耐密性玉米冠层结构对密度的响应

以华美1号和郑单958为材料,以1.5万株为梯度,共设置12个密度处理,种植密度自1.5万株/hm~2增至18万株/hm~2,研究探讨高产高效春玉米的冠层结构特征和光合特性。结果表明,华美1号在12.0万株/hm~2时产量达到最高,为15 912.8 kg/hm~2;郑单958在6.0万株/hm~2时产量最高,为13 685.9 kg/hm~2。在适当高的种植密度内(华美1号为9.0万~13.5万株/hm~2,郑单958为6.0万~9.0万株/hm~2),华美1号吐丝期最大LAI达4.19~5.30,群体穗位层透光率达17.57%~23.79%;郑单958吐丝期最大LAI达4.71~6.54,群体穗位层透光率达17.77%~23.66%。冠层内透光率、叶夹角、茎粗、叶片厚度、净光合速率和叶绿素相对含量均随密度增加而不同程度下降。华美1号穗位层及穗位层以上LAI占全株叶面积比例高,叶片小而厚,穗位层透光率好,各项冠层指标不同程度优于郑单958。     

双重化控对春玉米不同密度群体冠层结构的影响

在大田栽培条件下,以京单28和先玉335为试验材料,设置5个密度梯度,分别于6叶期和9叶期叶面喷施膦酸胆碱合剂(ECK)和聚糠萘合剂(PKN),研究双重化控对春玉米群体冠层结构的影响.结果表明,随密度的增加,叶面积指数(LAI)、平均叶倾角(MTA)、株高、穗位高上升,透光率降低,冠层结构恶化.双重化控显著降低了高密度下(7.5万～10.5万株/hm²)LAI、穗下叶面积百分比,增加了MTA,提高了下层的通风透光性;缩短了穗下节间长,拉伸穗上节间长,改善了中上部的冠层结构;改善了玉米的穗部性状,显著提高了高密度下的玉米产量,京单28和先玉335产量增幅分别为9.76%～13.00%和10.95%～12.08%.研究表明,双重化控使玉米群体冠层结构得到合理优化,通风透光增强,使高密条件下植株个体维持较高的光合生理活性,产量同步提高.     

不同耐旱型玉米自交系冠层光合及产量对生殖生长期干旱胁迫的响应

在PVC管栽和大田条件下,采用裂区试验设计,主区为玉米自交系、裂区为水分处理,测定玉米冠层光合和产量等指标。结果表明,与对照(CK)相比,干旱胁迫(WS)处理下冠层叶色值(SPAD)、光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和叶面积指数(LAI)均呈下降趋势,耐旱性较强的黄早四(HZS)平均降幅小于耐旱性较弱的CML58,其SPAD和LAI的降幅较高期(R3)出现早于CML58(R5);干旱胁迫后,水分利用效率(WUE)呈升高趋势,HZS平均升幅高于CML58。HZS的SPAD、Pn、Tr、WUE、LAI、单株粒重、收获指数和群体产量均高于CML58。与CK相比,WS处理下HZS群体产量平均降幅低于CML58。综上,耐旱性较强的玉米自交系冠层光合参数对生殖生长期干旱胁迫响应相对滞后,可在干旱胁迫后维持相对较高的光合性能、水分利用效率和叶面积指数,促进植株干物质转化与子粒建成,最终获得较高产量。     

氮素供应对春玉米产量及冠层部分指标的影响与相关分析

采用辽宁地区5个地方品种进行低、中、高3个氮素水平的比较试验(N0:不施氮、N1:112 kg/hm~2、N2:225 kg/hm~2),探究氮素对玉米冠层指标的影响及与产量因素的相关性。相关、逐步回归分析表明,随着施氮量升高,品种产量和穗粒数显著提高。不同氮素水平下,冠层指标与产量因素相关性有差异。穗粒数在N0处理下,与吐丝期叶氮比(SLN)和叶片氮浓度呈负相关,相关强度排序为吐丝期SLN吐丝期叶片氮浓度;N1处理下,与乳熟期LAI呈正相关,与吐丝期叶片氮浓度和吐丝期绿叶数呈负相关,相关强度排序为吐丝期叶片氮浓度乳熟期LAI吐丝期绿叶数;N2处理下,穗粒数与冠层指标相关性不显著。百粒重在N0处理下,与吐丝期穗位叶SPAD值呈正相关,与吐丝期LAI和乳熟期穗位叶SPAD值呈负相关,相关强度排序为吐丝期LAI吐丝期SPAD乳熟期SPAD;N1处理下,与乳熟期穗位叶SPAD值呈正相关,与乳熟期LAI呈负相关,相关强度排序为乳熟期LAI乳熟期SPAD值;在N2处理下,与吐丝期比叶面积(SLA)、SLN、乳熟期绿叶数呈负相关,相关强度排序为吐丝期SLN、SLA乳熟期绿叶数。     

植株田间分布均匀度对夏玉米植株性状、田间光照和杂草的影响

采用双因素裂区试验对夏玉米生长期的田间光照、田间杂草、产量及构成、LAI、根系等特性进行了研究,明确植株田间分布均匀度对夏玉米的生态效应影响。结果表明:随着植株田间分布均匀度的提高,玉米产量、收获穗数、穗粒数、最大LAI提高,冠层内的光截获增加,光透射减少;同时,杂草的种类、数量和鲜重均有减少趋势。随种植密度的增加,杂草减少效应更明显。低均匀度处理的穗位整齐度和株高整齐度较小,空株率较大,提高密度可使株高整齐度得到改善;低密度高均匀度处理的茎较粗;根数对密度和均匀度反应不明显。因此,适当提高种植均匀度和密度有利于提高玉米群体质量,有效利用自然资源,抑制杂草生长,改善玉米生长的生态环境,从而提高产量。     

种植密度与化学调控对春玉米茎秆性状及抗倒伏能力的影响

以迪卡 159为供试材料,设置 6.0×10⁴(D1)、 7.0×10⁴(D2)、 8.0×10⁴(D3)和 9.0×10⁴株/hm²(D4) 4个密度水平,在 8展叶期喷施化控剂玉多十(HK)和清水为对照(CK)2个处理,研究不同种植密度与化学调控技术对植株茎秆性状的影响。结果表明,随种植密度的增大,迪卡 159的株高、穗位高显著增高,茎秆节间长变长,茎粗变小,扁率增大,茎秆强度变弱。HK处理后,株高、穗位高显著降低, 4～5节位节间长大幅度减少,茎粗增加,扁率降低,茎秆强度增强,茎秆横折强度与穿刺强度在 3个时期均随种植密度的上升呈现整体下降趋势,并于乳熟期达到最大值。HK处理后,茎秆的横折强度与穿刺强度增强,其中, 4～5节位提升幅度最大。HK处理增加了灌浆期与乳熟期第 3节位的木质素与纤维素含量, D1、 D2、 D4密度下效果显著。倒伏率随种植密度的升高呈上升趋势; HK处理可以显著降低倒伏率, 4个密度下分别比对照降低了26.15%、 47.72%、 35.17%和33.82%。     

密度对不同株型玉米光合特性及产量的影响

对不同密度条件下3个不同株型春玉米的光合特性及产量进行了研究。结果表明,随密度增加叶面积指数(LAI)、初始荧光(F₀)上升,单株功能叶片光合速率(P_n)、PSⅡ的潜在活性(F_v /F₀)、PSⅡ最大光化学量子产量(F_v /F_m)下降;产量构成因素表现为单位面积有效穗数先上升后下降,穗粒数下降,百粒重变化因品种而异。先玉335、金玉4号和吉农大302最高产量分别为9 638.45、8 523.94、8 330.92 kg/hm²;先玉335最适播种密度为75 000株/hm²,吉农大302为60 000～67 500株/hm²,金玉4号为45 000株/hm²。先玉335群体产量与LAI、单株F₀呈正相关,与单株P_n、F_v /F_m、F_v /F₀呈负相关;吉农大302与金玉4号群体产量与LAI、单株F₀呈负相关,与单株P_n、F_v /F_m、F_v /F₀呈正相关,且金玉4号的相关程度要高于吉农大302。     

不同种植模式黄金芽茶园冠层光合特性分析

为比较单行双株、双行双株两种种植模式下黄金芽茶园的冠层光合特性，试验采用植物冠层分析仪、便携式光合作用测定系统对其叶面积指数（LAI）、光合有效辐射（PAR）、净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、水分利用效率（WUE）等因素进行分析研究。结果显示，单行双株种植模式下叶面积指数平均值为4.60，较双行双株更接近高产茶园标准值；两种种植模式下光合有效辐射均呈现上冠层>中冠层>下冠层的趋势，说明单行双株种植模式下上、中、下冠层间密度分布更合理；综合分析净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率等因素，在茶园中单行双株种植模式优于双行双株。因此，黄金芽单行双株种植模式更适用于茶园生产中。     

宽窄行栽培对玉米生长发育及产量的影响

通过不同宽窄行栽培对玉米的产量动态进行分析。结果表明：宽窄行栽培有效改善了玉米的群体结构,改善了冠层的微环境,增加了中部冠层的透光率,促进个体生长发育,增加其LAI和干物质积累。宽窄行种植方式增加穗位叶的初始量子效率,使叶片能有效地利用弱光,改善玉米叶片的光合性能,最终提高玉米产量。     

品种、空间布局及种植密度对春玉米冠层结构、物质生产及产量的影响

试验以农华101、先玉335及郑单958为材料,通过空间布局及种植密度塑造不同的冠层结构,分析其对玉米物质生产、转运及产量的影响。结果表明,不同品种的叶面积指数(LAI)及冠层透光率(DIFN)差异显著,以郑单958表现较好,常规种植与簇生种植的LAI差异不显著,冠层透光率以常规种植较好;随着密度增加LAI升高,冠层透光率随之降低。不同品种成熟期干物质生产以先玉335较高,空间布局差异不显著,随密度增加干物质生产能力提高;花后物质生产以先玉335较高,簇生种植高于常规种植,随密度增加花后物质生产能力升高;叶茎转运量以郑单958较大,常规种植转运量较多,随密度增加叶茎转运量提高。品种间产量差异显著,郑单958显著高于其他品种;常规种植与簇生种植产量无显著差异;各密度处理产量差异显著,高密度中密度低密度处理。     

超高产玉米品种穗部性状整齐度与产量的关系研究

对2个超高产玉米品种先玉335和郑单958在5个密度种植条件下的穗部性状整齐度与产量的关系进行了研究。结果表明,穗部各性状整齐度与产量均呈正相关,并且行粒数整齐度、穗粒数整齐度、穗位高整齐度均在7.5万株/hm²和9.0万株/hm²两个密度条件下最高;先玉335产量在9.0万株/hm²条件下最高,7.5万株/hm²时次之;郑单958产量在7.5万株/hm²密度下最为突出;两个品种的穗位高整齐度和行粒数整齐度均与产量的关系最为密切。行粒数整齐度和穗位高整齐度作为选择高产品种和采取适宜栽培措施的一项指标具有一定的可行性。     

辽宁省玉米高产潜力探索及创建“超高产田”关键技术研究

2006~2014年,辽宁省粮食丰产科技工程项目组在辽西项目区开展玉米高产潜力探索及小面积超高产田创建工作。对经过严格测产且产量达到和超过15 000 kg/hm2的32个地块的地理分布、种植品种、种植密度、产量和产量构成因素及创建关键技术进行分析。结果表明,从纬度看,高产田均出现在40.82°~42.07°N范围内;从海拔看,高产田出现在1 000 m以下。玉米高产田的平均产量为16 630.5 kg/hm2,75%以上高产田块的种植密度超过6.75×104株/hm2,收获穗数与产量呈正相关关系。辽单565产量为15 025.5~18 822.2 kg/hm2,收获穗数69 800~93 200穗/hm2,穗粒数453~510粒,千粒重422.5~463.9 g,穗粒重190.3~233.6 g。高产关键技术是采用耐密型高产稳产品种,合理提高密度,充足的水肥供给,科学管理和地膜覆盖。     

沈爆3号在不同密度下的冠层结构和生理特征研究

在6个密度下研究沈爆3号的冠层结构、生理特征、产量和产量构成因素。结果表明,沈爆3号适合高密度种植且适应密度范围较大,密度在8.25万株/hm2时产量最高,分别比5.25万、6.00万、6.75万、7.50万、9.00万株/hm2增产21.96%、22.75%、11.50%、10.64%、7.92%,达到显著或极显著水平。在高密度下穗长、穗粗、行粒数、穗粒数、粒重、秃尖变化较小,单株产量维持较高水平。在9.00万株/hm2时达到最大叶面积指数(6.55),保持较大的叶面积指数和较长的持续时间。生育后期叶面积指数随密度增加而下降的速度较快,但密度在6.75万～9.00万株/hm2差异不大,高密度下仍可维持较高水平。不同密度之间穗位叶叶绿素含量存在微小差异,较低密度下最高叶绿素含量的出现时间较迟,而高密度下较早。增加密度使净光合速率下降,但较低密度下增密时下降幅度较大,3个高密度间下降幅度较小。     

一穴多株种植对夏玉米子粒灌浆和产量的影响

在密度为82 500株/hm2,通过一穴多株种植方式调整株距,设一穴一株(对照,P1)、一穴二株(P2)、一穴三株(P3)3个处理,对比分析不同处理下夏玉米的光合速率、花后叶片特性、子粒灌浆速率和穗部性状,对粒重和产量进行评价,验证在高密种植条件下调整株距能否改善夏玉米子粒灌浆和产量。研究结果表明,通过一穴多株种植方式适当扩大株距可以提高夏玉米的光合速率,改善穗部性状,延缓夏玉米花后叶面积指数和SPAD值下降以及叶片衰老,夏玉米子粒体积、粒重和灌浆速率得到显著改善。与对照P1相比,P2、P3处理的产量分别提高5.8%、4.9%。在高密种植情况下,通过一穴二株来调整株距可以延缓花后叶片衰老,从而保证子粒灌浆足够的光合面积,最终实现粒重的增加和产量的显著提高。     

株行配置对春玉米根冠空间分布及产量的影响

以先玉335为试验材料,设置7.50万株/hm2和9.75万株/hm2两个种植密度,60 cm+60 cm等行距和40 cm+80 cm宽窄行两个行距配置,比较株行配置对春玉米冠层、根系结构与功能及产量的影响。结果表明,随种植密度增加,果穗、茎鞘干重百分比垂直分布明显上移,叶片干重百分比在垂直分布变化较小,行距配置对果穗、茎鞘干重百分比在垂直分布上影响较小。相对于等行距种植,宽窄行种植叶片干重百分比有下移趋势,群体不同叶位叶面积指数也表现为同一密度下,宽窄行种植群体上层LAI较小,穗位叶高效叶层LAI较大;随密度增加,根重有纵向下移的趋势,根系TTC还原强度在不同土层深度都显著降低。同一密度下,宽窄行种植根重的垂直分布出现下移趋势,根系TTC还原强度略高于等行距种植。高密度条件下,宽窄行种植降低了玉米果穗秃尖长,显著增加果穗穗粒数,因而显著提高产量,增产2.73%~10.86%,说明在宁夏扬黄灌区较高种植密度下,采用宽窄行种植能优化不同叶层结构,适当增加深层土壤根系所占比例及活力,有利于获得高产。     

黑龙江省寒地不同种植密度下高产春玉米冠层结构及光辐射特征

研究不同种植密度下黑龙江省寒地春播郑单958和丰禾1的冠层结构及光辐射特征。结果表明,两个玉米品种在中密度下冠层结构及光分布均较优,产量最高。冠层内光合有效辐射、直射辐射透过系数随密度增加而减小。高密度下叶片分布的极差较大、平均叶倾角最大,其中,吐丝期郑单958叶片分布的极差及平均叶倾角分别达0.35和78.48;丰禾1分别达0.33和61.25。低密度下玉米生育后期叶面积指数最小、叶片分布的极差及光合有效辐射值最大。中密度下郑单958和丰禾1群体平均消光系数最高,吐丝期和灌浆中期分别为0.69～0.74、0.62～0.67;单株叶面积指数吐丝期至成熟期衰退最低,群体内光环境较优,利于玉米叶片的光合生产及最终产量的增加。     

玉米灌浆期3种鳞翅目害虫的空间分布

采用网格式取样200株玉米,整株剖秆调查亚洲玉米螟、桃蛀螟和棉铃虫在玉米上的数量,用地统计学的方法分析和模拟它们在田间的水平分布;采用生态位理论分析3种害虫在玉米植株上的生态位和种间竞争。结果表明,亚洲玉米螟、桃蛀螟和3种鳞翅目害虫整体在玉米田中的水平分布分别适合球形、高斯、球形模型拟合,均属于聚集分布。Kriging插值模拟图显示,亚洲玉米螟和桃蛀螟为核心分布型;在垂直分布上,雌穗上3种害虫数量最多,占总虫量的69.82%。亚洲玉米螟的基础生态位宽度最大,在整株玉米上都可危害;桃蛀螟则主要在玉米中、上部;棉铃虫基础生态位最窄,只在雌穗附近危害。3种害虫在玉米茎秆上种间竞争激烈,异种害虫无法共存;雌穗上种间竞争程度小于茎秆,异种害虫可以共存。     

种植方式和密度对寒地高产玉米品种产量及光合物质生产特性的影响

采用玉米品种郑单958,基于不同种植密度,比较研究65 cm传统小垄(一穴单株,A;一穴双株紧靠,B)及110 cm大垄双行(一行为一穴单株、一行为一穴双株紧靠,C;两行均为一穴双株紧靠,D;两行均为一穴单株,E)不同种植方式下,玉米的产量构成因素、光合物质生产分配和光合性能指标动态变化及差异.结果表明,不同种植方式和密度对玉米产量影响显著,种植方式和密度交互作用达到极显著水平.种植方式C和E产量优势得益于较高穗粒数、千粒重和穗数的相互补偿作用;种植方式C和E在吐丝后干物质积累及其向子粒的分配比例较高,吐丝后能维持较高的叶面积指数、光合势、光合速率、叶绿素含量.     

春玉米果穗性状对种植密度的响应研究

2015~2016年,选用耐密、适应性广的高产品种先玉335、郑单958和KX3564为试验材料,设置从15 000~180 000株/hm~2不同密度处理,研究种植密度对玉米产量及果穗性状的影响。结果表明,在不同种植密度下,各品种产量均随着密度呈先增加后减少的趋势,符合二次曲线关系。由拟合方程得到最高产量为19 259.55 kg/hm~2,低于实际最高单产,3个品种连续两年在90 000株/hm~2密度下获得最高产量。相关分析显示,单穗粒重、行粒数与产量呈极显著正相关。随着密度的升高,穗行数、行粒数、穗长、穗粗、单穗粒重下降,秃尖长增加;百粒重、单穗粒重与密度呈一般线性关系,且都呈极显著负相关。在保证合理密植条件下,通过协调好穗长与行粒数、穗粗与行粒数、百粒重与穗行数之间的关系,可以在当前密度下获得高产。     

粮饲兼用型玉米新品种科玉1108适宜密度研究

以科玉1108为材料,设4个种植密度处理(4.5、5.25、6.0、6.75万株/hm^2),研究密度对粮饲兼用玉米籽粒产量和青贮生物产量的影响。结果表明:随着密度的增加,株高和穗位高增加,行粒数、千粒重、单株生物鲜重和单穗重降低,籽粒产量和青贮生物产量呈抛物线分布。收获籽粒的最佳种植密度为5.25万株/hm^2,做青贮玉米的适宜种植密度在6.0万~6.75万株/hm^2,两者兼顾的合理种植密度为5.25万~6.0万株/hm^2。