东北春玉米密植群体种植方式产量性能效应研究

采用"局部精作穴播"和传统"大小行"两种种植模式,对不同密度不同基因型群体春玉米产量效应进行研究。结果表明,紧凑型品种采用"大小行"种植方式其经济产量为11879～12170kg/hm2。采用"局部精作穴播"种植模式更有利于群体产量潜力的挖掘,与常规的"大小行"模式相比,随着密度的提高,穗粒数成为产量提高的主要限制因子。在光合性能方面,保持适度叶面积指数和叶片净同化率是"局部精作穴播"种植模式取得高产的必要保证。     

株行配置对春玉米根冠空间分布及产量的影响

以先玉335为试验材料,设置7.50万株/hm2和9.75万株/hm2两个种植密度,60 cm+60 cm等行距和40 cm+80 cm宽窄行两个行距配置,比较株行配置对春玉米冠层、根系结构与功能及产量的影响。结果表明,随种植密度增加,果穗、茎鞘干重百分比垂直分布明显上移,叶片干重百分比在垂直分布变化较小,行距配置对果穗、茎鞘干重百分比在垂直分布上影响较小。相对于等行距种植,宽窄行种植叶片干重百分比有下移趋势,群体不同叶位叶面积指数也表现为同一密度下,宽窄行种植群体上层LAI较小,穗位叶高效叶层LAI较大;随密度增加,根重有纵向下移的趋势,根系TTC还原强度在不同土层深度都显著降低。同一密度下,宽窄行种植根重的垂直分布出现下移趋势,根系TTC还原强度略高于等行距种植。高密度条件下,宽窄行种植降低了玉米果穗秃尖长,显著增加果穗穗粒数,因而显著提高产量,增产2.73%~10.86%,说明在宁夏扬黄灌区较高种植密度下,采用宽窄行种植能优化不同叶层结构,适当增加深层土壤根系所占比例及活力,有利于获得高产。     

干旱区不同谷子品种叶片光合特性对光强的响应

以本地品种小红毛、常规品种陇谷11号、晋谷29号和杂交品种张杂谷5号、华大3号为供试材料，在宁夏同心县旱作田比较孕穗期和灌浆中期不同谷子品种叶片光强-光合响应曲线及光合参数的变化特点。结果表明：在孕穗期，不同谷子品种的表观量子效率在0.044~0.079 μmol·m^-2·s^-1之间，光补偿点的变化范围在14.11~50.59 μmol·m^-2·s^-1之间；最大光合速率的变化范围为38.53~50.01 μmol·m^-2·s^-1，暗呼吸速率变化范围为2.16~5.28 μmol·m^-2·s^-1。本地品种小红毛在孕穗期的表观量子效率高（0.079 μmol·m^-2·s^-1），利用低光强的能力较强，而常规品种和杂交品种的最大光合速率较高（陇谷11号和晋谷29号分别为38.53、47.53 μmol·m^-2·s^-1、张杂谷5号和华大3号分别为44.06、50.01 μmol·m^-2·s^-1），利用强光的能力强，且杂交品种大于常规品种。常规品种和杂交品种的光合能力强，可为谷子获得高产奠定基础。     

施肥对黑豆生长发育及产量形成的影响

通过对两个黑豆亚有限品种沈农黑豆2号、沈引1号的不同施肥处理,创造具有不同产量水平的黑豆群体,进而分析不同群体的结构及生理特征。研究结果表明,施肥可使株高与茎粗增加、分枝数增多、干物质积累量与净光合速率均有不同程度提高,并且随施肥量的增加产量也有上升的趋势,本试验中沈引1号施磷酸二铵225 kg/hm2,产量最高,为3 255 kg/hm2。     

水分胁迫对玉米光合特性的影响

以玉米叶片光合测量数据为基础,利用直角双曲线对农大108和京科25两个玉米品种光合作用的光响应曲线进行了拟合。结果表明:水分胁迫使玉米的表观量子效率(α)、最大净光合速率(Pn)、表观暗呼吸速率(Rd)、光补偿点(LCP)及光饱和点(LSP)均降低,农大108的降低幅度较小,京科25的降低幅度较大。水分胁迫后玉米叶片的光合速率降低是气孔因素与非气孔因素共同作用的结果,京科25在水分胁迫后光能利用率和水分利用率均降低,影响光合速率下降的主要原因是气孔因素;农大108在水分胁迫后仍保持较高的光能利用率和水分利用率,影响光合速率下降的主要原因是非气孔因素。     

普通尿素与控释尿素配施比例和方法对土壤氮素供应和春玉米产量的影响

  【目的】  宁夏南部山区玉米生产中施肥不合理，氮素供需矛盾突出。研究普通尿素与控释尿素配施对土壤氮素、酶活性及玉米产量形成的影响，为玉米高产高效栽培提供一定的理论依据。  【方法】  以先玉698为试材，在施氮225 kg/hm2条件下，设置控释尿素和普通尿素配施比例及施用时期处理:不施肥 (T1)；普通尿素2/3基施、1/3小喇叭口期追施 (T2)；1/3控释尿素氮 + 1/3普通尿素氮基施，小喇叭口期1/3普通尿素氮追施 (T3)；2/3控释尿素氮 + 1/3普通尿素氮一次基施 (T4)；控释尿素一次基施 (T5)。探讨不同处理对土壤不同形态氮素含量、土壤酶活性、植株氮素利用效率及产量的影响，并对相关指标进行主成分分析。  【结果】  在玉米灌浆期，T3、T4、T5处理0—20、20—40 cm土层NH₄+-N含量均显著高于T2处理 (P < 0.05)；土壤NO₃–-N含量在0—20 cm土层玉米拔节期T2处理较T3、T4、T5处理高，灌浆期T3、T4、T5处理较T2处理高，20—40 cm土层，玉米大喇叭口期T2处理较T3、T4、T5处理高，成熟期T3、T4、T5处理较T2处理高，且处理间差异达到显著水平 (P < 0.05)；土壤无机氮含量，在玉米拔节期0—20、20—40 cm土层T2处理较T3、T4、T5处理高，在玉米成熟期0—20、20—40 cm土层T3、T4、T5处理较T2处理高，且处理间差异达到显著水平 (P < 0.05)。在玉米拔节期0—20 cm土层T2处理的脲酶活性较T4、T5处理分别高45.8%、54.7%，同时期20—40 cm土层T2处理的土壤脲酶活性分别较T4、T5处理高出38.2%、76.9%，在灌浆期20—40 cm土层T5处理的脲酶活性较T2处理提高15.6%；随着控释尿素比例增加，土壤碱性磷酸酶活性达到峰值的时间延长；过氧化氢酶活性在施控释尿素的土壤中变化不明显。两年试验T4处理的平均产量较T2处理高出6.89%，相对经济效益较T2处理高出6.76%。通过对所测土壤指标与产量进行主成分分析，结果表明硝态氮、无机氮对产量的贡献率最高。  【结论】  普通尿素与控释尿素配施可以调节耕层土壤铵态氮、硝态氮、无机氮含量，提高土壤脲酶、碱性磷酸酶活性，确保土壤持续稳定地供给玉米生长发育所需的氮素。在施N 225 kg/hm2条件下，普通尿素与控释尿素按1﹕2配合一次性基施，可协调肥料氮素释放与作物养分吸收，实现土壤供氮与作物需氮之间的平衡，达到作物绿色高产高效栽培的目的。     

旱区土壤无机氮素与春玉米根系时空分布对控释尿素输入的响应

以先玉698为供试材料,在等氮量(225 kg/hm²)条件下,以不施氮为对照(CK),设置UR (100%普通尿素,2/3基施,1/3小喇叭口期追施)、CRU1(1/3控释尿素+1/3普通尿素基施,1/3普通尿素小喇叭口期追施),CRU2(2/3控释尿素+1/3普通尿素一次基施)、CRU3(100%控释尿素基施)4种施氮模式,探究控释尿素输入对土壤氮素、玉米根系特性、氮素吸收及产量的影响。结果表明,相对于UR处理,CRU处理显著提升了春玉米生育中后期土壤硝态氮和铵态氮的含量,其中CRU2效果最明显。UR和CRU处理在不同时期对根系参数的影响不同,前期UR处理有利于根系的生长,花后CRU处理对0～80 cm土层根系长度及0～20 cm根重密度影响更大。通径分析进一步表明,玉米根长及根重密度的变化是增产的重要原因之一。CRU处理显著提升了玉米整个生育期内植株氮素含量及最终子粒产量。花后15 d,CRU处理较UR提高了子粒氮素含量,CRU处理间以CRU2最佳。CRU2处理子粒产量为14.65 t/hm²,分别较CK、UR、CRU1、CRU3提高32.70%、5.78%、1.52%、5.17%。在宁南山区CRU2处理能实现春玉米高产高效。     

种植方式对春玉米光合特性、干物质积累及产量的影响

通过不同种植方式对玉米的群体光合性能、干物质积累及产量进行研究。结果表明：适当的宽窄行配比可使其群体保持较高的叶面积指数,且中后期叶面积指数衰减较慢,漏光损失较少,净光合速率提高,群体干物质积累量增加,为获得玉米高产奠定了基础。     

控释、常规尿素配施对雨养区春玉米产量及氮素利用的影响

为明确宁夏南部雨养种植区玉米合理施氮方式及用量,完善高产高效栽培技术,为干旱半干旱地区玉米高产栽培提供理论与技术支持,以先玉698为试验材料,设置2个氮肥种类(控释尿素和常规尿素,纯氮量都为225kg/hm2)和4个氮肥追施量及时期(T1常规尿素基施N150kg/hm2+小口期追施N75kg/hm2;T2控释尿素基施N75kg/hm2+常规尿素基施N75kg/hm2+小口期追施常规尿素N75kg/hm2;T3控释尿素基施N150kg/hm2+常规尿素基施N75kg/hm2;T4控释尿素基施N225kg/hm2),以不施氮肥为对照,比较研究不同处理对春玉米群体物质生产、氮素运移特性和产量的影响。结果表明,在施氮量相等条件下,控释尿素与普通尿素配合(T3)一次基施比习惯施肥(T1)显著增加了玉米的产量,产量增幅为12.63%,穗粒数和粒重的增加是玉米增产的主要原因。合理增加基肥中控释尿素比例能够显著增加玉米花后和全生育期干物质积累量,同时促进玉米营养器官和籽粒对氮的吸收累积。控释尿素基施有利于氮肥农学效率、氮肥利用率和氮肥贡献率的提高,其中以T3处理最好,氮肥农学利用率和氮肥对产量的贡献率分别比T2和T4高52.12%,22.96%和35.39%,20.53%。因此,建议在宁南山区玉米高产施肥管理中以控释尿素(全部氮肥量的2/3)与常规尿素(全部氮肥量的1/3)全部基施为宜。     

水分胁迫对玉米苗期叶绿素荧光参数的影响

以玉米品种京科25和吉单261为试验材料,研究苗期叶片叶绿素荧光参数。结果表明,水分胁迫对叶绿素荧光参数的影响非常显著,玉米叶片的基础荧光增大,而可变荧光、PSⅡ光化学效率及PsⅡ潜在活性显著降低;在水分胁迫条件下,吉单261 PSⅡ原初光化学效率(Fv/Fm)、光化学淬灭系数(qP)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)及电子传递速率(ETR)的下降较少,非光化学淬灭系数(qN)增加较少。表明吉单261在水分胁迫条件下,光合机构受破坏较轻,其吸收的光能可以较多的用于光化学转化,通过热耗散的能量较少。