补灌）及其组合进行大田空格加减试验,对不同组合玉米生长发育动态进行了分析及产量量化研究。结果表明：优化组合与常规组合相比,玉米生育进程提前了3~4天。优化组合与常规组合相比,玉米植株生长较快,叶面积指数也较大,且不同组合在玉米生育时期干物质积累占成熟时干物质积累的比例不同,优化组合在生育前期较常规组合积累慢,但从玉米抽雄到灌浆期（穗期）积累仍不断增加,而常规组合在生育前期干物质积累较快,喇叭口—抽雄干物质积累比例达53.16%,之后干物质积累趋于平缓,这说明优化组合干物质积累优势期为中后期,常规组合营养生长期茎秆的干物质积累对生物量的贡献较大,而优化组合在穗期籽粒的形成对生物量的贡献较大。研究还量化了不同栽培因素组合对产量的贡献,优化组合与常规组合的产量差达2547.18kg/hm²。因此生产上可通过逐步优化栽培组合来提高该区域的产量潜力。     

川中丘陵雨养条件下春播和夏播玉米生长及产量差异研究

为明确川中丘陵春播和夏播玉米产量特性,以川中丘陵区大面积推广的10个玉米品种为材料,研究了春夏播对玉米生长、干物质积累和产量的影响。结果表明:川中丘陵区春夏播玉米在生育进程、植株形态、物质积累和产量上存在显著差异。与春玉米相比,夏玉米缩短了各生育阶段的持续时间,全生育期较春播平均缩短18.6 d。夏玉米株高、穗位高和穗位系数较春玉米分别提高了5.90%,28.36%,22.28%,吐丝期叶面积指数夏玉米也显著高于春玉米。拔节期干物质积累春玉米显著高于夏玉米,而成熟期则表现为夏玉米显著高于春玉米。玉米吐丝前物质积累率春播(40.74%)显著高于夏播(37.72%),而吐丝后物质积累率夏播显著高于春播。春播玉米收获指数平均为51.99%,较夏播收获指数提高了4.49个百分点,产量提高了7.09%。玉米品种间在植株形态、物质积累和产量上也存在显著差异,但春播和夏播间的表现不同。在川中丘陵区,春播玉米高产的关键在于提高叶面积指数,促进干物质积累,而夏玉米高产的关键是促进物质向籽粒分配,提高收获指数。     

玉米不同栽培方式效果分析

为探索不同栽培模式对玉米产量影响,进行了垄直播覆膜、起垄直播不覆膜、起垄移栽覆膜、起垄移栽不覆膜、平土移栽覆膜(CK)5种处理的随机区组试验。结果表明:覆膜栽培与不覆膜栽培模式存在显著差异,其中起垄移栽覆膜栽培模式产量最高,单产达646.04kg/667m2,与平土移栽覆膜(CK)相比有极显著差异。     

米大双覆米米间作栽培技术

米米间作是指高秆玉米与矮秆玉米间种的种植模式,高秆玉米选用株高3m左右生育期较长的吉单159,采用大垄双行覆膜技术;矮秆玉米选用株高1.5m左右生育期较短的嫩048小垄直播技术,采用4:6间种的一种新的种植模式.1997～1998年在龙江县华民、头站等10个乡镇进行了试验,和米豆间作、米粱间作、米谷间作等模式相比,米米间作群体产量最高,效益最好.在此基础上,1999年在全县23个乡镇进行了1670hm2示范,大双覆玉米平均产量12300kg/hm2;直播矮玉米平均产量7050kg/hm2.华民乡农民张连海26.7hm2米米间作大双覆玉米连续3年取得了18000kg/hm2、直播玉米8250kg/hm2的高产.     

叶面喷施5-氨基乙酰丙酸对不同密度春玉米生长特性和产量的影响

为探讨5-氨基乙酰丙酸（5-aminolevulinic acid,ALA）对不同密度春玉米生长发育和产量的影响,以中单909为材料,在玉米9展叶时期叶面喷施100mg/L ALA,以喷施等量清水为对照,在大田条件下研究ALA对不同密度春玉米群体（45 000、75 000、105 000株/hm ²）的作用效果。结果表明：ALA处理下,玉米45 000和75 000株/hm ²密度群体产量分别比对照增加9.7%和4.9%,75 000株/hm ²密度群体千粒重和收获期单株干物质积累量分别增加3.7%和4.3%,花后叶面积指数平均增加6.8%,SPAD值比对照分别平均增加2.5%,净光合速率平均比对照高15.7%。综上所述,ALA处理改善了大田玉米的群体结构,延缓了叶片衰老进程,提高了地上部分干物质积累量,进而提高了玉米单产水平,因此可作为东北春玉米高产稳产的技术措施。     

覆膜直播与常规手栽种植方式对水稻光合物质生产特征的影响

为了探讨水稻在覆膜直播和常规手栽2种不同种植方式下干物质以及光合生产特征,以早熟型杂交籼稻安优136、香早优2017,迟熟型杂交籼稻金优785、Ⅱ优838这2种类型4个水稻品种为试验材料,对覆膜直播湿润栽培和常规手栽水作栽培2种种植模式下水稻的干物质积累、转运、分配及叶面积、群体生长率、光合势、净同化率等方面进行了比较试验。结果显示:在2种不同种植方式下主要生育期(孕穗期、抽穗期、蜡熟期、成熟期)单株茎干物质量、群体干物质量,以及各主要生育阶段群体干物质积累量,单株叶、茎、鞘干物质的表观输出量、输出率、转化率均表现为覆膜直播高于常规手栽。迟熟型品种的干物质量和群体干物质积累量占成熟期总干物质积累量的比例都略高于早熟型品种。叶、鞘干物质比例在孕穗期达到最大值,成熟期降为最低;茎干物质比例在抽穗期达到最高,蜡熟期降为最低,之后又会出现一个短暂的回升,所以茎干物质表观输出量、输出率以及转化率都表现为负值。2种不同种植方式下,在光合生产上,叶面积指数、光合势、净同化率都表现为覆膜直播比常规手栽高,由于覆膜直播后期灌浆速度较快,造成衰减率也同样表现为覆膜直播略高于常规手栽。说明不同种植方式下水稻干物质和光合生产均有各自的特征。     

大豆不同群体叶面积指数及干物质积累与产量的关系

以垦农4号和垦鉴21号大豆为试验材料,研究了大豆在３种不同密度条件下的叶面积指数及干物质积累动态与产量的关系。结果表明：各品种在不同群体条件下叶面积指数的变化趋势大致呈一抛物线,叶面积指数与产量的相关性在V3和R1达显著水平,R3、R5和R6达极显著水平;不同种植密度、品种间的干物质积累动态均存在差异;各阶段干物质积累量与产量的关系,在R3呈显著正相关,R5呈极显著正相关;KJ21后期群体发育在高密度下仍能维持较高的叶面积指数和干物质积累量,适合密植。     

不同播期和播种量对冬小麦生长特征和产量的影响

为研究播期和播种量对冬小麦生长和产量的影响,设置3个播期和3个播种量,研究小麦干物质积累转运、叶面积和群体光能截获以及产量的变化特征。结果表明,随播期的推迟,干物质积累量降低,每推迟1个播期,干物质积累降低0.13~0.37t/hm²,花前干物质转运量随播期的推迟呈降低趋势,随播种量增加而增加。花后光合同化物积累量则随播期的推迟呈先升高后降低的趋势,随播种量的增加逐渐降低。光能利用率随播期推迟和播种量增加均呈先增加后减小的趋势。在10月4日播种,播种量160kg/hm²时,花后干物质同化物较多,光能利用率达到最大值,2年平均产量达到最大值,为8257.84kg/hm²,是适合当地的播期和播种量种植组合。     

不同播种量对临麦4号产量和干物质积累及分配的影响

小麦播种量作为多项栽培措施中的重要一环,对于调整群体结构和产量水平有重要作用。以大穗型小麦品种临麦4号为研究材料,探讨75、150、225、300和375kg/hm² 5个播种量水平条件下的小麦群体结构、干物质积累与分配、产量的差异。2年结果表明,与其他播种量相比,150kg/hm²播种量处理花前营养器官干物质贮藏再转运量、花前营养器官干物质对籽粒的贡献率、花后干物质生产量、花后干物质对籽粒的贡献率和成熟期籽粒干物质积累量最高,均达显著差异水平;花后各器官干物质积累量在各播种量之间达显著差异水平,其中150kg/hm²播种量处理的穗部和整株的干物质积累量最高;150kg/hm²播种量处理籽粒产量最高,各播种量之间差异达显著水平。     

杂种小麦花后干物质积累转运动态和分配

选用两个杂种及其亲本和对照7个材料, 进行了开花后干物质积累转运和分配规律的研究。 结果表明： 杂种小麦叶面积大, 生物量高, 灌浆强度大, 每日千粒重达1677～1812 mg, 超双亲平均值(MP)和对照(CK)8.6%～26.1%, 灌浆持续时间长1.4～3.1d, 是形成粒重优势的关键所在。 与亲本相比, 化杀杂种CH-1的干物质转运率(TR)     

不同播期对直播早稻干物质积累的影响

为明确播期对直播早稻个体和群体干物质积累的影响。以常规籼稻中早35和中早39为材料,利用大田分期播种试验,分析不同播期直播早稻干物质积累及转运的差异。结果表明,随播期推迟,全生育期积温逐渐减少,抽穗后积温逐渐增加。成苗率随分蘖前日平均温度升高而增加,成苗率与单株干物质积累量呈系数为0.83以上的极显著负相关关系,与单位面积干物质积累量呈系数为0.72以上的显著正相关关系。随播期推迟,茎叶干物质向子粒输出转化逐渐减少,单株和单位面积茎叶干物质输出转化与抽穗后积温呈负相关关系,单株抽穗后光合产物积累量随积温增加而减少,单位面积抽穗后光合产物积累量随积温增加而增加。在水稻直播生产过程中,提前播种,保证一定基本苗,协调好个体和群体干物质积累和转化,能获得较高产量。     

不同缓释肥水平对超高产夏玉米产量及群体质量的影响

以玉米品种苏玉29、苏玉30为材料,设置7个缓释肥水平（N 0、270、315、360、405、450、495 kg/hm²）进行大田试验,研究不同生育阶段的叶面积指数、干物质积累及其对产量形成的作用。结果表明：（1）随着施氮量增加,籽粒产量呈单峰变化趋势,在N 450 kg/hm²水平下达最大值,两品种（苏玉29、苏玉30）分别为16193、14040 kg/hm²,且两品种均在N 405 kg/hm²水平下达边际产量。（2）高产处理下玉米群体干物质积累速率及叶面积指数在灌浆中前期大,干物质积累量多,中后期下降缓慢。对干物质积累的Richards方程解析表明,与对照相比,高产条件下干物质积累速率最大时的日期推迟了10天,且越晚产量越高;生长活跃期平均延长了9天,最大干物质积累速率平均提高了43.5%。因此,通过缓释肥运筹,降低花后叶面积指数及干物质积累下降速率,推迟干物质积累速率最大时的日期,延长生长活跃期,最终提高籽粒产量。     

籼、粳超级稻光合物质生产与转运特征的差异研究

为阐明籼、粳超级稻干物质积累及光合生产特征的差异,以江苏地区大面积推广种植的5个超级杂交籼稻组合和5个常规粳型超级稻品种为试验材料,对稻麦两熟制条件下籼、粳超级稻干物质积累、分配、运转及叶面积、光合势、群体生长率、净同化率、秧苗素质、叶型等方面进行了系统的比较研究。结果表明,粳稻生育前期(移栽至拔节期)干物质积累量、光合势、群体生长率、净同化率及上三叶叶长、叶基角、叶开角、披垂度和叶面积衰减率、收获指数均小于籼稻,而生育中后期(拔节至成熟期)干物质积累量、光合势、群体生长率、净同化率及有效叶面积率、高效叶面积率、粒叶比(颖花/叶、实粒/叶、粒重/叶)、最大叶面积指数、总充实量、实收产量、生物产量、茎鞘最大输出量和表观输出量及比率均大于籼稻,差异显著或极显著。虽然粳稻主要生育期单茎干物重均不及籼稻,但群体数量优势保证粳稻具有较高的群体干物质积累量和叶面积,且随着生长发育的持续,群体光合物质生产优势不断加大,群体干物质积累量于抽穗后25 d前后超过籼稻。粳稻灌浆后期(乳熟至成熟期)仍保持强劲生长优势,而灌浆初期(抽穗至乳熟期)茎鞘贮存物质合理输出,有效保障了高效光合层的安全支撑及高积累产量库的流畅充实。高生物学产量的稳定形成和叶面积“稳升缓降”态势以及拔节至成熟期较强的高效光合物质生产,是粳稻光合系统高效持续产出、灌浆充实多及高产形成的重要特征和原因。     

新疆北疆不同积温条件下棉花生育进程及生长解析

以新疆北疆玛河流域棉田为例,通过分期播种的方式调控积温,分析了不同积温下棉花的生育进程,并利用植物生长解析法研究了棉花干物质积累与分配、叶面积指数、净同化率、相对生长率以及群体生长率的动态变化规律,研究了不同积温水平下棉花群体生长率与叶面积指数的关系。研究结果表明：棉花完成各生育阶段所需的有效积温是一定的,而活动积温具有一定的波动性,但是较生育期天数而言波动性小;不同积温水平下的棉花结铃盛期至吐絮期的干物质积累量差异最为明显;群体生长率（CGR）和叶面积指数（LAI）之间具有一元二次函数的关系,由此可以确定棉花的最适宜叶面积指数。     

播期对直播水稻产量、花后各器官干物质和氮素积累及转运的影响

为探究播期对直播水稻产量、花后干物质和氮素积累与转运的影响,以水稻品种白粳1号、长白9号和龙粳31号为供试材料,设置3个播期（SD1、SD2和SD3）,比较不同播期条件下3个品种的产量、抽穗期和成熟期各器官干物质及氮素积累与转运特点。3个品种抽穗期和成熟期各器官干物质及氮素积累量、抽穗至成熟期各器官干物质及氮素转运量和产量均表现为SD2>SD3>SD1。相关分析表明,产量与成熟期穗干物质及氮素积累量呈显著正相关,与叶片干物质和氮素转运量呈显著正相关。在本试验条件下,播期的推迟提高了3个品种有效穗数及结实率,进而提高了产量,同时促进了各器官物质转运量与转运率的提高。各品种SD2处理的产量及花后干物质、氮素积累量最高,SD2为适宜播期。