不同秸秆还田方式对宁夏扬黄灌区土壤性质及玉米生长的影响

【目的】为探明不同秸秆还田方式对宁夏扬黄灌区土壤理化性质及玉米生长的影响,【方法】试验设置6种秸秆还田方式:秸秆粉碎翻压全量还田(QR),秸秆粉碎翻压全量种还分离还田(QG),全量覆盖还田(QM),秸秆粉碎翻压半量还田(HR),秸秆粉碎翻压半量种还分离还田(HG),半量覆盖还田(HM),以秸秆不还田作为对照(CK),研究其对土壤容重、水分、养分、玉米生长及产量的影响。【结果】不同秸秆还田方式处理下0～40 cm层土壤容重较对照有所降低,总孔隙度明显增加,其中以QR处理效果最佳。不同处理下各生育期0～100 cm层土壤贮水量均以QM处理效果最优,较CK显著增加18.7%,其它处理在生育期后期均高于对照,但差异不显著。在玉米生长后期,各处理0～40 cm层土壤有机碳、全氮、碱解氮、速效磷和速效钾含量较对照均有不同程度增加,以QR表现效果最优,分别较CK增加13.1%、9.4%、15.7%、40.9%、21.4%。QR处理能显著促进玉米生长,其平均株高、茎粗和地上部生物量分别较CK显著增加16.4%、17.5%和15.9%。玉米籽粒产量以QR处理最高,较CK显著增加21.3%,其次为QG、HR、HG处理,分别较CK显著增加19.9%、15.7%和11.8%,而QM、HM处理与CK差异不显著。【结论】通过一年初步研究发现,在宁夏扬黄灌区采用秸秆粉碎翻压全量还田(QR)可有效培肥土壤,促进玉米生长,提高玉米产量。     

秸秆还田量对不同基因型夏玉米产量及干物质转运的影响

【目的】科学客观评价秸秆直接还田的综合效应,对提高秸秆资源利用率、促进农业绿色可持续发展意义重大。本研究在黄淮海冬小麦-夏玉米一年两熟区设置大田定位试验,探究不同基因型夏玉米对秸秆还田量的响应,为该区秸秆还田技术的综合评价和秸秆还田量的优化提供依据。【方法】试验于2017年10月至2018年10月在河南原阳进行,采用裂区试验设计,设置秸秆还田量和基因型两个因素。秸秆还田因素为主区,设置4个秸秆还田量处理,分别为秸秆不还田（S0）、半量秸秆还田（S1）、全量秸秆还田（S2）和倍量秸秆还田（S3）;基因型为副区,供试品种分别为浚单20（XD20）和郑单958（ZD958）。分析2个品种在不同秸秆还田量处理下叶面积指数（LAI）、干物质积累与转运、产量性状的差异。【结果】与秸秆不还田处理相比,秸秆还田能维持玉米花后较高的叶面积指数,且基因型与秸秆还田量间存在显著的交互作用。玉米开花期,XD20和ZD958的LAI均随秸秆还田量的增加而增加,在S3处理下最高。玉米成熟期,XD20和ZD958的LAI降幅随秸秆还田量增加而呈先降后升的趋势,XD20在S1处理下最低,ZD958在S2处理下最低;且2个品种成熟期LAI随秸秆还田量增加呈先升后降的趋势,XD20在S1处理下最高,ZD958在S2处理下最高。花后较高的叶面积指数有利于玉米花后维持较高的干物质生产能力,从而显著提高花后干物质积累量,优化干物质积累与分配特性。基因型和秸秆还田量互作显著影响花前营养器官的干物质转运量（DMR）和转运率（DMRE）、花前干物质转运对籽粒干物质积累贡献率（DMRCG）、花后干物质积累量（DMAA）及其对籽粒干物质积累贡献率（DMAACG）。随秸秆还田量增加,XD20花前营养器官（茎鞘+叶片）的DMR、DMRE和DMRCG呈先降后升趋势,均在S1处理下最低,而花后DMAA和DMAACG则呈先升后降趋势,均在S1处理下达到最高值;ZD958花前营养器官（茎鞘+叶片）的DMR、DMRE和DMRCG以及花后DMAA均呈先升后降趋势,均在S2处理最高。玉米花后干物质积累量的增加,有利于增加粒重,进而提高籽粒产量。与S0处理相比,S1、S2和S3处理均提高了玉米籽粒产量,但玉米籽粒产量并未随着还田量的增加而持续增加;XD20在S1处理下2年籽粒产量最高,2年平均高于其他处理3.5%—17.7%,ZD958在S2处理下2年籽粒产量最高,2年平均高于其他处理0.4%—16.8%。【结论】在黄淮海冬小麦-夏玉米一年两熟潮土区,适量秸秆还田可延缓玉米生育后期叶片衰老进程,优化玉米干物质积累与分配特性,提高花后干物质积累量,增加粒重,进而提高玉米籽粒产量。但不同基因型玉米对秸秆还田量的响应有很大差异,在推广秸秆还田时,不仅要考虑秸秆还田量,还要考虑作物遗传因素对秸秆还田效应的影响。     

华北平原小麦、玉米一年两作区长期秸秆全量还田对夏玉米产量的影响

为研究华北平原小麦、玉米一年两作区不同耕作方式和长期秸秆全量还田对夏玉米产量的影响,以郑单958(ZD958)、浚单20(JD20)、蠡玉16(LY16)、农大108(ND108)为材料,研究4个夏玉米品种在不同耕作方式和秸秆还田下的产量、干物质积累、叶面积指数、光合势、净同化率、粒叶比等生理指标。结果显示:前茬玉米秸秆粉碎覆盖免耕播种冬小麦及下茬小麦秸秆全量还田免耕种植夏玉米(双免)方式较前茬玉米秸秆不还田翻耕种植冬小麦及下茬小麦秸秆全量还田免耕种植夏玉米(翻免)方式平均增产13.8%,且较前茬玉米秸秆粉碎还田旋耕种植冬小麦及下茬小麦秸秆全量还田免耕种植夏玉米(旋免)方式平均增产6.8%;双免方式种植的玉米吐丝前、吐丝后干物质含量均高于其他2种耕作方式;双免种植的玉米群体叶面积指数从大喇叭口期开始明显优于旋免和翻免2种耕作方式;双免种植的玉米吐丝后光合势、净同化率均高于其他2种耕作方式;同时,双免种植方式的夏玉米具有较高的粒叶比。表明在华北平原连续多年种植小麦、玉米,双免耕作方式较翻免和旋免耕作方式对夏玉米具有较好的增产效果。     

长期秸秆还田对玉米产量及效益的影响

【目的】研究长期秸秆还田对玉米产量及效益的影响。【方法】在大田试验中,共设置4个处理,分别为CK（不秸秆还田）、T1（秸秆覆盖还田）、T2（秸秆粉碎直接还田）、T3（秸秆过腹还田）,并研究不同处理下玉米产量、效益、土壤的化学性质以及酶活性。【结果】秸秆覆盖还田、秸秆粉碎直接还田、秸秆过腹还田处理均能有效提升玉米的产量,其平均增产率分别为18.17%、14.18%、18.61%,能够有效提高玉米经济效益,其经济效益的平均增加率分别为27.72%、20.48%、34.11%。另外,长期秸秆过腹还田还能够提升土壤内全氮含量、全磷含量、全钾含量、有效氮含量、有效磷含量、有效钾含量,而长期秸秆粉碎直接还田能够提升土壤内全氮含量、全钾含量、有效氮含量、有效钾含量,长期秸秆覆盖还田可提升土壤内有效氮含量以及有效钾含量。长期过腹还田可提升土壤内蔗糖酶活性、纤维素酶活性、脲酶活性、碱性磷酸酶活性,而长期秸秆粉碎直接还田以及秸秆覆盖还田可提升土壤内蔗糖酶活性以及纤维素酶活性。【结论】长期秸秆还田可有效提升玉米产量及效益,对其大力推广意义重大。     

玉豆轮作下不同玉米秸秆还田方式对玉米生长特性、产量及其构成的影响

将玉米秸秆还田与玉米-大豆轮作相结合,研究玉豆轮作下不同玉米秸秆还田方式对玉米生长特性、产量及其构成的影响。结果表明,玉-豆轮作下,秸秆还田可有效地促进玉米的生长发育,提高玉米产量。其中玉米秸秆秋季翻埋还田效果最佳,玉米植株的株高、茎粗、叶面积及产量均得以有效提高。不同玉米秸秆应用方式处理的玉米产量较玉米连作（CK1）增加11.4%,较玉米大豆轮作（CK2）增加9.2%。     

秸秆还田对玉米生长发育及产量的影响

为明确秸秆循环还田对玉米生长发育和产量的影响,筛选合理的秸秆还田方式,于2000年设计了不同秸秆还田方式定位试验,通过对植株生长发育和产量构成等指标的测定及分析,结果表明,秸秆还田结合深松为作物生长发育创造良好的土壤环境,增加玉米单株叶面积,提高叶片光合能力,促进了干物质积累和产量提高,产量数据表明,全方位深松、高茬还田、粉碎还田和条带覆盖分别比现行耕法产量提高8.27%、13.50%、13.59和10.07%,增产效果明显。     

秸秆还田量对不同基因型夏玉米产量及干物质转运的影响

【目的】科学客观评价秸秆直接还田的综合效应,对提高秸秆资源利用率、促进农业绿色可持续发展意义重大。本研究在黄淮海冬小麦-夏玉米一年两熟区设置大田定位试验,探究不同基因型夏玉米对秸秆还田量的响应,为该区秸秆还田技术的综合评价和秸秆还田量的优化提供依据。【方法】试验于2017年10月至2018年10月在河南原阳进行,采用裂区试验设计,设置秸秆还田量和基因型两个因素。秸秆还田因素为主区,设置4个秸秆还田量处理,分别为秸秆不还田(S0)、半量秸秆还田(S1)、全量秸秆还田(S2)和倍量秸秆还田(S3);基因型为副区,供试品种分别为浚单20(XD20)和郑单958(ZD958)。分析2个品种在不同秸秆还田量处理下叶面积指数(LAI)、干物质积累与转运、产量性状的差异。【结果】与秸秆不还田处理相比,秸秆还田能维持玉米花后较高的叶面积指数,且基因型与秸秆还田量间存在显著的交互作用。玉米开花期,XD20和ZD958的LAI均随秸秆还田量的增加而增加,在S3处理下最高。玉米成熟期,XD20和ZD958的LAI降幅随秸秆还田量增加而呈先降后升的趋势,XD20在S1处理下最低,ZD958在S2处理下最低;且2个品种成熟期LAI随秸秆还田量增加呈先升后降的趋势,XD20在S1处理下最高,ZD958在S2处理下最高。花后较高的叶面积指数有利于玉米花后维持较高的干物质生产能力,从而显著提高花后干物质积累量,优化干物质积累与分配特性。基因型和秸秆还田量互作显著影响花前营养器官的干物质转运量(DMR)和转运率(DMRE)、花前干物质转运对籽粒干物质积累贡献率(DMRCG)、花后干物质积累量(DMAA)及其对籽粒干物质积累贡献率(DMAACG)。随秸秆还田量增加,XD20花前营养器官(茎鞘+叶片)的DMR、DMRE和DMRCG呈先降后升趋势,均在S1处理下最低,而花后DMAA和DMAACG则呈先升后降趋势,均在S1处理下达到最高值;ZD958花前营养器官(茎鞘+叶片)的DMR、DMRE和DMRCG以及花后DMAA均呈先升后降趋势,均在S2处理最高。玉米花后干物质积累量的增加,有利于增加粒重,进而提高籽粒产量。与S0处理相比,S1、S2和S3处理均提高了玉米籽粒产量,但玉米籽粒产量并未随着还田量的增加而持续增加;XD20在S1处理下2年籽粒产量最高,2年平均高于其他处理3.5%—17.7%,ZD958在S2处理下2年籽粒产量最高,2年平均高于其他处理0.4%—16.8%。【结论】在黄淮海冬小麦-夏玉米一年两熟潮土区,适量秸秆还田可延缓玉米生育后期叶片衰老进程,优化玉米干物质积累与分配特性,提高花后干物质积累量,增加粒重,进而提高玉米籽粒产量。但不同基因型玉米对秸秆还田量的响应有很大差异,在推广秸秆还田时,不仅要考虑秸秆还田量,还要考虑作物遗传因素对秸秆还田效应的影响。     

高温干旱复合胁迫对夏玉米产量和茎秆显微结构的影响

【目的】随着气候的不断变化,高温、干旱及其复合胁迫等极端天气事件频发,对玉米生产提出了严峻的挑战。本文旨在探讨高温、干旱及其复合胁迫对夏玉米茎秆显微结构和产量的影响。【方法】以登海605（DH605）为试验材料,在开花期设置高温（T）、干旱（D）、高温干旱复合胁迫（T+D）,以自然温度和正常水分管理为对照（CK）,处理持续6 d,研究高温、干旱以及高温干旱复合胁迫对夏玉米茎秆显微结构、干物质积累与分配、光合特性、花粉活力以及产量的影响。【结果】高温干旱复合胁迫后夏玉米皮层厚度、硬皮组织厚度、维管束总数和小维管束数目显著降低,较CK分别下降8.8%、14.1%、9.4%、13.7%。此外,高温干旱后夏玉米花粉活力、光合特性和成熟期总干重显著降低,T、D、T+D各处理花粉活力和净光合速率较CK降低23.1%、8.3%、30.7%和23.7%、16.6%、37.5%,成熟期干物质总积累量较CK降低19.7%、5.1%、26.6%,进而导致产量显著下降,T、D和T+D各处理的产量较CK分别下降63.2%、13.2%和71.7%。【结论】高温、干旱、高温干旱复合胁迫导致夏玉米茎秆发育异常,光合性能下降,干物质积累量减少,产量显著降低,且高温干旱复合胁迫对夏玉米产量和茎秆显微结构的影响大于高温或干旱单一胁迫。     

浅探微喷灌技术应用对玉米产量的影响

【目的】探析微喷灌技术应用对玉米产量的影响。【方法】以畦灌为对照,设置3个微喷灌灌水定额,研究玉米干物质积累、叶面积指数、叶绿素含量、光合参数和产量及产量因素的变化特征。【结果】微喷灌能够显著影响玉米干物质积累量,干物质积累量随灌水定额的增加呈先升高后降低的趋势,显著增加各生育期的叶面积指数。微喷灌显著增加玉米叶片叶绿素含量、净光合速率、胞间二氧化碳浓度、气孔导度和蒸腾速率,在灌水定额为40mm/次时,叶绿素和净光合速率最高。微喷灌显著提高玉米千粒重、行粒数和产量,在灌水定额为40mm/次时,玉米产量最好。【结论】综合比较,微喷灌能够显著提高玉米干物质积累、叶面积指数、叶绿素含量、光合参数和产量及产量因素在灌水定额为40mm/次时,玉米长势最好,产量最高,是较为合理的微喷灌灌水量。     

秸秆还田下施锌对春玉米产量及锌素吸收分配的影响

【目的】研究秸秆还田条件下施锌对春玉米产量及锌素吸收分配的影响,为锌肥的合理利用及肥料配施提供理论依据。【方法】采用双因素裂区设计,主区为秸秆不还田(S0)和秸秆还田量12 000 kg/hm~2(S1)2个水平,副区为不施锌(Z0)和施纯Zn 40 kg/hm~2(Z4)2个水平,形成CK(不施肥)、S0Z0(无秸秆+无锌肥)、S0Z4(无秸秆+锌肥)、S1Z0(秸秆+无锌肥)、S1Z4(秸秆+锌肥)5个处理,通过田间试验的方式,研究秸秆还田条件下施锌对春玉米产量、干物质积累及锌素累积和分配的影响。【结果】无秸秆还田条件下,施锌S0Z4处理春玉米产量比不施锌S0Z0处理提高14.06%;秸秆还田条件下,施锌处理S1Z4较不施锌处理S1Z0增产17.3%,秸秆配合施锌处理S1Z4的产量达到最高(11 809 kg/hm~2)。无秸秆还田情况下,施锌S0Z4处理春玉米的干物质积累量比不施锌S0Z0处理提高11.51%;秸秆还田条件下,施锌S1Z4处理干物质积累量较不施锌处理S1Z0提高14.06%,秸秆配合施锌处理S1Z4的干物质积累量最高(22 077 kg/hm~2);各处理中籽粒质量占总干物质积累量的52.41%～57.56%。无秸秆还田情况下,施锌处理S0Z4春玉米的锌素累积量比不施锌处理S0Z0提高18.32%;秸秆还田条件下,施锌处理S1Z4锌素累积量较不施锌处理S1Z0提高23.4%;秸秆配合施锌处理S1Z4的锌素累积量最高(519.43 g/hm~2),各处理中籽粒含锌量占总锌素累积量的68.5%～72.8%。无秸秆还田情况下,施锌处理S0Z4锌素转运量比不施锌处理S0Z0增加了11.82%;秸秆还田条件下,施锌处理S1Z4锌素转运量较不施锌处理S1Z0提高21.91%;秸秆配合施锌处理S1Z4的锌素转运量最高(232.17 g/hm~2)。【结论】施用锌肥显著提高了春玉米的产量和干物质积累量,并促进了植株对锌素的吸收和向籽粒的分配;秸秆还田配合施锌进一步提高了锌肥的增产效果,及植株对锌素的吸收和向籽粒的分配。     

小麦玉米秸秆全量还田对冬小麦出苗和光合生产的影响

以冬小麦品种烟农19为材料,研究小麦秸秆全量粉碎覆盖还田和玉米秸秆全量粉碎翻埋还田对冬小麦出苗和光合生产的影响。结果表明,小麦玉米秸秆连续全量还田可增加小麦的出苗数、出苗率和出苗均匀度,形成高产群体。播种过深和水分不足成为影响出苗的主要因素,秸秆阻碍对小麦出苗也有一定影响。小麦玉米秸秆连续全量还田提高了小麦的成穗数、群体干物质积累,同时也提高了叶片光合性能及群体的光合生产效率。小麦玉米秸秆连续全量还田主要促进了穗粒数的提高,穗数和千粒重也有所提高,进而显著提高了小麦籽粒产量。在本试验中小麦玉米秸秆两季连续全量还田处理对冬小麦出苗、光合生产以及产量的增加效应高于单季秸秆还田,玉米秸秆单季还田的增加效应高于小麦单季秸秆全量还田。     

花期干旱胁迫对不同夏玉米品种花后干物质积累运转及产量的影响

【目的】明确花期不同程度干旱胁迫对夏玉米花后干物质运转的影响机制,为夏玉米抗旱栽培提供理论依据。【方法】于2018—2019年在人工控水条件下,以干旱敏感型品种伟科702（WK702）和耐旱型品种郑单958（ZD958）为供试材料,于玉米花期设4个干旱胁迫处理,分别为CK（对照,全生育期正常灌水）、T1（花前干旱胁迫）、T2（花后干旱胁迫）和T3（花期连续干旱胁迫）,探究花期不同程度干旱胁迫对玉米植株形态、叶面积指数、花后干物质积累分配及运转和籽粒产量的影响。【结果】花前干旱胁迫能抑制株高、穗位高、茎粗和叶面积的生长,而花后干旱胁迫的影响较小,但生育后期叶面积指数下降幅度较大。花期干旱胁迫不仅显著降低夏玉米花后干物质积累量（P<0.05,下同）,还抑制茎叶等营养器官干物质向籽粒的运转,降低干物质运转量、运转率及其对籽粒产量的贡献率,使成熟期干物质在籽粒中的分配比例减少。花前干旱胁迫对夏玉米穗长、穗粗、穗粒数和百粒重等穗部性状的影响大于花后干旱胁迫。花期干旱胁迫导致夏玉米籽粒产量显著下降,其中花期连续干旱胁迫籽粒产量降幅最大,花前干旱胁迫籽粒产量降幅大于花后干旱胁迫;ZD958在T1、T2和T3处理下的籽粒产量分别比对照下降20.1%、15.6%和35.9%,WK702分别比对照降低32.3%、19.3%和51.3%。【结论】花期干旱胁迫在不同程度上影响夏玉米的植株形态、有效光合面积、花后干物质积累与运转等,导致夏玉米产量显著降低,对干旱敏感型品种WK702花后干物质积累与运转的抑制高于耐旱型品种ZD958。     

秸秆还田深度对土壤温室气体排放及玉米产量的影响

【目的】秸秆还田是培肥地力、增加土壤有机质和改善土壤结构的重要技术手段,但以往的研究表明秸秆还田会加速土壤温室气体的排放。本研究通过对秸秆不同还田深度下农田土壤温室气体排放特征和产量的研究,明确降低温室气体排放量的最佳还田深度,以期为合理利用秸秆、提高作物产量,实现农业可持续发展提供科学依据。【方法】采用大田微区试验,以玉米为供试作物,设置4个还田深度,采用静态箱-气相色谱法测定整个玉米生长季不同还田深度下温室气体（CO₂、CH₄、N₂O）的排放特征,产量及产量构成因素。试验共设5个处理,还田深度分别为0—10 cm（T1）、10—20 cm（T2）、20—30 cm（T3）和30—40 cm（T4）,同时以不还田处理作为对照（CK）。【结果】（1）在整个玉米生长季CO₂和N₂O均表现为排放,CH₄表现为吸收。CO₂累积排放量为T3处理最高,较CK显著增加了28.6%,T4处理增加最少,较CK显著增加了17.1%（P<0.05）,但T1与T4处理之间差异不显著;而N₂O的累积排放量T2处理为最高,与CK相比,累积排放量显著增加111.3%,T4处理增加最少,与CK相比显著增加了12.8%（P<0.05）;CH₄则表现为吸收,且秸秆还田后降低了农田土壤对CH₄的吸收能力,吸收量表现为CK处理>T4处理>T3处理>T1处理>T2处理,且各还田处理与CK之间差异显著（P<0.05）。（2）秸秆不同还田深度下,与对照相比,各处理玉米产量均显著增加,增产在5.6%—20.8%（P<0.05）,但各处理之间的穗长、穗粗和行粒数差异不显著。当秸秆还至30—40 cm时,产量最高,较CK增加了20.8%,表明秸秆还田对提升土壤肥力及作物增产有重要作用。（3）从温室气体综合增温潜势（GWP）和温室气体排放强度（GHGI）来看,在100年尺度上,GWP表现为T2处理>T3处理>T1处理>T4处理>CK处理,而GHGI表现为T2处理>T3处理>T1处理>CK处理>T4处理,表明与CK相比,各处理均增加了玉米季温室气体的综合增温潜势,而T4处理则降低了玉米季温室气体排放强度,说明秸秆深还至30—40 cm可在一定程度上缓解全球增温潜势。【结论】秸秆还田会显著增加CO₂和N₂O排放,降低对CH₄的吸收能力;秸秆深还至30—40 cm可相对降低综合增温潜势,降低温室气体排放强度,同时显著增加玉米产量。因此,为实现较高的玉米产量和较低的温室气体排放强度,秸秆深还至30—40 cm是较为合理的土壤改良培肥方式。     

耕作类型和覆盖模式对玉米生长的影响

【目的】为探索不同耕作类型和覆盖模式对玉米生长的影响。【方法】设置平作无覆盖、平作覆膜、平作秸秆覆盖、垄作无覆盖、垄作覆膜和垄作秸秆覆盖6种耕作类型和覆盖模式,研究玉米叶面积指数、干物质积累、产量的变化特征。【结果】垄作、地膜覆盖和秸秆覆盖均能够提高玉米干物质积累量、叶面积指数、产量,优化根系形态,其中,垄作覆膜模式的效果最好,产量比对照高出29.75％,叶面积和干物质积累量最大,根系形态最优。其次是平作覆膜,产量比对照高出25.71％。【结论】因此,起垄覆膜模式是效果较好的玉米种植模式。     

高温干旱复合胁迫对夏玉米产量及光合特性的影响

【目的】气候变化导致全球变暖,高温、干旱等极端天气频发,且生产中高温干旱时常相伴发生。本研究旨在探讨不同生育时期高温干旱复合胁迫影响夏玉米产量和光合特性的生理机制。【方法】选用DH605为试验材料,设置不同生育时期高温（T）、干旱（D）以及高温干旱复合（T-D）处理。2019年于三叶期（V3）、拔节期（V6）和抽雄期（VT）进行,2020年于三叶期（V3）、大喇叭口期（V12）和抽雄期（VT）进行,以自然温度和正常水分处理为对照（CK）。研究不同生育时期高温干旱复合处理对夏玉米产量、光合特性以及干物质的积累与分配的影响。【结果】不同生育时期高温干旱复合胁迫处理后,夏玉米LAI和SPAD值均显著降低,光合性能下降,净光合速率（P_n）显著降低。其中VT时期复合胁迫对P_n影响最显著,VT时期的T-D处理的P_n较CK平均下降39.0%,且高温干旱复合处理后夏玉米净光合速率的下降幅度大于高温、干旱等单一胁迫。高温干旱复合处理引发夏玉米光合性能降低,导致夏玉米干物质积累能力及向籽粒分配比例的下降,进而导致产量显著降低。2019年V3、V6、VT时期的T-D处理的产量较CK分别降低27.4%、18.3%和66.5%;2020年V3、V12、VT时期的T-D处理的产量较CK分别降低14.5%、14.6%和68.7%。【结论】不同生育时期的高温干旱复合胁迫导致夏玉米叶面积指数和叶绿素含量降低,气体交换受抑制,光合性能下降,导致光合同化物的积累与分配受阻,产量显著降低。其中,抽雄期遭受高温干旱复合胁迫后对夏玉米产量和光合特性的影响最大,且复合胁迫对其影响大于单一胁迫。     

锌肥对玉米产量及种植经济效益的影响

摘要：【目的】为了探明锌肥对通海县玉米生长、产量及经济效益的影响。【方法】以不施锌肥为对照,设置4个锌肥水平,分别为15 kg/hm2（T1）、30 kg/hm2（T2）、45 kg/hm2（T3）、60 kg/hm2（T4）。研究了玉米叶绿素含量、光合特性、干物质积累、产量以及经济效益变化特征。【结果】表明,使用锌肥显著提高了玉米叶片叶绿素含量、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率,增加了各生育时期的干物质积累量,且随着锌肥施用量的增加呈先升高后降低的变化趋势,在施用量为45 kg/hm2时达到最大值,使用锌肥显著提高玉米产量,增加经济效益,锌肥施用量为45 kg/hm2的玉米产量最高,经济效益最好,分别比对照高出17.77％和32.40％。【结论】使用锌肥能够促进玉米生长,提高玉米产量和经济效益,在施用量为45 kg/hm2的效果最好,是最佳施用量。     

花粒期光照对夏玉米产量和籽粒灌浆特性的影响

【目的】针对近年来黄淮海夏玉米区太阳辐射不断减少的生产问题,探讨花粒期光照对夏玉米产量及籽粒灌浆特性的影响。【方法】以登海605（DH605）为试验材料,大田条件下设置花粒期遮阴（S）、花粒期增光（L）两个处理,遮光度为60%,阴天下增光的光照强度能达到80 000—100 000 lx,以自然光为对照（CK）,研究花粒期光照对夏玉米产量和籽粒灌浆特性的影响。【结果】遮阴后夏玉米的产量、干物质积累量、最大灌浆速率均有不同程度的降低,而增光增加了夏玉米产量、干物质积累量和最大灌浆速率。连续两年遮阴处理的产量较对照分别降低了59.39%、79.03%,而增光则较对照分别增加了16.29%、12.93%。干物质积累量表现为L>CK>S,生育后期不同处理DH605的籽粒占干物质总量的比例差异显著,S、CK和L平均分别为22.92%、48.49%和51.80%。与CK相比,遮阴后籽粒最大灌浆速率减小,同时达到最大灌浆速率时的天数相对增加;增光则使籽粒最大灌浆速率提高,达到最大灌浆速率时的生长量增加。【结论】花粒期遮阴通过降低夏玉米的干物质积累量、籽粒最大灌浆速率,显著降低夏玉米产量;花粒期增光则通过增加夏玉米的干物质积累量、籽粒最大灌浆速率,显著提高夏玉米产量。     

耕作和秸秆还田方式对东北春玉米吐丝期根系特征及产量的影响

【目的】针对东北春玉米主产区秸秆处理的突出矛盾,优化秸秆还田方式对促进该区农业绿色可持续发展意义深远。本文研究了耕作和秸秆还田方式对春玉米根系形态及分布特征、干物积累和产量的影响,旨在为该区域耕作措施调整、实现秸秆还田维持耕地农业生产提供理论依据。【方法】2017—2018年在辽宁沈阳进行田间试验,采用二因素随机区组设计,分别设置秸秆全层翻耕还田（PTS）、秸秆条带翻耕还田（PSS）、秸秆全层旋耕还田（RTS）和秸秆条带旋耕还田（RSS）4个处理。分析不同耕作和秸秆还田方式下春玉米根长、根干重及其空间分布、植株地上部干物质积累动态和产量性状的差异。【结果】耕作和秸秆还田方式对吐丝期春玉米根长及其分布、根干重和比根长影响显著。在0—30 cm垂直土层,PTS处理根长2017年和2018年分别高出其他处理7.9%—43.2%和17.3%—41.5%;在30—60 cm垂直土层,秸秆条带还田（PSS和RSS处理）根长较秸秆全层还田（PTS和RTS处理）平均高出20.1%和20.3%;以植株为中心,PTS处理距植株0—10 cm的根长分布最高,RTS处理最低。根干重在0—10 cm土层表现为RTS处理最低,PTS、PSS、RSS处理2年平均高出36.5%、59.6%和17.3%。PTS处理在0—20 cm土层2年均具有最高比根长,2017年和2018年较其他处理分别高出8.7%—73.8%和14.3%—44.7%。不同处理根表面积的空间分布差异明显,PTS和RSS处理在0—30 cm土层具有较高的根表面积,在水平和垂直方向具有更广的根表面分布。耕作和秸秆还田方式对拔节期、吐丝期和成熟期春玉米地上部干物质积累的影响差异显著,RTS处理较其他处理降低了拔节期茎鞘和地上部总干物重,平均达15.5%—19.2%;PTS处理成熟期果穗和地上总干物重比其他处理提高3.6%—12.3%和2.7%—12.4%,其次为PSS和RSS处理,RTS处理最低。耕作和秸秆还田方式处理显著影响春玉米穗数和籽粒产量,与RTS处理相比,PTS、PSS和RSS处理2年产量平均高出8.3%、7.9%和5.8%;RTS穗数2017年和2018年较其他处理显著降低2.9%—9.1%和7.0%—9.7%。【结论】适当的耕作和秸秆还田方式有利于促进作物根系形态发育及耕层空间分布,促进干物质积累和分配特征优化及成熟期干物质向果穗的分配,达到提高春玉米产量的目的,在本研究区域中推荐秸秆条带翻耕还田方式。     

秸秆还田深度对土壤温室气体排放及玉米产量的影响

【目的】秸秆还田是培肥地力、增加土壤有机质和改善土壤结构的重要技术手段,但以往的研究表明秸秆还田会加速土壤温室气体的排放。本研究通过对秸秆不同还田深度下农田土壤温室气体排放特征和产量的研究,明确降低温室气体排放量的最佳还田深度,以期为合理利用秸秆、提高作物产量,实现农业可持续发展提供科学依据。【方法】采用大田微区试验,以玉米为供试作物,设置4个还田深度,采用静态箱-气相色谱法测定整个玉米生长季不同还田深度下温室气体(CO_2、CH_4、N_2O)的排放特征,产量及产量构成因素。试验共设5个处理,还田深度分别为0—10 cm(T1)、10—20 cm(T2)、20—30 cm(T3)和30—40 cm(T4),同时以不还田处理作为对照(CK)。【结果】(1)在整个玉米生长季CO_2和N_2O均表现为排放,CH_4表现为吸收。CO_2累积排放量为T3处理最高,较CK显著增加了28.6%,T4处理增加最少,较CK显著增加了17.1%(P0.05),但T1与T4处理之间差异不显著;而N_2O的累积排放量T2处理为最高,与CK相比,累积排放量显著增加111.3%,T4处理增加最少,与CK相比显著增加了12.8%(P0.05);CH_4则表现为吸收,且秸秆还田后降低了农田土壤对CH_4的吸收能力,吸收量表现为CK处理T4处理T3处理T1处理T2处理,且各还田处理与CK之间差异显著(P0.05)。(2)秸秆不同还田深度下,与对照相比,各处理玉米产量均显著增加,增产在5.6%—20.8%(P0.05),但各处理之间的穗长、穗粗和行粒数差异不显著。当秸秆还至30—40 cm时,产量最高,较CK增加了20.8%,表明秸秆还田对提升土壤肥力及作物增产有重要作用。(3)从温室气体综合增温潜势(GWP)和温室气体排放强度(GHGI)来看,在100年尺度上,GWP表现为T2处理T3处理T1处理T4处理CK处理,而GHGI表现为T2处理T3处理T1处理CK处理T4处理,表明与CK相比,各处理均增加了玉米季温室气体的综合增温潜势,而T4处理则降低了玉米季温室气体排放强度,说明秸秆深还至30—40 cm可在一定程度上缓解全球增温潜势。【结论】秸秆还田会显著增加CO_2和N_2O排放,降低对CH_4的吸收能力;秸秆深还至30—40 cm可相对降低综合增温潜势,降低温室气体排放强度,同时显著增加玉米产量。因此,为实现较高的玉米产量和较低的温室气体排放强度,秸秆深还至30—40 cm是较为合理的土壤改良培肥方式。     

垄膜沟播与秸秆还田对内蒙古黄土高原玉米农田土壤水分、酶活性及产量的影响

为明确全覆膜垄膜沟播种植和秸秆还田措施下玉米农田土壤保水改土效果及增产效应,在内蒙古黄土高原旱作区对比分析了全覆膜垄膜沟播结合秸秆还田（S+M）、秸秆还田（S）、全覆膜垄膜沟播（M）、秸秆不还田不覆膜（CK）4种不同耕作方式下土壤水分、酶活性变化规律及玉米产量形成特性。结果表明：全覆膜垄膜沟播种植和秸秆还田均能提高玉米各生育阶段0—100 cm土层土壤含水量,尤以0—20 cm土层土壤含水量差异最为显著,且全覆膜垄膜沟播种植提升效果优于秸秆还田,两者耦合后土壤含水量表现为最大;垄膜沟播和秸秆还田均可显著提高土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性,且随玉米生育期推移,土壤酶活性呈先增加后降低趋势,在大喇叭口期达到峰值;同时,垄膜沟播和秸秆还田均能提高玉米干物质量和产量,由高到低次序为S+M＞M＞S＞CK,与CK相比,S、M、S+M处理玉米产量分别提高11.84%、37.83%、45.13%,全覆膜垄膜沟播结合秸秆还田明显优于其他处理,可作为内蒙古黄土高原旱作区玉米节水增效增产栽培模式。