温度条件对辽宁南部玉米生长发育和产量的影响——以庄河分期播种试验为例

利用2012年庄河5期分期播种试验资料,分析温度条件对辽宁南部春玉米生长发育及产量的影响.结果表明:在光照和水分条件适宜情况下,玉米各生育期持续时间受温度条件影响较为明显,出苗、苗期及灌浆期随温度升高而缩短,其中出苗时间对日最低气温比日均温响应更为明显.玉米生长状态在营养生长阶段受温度影响较小,而产量形成过程因不同温度条件对干物质积累影响的差异而不同.产量形成不但取决于灌浆期积温,同时还受气温日较差和日最低气温的影响.对于庄河地区而言,适当晚播将有利于玉米各生育期经历更为适宜的温度条件进而提高产量.     

滨海盐碱地覆膜和灌溉对玉米盐分离子分布及生物量的影响

以玉米为试材，于2017—2018年在天津市滨海盐碱土进行了膜下滴灌试验, 分析了覆膜和灌溉对玉米盐分离子质量分布特征、玉米干物质的变化规律和产量的影响。结果表明：（1）覆膜和灌溉对玉米离子分布的影响显著，显著减小了根部Na⁺吸收质量，成熟期FI20处理比LI10小56%，从而减少了盐分对叶片的伤害；显著增大了茎部K⁺的积累质量，成熟期FI20处理比LI10高24%，提高了植物的耐盐性；显著增加了叶部Ca²⁺质量，苗期FI20处理比LI10高96%，促进作物幼根的生长和根毛的形成，改善了玉米体内的离子平衡，减轻了盐胁迫作用；显著增加了叶部Mg²⁺质量，拔节期FI20处理比LI10高136%，增强了植株叶片的光合作用，提高了植株的耐盐性。（2）玉米地上部和根系干物质重均随着生育期进程而增加，覆膜和灌溉改变了植物体内盐分离子质量，对玉米生物量的积累影响较大，成熟期FI20处理比LI10高1%~46%；对玉米根冠比（R/S）有显著影响，使生物量分配比例显著改变，成熟期根冠比（R/S）FI20处理比LI10小48%~52%。（3）利用2017年玉米试验数据采用Logistic曲线建立了干物质生长模拟方程，引入了盐分离子修正系数，拟合方程显著。利用2018年玉米试验数据对建立的玉米干物质盐离子模型进行了验证，各个处理的拟合曲线与其实测值都较接近；建立的干物质生长模型能够较好地模拟盐碱地玉米干物质的累积过程。综上，覆膜和灌水定额为20 mm的FI20处理对植株的盐离子调节作用最显著，提高了玉米的耐盐性，改变了生物量的分配比例，获得了适当的干物质累积量，产量最高。     

干旱对太行山山前平原雨养农田产量影响的模拟研究

以多时间尺度标准化降水蒸散指数（SPEI）作为干旱指标，利用APSIM模型（农业生产系统模拟模型）模拟太行山山前平原雨养旱作农田冬小麦-夏玉米近30 a产量变化，分析干旱对作物产量的影响。结果显示：APSIM模型对模拟雨养条件下作物产量具有良好的适用性，玉米产量年际波动较大、变异系数为51.2%，易受降雨因素影响;小麦产量波动相对较为稳定，变异系数为26.4%。干旱指数与作物产量极显著相关（P<0.01），其中小麦产量与SPEI-3-Apr相关系数达0.79，玉米产量与SPEI-3-Sep相关系数达0.88，适宜干湿状态在0～2之间；所建立的回归方程分别可以解释61.8%的小麦产量变异和87.7%的玉米产量变异。研究表明，SPEI-3-Apr、SPEI-3-Sep可分别作为该地区雨养农田小麦、玉米产量的估计指标。     

未来气候变化对东北地区玉米单产影响的模拟研究

东北地区是我国具有战略意义的商品粮基地,研究气候变化对东北地区玉米产量的影响具有重要意义。采用区域气候模式与作物生长WOFOST模型相结合的方法,模拟了基准气候(BS,1961-1990年)和B2情景下2011-2050年东北地区的玉米单产,初步预测了未来气候情景下玉米单产的变化状况。结果表明:WOFOST作物模型能较好的模拟东北地区的玉米产量,模型检验结果表明,该模型对玉米产量的模拟在70%～80%年份里的模拟精确度在80%以上。模拟结果显示:未来10-20年内,东北地区北部大部地区玉米具有增产潜力,但就北地区整体而言,总体增产幅度较小。2030s和2040s东北地区大部受气候因素影响表现为减产。未来40年,受气候变化影响东北地区玉米单产总体表现为减产,减产幅度为9.5%。由于目前的研究结果存在未考虑农业生产的适应措施等局限性,可能会高估气候变化的负面影响。     

基于AquaCrop模型的夏玉米生长模拟及灌溉制度优化

为评价AquaCrop模型在关中地区的适用性并寻求最佳的灌溉制度，对夏玉米在不同灌溉与施氮水平下的生长进行模拟和验证，并利用校验后的模型研究了3种不同降雨年型以及11种灌溉模式下夏玉米产量和水分利用效率的变化特征。结果表明：AquaCrop模型可以较好地模拟关中地区不同灌溉与施氮水平下夏玉米产量和生物量，模型模拟的产量与实测值之间的决定系数（R²）、均方根误差（RMSE）、标准均方根误差（NRMSE）、符合度指数（d）和纳什效率系数（E_NS）分别为0.919、0.249 t·hm^-2、4.112、0.977和0.915；对于地上部生物量，模拟值与实测值的R²、RMSE、NRMSE、d和E_NS分别为0.860、0.977 t·hm^-2、6.407、0.933和0.694。利用校验后的模型分析了试验区内3种不同降水年型条件下11种灌溉模式的夏玉米产量和水分利用效率的变化特征，依据模拟结果及夏玉米生理需水规律，同时为了实现高产和高水分利用效率，得出不同年型的优化灌溉制度为：若能保证出苗整齐，湿润年可不灌水，此时也能获得较高产量和水分利用效率；平水年推荐在拔节期灌水60 mm，能节约50%水资源，亦能保证稳产；干旱年推荐在拔节期和抽雄期各灌水60 mm，可获得高产和高水分利用效率。     

玉米‖棉花的作物生理特性及根系特征研究

为探究不同种植模式对作物生理特性及根系形态特征的影响,本试验以玉米‖棉花为研究对象,试验设置3种种植模式处理,分别为单作玉米、单作棉花、玉米‖棉花。通过对作物株高、叶绿素含量、田间温湿度、根系长度变化及产量等的测定,探究不同种植模式下作物的生长状况及土地当量比。结果表明:单作玉米功能叶叶片平均SPAD值高于间作6.78%,间作棉花功能叶叶片平均SPAD值高于单作1.12%。玉米间作株高平均增长率为83%,单作平均增长率为82.9%,表明了玉米间作模式更有利于株高的增长;单、间作玉米田间温度分别为30.9℃、32.47℃;单、间作棉花田间温度分别为31.6℃、32.95℃,间作模式在一定程度影响根系分布,不同土层间作作物根长显著增加4.7%。     

光照和温度对旱地小麦叶面积指数的影响

为研究旱地小麦叶片生长规律,了解气候变化对小麦叶面积指数的效应,设计回归正交组合试验,并运用APSIM模型模拟光照和温度变化对小麦叶面积指数的影响。结果表明：APSIM模型对小麦叶面积指数的模拟有较高精度。小麦叶面积指数与光照和温度分别呈开口向下和向上二次抛物型变化。在本试验范围内,叶面积指数与光照呈二次抛物线下降型变化,但当光照未越过临界点时,光照成正效应,表明在最适宜条件下光照的合理增加可促进小麦生长;当日均气温高于7.73 ℃,温度成正效应,说明温度合理的升高,有助于小麦叶面积指数在一定生长阶段平稳在较大值;光照和温度同时升高时,光照下降效应显著于温度正效应。     

石羊河流域制种玉米咸淡水轮灌模式 的SWAP模型模拟

为了探究石羊河流域制种玉米的咸淡水轮灌模式，利用2014年田间试验观测资料对SWAP模型进行了参数率定和验证，模拟了不同咸淡水轮灌模式下的土壤水盐平衡，并筛选出了较优的咸淡水轮灌模式，预测了较长时期土壤盐分动态变化及制种玉米产量。结果表明：SWAP模型率定与验证过程中，土壤含水量的均方误差(RMSE)值在0.05 cm³·cm^-3以下，平均相对误差（MRE)值在15%以下；土壤含盐量的RMSE值在4.2 mg·cm^-3以下，MRE值在25%以下；制种玉米产量的RMSE值在380 kg·hm^-2以内，MRE值在10%以下，率定和验证后的SWAP模型可用于研究区咸水与淡水灌溉的模拟与预测。3.0 g·L^-1微咸水条件下采用2次淡水、1次咸水和1次淡水、2次咸水的轮灌方式以及6.0 g·L^-1咸水条件下采用2次淡水、1次咸水的轮灌方式为研究区制种玉米的较优轮灌模式，这3种较优咸淡水轮灌模式下的土壤盐分累积量较少，并且能够提高制种玉米的产量。3种较优轮灌模式模拟预测结果显示，在模拟期内土壤含盐量增幅不大，能够达到平稳，不会造成土壤盐渍化，制种玉米减产幅度较小，制种玉米产量能够保持平稳。     

新月弯孢变种的生物学特性及其对药剂的敏感性

为明确新月弯孢变种的发生和流行规律及有效防治方法，在不同碳源、氮源、温度、pH、光照等培养条件下，测定新月弯孢变种菌株HNWB-131、HNWB-185和模式菌株CX-3的生物学特性，并采用菌丝生长速率法测定这3株菌株对5种药剂的敏感性。结果表明，新月弯孢变种菌株HNWB-131和HNWB-185对碳、氮源的利用更敏感，在大部分碳、氮源培养基上其菌丝均为灰白色至黑色，与新月弯孢模式菌株的墨绿色存在明显区别；2株新月弯孢变种菌株的菌丝生长和产孢最适温度均为30℃，而新月弯孢模式菌株的菌丝生长和产孢最适温度分别为30℃和35℃；新月弯孢变种对光照条件更敏感，且黑暗条件对其分生孢子的产生和萌发有一定刺激作用；新月弯孢变种菌丝生长的最适pH为7~9，比新月弯孢模式菌株的最适pH范围窄（pH为5~11）。苯醚甲环唑对CX-3、HNWB-131、HNWB-185菌株的菌丝生长抑制作用最好，EC₅₀分别为0.39、0.58和0.52 μg/mL；其次为丙环唑，EC₅₀分别为0.79、1.97和1.64 μg/mL，表明2种新月弯孢变种对药剂的敏感性比模式菌株差。     

绿僵菌R8-4菌株大量培养固相阶段的条件

研究了昆虫病原真菌绿僵菌R8—4菌株液固两相法培养过程中固相培养阶段的条件，包括培养基载体、接种量、接种后基质含水量、培养过程中的温度、光照、通气量等因素对产孢量的影响。结果表明：蛭石和稻壳均可作为固相培养的优良载体，以蛭石为载体的产孢量稍高于稻壳。玉米粉和麦麸组合是该菌的良好营养源，与不同载体配合均可使产孢量达到20×100孢子／g以上；以小米提供营养的不如麦麸加玉米粉，当小米与载体的质量比大于3：1可获得15×100孢子／g的产孢量。液固接种比以8：10最佳；接种后适宜的基质含水量约为55％，产孢量达28．9×10^8孢子／g；在培养过程中，恒温培养时以25℃为宜；最佳温度调节方式是先在25℃下培养16d后转移到21℃下再培养5d，可获得最高产孢量；光照调节对菌株生长和产孢有重要影响，培养前期在暗环境培养14d，再于光照培养7d的产孢量最高；高通气量利于菌株生长和产孢，应保持容器通气口通畅，培养基厚度以〈4cm为宜。     

金溪县葡萄生长气象条件分析及高产优质对策

光照、温度、降水是影响葡萄生长发育的3个主要气象因素。金溪县合市镇葡萄是1999年从浙江省金华市引进的,根据气候相似原理,通过对比浙江金华市、江西金溪县葡萄生长发育期气候差异,趋利避害,选择优良葡萄品种,根据近5年影响金溪县葡萄生长的主要气候因素,分析如何减缓和预防气候对葡萄生长的不利影响,以期提高葡萄的品质和产量。     

影响早稻稻瘟病发生的气象特点及流行条件分析

通过对仙居县１８ａ（１９７８～１９９５年）稻瘟病发生的调查资料分析表明，早稻稻瘟病大流行年份的气候特点，主要表现为在寄主生长的前期，即育秧期和分蘖期，气候温暖多雨，病菌活动时间提早；而在寄主生长的中后期，即早稻拔节孕穗至抽穗灌浆期又出现低温、多雨和寡日照的天气。在温度、雨量、雨日和光照这４个影响稻瘟病发生的气象因素中，经计算机通径分析结果可知，以雨日对早稻稻瘟病流行程度的直接作用最大，其次是光照和雨量，温度的影响最小。     

秸秆覆盖对夏玉米生长过程及水分利用的影响

研究了冬小麦秸秆覆盖对夏玉米生长及水分利用的影响，结果表明：覆盖条件下，可增加0－60cm尤其是20－40cm土壤的储水量，并可有效地抑制土壤蒸发，整个生育期内覆盖与不覆盖相比，土壤蒸发量平均降低56.5％；由于覆盖改善了土壤的水分状况，影响了夏玉米的生长发育和产量形成，叶面积、株高、生物量、产量和水分利用率均明显高于不覆盖。     

基于WOFOST模型的辽宁省春玉米干旱灾损风险评估

利用锦州农业气象试验站的作物生长发育和土壤实测数据对WOFOST模型水分胁迫模块进行了调参，适用性验证表明，WOFOST模型适用于辽宁省春玉米生长发育和产量的模拟，辽宁省春玉米受干旱的影响可以利用WOFOST模型较敏感地反映出来。利用调参后的WOFOST模型模拟了全生育期及出苗~拔节、拔节~抽雄、抽雄~乳熟和乳熟~成熟各阶段发生轻、中、重旱情景对辽宁省春玉米产量的影响，并根据模拟结果确定了不同干旱风险等级下辽宁省东、中、西部玉米生产的灾损范围。结果表明：不同生育期发生干旱对产量的影响不同，总体上，抽雄~乳熟期发生干旱的影响最大，其次是拔节~抽雄期，而出苗~拔节期和乳熟~成熟期发生干旱对产量的影响较小，全省春玉米在抽雄~乳熟期发生重旱的减产风险达30%~70%；在相同干旱水平下，不同区域受影响程度也不同，在全生育期及各生育阶段发生轻、中、重旱情景下，干旱导致的减产率总体上表现为由东部向西部地区逐渐加重的趋势，在全生育期重旱情景下，辽宁省东部的春玉米减产率为40%~75%，中部为60%~90%，西部达65%~95%。     

玉米不同密度下间作大豆控草效果及对产量的影响

以贵州主要种植的玉米品种黔单16和大豆品种黔豆2号为材料,开展不同密度下玉米间作大豆控草效果及对产量的影响研究。研究结果表明:玉米种植密度在4.2万~5.55万株/hm~2按1∶1间作大豆对杂草的株抑制率为37.43%~50.30%,鲜质量抑制率47.79%~52.96%,在该密度范围内,抑制效果随着玉米种植密度的增加而增加。玉米单作下田间杂草冠层平均光合有效辐射(PAR)为330.07~698.13μmol/(m~2·s);间作模式田间杂草冠层平均光合有效辐射(PAR)为73.27~108.33μmol/(m~2·s);随着玉米种植密度的增加,各种植模式田间光合有效辐射(PAR)逐渐降低,间作模式光合有效辐射(PAR)普遍高于玉米单作模式,这可能是抑制田间杂草生长的主要原因。在产量上,玉米单作产量随种植密度增加而增加;玉米-大豆间作模式下玉米产量相对稳定,大豆产量随玉米密度增加而增加。在玉米种植高密度下玉米单作产量高于间作模式,但间作模式经济效益高于玉米单作种植模式,以玉米-大豆5.55万株/hm~2密度下田间作物产量经济效益最高。因此,作物合理间作和适当增加种植密度是控制杂草生长,提高作物产量的有效措施。     

不同枣粮间作模式物质积累及产量成因分析

在枣粮间作模式下对间作作物的物质积累及产量成因进行对比分析,以玉米品种先育335、高粱品种沈杂5号为试材,分别对其在出苗后45、60、75、90 d和105 d的净光合速率、干物质积累、产量构成因素、株高和茎粗等指标进行了测定与分析。结果表明：在枣粮间作模式下,玉米和高粱分别在ZY4和ZG8模式下粮食产量最高;高粱在各生育时期内的光合速率均高于玉米,在不同生长时期内差异较小,相对玉米可适当密植;在ZY4和ZG8的模式下玉米和高粱干物质积累平均速率高,为高产量的形成奠定物质基础;穗数和粒重受密度影响较大,穗粒数影响较小,ZY4和ZG8模式下枣树、玉米、高粱三者配置模式较好。     

小麦/玉米垄沟套作条件下施肥部位对土壤水氮分布的影响

通过旱棚小车模拟小麦/玉米垄沟套作种植试验,研究了3种不同垄沟部位(垄顶、垄底和沟中)施肥对小麦/玉米生长和产量及土壤水氮分布的影响。结果表明:相同灌水条件下,施肥部位对垄沟套作水分分布影响不显著,但土壤硝态氮的分布差异较大;垄顶施肥和垄底施肥处理下,由于水肥异区,其垄上小麦生长带的硝态氮主要分布在0~30 cm土层,有效地减少了硝态氮向土壤深层淋溶,而后期沟内玉米生长带的水氮处理相同,因此其硝态氮分布差异较小;在相同灌水条件下,垄沟套作可以有效降低水分流失,减少氮肥损失,因此较传统平作更有利于作物生长,提高小麦、玉米的产量,且以垄顶施肥和垄底施肥效果最显著,小麦产量较平作分别增加11.47%、10.81%,玉米产量较平作分别增加18.87%、22.70%。     

西北旱区玉米不同覆膜方式下土壤水热效应数值模拟研究

为了进一步探明西北旱区玉米在不同覆膜方式下土壤水热效应规律以及保温保水性能,采用数值模拟的方法通过ABAQUS软件分别建立了露地平作、全膜平作、单垄覆膜、全膜双垄沟播4种覆膜方式下的土壤模型,并对不同覆膜方式下玉米出苗期土壤热平衡和降雨入渗进行了数值模拟试验。通过热平衡模拟得出,起垄和覆膜改变了土壤剖面温度和热通量分布,增加了表层温度和热传递能力。在40 cm土层范围内全膜平作模式下垄沟内土壤平均温度最高,为24.1℃,其次为全膜双垄沟播模式,但全膜双垄沟播模式下温度变化趋势最为缓慢,稳定性最好。降雨入渗模拟结果表明:降雨结束后全膜双垄沟播模式产生了明显的侧渗现象,垄沟内土壤平均含水率最高,为19%,高于其他3种模式。研究表明在玉米出苗期全膜双垄沟播技术保水和保温性达到最佳。     

红壤区夏玉米生长对土壤穿透阻力的响应

为寻求有效措施改善土壤穿透阻力,缓解季节性干旱对南方红壤地区农业生产的影响,通过室内3个土壤容重处理(1.1、1.3 g·cm~(-3)和1.5 g·cm~(-3))模拟初始土壤阻力,及大田4种耕作措施(深耕D、常规耕作C、免耕N和压实P)调控土壤阻力,通过盆栽与大田小区试验研究了红壤穿透阻力对玉米根系、植株生长及产量的影响。结果显示,轻旱至中旱情况下,玉米生长对红壤穿透阻力胁迫响应强烈。根长、表面积及根系体积表现为D1.1D1.3D1.5,根径则与之相反;地上部指标和产量为DCNP;除根径以外的根系形态指标、地上部生长指标和产量均与土壤穿透阻力呈显著负相关,且深耕的玉米生长情况和产量均显著高于免耕和压实。红壤穿透阻力改变了玉米根系生长状况,限制植株生长从而影响产量形成;红壤阻力每增加1.0 MPa,籽粒产量将减少1 787.1 kg·hm~(-2)。对于红粘土红壤,深耕能够明显降低土壤穿透阻力减轻干旱影响;而免耕的土壤阻力高,既直接胁迫作物生长,亦不利于缓解季节性干旱。     

玉米纹枯病菌生物学特性初步研究

经对玉米纹枯病菌生物学特性初步测定表明，该菌丝体生长温度范围为７～４０℃，适宜温度２６～３２℃；菌核在２６～３２℃和ＲＨ９５％以上时，１０～１２ｈ就可萌发产生菌丝；病菌生长适宜的ｐＨ值为５．４～７．３；ＲＨ在８５％以上时菌丝才能侵入寄主，日光对菌核形成有刺激作用，但也抑制菌丝生长，菌核对紫外线有极强的抗性，２０Ｗ紫外灯连续照射６ｄ，对其萌发无影响。