种植密度和行距配置对超高产夏玉米群体光合特性的影响

在67 500株 hm^-2、90 000株hm^-2和112 500株hm^-2等3个种植密度条件下,研究了密度和行距配置对超高产夏玉米品种登海701产量和群体光合特性的影响。结果表明,随密度增加,籽粒产量、叶面积指数(LAI)、光合有效辐射(PAR)上层截获率、群体光合(CAP)和群体呼吸(CR)、干物质积累量均提高;而叶绿素含量、穗位叶层和下层PAR截获率则降低。在67 500株 hm^-2下,宽窄行与等行距处理相比无显著优势。但在90 000株 hm^-2和112 500株 hm^-2密度下,80 cm+40 cm行距处理的产量、叶面积指数(LAI)、叶绿素含量、穗位叶层的PAR截获率、花后群体光合速率(CAP)平均值均显著高于其他行距处理(等行距、70 cm+50 cm和90 cm+30 cm);而群体呼吸速率与光合速率的比值(CR/TCAP)则显著低于其他行距处理。说明在较高密度条件下,80 cm+40 cm的宽窄行配置有助于扩大光合面积、增加穗位叶层的光合有效辐射、提高群体光合速率、减少群体呼吸消耗,从而提高籽粒产量。     

玉米光合特性和冠层微环境对密度和行株距配置的响应

适宜密度及行株距配置可构建合理的玉米群体和冠层结构,提高光合效率,系统分析玉米光合特性及冠层微环境对密度和行株距配置的响应机制,为华北平原玉米光温高效生产提供科学依据。试验采用裂区设计,主区设密度6.75万株/hm ²（D1）和8.25万株/hm ²（D2）,副区为3种行株距配置:60cm等行距（H1）、宽窄行80cm+40cm（H2）、匀播（H3）38cm（行株距相同,D1）和34.5cm（行株距相同,D2）。结果表明:常规生产密度等行距（D1H1）种植和高密度宽窄行（D2H2）种植能形成合理的群体冠层结构,具有适宜的冠层温度、CO₂浓度和相对湿度,能促进植株对光能的吸收和利用,提高净光合速率,从而获得较高的产量。因此,在常规密度等行距种植基础上,进一步增加密度至8.25万株/hm ²时,宽窄行种植方式具有较高的产量潜力。     

种植密度对不同生育期玉米品种光温资源利用率和产量的影响

探究不同生育期玉米光温利用、物质生产和产量形成对密度的响应,以期为陕北灌区春玉米密植高产高效栽培提供理论依据。试验于2019—2020年以东单60 (中晚熟)和大丰30 (中早熟)为试验材料,设置45,000 (D1)、60,000(D2)、75,000 (D3)和90,000 (D4)株hm^-2 4个种植密度,测定了叶面积指数、冠层光分布、物质生产与转运、光温利用和产量及其构成等指标。结果表明,大丰30和东单60分别在90,000株hm^-2和75,000株hm^-2密度下达到最高产量18,787.5kghm^-2和16,953.0kghm^-2,较低密度分别提高了37.7%和41.4%,且高产下大丰30籽粒含水率较东单60低11.5%。随着种植密度的增加,群体叶面积指数明显提高,上部冠层光能截获率显著增大,而中部冠层光能截获率显著下降且东单60降低幅度高于大丰30,下部冠层光能截获率无显著差异。对于光能辐射利用而言,大丰30花前截获的光合有效辐射和光能利用率较东单60分别高7.9%...     

行距配置与密度对奶花芸豆群体冠层结构及产量的影响

研究了在高产条件下，不同行距配置、密度对奶花芸豆群体田间小气候变化、冠层结构、光能分布与利用特性及产量构成的影响。结果表明在适宜的群体密度下，通过扩大行距，减小株距，有利于优化群体结构，显著影响小气候因子在群体中的分布，改善个体生育状况和群体通风透光条件，使产量构成因素实现最佳配置，充分利用地力和空间，从而获得最佳产量。在实验条件下，密度15000株/hm2，行距60cm或采用80+40cm宽窄行、株距10~15cm是奶花芸豆理论上的田间最佳分布的配置。     

不同株高夏玉米品种的氮素吸收与利用特性

选用鲁单981 (LD981)、郑单958 (ZD958)和登海661 (DH661) 3个不同株高玉米品种, 在大田和栽培池条件下分别设67 500株 hm^-2和82 500株 hm^-2 2个种植密度, 0和180 kg hm^-2 2个施氮量。大田试验的氮肥以开沟方式施入, 栽培池试验氮肥分别以5、20和40 cm深度分层施入, 利用¹⁵N同位素示踪技术研究不同株高夏玉米对氮素的吸收与利用特性。结果表明, 与67 500株 hm^-2种植密度比较, 82 500株 hm^-2种植密度夏玉米籽粒产量及氮素偏生产力显著提高。夏玉米吸收的氮素69.3%~77.3%来自土壤, 22.7%~30.7%来自肥料, 土壤氮和肥料氮收获指数分别为54.6%和57.5%。与67 500株 hm^-2种植密度比较, 82 500株 hm^-2种植密度矮秆品种DH661氮素积累来自肥料的比例显著降低, 中品种ZD958和高秆品种LD981没有显著变化; 中、高秆品种肥料氮收获指数显著降低, 矮秆品种增加。5 cm土层施氮对植株肥料氮积累量贡献率最大, 40 cm土层施氮对植株肥料氮的贡献率最小, 随着株高增加, 深层(40 cm)氮对植株肥料氮积累量的贡献率逐渐增加, 浅层(5 cm)氮对植株肥料氮积累量的贡献率逐渐降低。中、高秆品种对土壤深层40 cm施氮的氮肥回收率较高, 而矮秆品种对土壤浅层20 cm施氮的氮肥回收率较高; 20 cm和40 cm ¹⁵N在20~40 cm和40~60 cm土层残留量分别达到60%, 说明矮秆品种对20~40 cm土层氮素回收率较高, 中、高秆品种对40~60 cm土层氮素回收率较高。     

密植对不同玉米品种产量性能的影响及其耐密性分析

提高种植密度是玉米高产的重要措施之一,并且群体密度对冠层光合特性与产量有重要影响,为阐明不同基因型玉米品种的耐密性,本研究以先玉335、郑单958、吉单209为供试品种,设置60 000株 hm^-2、75 000株 hm^-2、90 000株 hm^-2、105 000株 hm^-2 4种密度处理,测定并计算6个生育期的叶面积指数(LAI)、光合势(LAD)、净同化率(NAR)以及产量性能参数平均叶面积指数(MLAI)、平均净同化率(MNAR)、收获指数(HI)、单位面积穗数(EN)、单穗粒数(GN)、千粒重(GW),并结合产量性能参数的变化对各品种进行耐密性分析。结果表明,不同品种产量性能参数对密度胁迫的反应相同,MLAI、EN与密度呈显著正相关,MNAR、HI、GN、GW与密度呈显著负相关;各品种产量对密度的响应呈一元二次方程关系,并具有良好的相关性;在试验密度范围内,品种耐密性表现以先玉335最好、郑单958次之,吉单209较差,其中,先玉335的适宜密度范围为90 000~105 000株 hm^-2,郑单958与吉单209的适宜密度范围为75 000~90 000株 hm^-2。     

密度与行距对玉米‘协玉3号’穗部性状及产量的影响

为研究种植密度与行距对玉米产量、穗部性状以及通过穗部性状对产量的影响,寻求最佳种植行距与密度,为实现玉米超高产栽培创建提供技术依据。以玉米品种‘协玉3号’为材料,设置3个行距[50 cm等行距、60 cm等行距与40 cm+60 cm宽窄行]、3个种植密度[60000、67500、75000株/hm²],随机区组设计,3次重复,共27个小区,每小区行长6 m,行宽3 m,面积18 m²。50 cm等行距与宽窄行为6行区,60 cm等行距为5行区。结果表明,行距对‘协玉3号’的产量影响达到了极显著水平,而且不同行距配置中穗重、穗行数、穗粗以及穗粒重差异显著,不同密度间穗重、穗行数、百粒重与穗粒重差异显著,多个作用大小不一的穗部性状间的交互作用共同影响决定玉米产量。‘协玉3号’在密度为75000株/hm²和60 cm等行距模式下产量最高,可达16646.70 kg/hm²。因此,在山西中部水浇地条件下采用紧凑型玉米品种‘协玉3号’,适当扩大种植行距、缩小株距、增加种植密度是提高玉米产量的重要途径。     

玉米双行交错稀植种植方式的增产机理研究

为了探索通过改变种植方式减少玉米增密后对玉米植株产生的不利影响。以‘郑单958'为实验材料,本试验设置了等行距种植,宽窄行种植和双行交错稀植种植3种种植方式,设置3个处理：8.33万株/hm²,12.1万株/hm²和15.1万株/hm²,研究高产夏玉米合理的种植模式。本试验通过增加玉米种植密度,提高了根系干物质积累,增加了棒三叶总面积,提高玉米冠层顶部的日光截获率,将绝大部分的光截获并促使净光合速率(Pn)提前达到最大,在中午强光时进行午休,保护强光下的叶片光合系统免受破坏,进而显著地提高了玉米产量。双行交错种植(SHJC)比单行种植(DH)增产3402 kg/hm²,增产39.83%;比宽窄行种植(KZH)增产2774.7 kg/hm²,增产30.26%。双行交错种植在保证玉米群体数量的前提下,减少了单株的竞争,保障了个体发育潜力的发挥。双行交错种植方式显著改善了玉米群体的冠层光分布、提高了光合特性,提高了玉米产量;在本实验条件下,双行交错种植方式下15.1万株/hm²的玉米产量表现最佳。这为黄淮海地区玉米高产提供了科学合理的高产栽培模式。     

不同种植模式对夏玉米光能利用率和产量的影响

光能利用效率（ RUE）的提高是增加玉米产量非常重要的因素。夏玉米不同种植模式对产量和RUE均有一定的影响,为了探讨不同种植模式如何通过改善RUE进而提高玉米产量,试验研究了不同行距种植对玉米产量及光能利用率的影响。试验于2012年在中科院栾城试验站进行,选用该区域普遍使用的先玉335和郑单9582个品种,设20 cm＋100 cm,40 cm＋40 cm,60 cm＋60 cm,40 cm＋80 cm 4个行距水平,除了40 cm＋40 cm密度为6．2×104株/hm2,其他密度均为7．5×104株/hm2。结果表明：郑单958的叶面积系数在60 cm＋60 cm处理下比其他3个处理高5％～20％,先玉335高5％～17％;整个生育期内两品种60 cm＋60 cm行距处理RUE高于其他处理10％～30％;在整个生育期内先玉33560 cm＋60 cm行距处理总干物质量比其他3个种植模式高15％～22％,郑单958高17％～25％;两品种60 cm＋60 cm的行距处理玉米收获指数、干物质量的转移率也显著高于其他处理,从而利于提高产量。分析表明,太阳辐射和积温是影响夏玉米产量的主要气象因素,而夏玉米光能利用率明显受到积温的影响。     

种植密度对不同株高夏玉米品种茎秆性状与抗倒伏能力的影响

倒伏是影响夏玉米在密植条件下获得高产的重要限制因素之一,本研究旨在探讨种植密度对不同株高夏玉米品种茎秆性状与抗倒伏能力的影响。以矮秆品种登海661 (DH661)和高秆品种鲁单981 (LD981)为试验材料,通过设置4.50×10⁴株 hm^-2、6.75×10⁴株 hm^-2和9.00×10⁴株 hm^-2 3个种植密度,研究茎秆节间长度、茎秆穿刺强度、茎秆显微结构以及倒伏率等方面的变化。结果表明,随种植密度增加,夏玉米的基部第3茎节间和穗位节间变细,茎秆穿刺强度显著下降,较密度4.50万株 hm^-2,DH661和LD981 6.75万株 hm^-2、9.00万株 hm^-2地上第3节间茎秆穿刺强度分别降低了8.5%、22.6%和13.3%、29.6%;茎秆皮层和维管束内部厚壁细胞厚度及维管束数目均随种植密度的增加显著下降,倒伏风险增加,但矮秆品种的下降幅度小于高秆品种,而产量的增加幅度大于高秆品种,说明矮秆品种在高密度下能够保持较好的抗倒伏性能,有助于其在高密度种植条件下获得高产、稳产。     

功能结构模型在黄瓜栽培密度最优化设计中的应用

本研究选择秋冬季日光温室黄瓜为研究对象,利用参数化方法构建了不同株距和行距处理的虚拟冠层结构模型,并在与光分布模型和光合模型相结合的基础上,模拟分析了株行距改变对冠层叶片分布、光截获以及光合速率的影响。模拟结果显示,株行距的增加,促进了冠层对光的透性,对方位角朝向北部和行内的叶片的光截获有明显促进作用,也使得叶片在北部和行内的分布频率显著增加。从单株平均光截获来看,改变株距和行距分别使单株光截获量提高了34.78%和23.18%。通过将光截获模拟结果与光合模型相结合,得到了冬季栽培的最优株行距,即45.70 cm(株距)及43.22cm(行距)。与传统的40×40 cm株行距栽培方式相比,最优株行距略有增加。本研究结果为功能结构模型在实际生产中的应用以及作物栽培株行距最优化设计提供定量化的决策依据。     

夏玉米行距与株距交互作用对产量及产量构成的影响

为寻求华北平原粮食高产区夏玉米合理的种植密度,实现夏玉米高产和稳产。在大田条件下,进行了以玉米行距为主处理,不同株距为副处理的裂区试验对夏玉米产量及产量结构的影响。结果表明,60 cm行距的玉米产量低于50 cm的产量。在行距为50 cm时,以25 cm和28 cm株距的玉米产量较高,且差异不显著,33 cm株距的玉米产量居中,22 cm株距的玉米产量最低。在行距为60 cm时,以22 cm和25 cm株距的产量较高。不同行距和株距对玉米穗粒数的影响较大,各处理间的差异显著,宽行距和宽株距都有利于穗粒数的增加。而玉米的千粒重则受行距和株距的影响较小,60 cm和50 cm行距下的玉米千粒重差异不显著,25 cm和28 cm株距的千粒重较大。因此,华北平原冬小麦/夏玉米一年两熟种植模式中,冬小麦收获后机械播种夏玉米,行株距为50 cm×28 cm组合有利于夏玉米产量的发挥。     

Effects of Population Density and Planting Pattern on the Yield and Yield Components of Leafy Reduced-Stature Maize in a Short-Season Area

Maize hybrids that yield well, mature earlier with low grain moisture contents, tolerate higher population densities and take advantage of narrow row spacings better than the currently available hybrids would be more suitable for production in short-season areas. Leafy reduced-stature maize hybrids, which have only recently been developed, have traits which address these criteria. The objective of this study was to evaluate the effects of different population densities (65 000 and 130000 plants ha^?1) and planting patterns (single rows 76 cm apart and paired rows with 20 cm between rows within a pair of 56 cm between rows of adjacent pairs) on the yield and yield components of two leafy reduced-stature (LRS1 and LRS2), one non-leafy reduced-stature (NLRS), and two conventional corn hybrids (Pioneer 3979, < 2500 CHU; and Pioneer 3902, 2600-2700 CHU) at two locations. All hybrids had higher kernel numbers per row and single plant grain yields at the lower population densities when in paired rows. However, as plant density increased, these variables decreased more in the conventional hybrids than the LRS and NLRS hybrids, which demonstrates the greater tolerance of the latter to the stresses associated with higher plant densities. Grain yield was higher for the two LRS hybrids and the NLRS hybrid at 130000 plants ha^?1 than 65 000 plants ha^?1 Grain yield of conventional hybrids was reduced at the higher population density. The LRS hybrids matured before both conventional hybrids and out yielded Pioneer 3979 at the higher plant population density in both row spacings at both sites. Harvest index was not affected by population density and this value was not different among the NLRS and conventional hybrids. However, the harvest index of the LRS hybrids was greater than the others. LRS and NLRS hybrids had lower moisture contents and earlier maturities than conventional hybrids. Rapid growth of the first ear and higher harvest index values might are indications that LRS hybrids are more tolerant of higher population densities than the conventional hybrids.     

密度与行距配置对向日葵冠层结构及光合特性的影响

以食葵中熟品种LD5009为材料,在石羊河中游绿洲设3个种植密度（D1：39 990株/hm²,D2：49 990株/hm²,D3：66 660株/hm²）和3个行距（R1：0.7m,R2：0.6m,R3：0.5m）,研究不同密度与行距配置对向日葵盛花期冠层结构、光合特性以及产量构成的调控作用。结果表明,D3R2处理下茎粗降低至2.50cm,株高和冠层下部叶向值分别增加至187cm和50.50。高密度能显著增大冠层中部叶面积指数（LAI）,而中等密度有助于平衡冠层中、下部光环境,保证冠层底部较高的LAI,D2R2处理下LAI可达5.20,其中冠层下部为1.97。叶绿素含量、净光合速率（P_n）和蒸腾速率（T_r）均随密度的增加而降低,且差异集中体现在冠层下部,D3R2处理冠层下部叶绿素含量、P_n和T_r分别降至1.09mg/g、-1.87μmol/(m²·s)和1.33mmol/(m²·s)。产量、盘粒数、千粒重与株高、冠层中、下部叶向值、冠层中、下部LAI呈负相关,与茎粗、冠层中及下部透光率、冠层下部叶绿素含量、P_n和T_r呈正相关。本试验条件下,种植密度为49 990株/hm²且0.6m行距配置可确保适宜的冠层结构与光合特性,为高产提供保障。     

Alternate Row Spacing and Plant Density Effects on Forage and Dry Matter Yield of Corn Hybrids (Zea mays L.)

Irrigated field experiments were conducted in the Marmara region of Turkey in 2002 and 2003 to compare alternate 40 : 25 cm row spacings and conventional 65 cm with four different plant densities (65 000, 85 000, 105 000 and 125 000 plants ha⁻¹) of three corn hybrids (DK-585, ADA 95–10 and C-955) in some morphological traits and forage and dry matter yield. Morphological traits such as plant height, leaf per plant, stem diameter, ear per plant and ear percentage were measured, forage and dry matter yield was also determined in this study. Hybrids, row spacings and plant densities significantly affected some morphological traits, forage and dry matter yield at 0.01 level. Later maturing hybrids tended to produce taller and thicker stemmed plants. Row spacings and plant densities did not affect plant height. Average stem diameter increased significantly with population density. Row spacings did not influence leaf number, whereas leaf number increased slightly with plant density. On average, all corn plants had slightly more than 1.0 ear per plant in our experiment. Row spacings and plant densities did not affect significantly number of ear per plant. Early maturing DK-585 had the highest ear percentage whilst late maturing C-955 lowest. Yields usually increased with hybrid maturity. When averaged across years, row spacings and plant densities, late maturing C-955 performed significantly better in forage and dry matter yield in all experimental years and combined years. The studies showed favourable advantage for alternate 40 : 25 cm rows over conventional 65 cm row spacings at all plant densities. Average forage and dry matter yields were greater for alternate 40 : 25 cm row spacings than for 65 cm row spacings. However, strong hybrid × row spacing interactions for both forage and dry matter yield were detected.     

不同种植模式对高粱晋糯3号产量和养分吸收的影响

为了明确高粱新品种晋糯3号的最佳种植模式,研究了不同行距及密度对晋糯3号产量和养分吸收的影响。试验共设3个行距：30、50和60cm,每个行距处理设4个密度：4.5万、7.5万、10.5万和13.5万株/hm ²。结果表明,行距50cm时,晋糯3号单株叶面积、叶面积指数（LAI）、单穗粒数及产量最高,其次为行距60cm,行距30cm处理最低;相同行距时,密度为13.5万株/hm ²时产量较高,但与密度10.5万株/hm ²的产量没有显著差异。密度为4.5万株/hm ²时晋糯3号单穗粒数是密度为10.5万和13.5万株/hm ²时的1.8~2.0倍,产量为同一行距最高产量的72%~88%,这表明晋糯3号具有较强的群体调节能力。行距50cm结合密度4.5万株/hm ²促进了开花后植物对氮的吸收,开花后植株较强的氮素吸收能力是低密度产量提高的主要因素之一。行距50和60cm密度为10.5万和13.5万株/hm ²时产量较高且没有显著差异,但行距50cm有利于氮磷钾养分的吸收,为此晋糯3号的最佳种植模式为行距50cm结合密度10.5万~13.5万株/hm ²。     

密度和株行距配置对川中丘区夏玉米群体光分布及雌雄穗分化的影响

为了便于全程机械化生产,四川中部部分地区玉米生产已逐渐由套作春播转变为净作夏播。为了明确本区域净作夏玉米高产、宜机的群体结构,采用两因素裂区试验设计,研究了种植密度和株行距配置对夏玉米群体光分布及雌雄穗分化和产量的影响。结果表明,随种植密度增加,玉米有效穗数增加,但因空秆和倒伏增加导致有效穗数增幅逐渐减少甚至最终降低;密度增加使玉米叶片茎叶夹角和开张角降低,叶向值增加,群体透光率明显降低,消光系数增大,雌雄穗小穗分化期和小花分化期幼穗长度和中部直径、吐丝期雄穗主轴长度和成对小穗数以及雌穗总小花数、吐丝小花数、受精小花数和单株果穗受精率均降低,而退化小花数、败育花数和花败育率均增加,最终导致玉米秃尖变长,穗粒数和百粒重显著降低。产量随种植密度增加而先增后降,以67,500株hm~(-2)最高, 2年平均较45,000株hm~(-2)和90,000株hm~(-2)密度分别显著增加17.00%和14.03%。此外, 2年在45,000株hm~(-2)和67,500株hm~(-2)密度下,等行距均优于相应宽窄行, 60 cm等行距处理下玉米株型紧凑,能改善群体受光条件,提高玉米单株果穗受精率,降低小花败育率,籽粒产量较高;在2018年90,000株hm~(-2)密度下,(110+50) cm宽窄行处理更能改善田间通风透光条件,促进雌雄穗分化,提高玉米籽粒产量。因此,川中丘区夏玉米高产栽培应适当缩行增密,宜采用67,500株hm~(-2)密度搭配60 cm等行距种植。