化控处理时期对玉米植株-根系形态及产量的影响

为进一步明确化控处理时期对玉米冠层、根系形态及产量的影响,2017和2018年在吉林省西部开展2年大田试验,供试品种为‘富民985’,2年均喷施乙烯利类型的化控试剂;其中2017年种植密度为7万和9万株/hm~2,在8和10叶期(T(8+10))、8和16叶期(T(8+16))分别进行化控处理;2018年在8叶期(T(8))、8和16叶期(T(8+16))、16叶期(T(16))分别进行化控处理,种植密度为6和9万株/hm~2。结果表明:1)玉米增密后,倒伏率增加;化控处理可缩短植株节间长,降低株高和穗位高,降低倒伏率,其中T(8+16)处理最为显著;2)化控处理后穗位以上叶片叶面积呈现下降趋势,其中T(8+16)处理能够降低15%以上,从而提高透光率,利于下层叶片进行光合作用;3)化控处理增加玉米根系投影面积和最大扩展宽度,降低顶部夹角,使根系更加平展,增强抗倒伏能力,其中T(8+16)处理效果较为理想;4)T(8+16)处理能增加玉米产量,其中2017年T(8+16)处理与CK相比增加6.5%的产量。所以在玉米群体结构建成的8～9和15～16叶期,运用乙烯利类型化控试剂2次,能够改善穗上群体结构,增强茎秆和根系的抗倒伏能力,维持后期群体结构物质生产能力,提高玉米产量。     

CERES-maize模拟模型中品种参数优化方法研究

本文以均匀设计方法为基础。建立了CERES-maize模拟模型品种参数的优化方法。应用DSSAT35模拟系统提供的与模型品种参数选择相关的评价指标，对该方法的有效性进行了数值模拟检验。用6次迭代后确定的品种参数与模型自身参数的模拟结果作对比。花期、生理成熟期、籽粒产量、谷物单粒重和收获期生物量的相对误差分别减少了1.69％，5.31％，6.15％，3.26％和18.45％，但单位面积粒数有所提高，为0.8％。结果表明用本方法确定的品种参数优化效果明显。并且该方法可以实现品种参数的自动调整。     

玉米产量潜力及超高产物质积累途径优化分析方法

作物产量潜力估计对于作物生产及超高产创建具有重要的理论指导意义。本文以玉米品种‘先玉335’为试验材料,于2005—2013年在吉林省3个不同生态类型区(乾安县、公主岭市和桦甸市)布置密度试验进行玉米超高产研究,利用获取的田间试验资料结合FAO-AEZ模型提出了一种基于优化模式的玉米产量潜力估计方法,解决了FAO-AEZ模型中收获指数常数的选择问题,并进一步建立玉米超高产生产中干物质积累途径分析方法。结果表明,玉米的产量与描述其干物质积累过程的Logistic方程参数密切相关,所建关系模型达到极显著水平(P0.01),并通过2012年和2013年实际产量统计检验;基于非线性优化理论,利用所建产量关系模型估算出乾安县和桦甸市的产量潜力,较FAO-AEZ模型潜力估计值年平均提高17.5%和16.1%;以实际生产数据作为约束条件,进一步求出乾安县、公主岭市和桦甸市产量达到15 000 kg·hm-2时的最低种植密度分别为7.7万株·hm-2、8.2万株·hm-2和7.9万株·hm-2,同时求出各生态区相应的干物质积累参数和各生育阶段的干物质积累量指标,为玉米超高产栽培播前决策和生育期调控提供理论依据。本文分析结果可作为吉林省玉米产量潜力估计及高产与超高产创建的理论依据,所建模型及相关分析方法也可作为其他地区作物产量潜力估计的参考。     

穗位高系数对玉米产量及产量构成的影响

为探究穗位高系数对玉米产量及产量构成的影响,采用125份玉米材料开展大田试验,测定株高、穗位高、穗位高系数、单穗粒数、千粒重及产量等性状指标。同时对1985—2019年可查文献中已发表的相关数据进行Meta分析。结果表明：1)株高和穗位高对单穗粒数、千粒重、产量均有极显著影响(P<0.01);穗位高系数对单穗粒数和千粒重影响显著(P<0.05)。2)玉米株高分布在175.10～295.00 cm,穗位高在53.50—127.67 cm,穗位高系数在0.29～0.49,随着株高、穗位高、穗位高系数的增加,单穗粒数呈先上升后下降的趋势,当株高为267.76 cm,穗位高为99.46 cm,穗位高系数为0.40时,单穗粒数达到最大值;千粒重随着株高、穗位高、穗位高系数的增加先呈直线上升趋势,之后不再增加,千粒重达到最大值时,株高为292.25 cm,穗位高为80.95 cm,穗位高系数为0.50;产量随株高、穗位高的增加而增加,随着穗位高系数的增加呈现先上升后下降的趋势,当穗位高系数为0.42时,产量达到最大值。3)对文献和本试验的数据分别进行决策树分析,结果均表明,株高较穗位高...     

基于CERES-Maize模型的华北平原玉米生产潜力的估算与分析

在对DSSAT4.0中CERES-Maize模型进行参数校正和验证的基础上,进一步利用华北地区具有代表性的10个气象站30年(1976～2005年)的气象资料以及华北地区典型的土壤数据展开模拟.结果表明,在一年一季的生产条件下,华北平原各地区玉米多年平均光温生产潜力为13.53～22.56 t/hm2;各地区玉米产量在4月下旬至6月中旬的播期范围内均呈随播期的延迟而增加的趋势,对这一趋势和各气象指标进行相关分析表明,在华北北部主要驱动因子是灌浆期平均日辐射量,而华北中南部主要驱动因子是灌浆期的温度.华北平原自北向南,优化播期呈逐渐推迟的趋势:北部怀来地区5月上旬播种较为适宜,北京、乐亭和天津地区以5月下旬至6月初播种产量最高;中南部以6月中上旬播种(夏播)较适宜.     

基于动态模拟模型分析冬小麦干物质积累特征对产量的影响

为揭示冬小麦产量形成与干物质积累的定量关系,2009—2011年利用3个田间试验建立了不同播种期、基本苗、底肥用量、追氮时期和用量、冬前灌水量、返青后灌水量和灌水时期等的冬小麦群体,分析了冬小麦干物质积累过程特征对产量及其构成因素的影响机制和定量关系。冬前干物质积累特征用单株干物重和冬前茎蘖数来表示,越冬后特征由基于相对积温(R_GDDi)的Logistic曲线特征来描述。结果表明,群体干物质积累最大速率、干物质积累速率的2个拐点等特征量与产量及其构成因子有紧密的联系,所建立的关系模型均达到极显著水平(P<0.01)。对有关模型进一步用独立样本进行配对t-检验,结果模拟值与实际值差异不显著(P>0.05)。基于相对积温(R_GDDi)的Logistic模型不仅能较好地描述小麦冬后干物质积累过程,而且其曲线特征也能用于分析冬小麦产量及其构成因素的形成规律,以此为基础的产量关系方程可用于冬小麦生产群体调控的理论分析。     

基于动态试验设计思想的冬小麦产量形成过程研究

[目的]研究冬小麦产量形成模型的构建。[方法]以冬小麦品种石家庄8号为例,以动态设计思想为指导,采用均匀设计方法,研究了冬小麦生育期间产量性状的形成过程;应用多重比较方法,分别分析了不同生长阶段的植株干物重和群体指标的差异;利用多元回归分析方法,构建冬小麦产量形成模型。[结果]干物质积累与群体指标的关系复杂;产量形成模型均达到极显著水平,其复相关系数介于0.91～0.97。[结论]为小麦高产高效栽培提供理论参考。     

冬小麦产量形成过程模型及群体优化设计方法

为满足冬小麦生产管理这一要求,需研究冬小麦群体设计及产量形成过程模型构建的技术方法.本文根据冬小麦阶段生长发育特点,以均匀设计与栽培优化相结合的动态试验方法为基础,深入研究不同发育阶段干物质积累量对冬小麦产量及其性状的影响,利用逐步回归和经验判别相结合的方法,论述了基于干物质积累动态的冬小麦产量形成模型的构建过程;根据非线性优化理论,提出了以产量为目标的群体优化设计方法.按上述方法,用冬小麦品种"石家庄8号"在吴桥2年(2007-10-2009-06)的田间试验资料进行分析,结果表明:产量形成过程各模型(包括冬前茎数、拔节茎数、单位穗数、穗粒数和产量)的复相关系数介于0.92～0.97之间,进行群体优化设计后得出最优产量目标为9165.00 kg/h㎡的群体动态指标,所提出的群体设计方法可以满足生产决策中对群体设计的要求,试验方法可用于多因素、多水平作物生产模型的试验研究.     

基于动态试验设计思想的产量形成过程研究（摘要）

[目的]研究冬小麦产量形成模型的构建。[方法]以冬小麦品种石家庄8号为例,以动态设计思想为指导,采用均匀设计方法,研究了冬小麦生育期间产量性状的形成过程;应用多重比较方法,分别分析了不同生长阶段的植株干物重和群体指标的差异;利用多元回归分析方法,构建冬小麦产量形成模型。[结果]干物质积累与群体指标的关系复杂;产量形成模型均达到极显著水平,其复相关系数介于0.91～0.97。[结论]为小麦高产高效栽培奠定理论基础。     

基于数字图像的小麦群体整齐度测量方法研究

为了给小麦群体的快速诊断提供依据,利用数字图像技术对小麦群体整齐度进行了测量分析.从小麦田间水平拍摄的图像中提取了反映小麦行内整齐度的数字图像指标--群体整齐度系数(PUI),并构建了PUI与总茎数、株高整齐度、绿叶数整齐度以及目测整齐度的回归估测模型.经显著性检验,这些模型均达到显著水平,可用于估测相应的小麦群体农艺指标.同时,分析了图像纵切层数对提取PUI的影响,确定了在本研究条件下提取PUI的临界纵切层数是20层.该测量方法克服了传统整齐度测量的诸多缺陷,具有一定的可行性,对整齐度的快速获取具有参考价值.