玉米群体生长与光截获的动态模拟及应用

【目的】群体光截获对玉米生长发育及产量形成均有重要的影响,合理的群体结构直接决定着玉米产量的增加与稳定。群体结构的测量较为繁琐,费时费力,且不能与当地太阳辐射情况充分结合,从而无法对群体结构和功能做出整体的评价。因此,有必要构建合理、简便的玉米群体光截获动态模型,结合群体不同生育期的形态指标与光辐射情况,对群体结构做出快速而精准的评价,为不同区域玉米品种选择、播种密度确定、以及后期管理等提供参考意见。【方法】将玉米群体结构模型与光分布模型相结合,建立简易可靠的群体光截获动态模型。该模型可模拟玉米整个生育期群体光截获的动态变化,并对不同生育期群体结构做出相应的评价。同时,在中国农业大学吴桥实验站开展了两个田间试验,对模型的准确性和应用功能进行了验证。试验均为三因素,分别为品种、密度和氮肥处理,其中试验一:设置2个品种(郑单958,丹玉405),3个密度(4.5×10~4,6.0×10~4,7.5×10~4株/hm~2)和3个氮肥处理(不施氮;施氮180 kg·hm~(-2),于播前、大喇叭口期和吐丝期以1:4:1的比例施入;施氮270 kg·hm~(-2),于播前、大喇叭口期和吐丝期以4:4:1的比例施入);试验二:设置1个品种(郑单958)、1个密度(8.25×10~4株/hm~2)和6个播期(4月20日,5月5日与20日,6月4日与18日,7月3日)。在两个试验中,对玉米不同生育期的群体形态指标、干物重、及产量均进行了测定。【结果】吐丝期和灌浆中期的群体光截获率模拟值与测量值的相关系数分别为0.91和0.85,均达到显著相关。运用该模型对两个田间试验数据的模拟结果显示,光截获率(量)随灌浆期的推进呈先增后减的趋势,吐丝后50 d光截获衰减加速。在试验地区,密度超过6×104株/hm~2时,光截获随密度变化不大;播期为6月中上旬时形成的玉米群体具有较为理想的光截获能力,结构功能潜力较大。产量与灌浆期有效光辐射呈正相关,但相关性随生育期推进逐渐减弱,表明灌浆后期产量的增加对群体光截获的需求减弱。在玉米生长发育后期物质转移对产量的贡献可能发挥着更加重要的作用。产量与群体光截获相关性的动态变化与品种有关,紧凑株型优于平展型。【结论】选择株型紧凑且生育后期群体结构维持较好的玉米品种,通过增加密度可进一步增加夏玉米产量。调整播期增强灌浆初期光合效率也是有效的增产方法之一。     

苗期不同滴灌方式对东北春玉米产量和水分利用效率的影响

春旱是东北玉米产量增长的主要障碍因素之一,滴灌可有效缓解其对玉米生产的不利影响,不同滴灌方式的效果具有差异性。本文以常规雨养玉米为对照(CK),研究了传统滴灌(采用内嵌迷宫式滴灌管)和新型滴灌(采用自流插入式滴灌管)2种方式与不同埋管深度(0 cm、5 cm和10 cm)对玉米生长发育、产量和水分利用效率的影响。与对照相比,滴灌显著增产,增幅达9.5%~20.1%。传统滴灌不同埋管深度处理间产量差异不显著,而新型滴灌埋深5 cm产量显著高于地表滴灌,增幅为4.4%。同一埋深不同滴灌方式之间,新型滴灌埋深5 cm比传统滴灌增产8.8%,其他埋深差异不显著。与对照相比,滴灌处理出苗率提高11.3%,收获期穗数增加13.3%。新型滴灌埋深5 cm产量高于其他处理的原因是生殖生长期叶面积指数下降慢,显著提高收获期干物质重。与对照相比,滴灌处理水分利用效率提高8.1%~10.9%,其中新型滴灌埋深5 cm处理水分利用效率最高。因此,埋深5 cm新型滴灌是有效提高玉米产量和水分利用效率的灌溉方式。     

钾素优化管理方法对冬小麦籽粒品质的影响

采用田间试验,对钾素优化管理方法对小麦籽粒品质的影响进行了研究,以期为高产、优质、资源高效、环境保护等多重目标并重的养分资源优化管理提供理论依据.结果表明:土壤有效钾含量较高(154 rag/kg)的条件下,钾肥施用量的高低对冬小麦籽粒产量没有显著影响;根据钾素恒量监控技术确定的钾肥施用量(75 kg/hm2)下冬小麦籽粒粗蛋白和干湿面筋含量和高施钾量(225 kg/hm2)之间差异不显著;基于养分平衡和土壤测试的钾素资源优化管理方法(钾素恒量监控技术)在获得高产、资源高效的同时也获得了最好的品质效应.     

鹅源H5N1亚型禽流感病毒株HA基因的克隆与序列分析

本研究对1株鹅源H5N1亚型禽流感病毒血凝素（HA）基因进行了扩增、克隆及序列测定。结果表明：所扩增的片段长1707bp，包含完整的开放阅读框架，编码568个氨基酸。该毒株裂解位点的氨基酸序列为RRRKKR，具有高致病性的分子特征；该毒株有6个潜在糖基化位点；受体结合位点的氨基酸分别为YWIHELY，其左侧壁氨基酸为SGVSSA，右侧壁为NGQSGR。该毒株与国内外一些参考毒株的HA基因序列比较，核苷酸同源率为76.8％～98．1％，氨基酸同源率为85．7％～97．4％，属于欧亚种系。     

京津冀地区极端高温发生对夏玉米产量的影响

为阐明极端高温对玉米生产造成的影响,比较1954—2015年京津冀地区典型站点历史气象数据,并应用APSIM模型模拟极端高温发生对玉米产量的影响。结果表明,1954—2015年,北京市和天津市,极端高温天数和高温累积度日(EDD)在夏玉米的受精结实期呈上升趋势;河北省泊头市虽然无明显上升趋势,但2006—2015年的极端高温发生天数和EDD较高。模拟结果发现,与阈值30℃模拟结果相比,阈值为35℃时,北京市和天津市玉米产量下降幅度(18.6%)高于河北省泊头市(10.7%),当阈值为32℃时,北京市和天津市玉米产量下降均14.3%,远高于河北省泊头市(6.4%),这主要是受到30～32℃高温的影响。因此,在今后的玉米生产中,为进一步提高玉米产量,亟需优良的耐高温品种和栽培管理措施的结合。     

增密对我国玉米产量-叶面积指数-光合速率的影响

【目的】探究我国玉米增密过程中地上部群体结构和功能变化,为合理密植提供理论依据。【方法】本文共收集了82篇公开发表的学术论文,获得1 338组产量-密度数据,其中包括1 200组最大叶面积指数（LAI_max）-密度数据,475组穗位叶最大净光合速率（Pn_max）-密度数据。根据播种日期将总样本划分为春玉米和夏玉米2组,综合运用边界线分析和方程拟合等多种方法,对玉米产量、种植密度、光合速率三者之间的关系进行了分析。【结果】（1）我国玉米获得最高产量（11.5 t·hm^-2）时,种植密度为10.0×10⁴plants/hm²。获得最高产量时,春玉米和夏玉米种植密度相近,但春玉米产量较夏玉米高13.0%。（2）当密度达到11.0×10⁴plants/hm²时,LAI_max达到平台值,将不再随密度增加而增大。在LAI_max达到6.4时,可获得最高产量。春玉米LAI_max的平台值较夏玉米高17.6%。用对数函数分析穗位叶Pn_max-密度,穗位叶Pn_max-LAI_max的变化关系时,发现密度和LAI_max增大均导致Pn_max下降,在夏玉米表现尤为显著。（3）分析不同年代品种数据发现,随年代变化产量逐步提高,LAI_max和穗位叶Pn_max不断增大。【结论】增加种植密度是提高玉米产量的重要途径之一。随密度进一步增加,玉米叶片光合特性等发生改变,限制了产量的进一步提高。本研究定量综合分析了玉米产量、种植密度、最大叶面积指数、穗位叶光合速率之间的关系,对构建玉米密植高产高效生产系统具有重要意义。     

三大粮食作物产量潜力与产量差研究进展

产量潜力和产量差的研究对揭示未来粮食增产潜力,有针对性地制定提高作物产量的措施具有重要意义。通过总结近年发表的64篇经典文献,本文总结了世界三大粮食作物小麦、水稻和玉米的产量潜力和产量差的研究进展,并对定量产量潜力和产量差的4种常用方法进行了比较分析。研究表明:1)当前全世界小麦、水稻、玉米的平均产量潜力分别为6.7 t-hm-2、8.1 t-hm-2、11.2 t-hm-2,农户产量分别实现了产量潜力的60%、60%、53%。2)模型模拟是目前定量评估产量潜力最为有效的方法之一,综合使用模型模拟和高产纪录两种方法进行比较分析产量潜力结果会更加可靠;试验产量和高产农户产量一般会低于模型模拟产量潜力,对探索农户短期内增产潜力具有重要意义。3)优化栽培管理措施比如应用土壤-作物综合管理系统等方法是缩小产量差的有效途径。因此,当前三大粮食作物具有较大增产潜力,如何有效缩小产量差、提高作物产量、保证粮食安全是未来需要关注的重点。     

连云港市花生机械化联合播种技术推广与应用

以实施农业部连云港节水农业示范基地建设项目为契机,连云港市农机推广部门,急农民所急,想农民所想,认真贯彻《省政府关于进一步加快发展农业机械化的意见》的精神,将示范推广花生机械化联合播种技术作为“十五”期间全市农机化的一项重要工作来抓,大力推进花生生     

钾素优化管理方法对冬小麦籽粒品质的影响

本文采用田间试验,对钾素优化管理方法对小麦籽粒品质的影响进行了研究,以期为高产、优质、资源高效、环境保护等多重目标并重的养分资源优化管理提供理论依据。结果表明：土壤有效钾含量较高（154 mg kg-1）的条件下,钾肥施用量的高低对冬小麦籽粒产量没有显著影响;根据钾素恒量监控技术确定的钾肥施用量（75 kg hm-2 K）下冬小麦籽粒粗蛋白和干湿面筋含量和高施钾量（225 kg hm-2 K）之间差异不显著;基于养分平衡和土壤测试的钾素资源优化管理方法（钾素恒量监控技术）在获得高产、资源高效的同时也获得了最好的品质效应。     

磷素优化管理方法对冬小麦籽粒品质的影响

本文采用田间试验,对磷素优化管理方法对小麦籽粒品质的影响进行了研究,以期为高产、优质、资源高效、环境保护等多重目标并重的养分资源优化管理提供理论依据。结果表明：土壤有效磷含量较高（29mg kg-1）的条件下,磷肥施用量的高低对冬小麦籽粒产量没有显著影响;根据磷素恒量监控技术确定的磷肥施用量（39 kg hm-2 P）下冬小麦籽粒粗蛋白和干湿面筋含量和高施磷量（79 kg hm-2 P）之间差异不显著;基于养分平衡和土壤测试的磷素资源优化管理方法（磷素恒量监控技术）在获得高产、资源高效的同时也获得了最好的品质效应。