玉米高产群体构建的发展研究

在玉米高产群体构建过程中,玉米种质资源更新对产量的贡献率为50%～60%,种植密度调整等栽培措施、氮肥的合理施用等养分供给措施也是提升玉米群体产量的重要途径。我国春玉米产量纪录为22756.65kg/hm2。肥料、种植密度等栽培高产栽培管理措施的对玉米产量提升的贡献率为40%～50%。将不同类型玉米品种的增产途径和栽培调控作为主攻方向,提高玉米群体生产能力,突破群体库容限制,进行群体功能性挖潜,实现玉米群体结构和个体功能协同增益。文章主要分析了国内外高产群体构建技术发展动态和机理,总结玉米高产群体构建技术概念和主要技术原理,并在此基础上提出了基于区域生态特性的高产群体构建技术研究方向,旨在经过全方位的研究与普及应用后,达到玉米生产结构性挖潜,从而促进我国区域玉米生产持续增效与可持续发展。     

耕作方式对三江平原玉米土壤结构及产量的影响

为研究土壤结构和水分利用对玉米产量的影响,于2018～2019年在黑龙江省云山农场设置常规旋耕(RT)、隔行深松(GS)、深松(ST)、浅翻(CT)、深翻(SF)5种耕作方式,分析比较不同耕作方式对三江平原土壤水稳性团聚体和有机碳含量与产量、水分利用率的影响。结果表明:与旋耕相比,在0～20 cm土层,深松处理显著增加了大于0.25 mm水稳性团聚体含量(R0.25)、大于0.25 mm团聚体有机碳含量和贡献率(ISOC0.25)、总有机碳含量,并且增加0～30 cm土层团聚体平均重量直径;而深翻处理增加了20～30 cm土层R0.25、ISOC0.25、土壤有机碳含量。相对于旋耕处理,深松处理效果最理想,两年中产量和水分利用率分别增加9.64%、12.11%和8.44%、10.50%。综合分析,深松处理有利于土壤结构改善,增加土壤有机碳含量及其贡献率,提高产量和水分利用率,是该地区比较理想的耕作方式。     

不同氮素形态及配比对玉米生长、氮素利用及产量的影响

通过两年大田随机区组试验，研究不同形态氮素运筹对玉米关键时期无机氮含量、光合特性、干物质和氮素积累与转运、氮肥利用率、产量和经济效益的影响。所有处理进行分层操作，设置不施氮肥(CK)、普通尿素一次施肥(PU1)、普通尿素传统施肥(PU2，60%种肥 + 40%追肥)、普通尿素分层施肥(PU3，上层 20%N +中层 30%N +下层 50%N)、缓释尿素(PCU)与普通尿素(PU)掺混分层基施[上层 20%N(普通尿素)+中层30%N(配施)+下层 50%N(配施)，PCU1(PCU ∶PU=中 3 ∶7、下 3 ∶7)、PCU2(PCU ∶PU=中 5 ∶5、下 5 ∶5)、PCU3(PCU∶PU=中 3 ∶7、下 5 ∶5)、PCU4(PCU ∶PU=中 5 ∶5、下 3 ∶7)]共 8个处理。结果表明，普通尿素分层基施和缓释 /普通尿素掺混分层基施均能提高玉米吐丝期和灌浆期 10～ 20和 20～ 30 cm土层无机氮含量及穗位叶叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率和气孔导度，降低胞间 CO 2浓度，增加成熟期干物质和氮素积累量，促进吐丝后干物质和氮素积累转运，提高肥料利用率；与普通尿素分层施肥相比，缓释 /普通尿素掺混分层基施效果更好；各处理中 PCU4的干物质积累量、氮素积累量、氮收获指数、氮肥偏生产力和氮肥利用率最高，分别为 23.55×10 3 kg·hm-2、190.85 kg·hm -2、0.54、63.18 kg·kg -1和43.53%；缓释 /普通尿素掺混分层基施更有利于提高产量和经济效益，PCU4处理 2017和 2018年产量最高，分别为 13 899.08和 12 439.35 kg·hm -2，经济效益分别为 17 022.24和 14 832.65元·hm -2。综上所述，普通尿素分层施肥和缓释 /普通尿素掺混分层基施能增加玉米吐丝期后的土壤无机氮含量，改善叶片光合特性，促进干物质和氮素的积累与转运，提高肥料利用效率，缓释 /普通尿素掺混分层基施更有助于提高玉米产量和经济效益，其中 PCU4处理的效果最佳。     

硅肥不同喷施浓度对玉米抗倒伏性能及产量构成的调控效应

为探究硅肥不同喷施浓度对玉米抗倒伏性能及产量的调控效应,以先玉335为供试品种,比较分析灌浆期不同处理下玉米茎秆形态特征、基部节间力学特性及产量构成因素的差异变化。结果表明,叶面喷施硅肥对玉米株高、穗位高影响不明显,但可显著降低植株重心高度,以12 g/L浓度处理降幅最为显著,达6.02%;基部节间长度、扁平率则随着喷施硅肥浓度的加大而表现为逐渐下降趋势。喷施适宜浓度硅肥促进了茎秆机械强度的改善以及玉米倒伏发生风险的降低;叶面喷施适宜浓度的硅肥,对玉米产量和产量构成均有明显的促进作用。本试验条件下8～12 g/L为叶面硅肥最佳喷施浓度。     

播种至苗期不同阶段低温对玉米幼苗生长及生理抗性的影响

为应对未来气候变化所产生的阶段性低温对寒地玉米幼苗建成的不利影响,以先玉335为试验材料,基于对寒地玉米田间温度条件的动态模拟,采用二因素完全随机设计,分别设置低温处理阶段（播后第1~5、6~10、11~15、16~20、21~25和26~30天）和低温持续时间（0、1、2、3、4和5d）处理,探讨了不同处理组合条件下玉米出苗进程、幼苗生长、生物量积累及抗性生理指标的变化差异。结果表明,播后至苗期各阶段经历1~5d低温处理后,均可降低玉米出苗速率和成苗率,抑制玉米幼苗的生长及生物量积累,并引起叶片叶绿素含量与最大光化学效率下降,以及渗透调节物质含量与膜脂过氧化水平的增加,其影响程度随低温持续时间的延长不断加剧,且以播种后11~25d特别是16~20d,即处于破土至出苗临界期的玉米植株对低温响应最为敏感。     

播期对松嫩平原西部青贮玉米生物产量和品质的影响

为了确定松嫩平原西部较为合适的播种时期,促进区域青贮玉米优质高效生产,本研究在大田条件下采用随机区组设计,分别设置5个播种时期,即4月25日(T1)、5月2日(T2)、5月9日(T3)、5月16日(T4)和5月23日(T5)播种,比较分析了不同播期处理对青贮玉米农艺性状、产量和品质的影响。试验结果表明,随着播期的延迟,青贮玉米的生育期缩短,株高、茎秆粗度下降;叶片持绿性,单位面积鲜、干生物产量,籽粒与整株干物重比值均呈先增后降的变化趋势,总体表现为T3>T4>T2>T1>T5。同时,随着播期的延后,青贮玉米单位重量鲜重对应的干物质积累量及粗蛋白质含量逐渐增加,中性洗涤纤维、木质素、淀粉含量逐渐降低,灰分、粗脂肪、酸性洗涤纤维含量先增加后下降。综合各项产量和品质指标,本试验条件下5月2日至5月16日播种可以获得较高饲用品质的青贮玉米,但在具体播种时间的选择上应结合青贮玉米采后高效加工环节需求,基于当地实际气象条件,尽可能避免播后干旱及低温等环境的不利影响,在确保高产群体质量的基础上科学确定最佳播期,有效提升区域青贮玉米的产量和品质。