花后水分亏缺对夏玉米产量及水分利用效率的影响

以郑单958为试验材料,分别于吐丝至吐丝15 d、吐丝至吐丝30 d和吐丝30 d至成熟期3个时期进行水分亏缺处理(T1、T2、T3),以花后适宜水分供应为对照(CK),研究花后不同时期水分亏缺对夏玉米产量和水分利用效率的影响。结果表明,3个阶段的水分亏缺均使玉米产量降低,其中,T1处理的降幅最大,T3处理的降幅最小,与CK相比均达到显著性差异。T1处理下玉米的叶片衰老最快,在整个生育后期叶面积指数一直处于较低的水平;成熟期时,各处理的叶面积指数均低于CK。T1和T2处理使成熟期时的单株总干重显著下降,较CK分别下降了24.98%、29.94%。T3处理下作物的水分利用效率最高,比CK高0.5 kg/(mm·hm2);T1处理下作物的水分利用效率最低,且与CK达到显著差异。各个时期的水分胁迫均使玉米的穗粒数减少,穗长变短,穗粗降低,行粒数减少,秃尖变长,空秆率上升。     

凯润对不同密度下夏玉米根叶衰老及子粒灌浆的影响

采用密度和化控措施,以郑单958为试材进行田间试验,分析不同密度下喷施凯润对夏玉米生育后期根叶形态及子粒灌浆的影响。结果表明,喷施凯润有助于维持玉米后期根系功能,灌浆中期67 500株/hm2密度下玉米根长、表面积、体积及根重分别增加40.37%、36.54%、37.56%、10.64%,差异显著(P0.05);喷施凯润后两个密度下玉米生育后期叶面积指数提高8.71%~71.72%,维持了后期叶片持绿性,促进群体生物量的积累,且67 500株/hm2密度下差异显著;喷施凯润后灌浆中后期子粒体积和干重增加,促进了子粒灌浆,67 500株/hm2密度下玉米穗粒数、千粒重、产量分别增加6.55%、4.06%、7.35%,其中穗粒数差异显著。分析结果表明,高密度加快夏玉米后期根叶衰老,凯润能够缓解根叶早衰,促进玉米生物量积累和子粒灌浆,喷施量为400 m L/hm2时,在67 500株/hm2密度下效果更显著。     

花后前期高温对玉米强弱势籽粒生长发育的影响

采用籽粒离体培养的方法,研究花后高温对玉米强、弱势籽粒的影响。结果表明,高温处理加快了强、弱势籽粒前期的灌浆速率,但降低了中后期的灌浆速率,导致粒重降低,且对弱势粒影响尤为显著,高温处理强、弱势粒成熟期粒重分别比对照低5.8%、17.4%;高温显著降低了籽粒不同灌浆时期的淀粉合成相关酶活性,从而使淀粉含量降低,强势粒的淀粉含量降低幅度小于弱势粒;与对照相比,高温处理后强势籽粒中的3-吲哚乙酸(IAA)和玉米素核苷(ZR)含量显著下降,赤霉素(GA₃)含量则无显著差异,而弱势粒IAA、ZR含量显著降低,但GA₃含量增加,可能是导致弱势粒干重受损较大的原因。     

不同施氮量下夏玉米冠层结构及光合特性的变化

[目的]试验通过氮肥调控,塑造高效冠层,确立不同夏玉米品种高效冠层与氮肥调控的定量化关系指标. [方法]设置4个施氮水平(0、90、180、270 kg·ha-1),研究不同施肥量对夏播玉米CF008、郑单958、金海5号冠层结构和光合特性的影响. [结果]3个品种夏玉米在施氮量90或180 kg·ha-1下冠层光合性能和产量较高.在灌浆前期,群体光合势(LAD)和叶面积指数(LAI)在施氮180或270 kg·ha-1条件下显著较高,之后为90或180 kg·ha-1下较高,说明,高氮条件下生育前期冠层内透光率较低,冠层结构较不合理,导致生育后期叶片提早衰老,使后期光合性能和产量降低.[结论]由此得出在施氮量90或180 kg·ha-1下构建的冠层较合理,其中冠层与氮肥调控的定量化关系指标为:群体透光率在吐丝期和灌浆中期分别达12.56%～17.87%和13.13%～19.73%;最大LAI达5.76～6.75,成熟期仍然保持在2.09～3.68;吐丝期中上层叶片只达35 μmol·m2·s-1左右;吐丝后的群体LAD较高,郑单958和金海5号达210 m2·d·-2左右;产量达10 688～11 461 kg·ha-1.     

华北平原水氮优化条件下不同种植制度产量、水氮利用及经济效益分析

为解决华北平原当前冬小麦-夏玉米一年两熟制水资源供求不平衡和氮肥残留过高而导致的环境问题,在华北平原黑龙港流域中部中国农业大学吴桥试验站设置了水氮优化措施下3种种植制度：冬小麦-夏玉米一年两熟制、冬小麦-夏玉米-春玉米两年三熟制和春玉米一年一熟制轮作体系,2年的大田对比试验,以在同一水氮供应标准下对不同种植制度的产量和水氮效应进行定量化分析和评估。结果表明：一年两熟制有较高的物质生产能力,2年总产量为28 783 kg/hm^2,水分利用效率和经济效益最高,但耗水量过大,仍有27.1%的耗水需由地下水补充,氮肥利用效率仅为78 kg/（kg/hm^2）,显著低于其他2种种植制度;一年一熟制减少了总耗水量,生育期内降雨满足可满足总耗水量的89.2%,但2年总产量仅为15 775 kg/hm^2,总耗水量、水分利用效率和纯收入较一年两熟制分别减少27.3%、30.7%和57.2%,氮肥利用效率提高98.7%;两年三熟制产量为22 130 kg/hm^2,生育期内降雨量可满足总耗水量的80.4%,总耗水量、水分利用效率和纯收入较一年两熟制分别减少12.0%、15.8%和21.9%,氮肥利用效率提高32.1%,能够兼顾粮食安全和环境效应,相对而言是较为理想的种植制度选择。本试验中硝态氮残留量受气候条件影响较为显著。春玉米的高产栽培条件有待进一步研究。     

苗期土壤水分亏缺后玉米光合生理的恢复

通过模拟土壤水分亏缺试验,研究了玉米在土壤水分亏缺后光合生理的恢复机制.结果表明:不同处理玉米光合生理在复水后30 d内均可以恢复正常生长.轻度亏缺处理玉米叶片气孔导度和蒸腾强度在复水后0～10 d可恢复正常,光合速率和胞间CO2浓度在复水后10～20 d恢复正常,但叶绿素荧光参数(Fv/Fm、Fv/Fo、qP、qN)和叶片光合色素含量的恢复相对较为缓慢.重度水分亏缺处理玉米光合生理指标恢复滞后于轻度亏缺处理.轻度亏缺处理复水后玉米净光合速率的恢复主要受气孔因素影响,重度水分亏缺处理玉米净光合速率的恢复在复水0～10 d主要受非气孔因素影响,复水10 d后主要受气孔因素影响.     

氮肥对夏玉米冠层结构及光合速率的影响

在不同施氮量和施氮时期条件下对夏玉米冠层结构及光合速率进行研究。结果表明,对于不同施氮量和施氮时期,夏玉米冠层内不同部位叶向值表现为上层>中层>下层。基施氮180 kg/hm²的处理各层叶向值均大于其他处理;拔节期施氮75 kg/hm²的处理各层叶向值表现最大。各处理冠层内光合速率以上层>中层>下层,在吐丝期达最大值;在吐丝期表现为基施氮180 kg/hm²处理>拔节期施氮180 kg/hm²处理>大喇叭口期施氮180 kg/hm²处理;拔节期施氮75 kg/hm²处理>基施氮75 kg/hm²处理>大喇叭口期施氮75 kg/hm²处理;到灌浆中期基施氮180 kg/hm²处理下降程度大于其他处理。对光合速率和叶向值进行相关性分析表明,吐丝期光合速率与叶向值呈正相关关系。     

深松耕作和秸秆还田对农田土壤物理特性的影响

[目的]为了增加中国干旱半干旱地区农田土壤蓄水保墒能力。[方法]采用野外试验和室内分析相结合的方法研究了深松和深松结合秸秆还田耕作技术对晋中北部地区两种主要类型土壤物理特性的影响。[结果]深松可以打破土壤犁底层,显著降低黏土和壤土10—30cm土层范围内的土壤容重;调节土壤孔隙度,增加了黏土10—30cm土层范围内的土壤总孔隙度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度,同时增加壤土10—30cm土层土壤总孔隙度、毛管孔隙度和20—30cm土层土壤非毛管孔隙度;改善黏土和壤土20—30cm土层土壤固、液、气3相状况;深松结合连年秸秆还田进一步优化了壤土耕层环境,同时显著降低了玉米拔节期土壤地表结皮的厚度和紧实度。[结论]深松结合连年秸秆还田和深松耕作技术可以缓解土壤板结状况,增加降雨入渗。     

化学药剂处理对灌浆期低温条件下玉米光合特性及产量的影响

研究灌浆期低温条件下,喷施脱落酸、甜菜碱和水杨酸对玉米灌浆中后期光合特性及产量的影响。结果表明,喷施脱落酸降低了叶片的净光合速率,低、中浓度脱落酸处理提高了PSⅡ的光化学效率(Fv/Fm),高浓度处理使PSⅡ的光化学效率降低,脱落酸处理使产量下降8.0%～14.6%;喷施甜菜碱增加了叶片的净光合速率和PSⅡ光化学效率,甜菜碱处理使产量提高0.9%～6.9%;喷施水杨酸可有效维持并提高玉米叶片的光合性能,除中浓度处理产量较对照增加1.4%之外,其他浓度处理产量下降1.2%～3.4%。喷施脱落酸、甜菜碱和水杨酸主要通过调节千粒重来实现对产量的调控,其中,高浓度甜菜碱(10 mmol/L)在提高光合能力和产量方面表现最优。     

华北平原春玉米种植体系中土壤无机氮的时空变化与盈亏

在华北平原北部高肥力土壤条件下,研究了不同氮肥管理模式（包括不施氮、推荐施氮和经验施氮）对春玉米物质生产、土壤无机氮时空动态、氮素盈亏和平衡的影响。结果表明：1）推荐施氮和经验施氮未能显著提高春玉米产量,但显著提高了总吸氮量,而氮素收获指数与总吸氮量呈相反趋势。2）春玉米生长季内,土壤铵态氮含量始终处于较低水平,土壤中无机氮形态以硝态氮为主;全生育期内的土壤硝态氮含量,经验施氮均明显高于其它施氮措施,推荐施氮居中,不施氮最低。3）受土壤肥力和天气的影响,春玉米生长期间土壤硝态氮会发生大幅度的垂直运移,潜在淋洗量很大。4）不施氮处理中土壤矿化量占总吸氮量的75％,其中绝大部分矿化集中于春玉米生育后期,土壤Nmin残留量比播前起始值下降了21．4％;经验施氮中施氮量过大造成大量的损失,表观损失率高达42．6％,残留率为48．60k;而推荐施氮处理不仅能够保持产量和土壤供氮能力的稳定,更减少了氮素损失的可能。