遮光对玉米干物质积累及产量性能的影响

选用玉米品种郑单958与先玉335,在大田条件分别于7叶全展期（T1）、13叶全展期（T2）、吐丝期（T3）、吐丝后15 d（T4）进行50%遮光处理,研究不同时期遮光对玉米干物质积累与产量性能的影响。结果表明,不同时期遮光均导致玉米终极生长量（a）、干物质积累速率最大时的生长量（W_max）、最大干物质积累速率（G_max）、平均叶面积指数（MLAI）、平均净同化率（MNAR）和收获指数（HI）降低,致使干物质积累与产量不同程度降低,吐丝后15 d遮光对干物质与产量影响最大。在产量构成因素中,遮光处理对穗粒数与千粒重影响较大,穗粒数减少占主导,其次是千粒重的降低。     

生物炭还田方式对冬小麦籽粒灌浆特性及产量的影响

为探明生物炭不同还田方式对冬小麦产量形成的影响,选用扬麦13为材料,研究了旋耕生物炭不还田（CK）、生物炭旋耕还田（XG）、常规翻耕还田（FG）和深翻还田（SFG）对冬小麦产量、干物质转运和籽粒灌浆特征的影响。结果表明,与CK相比,XG、FG和SFG处理显著增加冬小麦开花期、成熟期地上干物质积累量,促进花后干物质向籽粒转运,其中XG处理花后干物质对籽粒产量的贡献率比CK提高4.97%,二者间差异显著,而FG、SFG处理与CK间无显著差异;XG、FG和SFG处理对冬小麦强、弱势粒灌浆起始势和灌浆活跃期无显著影响,但可提高冬小麦强、弱势粒快增期灌浆速率和最大灌浆速率（V_max）,缩短到达最大灌浆速率的时间（T_max）,以XG处理效果最明显,其强、弱势粒V_max分别比CK提高16.41%、6.49%, T_max减少6.69%、12.97%,差异均显著;XG、FG和SFG处理能优化产量构成,其中XG处理有效穗数、千粒重、穗粒数、产量最高,分别比CK提高3.63%、8.19%、17.01%、14.27%,差异均显著。因此,在小麦-玉米轮作雨养无灌溉条件下,玉米秸秆生物炭旋耕还田可促进小麦干物质积累及花后干物质向籽粒的转运,提高强、弱势粒灌浆速率,增加冬小麦产量。     

半湿润区秸秆还田及耕作技术对土壤水分、玉米光合特性及产量的影响

研究土壤水分、玉米光合特性及产量对秸秆不同还田耕作技术的响应,为半湿润区水分、光能高效利用及玉米增产栽培模式提供理论依据。2018和2019年,采用秸秆还田和土壤耕作相结合的方法,设置秸秆离田旋耕起垄（CK）、秸秆深翻还田（SP）、免耕秸秆覆盖还田（SC）、秸秆覆盖深松（SS）4个处理。研究结果表明,2018和2019年各生育时期土壤含水率、叶面积指数、叶片的P_n、G_s、C_i和T_r,SS处理均显著高于CK处理。与CK相比,SS、SP、SC处理2018和2019年的玉米产量分别增加13.88%和14.82%、7.59%和9.12%、7.42%和8.5%。秸秆条带覆盖深松技术适合作为半湿润区水分、光能高效利用和玉米增产的一种优化栽培技术进行推广应用。     

花后渍水和高温对小麦旗叶光合特性、干物质积累及产量的影响

为了解花后渍水和高温对小麦旗叶光合特性、干物质积累与分配和产量的影响,以扬麦18和烟农19为试验材料,采用盆栽法,在小麦开花期设置渍水（WL）、高温（HL）和渍水+高温复合胁迫（WL+HL）处理,以正常生长为对照（CK）,测定并分析了不同处理下小麦旗叶光合指标、干物质积累量、产量及其差异。结果表明,与CK比较,花后渍水、高温、渍水+高温胁迫均显著降低了2小麦品种旗叶的SPAD值、净光合速率(P_n）、蒸腾速率（T_r）、气孔导度（G_s）、最大光化学效率（F_v/F_m）、实际光化学效率Ф_PSⅡ,增加了胞间CO₂浓度（C_i）。花后渍水、高温、渍水+高温胁迫处理较CK降低了成熟期各器官干物质积累量及籽粒占总干物质积累量的比例,提高了营养器官所占比例;显著降低了小麦穗粒数、千粒重和产量。渍水+高温复合胁迫对光合指标、干物质积累量以及产量的影响程度明显大于渍水和高温单一因素,高温对其影响大于渍水。在花后21 d时,被测光合参数（除C_i）均与产量呈正相关关系,C_i与产量呈负相关关系,其中扬麦18的Ф_PSⅡ、P_n对其产量影响较大,烟农19 的SPAD值、P_n对其产量影响较大。     

ALA叶面肥对春小麦光合特性和灌浆速率的影响

为了解含5-氨基乙酰丙酸(ALA)的叶面肥对春小麦光合特性、灌浆特性及产量的影响,以宁春15号春小麦为试验材料,采用单因素随机区组试验,研究了拔节期喷施稀释2 000倍（T1）、1 500倍（T2）、1 000倍（T3）、500倍（T4）的ALA叶面肥和清水（CK）5个处理对春小麦灌浆期光合特性、灌浆特性和产量的影响。结果表明,拔节期喷施一定浓度的ALA叶面肥能提高小麦灌浆期叶片净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)和胞间CO₂浓度(C_i),但以T2处理增幅最大。ALA叶面肥能够提高春小麦灌浆中前期的灌浆速率,以T2处理的效果最佳;可不同程度提高小麦产量及其构成因素,以T3处理成穗数、产量最高,与CK差异显著,较CK增产10.74%。综上所述,一定浓度ALA叶面肥能够改善春小麦的叶片光合特性,提高小麦籽粒产量,以稀释1 000~1 500倍施用效果较佳。     

不同耕作方式对松嫩平原半干旱区玉米生长和产量的影响

耕作方式影响玉米的生长和产量。设置旋耕垄作（RT）、旋耕垄作深松（RTS）、免耕（NT）、免耕深松（NTS）、旋耕平作（FT）、旋耕平作深松（FTS）6个处理,分析不同耕作方式对玉米苗期根系生长、干物质积累、净光合速率和产量构成,研究不同耕作方式对半干旱区玉米生长和产量的影响。结果表明,免耕处理显著降低了玉米苗期根系的鲜重、干重和体积。旋耕垄作、旋耕平作和免耕结合深松处理干物质积累量较未深松处理增加 3.17%～15.08%,旋耕平作结合深松处理提高了玉米有效穗数、玉米净光合速率,进一步提高玉米产量。     

京科968的灌浆特征与产量性能分析

以京科968为材料, 采用春播、夏播2种播期, 设置45 000、60 000、75 000株/hm²共3种密度处理, 对其灌浆特征与产量性能进行分析。结果表明, 粒重与灌浆速率最大时的生长量(W_max)、最大灌浆速率(G_max)、活跃灌浆天数(P)呈极显著正相关, 与达到最大灌浆速率的天数(T_max)、灌浆起始势(R₀)呈显著或极显著负相关。平均叶面积指数、穗数、产量与密度呈正相关;平均净同化率、穗粒数、千粒重与密度呈负相关;平均叶面积指数与穗数与产量都呈极显著正相关。     

不同覆盖模式对玉米叶片水分利用效率的影响

采用常规耕作（T1）、秸秆覆盖（T2）、起垄覆膜膜侧种植（T3）、起垄无膜（T4）、无垄覆膜（T5）对玉米叶片光合作用和叶片水平上的水分利用效率以及产量和产量构成因素方面进行分析研究。结果表明,玉米叶片的净光合速率（P_n）、蒸腾速率（T_r）、气孔导度（Cond）、胞间二氧化碳浓度（C_i）和水分利用效率（WUE）在不同覆盖模式下均存在显著差异,且起垄覆膜膜侧种植模式下的P_n、Cond和WUE为最大,T_r和 C_i较低。叶片水分利用效率与净光合速率和气孔导度呈极显著正相关,相关系数分别为0.94、0.98;与蒸腾速率和胞间二氧化碳浓度呈显著负相关,相关系数分别为0.92、0.96。 2018 年 T3 处理产量最高,达 10 095 kg/hm²,较 T1、T2、T4、T5 处理分别高 23.18%、0.55%、19.32 %、3.71%;2019年T3处理产量最高,达10 248 kg/hm²,较T1、T2、T4、T5处理分别高21.84 %、12.47%、15.69%、6.03%。     

耕层构建方式对土壤理化性状、玉米养分累积及根系形态的影响

以郑单958为试验材料，大田条件下设置T1（浅灭茬后直接播种）、T2（苗带深松后镇压）、T3（行间深松且苗带镇压）、T4（苗带行间全部深松）4种耕作方式，探明不同耕作方式对土壤理化性状、玉米根系空间分布、养分累积及产量的影响。结果表明，T2和T3处理的土壤三相比及土壤含水量均优于T1处理。与T1处理相比，T2和T3处理的根系总干重、总根长和总根表面积增幅分别为10.6%~55.7%、32.6%~43.6%、23.1%~38.9%，各土层间的根系分布更加合理化，提高了根系对土壤养分的吸收利用能力。T2和T3处理显著增加了子粒干重和子粒养分含量，增幅均在15.0%以上（P<0.05）。综上，苗带深松后镇压和行间深松且苗带镇压两种耕作方式均有利于玉米地上部生物量和养分的积累，可改善土壤结构，提高土壤含水量，增加土壤的液相和气相比例，进而促进玉米根系的生长发育及其对更深层次土壤养分的吸收。     

放线菌剂使用方法对晚播冬小麦生长及光合性状的影响

为探究放线菌剂使用方法对晚播冬小麦生长及光合性状的影响，以长6990为供试小麦品种、娄彻氏链霉菌（D74）为供试菌剂，在大田设置T1（种子包衣+拔节期、灌浆期喷施D74菌剂）、T2（种子包衣+拔节期喷施D74菌剂，灌浆期喷施清水）、T3（种子包衣+拔节期、灌浆期喷施清水）、T4（种子不包衣+拔节期、灌浆期喷施D74菌剂）和CK（种子不包衣+拔节期、灌浆期喷施清水）5个处理（包衣中含有菌剂D74），比较分析了不同处理间小麦产量及其构成要素、表型性状、光合特性及干物质积累的差异。结果表明，放线菌剂处理下晚播小麦的产量较CK均不同程度提高，增产幅度为7.35%~25.00%，且不同处理的产量表现为T4>T1>T2>T3>CK，其中T1、T4处理与CK差异显著(P＜0.05)；不同处理间株高无显著差异(P>0.05)， T1和T4处理的穗长、穗粒数和千粒重显著高于CK，T2处理穗粒数和千粒重也较高。在光合性状中，放线菌剂处理主要影响晚播小麦灌浆后期的光合效率。花后28~35 d，T1、T4处理的旗叶净光合速率，T1~T4处理的旗叶叶绿素相对含量（SPAD）和氮含量，T1、T2和T4处理的叶面积指数均显著高于CK。放线菌剂使用后晚播小麦的花前干物质转运量及其对籽粒产量贡献率有所降低，但不同处理间差异不显著。T1、T2和T4处理的花后干物质的积累量较CK增加了37.93%、29.42%和50.92%；花后干物质积累对籽粒产量贡献率也有所提高，但不同处理间差异不显著。综合来看，放线菌剂能够有效增加晚播小麦的光合持续能力，延缓叶片衰老，促进花后干物质积累、穗部发育和籽粒灌浆，增加穗粒数和千粒重，进而提高产量，其中放线菌剂种子包衣效果不明显，叶面喷施放线菌剂效果较突出，拔节期和灌浆期叶面喷施放线菌剂的效果最佳。     

耕作方式对三江平原玉米生长发育及水分利用影响

2018～2019年三江平原云山农场设置旋耕（RT）、隔行深松（GS）、深松（ST）、浅翻（CT）、深翻（SF）5种耕作方式，以旋耕（RT）为对照，研究不同耕作处理对玉米各生育期土壤水分变化、耗水量及产量和水分利用率的影响。结果表明，各耕作处理较旋耕处理相比能够改善土壤水分条件，受降雨量影响各耕作处理表现不同，2018年（生育期降雨量505.3 mm），隔行深松、深松、浅翻和深翻4种耕作处理蓄水量分别提高3.67、2.87、2.23、2.68 mm；2019年（生育期降雨量833.6 mm），深松处理土壤含水量和蓄水量最低，表现为浅翻>深翻>旋耕>隔行深松>深松。玉米干物质积累量和叶面积指数（LAI）呈“S”型曲线，各处理表现为深松>隔行深松>深翻>浅翻>旋耕，在大喇叭口期至灌浆期干物质积累量最大，深松处理平均比旋耕提前5 d到达干物质最快积累时间。4种耕作方式与旋耕相比均能改善耕层土壤水分状况，增加玉米干物质积累量和LAI，显著提高产量和水分利用率。     

长期秸秆全量还田对砂姜黑土区冬小麦幼苗生长质量的影响

为探讨安徽淮北平原砂姜黑土麦-玉两熟条件下秸秆全量还田对小麦出苗与幼苗生长质量的影响,基于长期秸秆还田定位试验点,比较分析了秸秆不还田（CK）、玉米单季秸秆全量粉碎翻埋还田（T1）、小麦-玉米周年秸秆全量粉碎还田（T2）和小麦单季秸秆全量粉碎覆盖还田（T3）4个秸秆全量还田方式间小麦出苗、分蘖、干物质积累及光合性状的差异。结果表明,长期秸秆全量还田影响小麦出苗速率,出苗速率表现为CK>T1、T3>T2;秸秆全量还田不同程度降低了小麦出苗率,但影响不显著;长期秸秆全量还田下六叶期小麦单株分蘖数、LAI、地上部与地下部干物重、根冠比、SPAD值、根表面积和根平均直径均增加,冬前群体生长率及光合势分别提高了8.33%~35.29%和4.33%~22.11%。 综合来看,在安徽淮北平原砂姜黑土区,长期小麦单季秸秆全量粉碎覆盖还田有利于壮苗的培育,是适合在当地进行推广的秸秆还田方式。     

季节性干旱下农艺节水措施对甘蔗生长和产量的影响

为探明不同农艺节水措施在甘蔗应对季节性干旱中的作用机制,本研究以‘粤糖94-128’为材料,设置地膜覆盖+有机肥（T1）、保水剂+有机肥（T2）、蔗叶覆盖+有机肥（T3）、蔗叶覆盖+保水剂（T4）4个处理,以常规种植为对照（CK）,研究不同农艺节水处理下土壤水分和出苗率、农艺性状和干物质积累、光合活性和根系指标以及经济性状对季节性干旱的响应。结果表明：干旱胁迫前期土壤含水量表现为地膜覆盖>蔗叶覆盖>无覆盖;T1处理出苗率最高且显著高于CK。2015年,与CK相比,T1处理显著增加株高（18.1%）和+1叶长（30.6%）,T4处理显著增加茎粗（21.8%）,而T2处理的株高、茎粗和叶宽则显著降低;T1处理显著增加+1叶的最大光能利用效率（F_v/F_m）和叶片SPAD值（SPAD-502叶绿素仪测定值）,T3处理显著增加+1叶PSII实际光化学效率（Φ_PSII）,其余各处理与CK之间差异不显著;T1、T2、T3、T4处理的总干物质积累分别增加94.5%、-37.0%、53.4%、79.9%;T3处理显著增加根长密度、根表面积和根数,T2处理各根系指标则显著降低;T2和T3处理单茎重高于T1处理,但有效茎数远低于T1处理,有效茎数高是T1处理高产的主要原因;有机肥处理显著增加田间锤度,T3处理增幅最高。2016年,与CK相比,甘蔗不同处理的农艺性状、生理指标和干物质积累差异不显著;但与2015年相比,T1处理农艺性状指标呈下降趋势,而T2处理则呈上升趋势;各处理+1叶的Φ_PSII均呈下降趋势;T1、T2和T3处理总干物质积累呈下降趋势,而T1和CK则呈上升趋势。T3处理根系生物量和根长密度显著高于CK,主要是由于细根增加所致;T4处理有效茎长显著高于CK,但茎径和单茎重并无显著差异,产量差异源于有效茎数的差异;有机肥处理显著增加田间锤度且各处理的田间锤度与2015年比呈上升趋势。综上,农艺节水措施主要通过在旱季减少土壤水分散失而提高甘蔗出苗率从而增加有效茎数,并通过增加植株干物质积累和促进根系生长以应对季节性干旱,进而保障后期经济性状。     

深松条件下春玉米花后衰老过程中根系生物学变化特征

采用PVC管栽方法,研究模拟犁底层和深松处理下春玉米花后衰老过程中根系的生物学变化特征。结果表明,在玉米花后,相同根层节根数均表现为深松处理>模拟犁底层处理。犁底层影响根系在不同深度土壤空间分布,深松处理20～35 cm 土壤深度和36～75 cm 土壤深度玉米根系体积分别比犁底层处理增加176.33%和185.92%;在模拟犁底层处理下,90%以上的根系主要集中在0～20 cm土壤深度,深松处理90%以上的根系主要集中分布在0～35 cm深度土壤。深松增加下层土壤（30～75 cm）根系比重,根系空间分布更加合理。根系衰老进程,花后20 d开始犁底层处理下36～75 cm土壤深度玉米根系衰老速度加快,该深度根系重量开花期比深松处理低2.91%,花后50 d比深松处理低12.31%。犁底层的存在限制玉米根系的发育,深松有利于增加深层土壤的根系分布,能减缓后期根系衰老速度。     

坡耕地嵌入覆盖作物条件下不同秸秆还田方式对玉米农艺性状及产量的影响

2016年,在吉林省东部坡耕地玉米生产上设计秸秆覆盖还田+覆盖作物(T1)、秸秆深翻还田+覆盖作物(T2)、秸秆粉耙还田+覆盖作物(T3)、秸秆离田(CK)4种种植方式的定位试验,通过玉米秸秆还田结合种植覆盖作物解决冬季土壤裸露、培肥地力、改善玉米生产等问题。2019～2020年,分析不同处理方式对玉米农艺性状及产量的影响。结果表明,与CK处理相比,T1、T2和T3处理对株高、叶数、SPAD值、干物质积累均有提高。在拔节期和开花期,T3处理的叶面积指数对比CK显著提高。在成熟期,T1、T2和T3处理比CK显著增加千粒重,增幅均在5%以上(P<0.05)。各秸秆处理的产量对比CK均有显著增加,其中,T3处理为最佳处理。利用秸秆还田结合覆盖作物的种植方式有利于地上部生物量和养分的积累,进而提高产量。     

不同农艺运筹模式对玉米产量、养分吸收及群体光合特性的影响

以先玉335为试验材料,对种植密度等农艺措施进行优化组合。试验设置农户栽培(CK)、优化管理模式1(Opt-1)、优化管理模式2(Opt-2)、优化管理模式3(Opt-3)4种农艺运筹模式,比较分析不同农艺运筹模式下玉米的产量及构成因素、干物质积累与分配、养分吸收利用特征及光合特性。结果表明,Opt-1、Opt-2、Opt-3处理两年的平均产量分别较对照提高了25.7%、48.9%、44.5%。Opt-1、Opt-2、Opt-3处理下群体生物量分别比CK处理增加9.5%、37.2%、16.3%。Opt-2处理氮肥用量为300 kg/hm~2,比Opt-3处理高出33.3%,但其子粒养分积累量与Opt-3处理无显著差异,且其肥料偏生产力与CK处理无显著差异。Opt-3处理下开花期叶面积指数(LAI)较高且花后LAI下降速率减缓,净光合速率和气孔导度分别较CK增加22.0%和5.6%,且与Opt1处理差异显著。Opt-3处理种植密度增加到7.0万株/hm2,进一步增强了玉米叶片的光合性能。     

行间耕作对玉米生长发育及根系分布的影响

通过设置旋耕不起垄、行间旋耕、行间隔行旋耕3种耕作模式处理,探明行间耕作对东北春玉米生长发育及根系分布的影响。结果表明,无论是丰水年还是枯水年,各处理玉米子粒产量无显著差异。行间旋耕、行间隔行旋耕处理可以显著降低土壤紧实度,增加根系总量和土壤深层根系比例,有利于根系吸收深层土壤的水分及养分。在拔节期,除行间隔行旋耕处理光合有效辐射和光合速率显著高于其他处理,其他处理间的叶面积指数、干物质积累量、光合速率及光合有效辐射均无显著差异;但在拔节期之后,行间旋耕和行间隔行旋耕处理各项指标均优于旋耕不起垄处理,行间旋耕和行间隔行旋耕处理间无显著差异。相对于行间旋耕处理,行间隔行旋耕处理更加节约成本,从提高经济效益角度考虑行间隔行旋耕是一项适宜推广的耕作模式。     

玉米品种根系性状和产量不同年代的演替规律及其对深松响应研究

以1970～2010年10个玉米主栽品种为试材,在深松增密条件下,研究玉米品种演替过程中根系性状和产量的变化情况。结果表明,随着年代推进,玉米单株根系性状指标(根系干重、根长、根表面积以及根系平均直径)均呈先升后降的变化趋势,1980年各指标达到最大值。根系性状指标在20～50 cm土壤中根系所占比例随着品种更替而增加,根系不断向深层土壤延伸。深松增密措施更有利于玉米新品种形成横向紧缩、纵向延伸的根系构型,不仅通过改变根系空间分布实现结构性增产,而且通过改善耕层环境实现功能性增产。