玉米深松免耕播种对土壤性状及玉米生长发育的影响

在河北一年两熟区大田条件下,研究了玉米深松免耕播种对土壤物理性状及玉米生长发育和产量的影响。结果表明:玉米深松免耕播种后,土壤耕层10~40 cm土壤容重较对照田下降了1.77%,0~100 cm土壤含水量较对照高7.53%左右;能够改善玉米根系生长的土壤条件,根系粗壮,促进了夏玉米生长发育,较对照增产10.9%。     

生物炭施用下土壤微生物量碳氮的动态变化

为了研究生物炭施用量对整个玉米生育期内土壤微生物量及玉米产量的影响,采用田间定位试验,生物炭施用量设置0（BC0）、10（BC1）、20（BC2）和30（BC3） t·hm^-2共4个处理,测定不同处理下土壤微生物量碳、氮及其动态变化和收获后玉米的籽粒产量。结果表明,玉米生育期内各土层土壤微生物量碳随生物炭施用量的增加而增加;与BC0相比,施用生物炭对播种前土壤微生物量碳的影响最为显著,其中,BC3处理在0—10、10—20和20—30 cm土层的微生物量碳较对照分别增加103.2%、91.8%和158.5%。土壤微生物量氮和微生物量碳氮比的变化则与玉米生育期有关。从整个生育期来看,土壤微生物量碳、氮含量在播种前最低,在拔节期达到峰值,之后缓慢降低并保持相对稳定。在播种前,BC3处理土壤微生物商增幅最大,较BC0增加了59.5%,其他生育期土壤微生物商无显著变化。玉米籽粒产量随生物炭施用量的增加而增加,BC2和BC3分别较BC0显著增产11.2%和14.1%。因此,在土壤中施用生物炭可在一定程度上增加土壤微生物量,提高土壤肥力,增加作物产量,为该地区生物炭的合理施用提供理论依据。     

不同耕作模式对山东省郯城县夏玉米土壤特性及农艺性状的影响

[目的]探索山东省郯城县夏玉米最佳耕作模式,改善郯城县夏玉米农田土壤结构,提高土壤蓄水保墒能力,提升农田生产能力,增加夏玉米产量。[方法]以夏玉米为试验材料,开展农田深松效果研究,对比分析铁茬播种、旋耕、深翻和深松4种技术模式对土壤容重、土壤质量含水量、玉米地上部干物质积累量及作物生长特性和产量的影响。[结果]深松耕作模式能够增加土壤疏松度,与铁茬播种模式相比,其土壤容重降低了0.07~0.21 g/cm3;与铁茬、旋耕播种模式相比,其质量含水量增加了0.08~0.14 mg/mg;其地上部分干物质积累量与其他耕作模式最大相差34.9~82.0 g;此外,该模式还可增加夏玉米穗位叶面积,促进籽粒灌浆,较其他处理耕作模式可增产5.3%~5.9%,增产效果显著。[结论]深松耕作模式并秸秆还田对夏玉米农艺性状以及土壤蓄水、土壤容重等均有积极作用,具有较好的推广应用前景。     

深旋松耕作法对东北棕壤物理性状及春玉米生长的影响

【目的】探讨深旋松耕作法在东北地区玉米生产上的可行性。【方法】在辽宁省昌图县设置土壤耕作试验,以旋耕（R）和深松耕（S）为对照,对比研究深旋松30 cm（DRS30）、深旋松30 cm+地膜覆盖（DRS30P）、深旋松50 cm（DRS50）、深旋松50 cm+地膜覆盖（DRS50P）对土壤某些物理性状、玉米根系、植株生长发育和作物产量等的影响。【结果】（1）深旋松可有效打破犁底层,显著改善土壤某些物理性状。四组深旋松处理的土壤容重均低于对照,DRS50P最低,R最高。DRS50P和DRS30P土壤温度、土壤含水量高于其它处理;DRS50和DRS30苗期含水量低于其它处理,其它时期高于对照。DRS50P与DRS30P、DRS50与DRS30土壤某些物理性状差异显著。（2）深旋松促进了玉米根系生长。拔节期和灌浆期,DRS50P和DRS30P的根数、根长、根体积及根冠比显著高于DRS50 和DRS30,DRS50 和DRS30高于对照,R最低;成熟期DRS50P和DRS30P的根长和根数最大,根体积和根冠比略低于其它处理。DRS50P与DRS30P、DRS50与DRS30植株性状差异较小。（3）深旋松促进了玉米地上部生长发育,增加了籽粒产量。DRS50P和DRS30P显著增加了玉米穗长、穗粗、行粒数和百粒重。DRS50P获得最高产量,DRS30P次之,分别为12 137.4 kg•hm-2、11 929.2 kg•hm-2。两者差异未达显著水平,但均显著高于其它处理。DRS50P和DRS30P分别比R增产23.0%和20.8%,分别比S增产14.1%和12.1%。【结论】综合作业成本和动力消耗等因素,DRS30P更具推广价值。     

半干旱区全覆膜双垄沟播技术对玉米产量和水分利用效率的影响

在黄土高原旱农耕作地上以春玉米为试验作物进行大田试验,研究不同覆膜模式即全膜双垄沟播(SL)、条膜起垄覆盖(TL)、条膜平铺覆盖(TP)全膜平铺覆盖(QP)和不覆膜的大田(CK)对土壤含水量、春玉米经济性状及产量和水分利用效率的影响.结果表明:地膜覆盖能够增加播种行的土壤含水量,改善作物的经济性状,提高水分利用效率,显著增加籽粒及地上部分的生物量,其中SL集雨保墒效果最好.地膜覆盖播种的玉米产量均高于不覆膜播种,其中SL产量最高,达6 129.0kg.hm-2,籽粒产量从高到低依次为SLQPTLTPCK.全膜双垄沟播技术大幅度提高了玉米的水分利用效率,使玉米的水分利用效率达到28.95kg.hm-2.mm-1(以籽粒计算)和135.00kg.hm-2.mm-1(以地上生物量计算),比CK各增加915.8%和156.4%,比QP各增加44.03%和42.41%,比TL各增加73.87%和24.48%,比TP各增加42.96%和22.45%.覆膜(尤其是SL)改变了作物生长中后期的能量分配情况,使其将更多的能量用于生殖生长,从而获得较高的籽粒产量,籽粒相对产量(Gn/Bs)从高到低依次是SLQPTPTLCK,其中SL比CK高288.2%.     

生物炭对松嫩平原盐碱土玉米生长、养分积累及产量的影响

为了探索生物炭施用量对盐碱化土壤种植玉米的效果,进行了田间小区试验,研究了生物炭不同施用量(0,10,20,40和80 t·hm^-2)对玉米生长、养分积累及产量的影响。结果表明,生物炭增加了花后干物质积累量,促进了籽粒灌浆速率,提升了玉米植株及籽粒对养分(C、N、P、K)的吸收,进而提高了玉米产量,改善了玉米品质。因此,在松嫩平原西部碱化玉米田上生物炭施用量40 t·hm^-2时玉米植株叶茎鞘养分积累最为充足,籽粒灌浆活跃期长,玉米产量最高,为最经济有效的用量。     

不同播种机具与种植密度对玉米植株及产量构成因素的影响

选用中国农科院作物所研制的条带深旋一体化玉米精量播种机与普通农哈哈播种机具,研究2种机具不同种植密度对玉米植株与产量构成因素的影响。结果表明,条带深旋一体化玉米精量播种机播种减少了植株对空间的竞争,株高、穗位较农哈哈播种机降低10 cm左右,气生根增加13.4%,绿叶数增加7.5%,穗长增加0.5%,果穗秃尖缩短52.4%,穗粒数增加7.4%,千粒重提高3.9%。综合产量构成因素的作用,条带深旋一体化玉米精量播种机播种比农哈哈播种机单产提高9.4%。同时,随密度增加,穗粒数下降幅度远低于农哈哈播种机,最大降幅为8%,而农哈哈播种机播种的穗粒数最大降幅为17.3%。     

玉米根系在土壤中的分布及与地上部分的关系

采用双向切片法挖根观察表明,早熟玉米石单早和中晚熟玉米Sc704根系在土壤中的纵向分布里指数函数关系,横向分布呈S形曲线.78%以上的根系集中分布在距植株0—20cm、深40cm的柱状土体内,但石单早根系在土壤中的分布比Sc704集中,两品种单株根系最大重量分别出现在吐丝期和乳熟末期.根量与地上部分的绿叶面积、生物产量、基部茎粗及籽粒产量呈极显著正相关.     

生物炭对玉米根系生长和氮素吸收及产量的影响

为了评估生物炭在玉米生产上的应用潜力与价值,探究生物炭对玉米根系生长、氮素吸收及产量的影响。采用田间试验,设置单施氮肥处理(N)和生物炭与氮肥配施处理(NS),以不施氮肥不施生物炭处理为对照(CK),分析施炭条件下,土壤理化性质,玉米根系生长、氮素吸收及产量的变化规律。结果表明:生物炭与氮肥配施显著降低土壤的容重,增加土壤的全氮和有机碳含量,促进灌浆期根系对氮素的吸收和籽粒氮素的积累;增加玉米灌浆期的总根长、根表面积及根系活跃吸收面积;与单施氮肥相比,生物炭与氮肥配施显著增加玉米的百粒重6.03%,提高玉米产量9.06%。相关分析表明,施用生物炭对玉米根系特征有显著正效应,从而促进根系对氮素的吸收和籽粒氮素的积累。可见,与单施氮肥相比,生物炭与氮肥配施可促进玉米根系生长和对氮素的吸收利用,提高玉米的产量。     

土壤容重和施肥条件对玉米根系生长的影响

 土壤容重对玉米根系乃至植株产量有着重要影响,采用回填土法控制土壤容重,用土柱法培养玉米根系,通过在不同容重和不同土层施肥对玉米根系生长状况的影响的研究,结果表明,随着容重的增加,植株和根系生物量、根系吸收表面积呈显著降低趋势。在不同土层,根系生物量变化存在差异,容重对根系吸收表面积影响无递变规律,但对于施肥处理的土层,根系吸收表面积显著高于对照。     

土壤调理剂在夏玉米上的应用效果研究

为明确夏玉米新的增产技术,进行了土壤调理剂在夏玉米上的应用效果研究。结果表明,夏玉米施用土壤调理剂松土促根剂能够降低土壤容重,促进根系生长,植株增高,增加穗行数、行粒数,减少秃尖,提高千粒重,增产效果显著。     

土壤深松对玉米产量及其构成因素的影响

全方位土壤深松打破传统翻地留下坚实的犁底层 ,使 2 0～ 4 0cm土层松散 ,增加深层土壤透水能力。玉米田深松试验 ,可改善深层土壤水分状况 ,提高玉米产量 ,对其产量构成因素及生物指标 ,如根系分布和根活力、地上和地下干物质积累、叶绿素含量、养分吸收量、穗粒数和千粒重等有一定的促进作用     

根系生长空间对玉米生长和养分吸收的影响

【目的】研究根系生长空间对玉米植株生长、养分吸收及产量的影响。【方法】采用根箱限根的方法,使玉米根系生长空间分别为25,50,75和100 L/株。分别在玉米大喇叭口期和吐丝期取样,测定其生长和养分吸收状况,在生理成熟时测定产量及其构成因素。【结果】与无限制根系生长空间(100 L/株)处理相比,限制根区体积在生殖生长阶段(大喇叭口期-吐丝期)使玉米地上部和根系干质量显著降低(P<0.05),在营养生长阶段(出苗-大喇叭口期)使玉米地上部干质量显著降低(P<0.05);在营养生长和生殖生长阶段,使玉米植株氮浓度、含氮量和含磷量及氮养分比吸收率显著下降(P<0.05),但对磷养分比吸收率没有显著影响;玉米籽粒产量随根区体积的增加而提高。【结论】限制根区体积可抑制玉米根系下扎,导致过多根系充满0~20 cm表层土壤孔隙,使玉米根系生长受抑制,N吸收效率下降。     

紧实胁迫对不同土壤类型玉米养分吸收、分配及产量的影响

【目的】明确不同土壤类型玉米植株养分累积、分配和产量对土壤紧实胁迫的响应。【方法】采用微区桶栽,设计了土壤类型和紧实度两因素试验,研究玉米地上部养分吸收、分配和产量变化特征,及其对紧实胁迫的响应。【结果】结果表明,紧实胁迫下不同类型土壤上玉米的根干重、根长度、养分累积量和分配量以及产量均呈下降趋势,各参数变化顺序均表现为:潮土砂姜黑土黄褐土;紧实胁迫下叶片中的养分分配比例高于茎鞘,养分转移率表现为黄褐土砂姜黑土潮土。降低土壤紧实度促进了玉米根干重和根长度的增加,增加了各类土壤上玉米单株和各器官中氮、磷、钾的累积量和玉米产量,其中黄褐土和砂姜黑土增加幅度较大,潮土较小;玉米叶片和茎鞘中的氮、磷、钾转移率随紧实度的降低而下降。【结论】紧实胁迫影响不同土壤类型玉米根系生长、养分累积和吸收,生产实践中对不同土壤类型可通过降低紧实度来改善根系生长,提高玉米养分的吸收和籽粒产量。     

滕州矿区土壤与玉米籽粒重金属富集特征

[目的]研究土壤重金属对玉米籽粒中重金属含量的影响,为提高玉产质量提供理论依据。[方法]对滕州矿区农田根系土壤及表层土壤和玉米籽粒中5种重金属含量进行分析。[结果]5种重金属含量均低于各自对应的国家标准限值;玉米对Hg的吸收富集能力最强,对As和Pb的吸收富集能力最弱;玉米籽粒与根系土壤间As的相关系数最大,是由于籽粒中As含量随土壤中As含量的增加而增加,其他重金属间的相关性相对较弱;土壤中Cd对植株的影响能力最强,Hg和Pb仅具有一定的潜在影响能力,As和Ni的影响能力相对较弱。[结论]有效控制土壤重金属的输入量、pH和增加有机质含量等,对降低有效态重金属含量具有重要作用。     

不同整地播种方式对银北地区玉米生长的影响

为了研究不同整地播种方式对银北地区玉米生长的影响,设置了深旋耕+深播种、浅粑磨+深播种、当地常规耙耱整地播种(CK)3种整地播种方式。试验结果表明,深旋耕+深播种比CK增产30.4%,出苗率提高27.6%,单位面积穗粒数增加34.5%,比浅耙耱+深播种增产16.3%;深旋耕+深播种比CK增加了玉米植株源的供应,提高了群体叶面积指数(LAI),花前光合势增加了57.5%;深旋耕+深播种玉米生理成熟期群体干物质积累比CK和浅耙耱+深播种分别增加了55.1%和19.1%。     

深松结合不同施肥方式对春玉米根系时空分布特征的影响

【目的】阐明深松结合不同施肥方式对东北春玉米根系时空分布特征的影响。【方法】2011-2012年,采用2年田间定位试验,设置常规模式(农民习惯栽培模式,对照,T1)、深松模式(T2)、深松+氮肥深追模式(T3)、深松+氮肥深追+增施有机肥模式(综合培肥模式,T4)4个处理,在玉米主要生育期采集0～10,10～20,20～30,30～40,40～60cm土层根系样品,利用WinRhizo根系分析系统获取根长、根表面积与根系平均直径,同时测定各生育期玉米根系干质量及成熟期籽粒产量与地上干物质量。【结果】2011-2012年,随着生育进程的推进,玉米的根系干质量、根长、根表面积均呈先增加后降低的单峰曲线变化,并在吐丝期达到最大值;根系平均直径总体呈现缓慢增加或保持平稳的变化趋势。不同处理对各生育期玉米的根系干质量、根表面积和根长有着不同程度的影响,以吐丝后期各指标的变幅较为明显,但各指标年际间的差异并不显著。与常规处理相比,深松处理对根系干质量、根长及根表面积的影响并不显著;深松+氮肥深追处理对根系生长的促进作用主要集中于吐丝期之后,而综合培肥处理从6展叶期起对根系生长就有显著的促进作用,总根系干质量、总根长及总根表面积显著增加,根系平均直径大幅度降低。在各生育期,根系干质量、根长、根表面积和根系平均直径随着土层深度的增加呈现逐渐降低并趋于平缓的变化趋势,其中深层(30～40和40～60cm)土壤中的根系生长对深松+氮肥深追与综合培肥处理的响应较为敏感,特别是综合培肥处理各指标的变化更为显著,在成熟期,与常规处理相比,综合培肥处理30～40和40～60cm土层根系干质量的增幅分别为91%和72%,根长的增幅分别为68%和130%,根表面积的增幅分别为128%和87%。2011-2012年,与常规处理相比,深松处理对玉米籽粒产量和地上干物质量的影响不显著,深松+氮肥深追处理和综合培肥处理玉米籽粒产量及地上干物质量显著增加,增幅分别为8.92%,16.1%和9.21%,17.7%。【结论】深松配合氮肥深追有利于根系干质量的增加,促进了根系纵深分布,并获得了较高的玉米产量。在此基础上增施有机肥对玉米根系生长的促进作用更为显著,更有利于根系干物质的积累与"纵向延伸"根系构型的形成,从而保证了其更高的玉米产量。     

JB-2型精量点播耧播种配合培土铲中耕对旱坪地保水固土及玉米产量的影响

[目的]本文探讨了采用JB-2型精量点播耧播种配合培土铲中耕,对旱坪地保水固土及玉米产量的影响,为其它作物利用机械种植提供依据。[方法]采用与传统耕作模式田间栽培对比试验的方法,以玉米根系长度和重量、秸秆长度和重量、玉米产量、生物干重为对比分析指标,分析处理与对照之间的差异。[结果]田间试验结果表明,在黄土高原的旱坪地,与对照相比,采用这种农机组合种植玉米,可使单株平均气根长度增加342.94cm,增加一倍;单株根系干重增加13.21g,增幅33.50%;单株产量增加0.017kg,增幅7.62%;每公顷产量增加462.0kg,增幅7.62%;每公顷生物总干重增加631.7kg,增幅4.73%。[结论]JB-2型精量点播耧与培土铲配套播种、中耕可明显增高地垅,提高土壤含水量,促进玉米根系发育,增强植株固土能力,并提高玉米单产。     

连续周年耕作对砂姜黑土农田蓄水保墒及作物产量的影响

【目的】筛选利于改善黄淮区砂姜黑土农田蓄水保墒效果及提高作物产量的夏玉米-冬小麦周年耕作方式。【方法】在秸秆全量还田条件下设置5个夏玉米季-冬小麦季周年耕作方式处理:免耕-旋耕(对照)、免耕-深耕、深松-旋耕、深松-免耕、免耕-免耕,通过多年定位试验研究周年耕作方式对砂姜黑土农田土壤容重、土壤水分及作物籽粒产量的影响。【结果】与对照处理相比,免耕-深耕处理显著降低夏玉米收获期15—25 cm土层土壤容重和冬小麦收获期20—35 cm土层土壤容重,深松-免耕和深松-旋耕处理显著降低夏玉米收获期15—40 cm土层土壤容重和冬小麦收获期20—25 cm土层土壤容重,而免耕-免耕处理显著增大夏玉米收获期0—10 cm土层土壤容重和冬小麦收获期5—20 cm土层土壤容重。免耕-深耕、深松-旋耕和深松-免耕处理显著增加夏玉米收获期0—40 cm土壤贮水量,而深松-旋耕和免耕-免耕处理却降低冬小麦收获期0—40 cm土壤贮水量。与对照免耕-旋耕处理相比,深松-免耕处理提高夏玉米-冬小麦整个周年内20—40 cm土层土壤含水量,免耕-免耕处理提高作物收获期40—160 cm土壤含水量,而深松-旋耕处理在冬小麦收获期则降低40—160 cm各土层土壤含水量。深松-旋耕和深松-免耕处理显著增加夏玉米-冬小麦周年籽粒产量,增幅分别为7.67%和10.21%,免耕-深耕处理冬小麦籽粒产量增加而夏玉米产量降低,最终周年籽粒产量降低0.44%,免耕-免耕处理夏玉米-冬小麦周年籽粒产量降低2.19%。【结论】深松-旋耕和深松-免耕处理能够降低土壤容重、提高作物籽粒产量,其中深松-免耕处理能够改善土壤蓄水保墒能力,产量及经济效益增加效果较优,可作为相对较适宜的黄淮区砂姜黑土农田夏玉米-冬小麦周年耕作方式。     

花粒期光照强度对夏玉米根系生长和产量的影响

【目的】近年来全球太阳辐射不断下降已经成为作物生产的一个限制性因素,弱光成为影响夏玉米生长发育和产量形成的重要非生物逆境之一。本研究旨在探讨花粒期不同光照强度对夏玉米根系生长和产量的影响。【方法】2012—2014年,大田条件下选用玉米品种登海605(DH605)为试验材料,种植密度为67 500株/hm~2,设计花粒期遮阴(S)和花粒期增光(L)两个试验处理,遮光度为60%,阴雨天气下增光的光照强度可达到8×10~4—10×10~4 lx,以自然光照作为对照(CK),研究夏玉米根系生理特性、叶片光合性能、干物质积累量及产量对花粒期光照强度的响应。【结果】本试验表明,花粒期遮阴导致玉米根系特性降低,产量降低;而补充光照有利于生育后期根系活性保持,显著提高籽粒产量。2012—2014年间,遮阴处理的产量较对照分别降低79%、61%和60%,增光处理较对照则分别增加13%、7%和15%。具体表现为花粒期遮阴处理使地上部功能叶片光合速率降低,干物质积累量减少,根冠比显著下降,根系直径和根长密度降低,根系总吸收面积和活跃吸收面积显著降低,致使夏玉米产量降低;花粒期增光处理则有利于玉米根系的健壮生长和根系活力提高,增光后根系总吸收面积和活跃吸收面积显著增加,即根系吸收能力增强,使产量显著提高。在花后20 d、40 d和成熟期,增光处理的0—30 cm和30—60 cm土层根系总吸收面积较对照分别增加17%、18%、17%和21%、27%、27%,根系活跃吸收面积分别增加11%、18%、17%和27%、33%、28%,有助于夏玉米植株从土壤中吸收更多的水分和养分来供给地上部的生长,增加穗数和千粒重,进而提高产量。【结论】花粒期遮阴导致夏玉米生育后期根系特性降低和产量降低,而增光有利于保持根系活力和提高产量。针对近年来黄淮海区域夏玉米生育后期阴雨寡照天气频发的情况,本研究建议适当调整播期,使夏玉米生育后期避开阴雨天气;通过蹲苗或者合理的水肥调控措施促进根系下扎和健壮生长,提高抗逆能力,以减轻阴雨寡照的不利影响。