蒜茬花生不同田间配置方式及密度研究

为探讨蒜茬花生高产栽培种植模式,2014—2015年在聊城农科院科技示范园对其田间配置方式及种植密度进行试验研究。试验采用裂区试验设计,田间配置方式(垄上小行距)为主处理,设A1(25 cm)、A2(35 cm)、A3(45 cm);密度为副处理,设单粒精播B1(18万株/hm~2)、B2(21万株/hm~2)、B3(24万株/hm~2)、B4(27万株/hm~2)、双粒穴播B5(13.5万株/hm~2)5个密度水平,研究田间配置方式和种植密度对花生生育性状、产量性状、干物质积累及田间群体透光率的影响。研究结果表明,主处理垄上小行距A1(25 cm)、A2(35 cm)对花生群体透光率、单株结果数、饱果数和荚果干重的有利影响显著高于A3(45 cm),其他性状主处理间差异不大;密度对群体透光率、植株干重、产量性状影响较大,结果显示花生饱果期副处理B2(21万株/hm~2)、B3(24万株/hm~2)、B5(13.5万株/hm~2)群体透光率较低,即群体光截获率较高,更有利于光能利用率的提高。产量结果以A1B3最高,与A1B2、A2B2、A2B3处理产量差异不显著,与其余主副处理协作均差异显著。     

栽培模式对晋杂34产量及氮素吸收利用的调控效应

为确定适宜机械化栽培的高粱新品种晋杂34的最佳栽培模式,采用大田定位试验,于2014年研究了50 cm等行距种植时不同密度12. 0,13. 5,15. 0,16. 5,18. 0,19. 5万株/hm~2对晋杂34生长和产量的影响,于2015年研究了9种栽培模式(行距为等行距(50,60 cm)和宽窄行(30 cm+70 cm),不同行距下分别设12. 0,15. 0,18. 0万株/hm~2)对晋杂34产量及氮素吸收利用的影响。结果表明,密度增加明显降低了高粱茎粗和单株叶面积,增加了叶面积指数;行距显著影响株高和生物量,60 cm等行距的生物量较高,为10. 12～11. 25 t/hm~2。密度增加显著降低单穗籽粒质量,以12. 0万株/hm~2时最高,2014年高达81. 20 g,2015年为65. 38～73. 04 g;行距显著影响了千粒质量,以60 cm等行距时最高;就籽粒产量而言,2014年雨量充沛,以18. 0万株/hm~2较高,而2015年干旱年份,以60 cm等行距密度为15. 0万株/hm~2最高,为10 721. 61 kg/hm~2。低密度促进了穗花前植株对氮素的吸收和累积,提高了营养器官氮素向籽粒中的转运;而行距调控了穗花后氮素的吸收,60 cm等行距时具有较高的氮素吸收量。相关分析结果表明,穗花后的氮素累积量与籽粒产量呈显著正相关;氮素运转率与产量呈显著负相关。综上,不同栽培模式通过调控高粱生长和氮素吸收影响籽粒产量,通过栽培模式促进穗花后氮素吸收,对提升籽粒产量具有重要的意义,60 cm等行距密度为15. 0万株/hm~2为晋杂34最适宜的栽培模式。     

春玉米干物质积累及转运对种植模式和种植密度的响应

为了探索春玉米干物质积累及转运对种植模式和种植密度的响应,以农华101为供试材料,以常规等行距种植模式为对照(60 cm,CK),研究宽窄行种植模式(80 cm+40 cm,KZ)下春玉米的干物质积累,设3个种植密度水平,测定了不同生育时期干物质积累量,并计算干物质转运量及转运对籽粒的贡献率。结果表明:2个试验区的产量在3个密度下均表现为KZCK,且达到显著水平,增产幅度在2.5%～15.1%。叶面积指数均表现为KZCK,生育后期叶面积指数下降幅度CKKZ,且密度越大,降幅越大;叶片SPAD值除吐丝期D1、D2密度下穗位上叶外,各层位SPAD值均表现为KZCK;冠层透光率各个密度各个层位上均表现为KZCK,达到显著水平。茎叶总干物质积累量、转运量均表现为KZCK,在3个种植密度下均达到显著水平;"茎鞘+叶片"转运对籽粒的贡献率在各个密度下也均表现为KZCK,其中大兴屯宽窄行在D3密度时最大。在西辽河平原及同类地区,宽窄行种植有利于延缓较高密度种植下生育后期的叶片衰老、干物质积累和转运,是增密增产提效的有效途径。     

密度和空间布局种植方式对夏玉米穗位叶光合生理性状的影响

为探明夏玉米适宜种植方式的光合生理机制,采用裂区试验设计研究了种植密度(9.3万,8.1万,6.9万,5.7万株/hm~2)、空间布局(等行距1穴1株,等行距1穴3株和宽窄行1穴3株)以及它们的交互作用对夏玉米郑单958开花后不同生育时期(开花期、抽丝期、灌浆前期、灌浆后期和完熟期)净光合速率及其相关性状的影响。结果表明:宽窄行1穴3株能显著降低夏玉米开花期和完熟期穗位叶净光合速率,而8.1万株/hm~2密度下的净光合速率不受空间布局的影响;等行距1穴1株空间布局下,种植密度不会显著影响穗位叶净光合速率。种植密度、空间布局以及它们交互作用对类胡萝卜素含量影响显著。等行距1穴3株空间布局下,9.3万株/hm~2种植密度显著降低前3个观测时期类胡萝卜素含量,而6.9万株/hm~2在宽窄行1穴3株以及5.7万株/hm~2在等行距1穴1株空间布局下显著降低完熟期类胡萝卜素含量。种植密度、空间布局及其交互作用均对PSⅡ最大光化学效率无显著影响。综上可知,8.1万株/hm~2种植密度不受空间布局的显著影响,而等行距1穴1株空间布局不受种植密度的显著影响,均能保证夏玉米郑单958植株的净光合作用及其相关指标维持在较高水平。结果也为从光合物质基础和光合水分生理基础方面(色素含量、荧光特性、净光合速率和蒸腾速率)解释种植方式-光合产物源-产量库之间的关系提供了理论数据。     

密度和施氮量对超高产夏玉米干物质积累和产量形成的影响

为明确种植密度和施氮量对超高产夏玉米干物质积累和产量形成的影响,以夏玉米品种农单902为研究材料,于2013年在河北省藁城市进行了密度(设5.25万,6.00万,6.75万,7.50万,8.25万株/hm~2共5个水平)和施氮量(300,375,450 kg/hm~2共3个水平)的二因素裂区试验。结果表明,密度和施氮量对干物质积累量和产量性状的互作效应不显著。同一施氮量下,随密度增加,干物质积累量和每公顷穗数逐渐增加,但收获指数、穗粒数、千粒质量逐渐减小,吐丝后干物质积累量、吐丝后干物质贡献率及产量则先增加后减少。密度对果穗秃尖长、穗粒数的影响最大,对穗行数的影响最小。同一密度下,随施氮量增加,各生育时期的干物质积累量(除拔节期)、吐丝后干物质积累量、收获指数、籽粒产量及3个产量构成因素都是先增加后降低,以施氮量375 kg/hm~2最高。本研究条件下,以种植密度6.75万,7.5万株/hm~2,施氮量375 kg/hm~2的处理产量构成因素最为协调,获得了最高的产量,分别为12 797.3,12 425.5 kg/hm~2。     

高寒区玉米套种高菜田间配置模式研究

玉米套种高菜是山西省高寒地区的一种新型种植模式。为获得产量和经济效益最大化,于2013-2016年开展了玉米高菜套种的栽培试验(小区试验)和示范(规模化种植试验),研究了二者套作的田间最优配置模式。结果表明:5种处理模式对除穗行数和高菜产量以外的其他玉米农艺性状及产量都有不同程度的影响。其中以处理3模式田间配置最优,即玉米种植密度为67 500株/hm~2,株行距分别为13.5cm、110cm,高菜种植密度为60 000株/hm~2,株行距分别为30cm、55cm;处理3的经济效益最高。     

密度和株行距配置对川中丘区夏玉米群体光分布及雌雄穗分化的影响

为了便于全程机械化生产,四川中部部分地区玉米生产已逐渐由套作春播转变为净作夏播。为了明确本区域净作夏玉米高产、宜机的群体结构,采用两因素裂区试验设计,研究了种植密度和株行距配置对夏玉米群体光分布及雌雄穗分化和产量的影响。结果表明,随种植密度增加,玉米有效穗数增加,但因空秆和倒伏增加导致有效穗数增幅逐渐减少甚至最终降低;密度增加使玉米叶片茎叶夹角和开张角降低,叶向值增加,群体透光率明显降低,消光系数增大,雌雄穗小穗分化期和小花分化期幼穗长度和中部直径、吐丝期雄穗主轴长度和成对小穗数以及雌穗总小花数、吐丝小花数、受精小花数和单株果穗受精率均降低,而退化小花数、败育花数和花败育率均增加,最终导致玉米秃尖变长,穗粒数和百粒重显著降低。产量随种植密度增加而先增后降,以67,500株hm~(-2)最高, 2年平均较45,000株hm~(-2)和90,000株hm~(-2)密度分别显著增加17.00%和14.03%。此外, 2年在45,000株hm~(-2)和67,500株hm~(-2)密度下,等行距均优于相应宽窄行, 60 cm等行距处理下玉米株型紧凑,能改善群体受光条件,提高玉米单株果穗受精率,降低小花败育率,籽粒产量较高;在2018年90,000株hm~(-2)密度下,(110+50) cm宽窄行处理更能改善田间通风透光条件,促进雌雄穗分化,提高玉米籽粒产量。因此,川中丘区夏玉米高产栽培应适当缩行增密,宜采用67,500株hm~(-2)密度搭配60 cm等行距种植。     

不同种植行距与种植密度对黍子生长特性及子实产量的影响

为了发掘晋北地区黍子生产潜力,在晋北干旱半干旱生态条件下,研究了不同种植行距(行距25、30、35cm)和不同种植密度(50万、75万、105万、135万、150万株/hm~2)组合处理对黍子产量和生长的影响。结果表明:在15组处理中,A_2B_3处理的产量构成因素值均最高,与其他处理间差异明显;黍子各个生长时期群体叶面积指数也以A_2B_3处理组合最高,成熟期A_2B_3处理叶面积指数虽较抽穗期有所降低,但在各处理组合中仍为最高值;成熟期A_3B_2和A_3B_3处理干物质积累总量表现相对较高,分别为13.17和13.18g。通过灰色关联度综合分析,A_2B_3(行距30cm,密度105万株/hm2)、A3B3(行距35cm,密度105万株/hm2)、A2B2(行距30cm,密度75万株/hm~2)3个处理组合最适宜在晋北地区推广。     

合理密植下不同株行距配置对棉花生长发育和产量品质的影响

为筛选合理密植条件下不同棉花品种的适宜株行距配置模式,为黄河流域机采棉的发展提供一定的技术支撑,试验筛选了3个冀中南地区主栽品种:冀棉958、石抗126和冀863,设置了75 000株/hm2种植密度下4个不同的株行距配置,行距分别为80(Ⅰ),75(Ⅱ),70(Ⅲ),(100+50) cm(Ⅳ),同时设置常规种植密度45 000株/hm2为对照(CK,行距80 cm),研究了合理密植条件下不同株行距配置对棉花生长发育和产量品质的影响。结果表明,合理密植下不同株行距配置对不同品种的株高、茎粗和果枝台数等农艺性状的影响不尽相同;冀棉958和石抗126不同株行距配置的单株成铃数之间无显著差异,均显著低于低密度下的CK,单株成铃率则均为处理Ⅱ与处理Ⅳ显著高于处理Ⅰ与处理Ⅲ;冀863的单株成铃数以处理Ⅳ最高,其次为处理Ⅱ;冀棉958籽棉产量以处理Ⅳ最高,石抗126籽棉产量为处理Ⅱ与处理Ⅳ显著高于处理Ⅰ与处理Ⅲ,冀863的籽棉产量则为处理Ⅱ与处理Ⅳ略高于处理Ⅲ,处理Ⅲ又略高于处理Ⅰ。推荐3个棉花品种适宜的株行距配置为75 cm行距与(100+50) cm 2种种植模式。     

种植密度对甜高粱生长发育、产量及含糖量的影响

研究了不同种植密度对杂交甜高粱辽甜1号的生长发育、产量及茎秆汁液含糖量的影响。结果表明,不同种植密度下株高、茎叶比、叶面积指数、叶绿素含量和茎秆含糖量在生育后期均存在明显差异;且产量受种植密度影响较大,甜高粱辽甜1号鲜株产量和子粒产量均显著增加。综合分析,种植密度为8.25万株/hm²较为适宜。     

浅埋滴灌条件下灌溉定额对玉米根系形态特征和生理特性的影响

为研究浅埋滴灌条件下灌溉定额对玉米根系形态特征和生理特性的影响。以‘农华101’为供试品种,在浅埋滴灌条件下,灌溉定额设1600 m³/hm²(W1)、2000 m³/hm²(W2)和2400 m³/hm²(W3)3个处理,以传统畦灌灌溉定额4000 m³/hm²为对照(CK),于2017和2018年进行田间试验。结果表明,W1、W2处理与CK之间的玉米籽粒产量差异不显著,W3处理显著高于CK;各处理灌溉水利用效率均显著高于CK。玉米根干重,0~20 cm土层吐丝期2017年浅埋滴灌各处理均显著低于CK,2018年W1处理显著低于CK,W2、W3处理与CK之间的差异不显著,0~20 cm土层完熟期2年均表现为W1处理显著低于CK,W2、W3处理与CK之间的差异不显著;20~40 cm土层吐丝期和完熟期均表现为W1处理显著低于CK,W3、W2处理与CK之间的差异不显著。株、行间根幅10、20 cm土层处处理间差异不显著;30 cm土层处行间根幅W1、W2处理显著低于CK,W3处理与CK之间的差异不显著,株间根幅各处理均显著低于CK。根条数吐丝期10 cm土层处W3处理显著高于CK,W1、W2处理与CK之间的差异不显著,20 cm土层处W2、W3处理显著高于CK,W1处理与CK之间的差异不显著;乳熟期10、20 cm土层处均表现为W3处理显著高于CK,W1、W2处理与CK之间的差异不显著。根系活力各处理均低于CK,处理间随着灌溉定额的增加而增大,随着土层的加深差异逐渐减小;SOD、POD酶活性0~20 cm土层吐丝期和乳熟期处理间差异均不显著,20~40 cm土层吐丝期SOD、POD酶活性W1处理显著低于CK,W2、W3处理与CK之间的差异不显著,乳熟期SOD酶活性表现W1处理显著低于CK,W2、W3处理与CK之间的差异不显著,POD酶活性W1、W2处理显著低于CK,W3处理与CK之间的差异不显著;MDA含量0~20 cm土层吐丝期处理间差异不显著,乳熟期W1处理显著低于CK,W2、W3处理与CK之间的差异不显著,20~40 cm土层吐丝期和乳熟期处理间差异均不显著。浅埋滴灌节水灌溉使玉米根系在土壤表层分布比例增加,适当增加灌溉定额有利于提高玉米根条数和根系酶活性,可为水肥利用效率的提高创造条件。本研究可为玉米浅埋滴灌高产高效栽培提供依据。     

种植密度对不同株型玉米冠层光能截获和产量的影响

为了明确密植栽培中不同株型玉米的冠层光能截获、物质生产与产量的关系,以不同株型玉米陕单609 (紧凑型)、秦龙14 (中间型)和陕单8806 (平展型)为试验材料,设置4个种植密度(4.5×104、6.0×104、7.5×104和9.0×104株hm–2),于2016—2017年开展大田试验,研究密度对形态特性、冠层光分布、灌浆参数以及干物质积累等的影响。结果表明,陕单609、秦龙14和陕单8806两年平均产量依次为12,176、9624和8533 kg hm–2,分别在9.0×104、7.5×104和6.0×104株hm–2达到高产,产量较低密度分别提高了26.9%、20.4%和19.7%;随着种植密度的增加,叶面积降低,LAI和叶向值增加,在高密度下陕单609中间层由于较大的叶片和叶向值能截获更多的光能,秦龙14次之;灌浆速率达到最大时的天数(Dmax)、粒重(Wmax)、籽粒最大灌浆速率(Gmax)、平均灌浆速率(Gave)、籽粒活跃灌浆期(P)均随密度的增加而降低,高密度下陕单609的Dmax分别较秦龙14和陕单8806早1.4 d和3.0 d, Wmax和P分别高于秦龙14 (0.3g和3.3 d)和陕单8806 (1.1 g和5.4 d);吐丝后干物质积累量、干物质转运量及其对籽粒的贡献率随密度的增加呈先升高后降低的趋势。在高密度下,陕单609花后干物质积累量、花后干物质转运量和干物质转移对籽粒的贡献高于秦龙14 (5.1%、36.0%、33.5%)和陕单8806 (26.6%、46.7%、59.1%)。穗位层光能截获与产量(r=0.631)显著正相关(P0.05),与花后干物质积累量(r=0.661)和平均灌浆速率(r=0.859)极显著相关(P0.01)。可见,与秦龙14和陕单8806相比,紧凑型品种陕单609密植下调控穗上部叶片直立,改善冠层中下部光分布,维持较高的光合绿叶面积,延缓冠层叶片衰老,增加花后营养器官光合产物的积累以及籽粒灌浆速率,实现了增产。     

玉米双行交错稀植种植方式的增产机理研究

为了探索通过改变种植方式减少玉米增密后对玉米植株产生的不利影响。以‘郑单958'为实验材料,本试验设置了等行距种植,宽窄行种植和双行交错稀植种植3种种植方式,设置3个处理：8.33万株/hm²,12.1万株/hm²和15.1万株/hm²,研究高产夏玉米合理的种植模式。本试验通过增加玉米种植密度,提高了根系干物质积累,增加了棒三叶总面积,提高玉米冠层顶部的日光截获率,将绝大部分的光截获并促使净光合速率(Pn)提前达到最大,在中午强光时进行午休,保护强光下的叶片光合系统免受破坏,进而显著地提高了玉米产量。双行交错种植(SHJC)比单行种植(DH)增产3402 kg/hm²,增产39.83%;比宽窄行种植(KZH)增产2774.7 kg/hm²,增产30.26%。双行交错种植在保证玉米群体数量的前提下,减少了单株的竞争,保障了个体发育潜力的发挥。双行交错种植方式显著改善了玉米群体的冠层光分布、提高了光合特性,提高了玉米产量;在本实验条件下,双行交错种植方式下15.1万株/hm²的玉米产量表现最佳。这为黄淮海地区玉米高产提供了科学合理的高产栽培模式。     

条带深松对不同密度玉米群体根系空间分布的调节效应

为探究条带深松耕作(SS)对密植玉米群体根系空间分布与容纳量的调节效应,本试验设置3个种植密度(低密：4.50万株 hm^-2、中密：6.75万株 hm^-2、高密：9.00万株 hm^-2),以土壤免耕(NT)为对照,利用小立方原位根土取样器,通过“3D monolith”根系空间取样方法,比较研究玉米个体与群体根系的空间分布对种植密度与土壤耕作方式的响应。结果表明,单株根长受种植密度影响显著,在0~50 cm土层中(每10 cm为一土层),高密种植的单株根长较低密种植减少110.31、43.18、15.73、10.49和17.45 m;在高密种植条件下,与土壤免耕比,条带深松耕作增加20~30 cm、30~40 cm、40~50 cm土层中的单株根长13.32%、19.80%、47.20%;单株根干重与单株根长的变化一致。种植密度对群体总根长的影响不显著,却显著影响群体根系的空间分布。与低密种植比,高密种植的植株中心根长密度在0~10 cm、10~20 cm土层中分别降低3.82 cm cm^-3、0.62 cm cm^-3,但植株之间的根长密度在0~10 cm、10~20 cm、20~30 cm、30~40 cm土层中分别增加1.13 cm cm^-3、0.18 cm cm^-3、0.06 cm cm^-3、0.05 cm cm^-3;在高密种植条件下对土壤进行条带深松耕作,与土壤免耕比,植株中心的根长密度在0~10 cm土层中降低16.10%,在10~20 cm、20~30 cm土层中却分别增加47.45%和13.37%,植株之间的根长密度在20~30 cm、30~40 cm、40~50 cm土层中分别增加50.26%、30.72%和106.15%;条带深松耕作显著提高密植玉米群体下层根系的容纳量。高密条件下条带深松耕作增加了群体根干重、深层根系量、植株间根系分布及根表面积,进而增加了地上部群体叶面积指数及地上部干重,最终促进产量显著提高。说明密植群体通过条带深松耕作改善了群体的根系空间分布,减弱了上层根系的拥挤,通过增加深层土壤根系量及植株之间根系量增加了群体根系容纳量,发挥了密植群体根系功能,实现了密植群体的高产。     

有机肥配施氮肥对滴灌春玉米产量及土壤肥力状况的影响

针对宁夏扬黄灌区沙质土壤肥力贫瘠、养分利用率低以及农田生产力弱等问题。通过两年连续田间定位试验,采用裂区试验设计,主处理为不施有机肥(+M)处理和施有机肥3000kghm^-2(+M)处理,副处理为施纯氮0(N0)、75(N75)、150(N125)、225(N225)和300kghm^-2(N300)5个不同氮肥用量,进行滴灌条件下有机肥与氮肥配合施用对玉米产量及土壤肥力状况的研究,探讨施肥对土壤养分、玉米产量的影响,以选择最佳的肥料配比,从而达到玉米高产、优质和土壤培肥的目的。结果表明,有机肥配施氮肥能有效增加土壤有机质、全氮、全磷、速效钾和速效磷含量,促进春玉米干物质累积并提高产量,以有机肥配施纯氮300kghm^-2和225kghm^-2处理的培肥效果最佳。有机肥配施氮150、225和300kghm^-2处理间的玉米产量无显著差异,但较不施氮肥处理产量分别提高了74.21%、91.33%和81.23%,施有机肥处理较不施有机肥处理平均增产24.28%。在试验区的推荐施肥量为3000kghm^-2有机肥配施225~300kghm^-2氮肥。     

不同种植模式对高粱晋糯3号产量和养分吸收的影响

为了明确高粱新品种晋糯3号的最佳种植模式,研究了不同行距及密度对晋糯3号产量和养分吸收的影响。试验共设3个行距：30、50和60cm,每个行距处理设4个密度：4.5万、7.5万、10.5万和13.5万株/hm ²。结果表明,行距50cm时,晋糯3号单株叶面积、叶面积指数（LAI）、单穗粒数及产量最高,其次为行距60cm,行距30cm处理最低;相同行距时,密度为13.5万株/hm ²时产量较高,但与密度10.5万株/hm ²的产量没有显著差异。密度为4.5万株/hm ²时晋糯3号单穗粒数是密度为10.5万和13.5万株/hm ²时的1.8~2.0倍,产量为同一行距最高产量的72%~88%,这表明晋糯3号具有较强的群体调节能力。行距50cm结合密度4.5万株/hm ²促进了开花后植物对氮的吸收,开花后植株较强的氮素吸收能力是低密度产量提高的主要因素之一。行距50和60cm密度为10.5万和13.5万株/hm ²时产量较高且没有显著差异,但行距50cm有利于氮磷钾养分的吸收,为此晋糯3号的最佳种植模式为行距50cm结合密度10.5万~13.5万株/hm ²。     

黄淮海区域现代夏玉米品种产量与养分吸收规律

为玉米合理施肥,实现高产高效提供理论依据,2016年在济南商河国家农作物新品种展示示范中心和山东农业大学作物生物学国家重点实验室进行试验,于玉米完熟期进行植株取样,测定产量、产量构成因素和植株矿质元素含量,探究黄淮海区域现代夏玉米品种的产量与养分吸收规律。探测分析和正态分布检测结果表明单株生产力、单株生物产量、千粒重和籽粒产量分别符合正态分布N (167.0, 22.722)、N (285.0, 33.472)、N (318.0, 35.752)和N (10.9,1.502),其变化范围为141.55～246.99 g株–1、197.68～389.92 g株–1、226.58～413.76 g和5.84～13.41 t hm~(–2)。每生产100kg籽粒氮素需求量平均为1.95 kg,单位籽粒氮素需求量随籽粒产量提高呈降低趋势。当产量水平由7.0 t hm~(–2)增加到8.0～9.0 t hm~(–2)时,每生产100 kg籽粒氮素需求量从2.15 kg降低到1.96 kg,主要是收获指数升高和籽粒氮浓度降低造成的;当产量水平由8.0～9.0 t hm~(–2)增加到10.0～11.0 t hm~(–2)时,每生产100 kg籽粒氮素需求量从1.96 kg降低到1.84 kg,主要是籽粒氮浓度降低造成的;当产量水平由10.0～11.0 t hm~(–2)增加到11.0 t hm~(–2)时,单位籽粒氮素需求量基本不再变化。生产100kg玉米籽粒的磷素需求量平均为0.97kg,其与籽粒产量呈显著负相关,从产量水平7.0t hm~(–2)的1.07 kg下降到产量水平11.0 t hm~(–2)的0.92 kg,这是由收获指数升高和籽粒磷浓度降低造成的。生产100 kg玉米籽粒钾素需求量平均为1.89 kg,其与籽粒产量呈显著负相关,从产量水平7.0 t hm~(–2)的2.14 kg下降到产量水平11.0 t hm~(–2)的1.74 kg,这是由收获指数升高、茎秆钾浓度增加和叶片钾浓度降低造成的。当前黄淮海区域现代玉米品种籽粒产量为(8.91±1.23)thm~(–2),生产100kg籽粒的氮素、磷素和钾素需求量的变化范围分别为(1.95±0.24)、(0.97±0.11)和(1.89±0.28)kg。氮磷钾需求量随产量的提高而增加,但每生产100kg籽粒产量的氮素、磷素和钾素需求量随着产量升高而下降。     

不同耕作方式对土壤物理性状及玉米产量的影响

采用随机区组设计,研究6种不同耕作方式对土壤物理性状及玉米产量的影响。不同耕作方式对不同生育时期0-45cm土壤的含水量、容重、孔隙度影响各不同,在不同耕作方式中以深松25-35cm效果最为明显;深松处理的玉米穗长、穗粗、秃尖长、穗行数、行粒数、百粒重等产量构成因素均较对照有不同程度的改善;深松处理比对照玉米增产0.06～3.13%,但是增产幅度不是很明显。深松处理可以提高土壤含水量,降低容重,增加孔隙度,起到蓄水保墒作用,提高产量。以深松35cm+旋耕为最优组合。     

基于磷肥施用深度的夏玉米根层调控提高土壤氮素吸收利用

良好的根系构型能够促进作物高效获取土壤养分。基于磷肥施用深度的根层调控技术可以优化夏玉米根系的时空分布并促进其与土壤水分、养分供应的空间匹配性,为通过玉米根系挖潜实现节肥增效提供理论与技术支撑。本试验以不施磷肥处理为对照(CK),设置距离地表-5 cm (P5)、-10 cm (P10)、-15 cm (P15)和-20 cm (P20)深度施用磷肥处理,分析各处理对夏玉米根系分布、植株生长及产量形成、氮素吸收、积累与转运的影响。结果表明,磷肥适当深施显著促进夏玉米根系生长,根干重、根长密度、根系表面积和根体积均显著增加,整体表现为P15P10P20P5CK。随着磷肥施用深度的增加,深层玉米根系显著增加。P15和P20处理根干重所占比重,在20～40cm土层分别为12.3%和12.1%;在40～60 cm土层分别为6.7%和6.9%。根系分布深度的增加促进了对土壤氮素的吸收,深施磷肥处理各土层中尤其是20cm以下土层土壤氮素含量显著降低。根系分布的优化同时促进了植株氮素积累与转运, P15处理较P5处理氮素吸收效率、氮积累量、转运量及氮肥偏生产力2年平均分别提高14.5 kg kg–1、19.2%、48.9%和6.4kgkg–1,籽粒产量2年平均增产16.4%。在本试验条件下,磷肥集中施用在-15cm处理,能显著促进夏玉米深层土壤根系的生长,扩大根系养分利用空间,增加根系对深层土壤氮素的吸收,促进植株氮素积累及转运,提高其生产力,最终提高产量。