玉米II花生间作系统与玉米根功能及其保护酶活性关系研究

研究玉米单作、玉米II花生2∶4模式和4∶2模式3种种植方式对玉米根系空间分布和根系抗氧化酶活性的影响。结果表明,不同种植模式显著影响玉米的根系空间分布,根系超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性在间作模式下显著高于单作模式,间作能够延长玉米根系功能期特别是生长中后期根系功能,对玉米子粒产量的增加具有重要的促进作用。     

东北春玉米区不同耕作方式对玉米磷素积累分配的影响

以先玉335为试验材料,在大田条件下设置4种耕作方式处理,研究耕作方式对春玉米产量及各器官磷含量、磷素吸收、积累和利用的影响。结果表明,苗带紧、行间松型耕作方式下玉米的产量最高,苗带松、行间紧型耕作方式次之,苗带、行间全松型耕作方式产量最低。开花期,苗带紧、行间松型耕作方式下根系磷含量和磷积累量均最高;成熟期,苗带紧、行间松型耕作方式下根系、茎秆和子粒的磷含量及磷积累量显著高于其他处理。苗带紧、行间松型耕作方式下玉米的磷素吸收效率、磷素偏生产力、磷素贡献率和磷素转移效率显著高于其他处理,磷素干物质生产效率和磷素子粒生产效率显著低于苗带、行间全松和苗带、行间全紧处理。相关分析表明,粒重与磷素子粒生产效率、磷素吸收效率、整株干物重、磷素收获指数显著正相关,与磷素偏生产力、磷贡献率极显著正相关。     

东北春玉米区不同耕作方式对玉米钾素积累分配的影响

以先玉335为试验材料，在大田条件下设苗带紧行间松（MJ）、苗带松行间紧（MS）、全紧（QJ）和全松（QS）4种耕作方式处理，研究耕作方式对春玉米子粒重量及各器官钾含量、钾素吸收、积累和利用的影响。结果表明，苗带紧行间松型耕作方式下玉米单株粒重显著高于其他3种耕作方式，苗带松行间紧、全松和全紧型耕作方式的玉米子粒重量差异不显著。开花期，苗带紧行间松型耕作方式下玉米茎秆的钾素积累量最高，钾素含量与其他处理差异不显著；成熟期，苗带紧行间松型耕作方式下玉米叶片和子粒的钾素积累量最高，叶片的钾素含量最高，根系和茎秆的钾素含量最低。苗带紧行间松型耕作方式的钾素偏生产力和钾素吸收效率最高。对单株粒重与钾效率各参数的相关分析表明，单株粒重与钾素子粒生产效率、钾素吸收效率、单株干物重和钾素收获指数呈显著正相关，与钾素偏生产力呈极显著正相关。综合考虑钾素吸收、积累和子粒产量，苗带紧行间松型耕作方式为最佳耕作方式。     

玉米||花生间作系统与玉米根功能及其保护酶活性关系研究

研究玉米单作、玉米||花生2∶4模式和4∶2模式3种种植方式对玉米根系空间分布和根系抗氧化酶活性的影响。结果表明,不同种植模式显著影响玉米的根系空间分布,根系超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性在间作模式下显著高于单作模式,间作能够延长玉米根系功能期特别是生长中后期根系功能,对玉米子粒产量的增加具有重要的促进作用。     

秸秆深层还田对玉米根系及产量的影响

针对辽西地区土壤耕层变浅和秸秆浅旋还田造成的土壤漏风跑墒等问题,实施秸秆机械化深层还田与常规耕作(CK)对比试验,测定玉米根系生长状况。结果表明,秸秆深层还田能够增强玉米扎根性能,扩展根系分布空间,扎根深度增加5～10 cm,根系分布空间扩大6000(初生节根)～154500(次生根)cm3;秸秆深层还田的次生根数目明显高于CK,且CK根系主要分布在10～20 cm土层深度,秸秆深松还田处理根系则集中分布在21～30 cm土层深度;秸秆深层还田处理与CK相比玉米产量提高18.16%,差异显著。     

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。     

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。     

耕作方式对玉米根系构型及抗根倒伏能力的影响

通过云南典型的红壤坡耕地对土壤实施深松+旋耕 15 cm（SRT）、深松+免耕（SNT）、深松+翻耕 20 cm（SP1）、深松+翻耕30 cm（SP2）、旋耕15 cm（RT）、免耕（NT）、翻耕20 cm（P1）和翻耕30 cm（P2）8种耕作方式,研究对玉米的根系根条数、根直径、入土角度、根幅、生物量及根系抗拔力等的影响。结果表明,深松+翻耕20 cm处理能增加玉米根条数、根系入土角度和10 cm土层处根系生长幅度,增大根系生物量,尤其是深层土壤（20～30 cm）根系生物量,同时对玉米产量也具有提高作用。深松+翻耕30 cm处理能增大根系的垂直抗拔力。因此,土壤通过深耕处理能改善玉米根系构型和分布,进而增强玉米根系抗倒伏能力。     

玉米行间覆膜对低土壤水分的调节利用

通过玉米对低水分环境中土壤水分的分布、利用特点,揭示在低水环境中行间覆膜处理是一种节水途径。结果表明:干旱条件下,行间覆膜处理能较好的维持根系主要层次的土壤含水量在35 mm以上,以供应玉米生长需要。玉米根层水分分布与覆膜方式、土壤水分存有量、根系的调节作用有关。     

稀土元素钕对玉米幼苗根系抗旱性的影响

采用10%聚乙二醇6000模拟干旱胁迫,研究稀土元素钕对干旱胁迫下玉米幼苗根系抗旱性的影响。结果表明,干旱胁迫显著提高根系丙二醛(MDA)含量和过氧化氢(H_2O_2)含量,提高超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,显著降低了过氧化物酶(POD)、谷胱苷肽转移酶(GST)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)活性,显著降低抗坏血酸(As A)和谷胱苷肽(GSH)含量及根系生物量。干旱胁迫加剧了根系的氧化胁迫,玉米幼苗根系通过增强抗氧化酶活性抵抗干旱胁迫。外源氯化钕(NdCl_3)处理可显著提高干旱胁迫下玉米幼苗根系抗氧化酶SOD、POD、CAT、GST、GPX活性,显著提高AsA和GSH含量和根系生物量,显著降低MDA和H_2O_2含量,对APX活性无显著影响。盆栽实验结果进一步说明,NdCl_3对轻度和中度土壤干旱下玉米幼苗抗旱性均具有促进作用,对中度土壤干旱下玉米幼苗的抗旱性促进作用更佳。NdCl_3可提高玉米幼苗根系的抗旱能力,缓解干旱胁迫造成的伤害。     

玉米秸秆不同还田方式下腐解菌剂的应用效果研究

试验设置3种秸秆还田方式和2种剂型腐解菌剂处理,以秸秆离田和秸秆还田无菌剂为对照。在玉米收获后测定不同处理的秸秆腐解率、土壤养分含量、单株生物量和产量,研究还田方式对秸秆降解效果、土壤养分含量和玉米产量的影响,比较不同秸秆还田方式下腐解菌剂对秸秆腐解效果。结果表明,旋耕和深耕还田的秸秆腐解率要显著高于浅旋还田。秸秆深耕还田相较于浅旋和旋耕还田可以显著提高0～60 cm土壤有机质、速效钾含量和玉米产量。在施用腐解菌剂处理中,固体菌剂的秸秆腐解率高于液体菌剂,无显著差异。在秸秆浅旋和旋耕还田方式下,施用菌剂处理的秸秆腐解率显著高于未施用菌剂处理。在秸秆深耕还田条件下,施用菌剂显著增加了玉米单株生物量。腐解菌剂对秸秆腐解和玉米生长具有一定促进作用,在秸秆不同还田方式下腐解菌剂的应用效果存在一定差异。     

不同耕作方式对土壤水分及玉米生长发育的影响

针对辽宁省中北部地区土壤耕层变浅、犁地层变硬等问题,以当地传统的耕作方式秋季旋耕为对照,设置秋季旋耕后翻耕25 cm、秋季旋耕后深松30 cm、秋季旋耕后隔年深松30 cm 3种耕作方式,探讨不同耕作方式对土壤水分和玉米生长发育的影响。结果表明,翻耕或深松处理均有利于土壤含水量的提高,其中以秋季旋耕后深松30 cm和秋季旋耕后翻耕25 cm的保墒效果最佳;翻耕或深松处理均增加了根冠比和产量,提高了玉米叶片酶活性,延缓了玉米生育后期叶片的衰老,其中以秋季旋耕后翻耕25 cm效果最佳。秋季旋耕后翻耕25 cm的耕作方式较好。     

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。     

深松及氮肥深施对超高产春玉米根系生长、产量及氮肥利用效率的影响

以内单314为材料,研究深松及氮肥深施对超高产春玉米生育后期根系生长、产量及氮肥利用效率的影响.结果表明,随着散粉后生育进程的推进,玉米单株根重、根系体积逐渐下降,且在同一生育期表现出随土层深度加深呈递减的趋势.0～ 60 cm土层单株根系表面积自散粉期开始呈先升后降的变化趋势,峰值出现在灌浆期.各处理根系活力随土层深度的增加总体上表现为先升高后下降的变化趋势,随着散粉后生育进程的推进,根系活力的峰值出现下移.深松30 cm根重、根系体积及根表面积明显增加,根系活力显著提高;深松30 cm及氮肥深施15 cm可促使根系下移,明显提高深层根系特别是20 ～ 40 cm根系活力及比重.     

不同耕作方式对土壤水分及玉米生长发育的影响

针对辽宁省中北部地区土壤耕层变浅、犁底层坚硬的问题,以当地习惯的耕作方式秋季旋耕为对照,设置苗期垄沟深松30 cm、秋季翻耕25 cm、秋季深松30 cm 3种耕作方式,分析各处理对土壤水分及玉米生长发育的影响。研究结果表明：翻耕或深松处理均提高土壤含水量,其中以秋季深松30 cm和秋季翻耕25 cm的保墒效果最佳;翻耕或深松处理均增加了叶面积、根冠比、百粒重、产量,降低了倒伏率和空秆率,其中以秋季翻耕25 cm效果最佳。在研究设定的3种耕作措施中,以秋季旋耕耙地的基础上再翻耕的耕作方式比较适宜。     

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。