干旱胁迫及补水对玉米生长发育和产量的影响

以辽宁锦州农田试验站为研究地点,依托2015年田间分期播种试验,通过分析玉米植株生长发育和生理特征的数据,揭示干旱胁迫及补水对玉米不同播期和不同发育期的影响。试验表明,干旱胁迫对吐丝期的影响大于抽雄期,造成抽雄日期比正常年份推迟1~14 d,吐丝日期推迟5~23 d,抽雄、吐丝间隔日数增加为3~15 d。抽雄-吐丝期遇干旱胁迫,最多可造成24.03%的植株未抽雄、37.3%的植株抽雄后未吐丝、49.21%的植株未正常发育。干旱胁迫抑制植株茎秆的生长,同时加速了叶片的枯萎,对抽雄-吐丝期的影响大于拔节期,不仅阻碍茎秆营养物质的累积,还抑制了营养物质从茎秆向果实转移的生理过程,最终对干物质的分配造成叶重和茎重比例增加,穗重比例减少。干旱胁迫对各播期均造成大幅减产,早播播期(影响抽雄-吐丝期)损失严重,晚播播期(影响拔节期)损失相对较小。补水条件下的各播期玉米植株均能正常生长发育,发育期、植株性状和干物质分配等数据与正常年份接近。     

不同时期干旱和干旱程度对夏玉米生长发育及耗水特性的影响

通过防雨棚下测坑试验,研究不同生育期干旱,设轻度干旱和重度干旱对夏玉米生长状况、耗水规律、产量以及水分利用效率的影响。结果表明,不同生育期干旱均会抑制植株株高和叶面积指数增长,受旱越重,株高和叶面积指数越小。适宜水分处理的植株株高与叶面积长势优于其他处理;与适宜水分处理相比,随着干旱时期的后移,产量呈先降后升的趋势,其中,苗期轻度干旱的处理减产最少,为9.88%,抽雄期重度干旱穗粒数最少,为349.98粒,减产最多,达32.67%;夏玉米拔节期重度干旱处理的耗水量最低,为258.09 mm,任何生育阶段受旱,其日耗水量随着干旱程度的加重而降低。对各处理产量和耗水量进行分析,两者呈良好的二次曲线关系,拔节期轻度干旱处理的水分利用效率(WUE)最高,为2.202 kg/m3,其次是苗期重度干旱的处理,后期干旱处理由于减产幅度超过节水的幅度,WUE降低。通过对各处理的产量和WUE综合分析,确定了夏玉米节水高产的灌溉控制指标。     

玉米不同时期缺水胁迫对产量和生理指标的影响

玉米不同时期缺水胁迫对产量影响极大,而且对生长发育、产量性状和生理指标都具有极大的影响.其实质由于缺水胁迫使植株光合速率降低,有机物积累减少,生理功能和各项指标降低,生长发育停滞.对产量影响最大的是拔节期干旱,其次是抽雄期,再次是苗期,并都达到极显著标准。     

鲜食玉米形态特征、生理特性及产量对淹水的响应

以华美甜168和华美糯7号为试验材料,盆栽条件下在苗期、拔节期和抽雄吐丝期进行淹水处理,对淹水后两个鲜食玉米品种的形态特征、叶片理化特性及产量进行研究。结果表明,随着淹水历时的延长,两个鲜食玉米品种的形态特征、生理特性和产量变化的幅度增大。淹水降低鲜玉米的产量,穗行粒数减少是产量降低的主要因素。华美甜168以拔节期淹水减产最为严重;华美糯7号以抽雄吐丝期淹水影响最大。淹水使玉米株高增长率、新叶生长率下降,叶片中游离脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)含量增加,超氧化物歧化酶(SOD)活性升高。不同时期淹水后华美糯7号株高变化量与产量显著或极显著正相关,Pro、MDA含量和SOD酶活性与产量显著或极显著负相关。     

干旱对玉米花粉、花丝活力和籽粒形成的影响

在玉米植株小穗分化期,小花分化～开花期和灌浆期进行轻度、中度和重度水分胁迫处理,穗生长发育受阻,雌穗比雄穗敏感。小穗分化期干旱几乎没有影响花粉活力;小花分化～开花期干旱花粉活力降低,且主轴小穗花粉活力降低幅度大于已开裂分枝小穗花粉,而未开裂分枝小穗花粉活力受干旱影响较小;雌穗花丝伸长速度变慢,在一定时间内伸出长度较短,数量较少,其活力亦降低。花粉和花丝受干旱影响程度不同,导致减产幅度亦存在差异,以花丝活力受干旱影响较重,减产幅度较大。不同生育时期干旱减产顺序,小花分化～开花期>灌浆期>小穗分化期。不同水分     

干旱对玉米花粉,花丝活力和籽粒形成的影响

在玉米植株小穗分化期,小花分化～开花期和灌浆期进行轻度、中度和重度水分胁迫处理,穗生长发育受阻,雌穗比雄穗敏感。小穗分化期干旱几乎没有影响花粉活力;小花分化～开花期干旱花粉活力降低,且主轴小穗花粉活力降低幅度大于已开裂分枝小穗花粉,而未开裂分枝小穗花粉活力受干旱影响较小;雌穗花丝伸长速度变慢,在一定时间内伸出长度较短,数量较少,其活力亦降低。花粉和花丝受干旱影响程度不同,导致减产幅度亦存在差异,以花丝活力受干旱影响较重,减产幅度较大。不同生育时期干旱减产顺序,小花分化～开花期>灌浆期>小穗分化期。不同水分胁迫强度处理造成的影响是重度大于中度,中度又大于轻度。     

秸秆覆盖条件下玉米不同生育期间的干旱阈值研究

2018～2019年在人工遮雨棚内进行不同梯度的干旱胁迫试验,研究秸秆覆盖免耕条件下玉米不同生育时期的干旱阈值。结果表明,以减产5%为临界点,拔节至抽雄期间,覆盖免耕条件下的干旱阈值为0.609,明显高于裸地旋耕条件下的0.551;在抽雄至乳熟期间分别是0.524和0.512,相差不大。干旱阈值出现的时间,拔节至抽雄期间,覆盖比裸地晚6.1 d;在抽雄至乳熟期间,二者差距缩小为3.7 d。结果说明,秸秆覆盖能明显提高玉米的抗旱性,延长必须补水的间隔,拔节期至抽雄期间效果更显著,从而在产量不变的前提下,减少玉米全生育期的补水次数。     

渍害胁迫时期和持续时间对冬小麦产量及其构成因素的影响

为研究渍害胁迫时期和持续时间对小麦产量及其构成因素的定量化影响,以扬麦13号为供试品种,在拔节期、孕穗期和灌浆期,开展不同渍害胁迫持续时间（0、5、10和15 d）的盆栽试验,观测不同渍害胁迫处理下小麦产量及其构成因素的变化。结果表明,不同生育时期发生渍害胁迫均可导致小麦减产,且随渍害胁迫时间的延长,小麦产量下降均达到显著水平（P<0.05）。渍害胁迫造成的减产呈现为孕穗期>拔节期>灌浆期,渍害胁迫每增加1天,孕穗期、拔节期和灌浆期小麦单株产量分别下降0.79、0.59和0.48 g,表明孕穗期是小麦渍害胁迫的敏感期。此外,不同生育时期渍害胁迫对小麦产量构成的影响存在明显差异。拔节期渍害胁迫同时降低小麦株穗数、穗粒数和千粒重,但主要通过降低小麦穗粒数造成产量下降;灌浆期渍害胁迫对小麦株穗数和穗粒数的影响较小,主要通过降低千粒重造成小麦产量下降;孕穗期处于小麦从营养生长转为生殖生长阶段,此时发生渍害胁迫,对小麦株穗数和穗粒数的影响大于灌浆期,对千粒重的影响大于拔节期,因此,孕穗期渍害胁迫造成小麦减产最严重。为预防渍害胁迫造成小麦严重减产,应在孕穗期前后密切关注天气状况,在田间及时开沟排水。     

弱光胁迫对滴灌玉米叶绿素荧光及生长特性的影响

以新疆主播品种新玉9号为供试品种,采用人工控光来模拟不同强度的光照条件,在全生育期、抽雄吐丝期、成熟期分别进行20%、50%和70%的遮阴处理,研究不同生育期弱光胁迫下玉米的光合生理机制。研究表明,遮阴处理后,玉米叶片叶绿素相对含量SPAD值显著增加,荧光参数ΦPSII、Fv/Fm和qP升高,NPQ降低,且随着遮阴程度的增加其变化越显著,解除遮阴处理后逐渐恢复至对照(CK)水平。遮阴处理后玉米干物质积累和产量均不同程度减小,全生育期遮阴玉米株高、茎粗、叶面积和产量均显著减小,抽雄吐丝期和成熟期遮阴玉米雌穗变化显著,株高、茎粗和叶面积变化不显著。与CK相比,全生育期遮阴、抽雄吐丝期遮阴和成熟期遮阴对玉米生长发育进程也有明显影响,全生育期遮阴和抽雄吐丝期遮阴延迟玉米生育进程,成熟期遮阴提前玉米生育进程。     

吉林省湿润冷凉区玉米喷施植物生长调节剂对生物学性状及产量的影响

为解决吉林省湿润冷凉区玉米倒伏造成减产的问题,试验了不同时期及不同时期组合喷施玉黄金的效果,结果表明:苗期 拔节期 喇叭口期喷施,拔节期 喇叭口期喷施和喇叭口期喷施处理均能不同程度的降低株高和穗位高,并且增加支持根数。各处理均增加玉米产量,其中苗期 拔节期和苗期 拔节期 喇叭口期喷施玉黄金增加产量显著,达到6.95%~6.98%。建议生产上在苗期和拔节期喷施两次玉黄金,浓度为300 mg/hm2。     

不同生育阶段受旱对旱区夏玉米生长发育和产量的影响

2013和2014年在陕西杨凌进行田间控水试验,试验设置两个灌溉水平,每个灌溉水平下设置4种受旱处理,以全生育期均灌水为对照,分析不同生育时期受旱条件下夏玉米的株高、叶面积、生物量和产量等生理生态指标的变化特征以及蒸散量和水分利用效率的变化规律。结果表明,不同的灌水水平与受旱时段对夏玉米的产量有明显的交互作用,拔节前受旱会使最终产量偏低,且低灌水处理产量低于高灌水处理;在抽雄期受旱会明显减少穗粒数,但在同一灌水水平下产量最高;灌浆期受旱不仅明显减小了百粒重导致减产,而且蒸散量偏大,导致水分利用效率降低。因此,灌水水平较低时,应尽量避免玉米营养生长阶段(出苗和拔节)受旱;灌水水平较高时,可选择在苗期适度亏水,并避免灌浆期受旱。     

夏玉米耗水规律及水分胁迫对其生长发育和产量的影响

依据灌溉试验资料,研究夏玉米生育期内的耗水规律及植株蒸腾与棵间蒸发变化规律,分析水分胁迫对其生长发育和产量形成的影响。结果表明,水分适宜处理的夏玉米,生育期耗水量425.25mm,各时段耗水量占全生育期耗水量的百分比分别为14.34%、10.49%、10.43%、15.70%、27.16%、13.63%和8.25%,相应的日平均耗水强度分别为4.064、2.973、2.958、4.452、7.699、3.860和2.192mm/d;玉米田的棵间蒸发量较大,约占其整个生育期总耗水量的35%～38%;各生育时段遭受水分胁迫均会引起一系列不良后果,其中尤以抽雄吐丝前后40d左右缺水影响最大,其次是拔节期缺水。     

高温胁迫对玉米关键生育期生理特性和产量的影响研究进展

以气候变暖及极端气候为主要特征的全球气候变化,会对农业生产产生重大影响,甚至威胁全球粮食安全。随着技术进步和社会对粮食需求的改变,玉米已成为中国第一大粮食作物。高温胁迫对玉米生理生化特征及生长发育产生不利影响,导致玉米产量和品质降低。本文对高温胁迫对与产量相关的玉米器官的生理生化影响和不同生育期高温胁迫对玉米生长及产量的影响进行综述。高温胁迫对玉米细胞膜及抗氧化系统、叶片光合作用及相关酶活性、雄穗分支分化及花粉活力、雌穗吐丝及花丝活力、子粒内淀粉合成相关酶活性均有负面影响;不同生育期高温胁迫对产量及产量构成有不同程度影响,玉米生育期对高温胁迫的敏感程度由高到低分别为开花期灌浆期穗期苗期。同一生育期高温胁迫在不同玉米品种间亦有较大差异。     

铅和镉复合胁迫对玉米吸收铅特性及产量影响

盆栽条件下,以富友1号玉米品种为试验材料研究铅、镉复合胁迫下,玉米对铅的吸收特性及产量影响。结果表明,复合污染条件下,铅在玉米体内分布的一般规律是根>下叶>茎>上叶>子粒,且植株根铅含量低于铅单因子污染。但在同浓度铅处理条件下,随土壤中投放镉浓度由0～40mg/kg的增加,植株根铅含量呈升高趋势。从玉米的生育进程来看,玉米在3个生育时期内的铅含量分配特点是成熟期>拔节期>开花期。     

不同水分处理对春玉米生态指标、耗水量及产量的影响

以春玉米为试验材料,通过防雨棚测坑种植,人工严格控制设置不同的土壤水分处理,研究不同水分处理对玉米植株生态指标、耗水量和产量的影响。结果表明,水分胁迫抑制了玉米的生长发育,高水分处理均具有较高的叶面积、株高及茎粗;轻度胁迫对各项指标影响不大,随着胁迫的进一步加深,各项生态指标均呈下降趋势;低水分处理产量明显降低,耗水量较小,后期植株衰老加速,成熟期提前;高水分处理存在奢侈性蒸腾蒸发,耗水量最高,产量低于轻度胁迫处理。通过产量与耗水量对比分析,确定当地春玉米适宜土壤水分指标控制下限。     

不同氮肥形式对春玉米产量、土壤硝态氮及氮素利用率的影响

通过田间试验研究不同氮肥对玉米产量、玉米不同生育期0~90 cm土层硝态氮含量和氮素利用率的影响。结果表明,0~90 cm土层,施用氮肥使土壤硝态氮残留量升高了约30%,且随玉米生育期逐渐下降,成熟期普通尿素处理比缓控释氮肥处理高20%左右。与普通尿素处理相比,缓控释氮肥处理土层硝态氮含量前期缓慢降低,后期下降速度快且硝态氮残留量较低。半控比掺混肥能满足玉米生育前期与后期对土壤硝态氮的需求,提高产量且最大限度提高氮肥利用率,满足一次性施肥的要求;硫包膜尿素基施的产量及氮素利用率最低且与其他氮肥处理存在显著差异。     

不同生育期玉米干旱-复水补偿效应的品种差异研究

以抗旱性不同的两个玉米品种郑单958和户单4号为材料,研究不同生育期干旱-复水对产量和水分利用效率的影响。结果表明,各生育期干旱-复水后,两个品种产量均低于对照处理,尤以扬花期干旱-复水最低;两个品种水分利用效率在扬花期干旱-复水最低;郑单958的产量、水分利用效率均高于户单4号,两者耗水量基本相等。分析两个品种株高、叶面积指数、干物质积累等在复水之后的变化表明,各生育期干旱-复水后,两个品种均存在一定的补偿效应,且郑单958的补偿效应明显较强。因此,郑单958在干旱-复水后补偿能力强,从而保持较高的产量和水分利用效率。     

氮肥运筹对春玉米产量、养分吸收和转运的影响

研究氮肥不同运筹方式对玉米产量、养分吸收利用、转运及分配的影响。结果表明,基肥:拔节期:抽雄期施氮比例为3∶4∶3处理玉米产量和氮肥利用效率最高,较其他基追比例处理增产3.2%~20.5%,氮收获指数、当季回收率、农学利用率和偏生产力分别提高2.0~5.3个百分点、2.0~21.3个百分点、2.3~10.0 kg/kg和2.3~10.0 kg/kg。施氮可显著增加玉米主要生育期氮、磷、钾吸收量,并可提高玉米抽雄期氮、磷、钾养分向子粒转运和子粒养分增加量,其中基肥∶拔节期∶抽雄期施氮比例为3∶4∶3处理玉米灌浆期氮、磷、钾吸收量最高,成熟期子粒氮、磷、钾积累总量高于其他基追比例处理。相关分析结果表明,玉米各生育期氮、磷、钾吸收间存在显著或极显著的正向相关,且除苗期外,其他生育期氮、磷、钾吸收量与产量均存在极显著正相关,灌浆期氮、磷、钾吸收状况与产量相关系数最大。     

松嫩平原土壤自然水分条件分析及对玉米产量影响

以松嫩平原为研究区域,自然条件下固定13个农业气象站,以16年平均土壤水分及对应年平均玉米产量为研究对象,分析玉米生长季内0～50 cm土层土壤平均重量含水率及各层平均重量含水率在其主要生育期的分布状况,采用积分回归法分析土壤水分与玉米单产之间的效应。结果表明,在玉米主要生育期间,0～50 cm土层平均土壤重量含水率在抽雄期为最小,播种期及出苗期较大;各层土壤在玉米各生育期重量含水率大小分布基本与0～50 cm土层平均值一致,31～50 cm各层土壤重量含水率明显高于0～10、11～20 cm土层值。松嫩平原玉米在整个生长季土壤重量含水率与其产量在出苗期、乳熟期及成熟期为负效应,而在播种期、三叶期、七叶期、拔节期及抽雄期为正效应。