基于品种熟期和籽粒脱水特性的机收粒玉米适宜播期与收获期分析

【目的】规模化生产条件下,需要兼顾产量和效率的协同提高。通过合理配置不同熟期品种及播期,能够延长播种和收获的机械作业时间,提高机械利用效率和玉米生产效率。【方法】本研究于2015—2017年,选用KWS9384、新玉77和M751 3种不同熟期的主栽玉米品种,观测籽粒含水率变化动态,建立基于授粉后积温(≥0℃)的籽粒含水率预测模型,结合当地气象数据,分析不同品种的播种与收获时期。【结果】结果表明,不同熟期品种的产量和适播期不同。早熟品种KWS9384适宜播期和收获期更长,但产量较晚熟品种低;晚熟品种新玉77和M751产量高,但满足生理成熟及脱水至适宜机械粒收含水率的时间更长。通过早熟品种和晚熟品种的搭配,可以有效延长玉米播种及机械粒收的作业时间;早播晚熟品种、晚播早熟品种的配置方案,能够较好地协调产量和籽粒脱水的关系。【结论】通过分析不同品种适宜播种期及其相应的适宜收获期,提出了高产高效协同生产目标下的品种和播期配置原则,实现特定生态和生产条件下机具利用效率和效益的最大化,为相关技术需求的研究和应用提供思路。     

玉米品种穗部性状差异及其对籽粒脱水的影响

【目的】玉米籽粒脱水速率快、收获期含水率低是适宜机械粒收品种的基本要求。穗部性状是玉米遗传基础的直观表现,与籽粒脱水有较紧密的联系,探寻二者之间的关系、明确影响籽粒脱水速率的关键指标,对于适宜机械粒收品种的选育和筛选具有重要意义。【方法】本研究以黄淮海夏玉米区当前主推的22个品种为研究对象,按苞叶、籽粒、穗轴和穗柄等部位将穗部性状分为41个指标参数,于2015—2016年进行连续观测,并与衡量籽粒脱水快慢的5个参数(生理成熟前籽粒脱水速率、生理成熟后籽粒脱水速率、籽粒总脱水速率、生理成熟期籽粒含水率和收获期籽粒含水率)进行相关分析。【结果】41个穗部指标在品种间均存在极显著差异,其中部分指标与籽粒脱水特征密切相关。苞叶长度与生理成熟后籽粒脱水速率显著负相关,与收获期籽粒含水率显著正相关;"苞叶长度/果穗长度"与生理成熟后籽粒脱水速率显著负相关;果穗夹角与籽粒总脱水速率显著正相关;穗轴生理成熟期含水率与籽粒生理成熟期、收获期含水率均呈极显著正相关关系;穗粒数与生理成熟前籽粒脱水速率、总脱水速率分别达到极显著、显著水平的负相关关系;"果穗长度/行粒数"与籽粒生理成熟前、后和总脱水速率分别呈显著或极显著正相关关系,与收获期籽粒含水率呈显著负相关关系;生理成熟期百粒干重与籽粒含水率呈显著负相关关系;而穗部其他性状与籽粒脱水速率、生理成熟期和收获期籽粒含水率均无显著相关性。【结论】黄淮海区域现有玉米品种穗部性状差异较大,苞叶短、穗轴生理成熟期含水率低、果穗夹角大、穗粒数少、籽粒小等穗部特征有利于籽粒脱水,可为适宜机械粒收品种的筛选和选育提供参考。     

成都平原不同耕作模式的农田效应研究—— II.土壤综合质量评价

 【目的】研究成都平原不同耕作模式对土壤质量性状的影响,探索建立适合当地生产条件的土壤质量评价体系,筛选出适宜该地的耕作模式,为提高当地土壤生产力水平、改善土壤质量提供借鉴。【方法】通过长期定位试验获取不同耕作模式对土壤性状及作物生产指标的影响效应,采用主成分分析的方法筛选评价指标,运用因子分析法对土壤质量进行综合评价。【结果】筛选出的评价土壤综合质量的指标在不同土壤层次存在明显差别：0—10 cm土层的主要影响因子为毛管孔隙度、土壤比重、土壤饱和渗水速率、土壤紧实度、土壤有机质;10—20 cm土层的主要影响因子为总孔隙度、非毛管孔隙度、饱和渗水速率、土壤吸湿水、土壤紧实度;0—20 cm土层的主要影响因子为非毛管孔隙度、土壤比重、土壤饱和渗水速率、土壤紧实度。其中,不同土层的共同影响因子——土壤饱和渗水速率和土壤紧实度是目前当地土壤质量的限制因子。土壤质量综合评价结果表明0—10 cm土层以麦稻双免耕作模式最好,10—20 cm土层麦免+稻旋最好,0—20 cm土层麦免+稻旋最好。【结论】在本研究的试验条件和当地实际情况下,对成都平原土壤质量具有良好效益的耕作模式为麦免+稻旋模式。     

典型生态区保护性耕作主体模式及影响农户采用的因子分析

 【目的】明确中国典型生态区保护性耕作主体模式及农户采用情况,并揭示影响农户采用的因子。【方法】在典型生态类型区－东北平原、华北平原、成都平原、西北绿洲区的保护性耕作技术示范区,通过农户一对一的问卷调查,获取原始数据,统计分析影响农户采用保护性耕作技术的因子。【结果】研究发现,华北平原和成都平原农户保护性耕作采用率较高,东北平原和西北绿洲区相对较低;不同区域均有适应当地生态条件的保护性耕作模式,其中东北平原宽窄行留高茬交替休闲种植及破茬合垄耕作模式、华北平原玉米秸秆还田旋耕播种小麦和小麦秸秆还田免耕直播玉米、成都平原稻草覆盖地免耕种植小麦或油菜或马铃薯等作物的保护性耕作模式具有明显的增产效果。数据分析表明,作物产量增加、政府示范与宣传引导、邻里效应等是吸引农户采用保护性耕作技术的主要原因,而机具不配套则在一定程度上阻碍了保护性耕作技术的应用。【结论】由于不同区域的生态因子和生产条件的差异,保护性耕作技术的推广应用要因地制宜,针对主要限制因子,选择合适的技术模式,采用有效的宣传推广手段,促进保护性耕作技术的发展。     

基于图像规则的玉米病害诊断系统的设计与实现

针对传统病害诊断系统在病症推理过程中借助语言文字描述规则诊断病害让农户难以理解和应用的问题,将图像指认方法与传统文字规则推理技术相结合,建立的病害诊断系统更适合于农户使用,并改善了专家系统的应用效果,利于其在玉米生产中的应用。介绍了基于图像规则的玉米病害诊断系统的设计思想、功能特点和实现方法。     

滴灌量对新疆高产春玉米产量和水分利用效率的影响研究

通过设置不同灌溉量处理,研究新疆滴灌高产玉米(≥15 000 kg/hm2)的需水规律及其灌溉量对产量和水分利用效率(WUE)的影响。结果表明,两年两地(伊宁县、奇台)均表现为玉米产量随着灌水量增大而显著增加,灌水量显著影响穗粒重,而对收获穗数无显著影响;相同灌水量不同基因型间的耗水量无显著差异,但同一基因型不同灌水量处理间的耗水量均表现为随着灌水量增大而显著增大;同一灌水量不同基因型的水分利用效率有差异,不同基因型间均表现出较低灌量处理的水分利用效率较高。综合考虑产量和水分利用效率,现行高产田灌溉量减少10%或20%,可在不影响产量的同时达到节水的目的。     

北疆玉米大田机械粒收质量调查

北疆是我国玉米机械粒收率最高的区域,为了解北疆玉米大田粒收质量现状,2012-2017年在新疆奇台总场、伊犁新源71团、伊宁县和温泉县等地农户田块调查了机械粒收质量,共获得269组样本,结果表明：（1）子粒破碎率均值为6.38%,高于5%的国家标准[玉米收获机械技术条件（GB/T 21961-2008）]要求;杂质率和产量损失率均值分别为0.41%和0.96%,分别低于3%和5%的国家标准要求,子粒破碎率高是当前北疆玉米大田机械粒收存在的主要质量问题。（2）收获玉米子粒含水率均值为23.3%,其与破碎率呈显著相关,可用二次函数y=0.0263x ²-1.0433x+15.867（R ²=0.108,n=269）拟合。（3）在子粒含水率相同条件下,不同品种之间子粒破碎率表现出明显差异,其中,新引M751子粒破碎率明显低于KWS2564,而KX3564介于两者之间。（4）筛选早熟、脱水快、耐破碎品种,实施玉米密植高产全程机械化绿色生产,可以有效改善机械粒收质量,实现玉米高产高效协同。     

去苞叶对玉米子粒脱水过程的影响

为明确苞叶层数对玉米子粒脱水过程的影响,2015-2016年以郑单958和先玉335为试验材料,设置乳熟期（授粉后25~26d）不同程度去苞叶处理,分析苞叶层数对子粒含水率的影响。结果显示：（1）去除1层、2层和3层苞叶后,子粒含水率与同一时期不去苞叶对照差异不显著;去除4~6层苞叶后,子粒脱水过程受到不同程度的影响;去除全部苞叶后,子粒含水率在测定期间始终显著低于对照处理,2个品种表现一致。（2）去除全部苞叶后,郑单958和先玉335百粒干重显著下降,降幅为9.77%~13.29%和15.40%~16.37%,而其他去苞叶处理的百粒干重与对照无显著差异。     

和田地区主要地表类型风蚀研究

为了解沙尘暴多发区和田地区主要地表类型的土壤风蚀量情况,利用集沙仪进行了中、小尺度条件下的沙尘暴实地测定,结果表明:在中尺度下,主要地表类型沙漠、过渡带和绿洲土壤输沙量、降尘量具有显著性差异,并与覆盖度存在明显的相关性。在小尺度下观测的结果表明,不同地表类型输沙量也存在显著差异,相同高度下平均覆盖度82%的农田输沙量不足沙漠输沙量的10%,沙漠观测点下风口输沙量比上风口增长2.39%,弃耕地下风口输沙量比上风口增长7.90%,而覆盖农田下风口输沙量比上风口减少2.24%,说明提高植被覆盖对减少当地土壤风蚀的重要性。     

黄淮海夏玉米品种脱水类型与机械粒收时间的确立

黄淮海一年两熟模式下玉米成熟和熟后籽粒脱水的热量资源紧缺, 是制约机械粒收在该区域发展的关键因素。本文尝试建立黄淮海一年两熟制地区玉米机械粒收适宜品种筛选和以授粉至生理成熟积温和生理成熟期籽粒含水率为指标, 运用双向平均法将参试品种划分为晚熟高含水率(I)、早熟高含水率(II)、早熟低含水率(III)和晚熟低含水率(IV)4种类型。基于玉米生长进程及籽粒含水率动态测试, 估算不同品种播种至适宜机械粒收含水率(28%、25%)所需活动积温, 以黄淮海区夏玉米常年播种日期为起点, 结合历史气象资料的累积计算, 利用地统计分析技术明确不同类型品种适宜机械粒收的时空分布规律, 建立适宜机械粒收时期的预测方法, 为机械粒收在黄淮海区域推广提供指导。选择27个主推品种, 播种至籽粒含水率下降到28%、25%所需要积温分别为, 类型I 2982°C d、3118°C d, 类型II 2770°C d、2873°C d, 类型III 2729°C d、2845°C d, 类型IV 2860°C d、2980°C d。类型III品种降至28%、25%含水率时间分别较类型II品种早2~3 d、约2 d, 较类型IV品种早7~9 d、7~10 d, 较类型I品种早13~17 d、16~17 d。各类型品种籽粒由28%含水率降至25%水平, 所需时间约6~8 d。在当前玉米种植模式及下茬小麦适期播种条件下, 黄淮海南部的豫南、皖北地区, 各类玉米品种均能满足籽粒脱水至适宜机械粒收含水率的要求, 而在黄淮海北部、关中西部以及山东半岛地区, 现有品种很难降至适宜含水率, 需通过选择早熟和籽粒脱水快的适宜品种加以实现。本研究建立的以积温预测籽粒含水率动态变化及其适宜机械粒收时间的预测方法, 为各地合理配置玉米粒收品种、确定适宜机械粒收时间提供了可行的技术方法。