陕西灌区高产春玉米物质生产与氮素积累特性

【目的】探明陕西灌区高产春玉米栽培下干物质积累和氮素吸收的动态特征,为陕西春玉米高产栽培技术提供理论依据。【方法】以高产玉米品种陕单609为材料,设置普通大田栽培、高产栽培和超高产栽培3个栽培处理,于2013—2015年在陕西灌溉春玉米试验站进行试验,研究分析玉米产量等级群体的干物质积累、氮素吸收、叶面积指数与SPAD值、产量构成特性。【结果】普通大田栽培、高产栽培和超高产栽培下玉米籽粒平均产量分别为11.1、13.1和16.1 t·hm~(-2),与普通大田栽培(对照)比,高产栽培和超高产栽培下籽粒产量增加18.0%和45.1%;穗粒数和千粒重低于对照,而单位面积穗数极显著高于对照,单位面积较多穗数,是玉米高产潜力的关键。高产栽培和超高产栽培下群体收获指数也显著高于普通大田栽培。高产和超高产栽培群体干物质和氮素积累量较对照增加18.5%、41.8%和20.5%、24.5%。春玉米吐丝后,高产和超高产栽培群体干物质量对籽粒产量贡献率较对照提高10.0%和20.1%;氮素积累量对籽粒氮贡献率较对照提高30.2%和61.6%。相关分析显示,干物质量和氮素积累量与籽粒产量呈极显著正相关(r=0.998;r=0.927)。春玉米花后,高产栽培和超高产栽培下叶面积指数和SPAD值显著高于普通大田。【结论】与普通大田栽培和高产栽培相比,超高产栽培显著提高了春玉米吐丝后生物量积累和氮素积累量,及其对籽粒的贡献率。维持叶片较强的光合生产能力,是其实现春玉米高产的生理基础。在陕西灌区春玉米生产中,在筛选耐密品种的基础上增加种植密度、强化氮肥分次追施,保证高产玉米吐丝后期对氮素的需求,实现春玉米高产。     

不同类型谷子品种(系)光合性能、干物质积累转运和籽粒灌浆特性对产量的影响

为探究华北夏谷区谷子品种的产量形成特性,以‘豫谷18’为对照(CK),测定不同类型谷子品种(系)‘S 410’、‘豫谷35’和‘张杂13’在不同生育时期的光合性能、干物质积累转运及籽粒灌浆特性。结果表明:1)不同类型谷子品种产量差异显著,弯曲中穗型‘豫谷35’的产量、千粒重、出谷率和实收穗数比‘豫谷18’(CK)分别高0.35%、0.31%、0.80%和5.40%。2)灌浆期旗叶净光合速率(P_n)由高到低均表现为‘豫谷35’>‘豫谷18’(CK)>‘张杂13’>‘S 410’;灌浆期冠层光合能力以‘豫谷35’最高、‘豫谷18’和‘张杂13’次之、‘S 410’最低。由拔节期至成熟期,‘豫谷35’、‘豫谷18’、‘张杂13’和‘S 410’谷子叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、胞间CO₂浓度(G_i)和蒸腾速率(T_r)均表现为开花期>拔节期>灌浆期>成熟期。3)花后干物质的积累量、转移量、转运率和收获指数均表现为‘豫谷35’最高,分别比CK高16.45%、17.40%、17.17%和7.31%。4)不同籽粒部位灌浆持续时间、最大灌浆速率出现的时间和灌浆活跃期持续时间均表现为上部>下部>中部;弯曲中穗型‘豫谷18’与‘豫谷35’的平均灌浆速率分别为0.42和0.46 g/(1 000粒·d),且均高于弯曲大穗型‘张杂13’(0.29 g/(1 000粒·d))和直立小穗‘S 410’(0.33 g/(1 000粒·d))。5)相关分析表明,产量与P_n显著正相关,与花后干物质积累量及转运率极显著正相关。综上,在华北夏谷区应选育具有较高的花后干物质积累量、干物质转移量和干物质转移率,较高的光合速率和冠层光合能力以及灌浆速率相对较高的弯曲中穗型品种,是实现谷子优质高产的有效途径之一。     

不同夏谷品种光合特性、干物质积累转运及灌浆特性

以当前河南省生产上的主推品种豫谷17、豫谷28、豫谷29为试验材料,调查其花后干物质积累量、干物质转运量、光合相关参数及籽粒灌浆相关参数,分析不同品种的花后干物质积累和转运规律、光合特性及籽粒灌浆特性.结果表明,豫谷29分别较豫谷17、豫谷28增产20.70％和7.98％.开花期和灌浆期的旗叶净光合速率表现为豫谷29>豫谷28>豫谷17,且开花期>灌浆期.豫谷29的花后干物质的积累量和转移量、干物质转运率、干物质转运对籽粒的贡献率、收获指数均最高.豫谷29和豫谷28灌浆持续时间相当,且均高于豫谷17,快增期灌浆速率表现为豫谷29>豫谷17>豫谷28.灌浆期净光合速率、灌浆持续时间、快增期灌浆速率与产量显著正相关,干物质转运量与产量极显著正相关.具有较高的光合速率、花后干物质积累量及转运量、快增期灌浆速率及较长的灌浆持续时间,是豫谷29产量高于豫谷28和豫谷17的重要原因.     

播期对玉米干物质积累转运和籽粒灌浆特性的影响

以郑单958和京单58为试验材料,设置春播(5月14日播种)和夏播(6月13日播种)2个播期处理,研究播期对玉米干物质转运和籽粒灌浆特性的影响。结果表明:春播条件下,两品种的粒重、茎鞘、叶片干物质转运率及产量均高于夏播。京单58茎鞘干物质向籽粒的转运能力、粒重及产量均高于郑单958;其中,郑单958和京单58的百粒重分别较夏播高17.2%和15.1%;京单58(42.4 g)比郑单958(35.0 g)高20.9%;夏播条件下郑单958和京单58达到最大灌浆速率的时间(Tmax)较春播分别缩短了5.4 d和3.2 d。京单58的灌浆持续期(P)略短,但灌浆起始势(R0)和最大灌浆速率(Gmax)高于郑单958;粒重与灌浆期平均气温呈显著正相关(相关系数分别为0.78*),与Gmax和R0均呈极显著正相关(相关系数分别为0.91**和0.93**)。由此说明,播期主要是通过温度条件影响玉米干物质积累、转运及籽粒灌浆特性;茎秆干物质向籽粒中转运速率快、灌浆速率高是京单58在春夏播条件下粒重和产量较高的原因。     

密度对玉米干物质积累、光合特性和产量的影响

以早熟矮秆耐密品种辽单565为试材,研究了在较高种植密度下继续增加密度对玉米干物质积累、光合特性和产量的影响。结果表明,随着密度的增大,单株干物质地上和地下部分均下降;叶面积指数先升后降,82500株／hm2处理下最高;单株功能叶片光合速率和叶绿素含量递减。测产结果表明,82500株／hm2处理下产量最高,达14364．0 kg ／hm2;穗长、穗粗、穗粒数、穗粒重、百粒重、出籽率与产量呈正相关,秃尖长与产量呈负相关。     

种植密度对春玉米干物质、氮素积累与转运及产量的影响

以玉米品种陕单609和郑单958为材料,设置4.5(D1)、6.0(D2)、7.5(D3)、9.0(D4)万·hm-2 4个种植密度,研究种植密度对春玉米产量及干物质、氮素转运的影响。结果表明,在D1到D4密度区间,2个品种产量均随密度的增加而增加,在D4密度下最高,分别为13 660.5和13 452kg·hm-2。与D1密度相比,陕单609在D2、D3、D4密度下的产量分别增加16.75%、28.74%、35.34%;郑单958在D2、D3、D4密度下的产量分别增加16.38%、29.96%、37.06%。通过回归方程可知,陕单609最高产密度为10.238万·hm-2,郑单958为9.049 8万·hm-2。叶面积指数、光能截获率随种植密度增加显著增大,而底层透光率显著减小。2个品种的群体干物质积累量和各器官的干物质及氮素积累量、转运量(率)、物质转运对籽粒的贡献率均随种植密度增加而增大。各器官中,氮素积累量、转运量与干物质积累量、转运量呈显著性相关。说明,种植密度通过干物质积累与转运来影响氮素的积累与转运。增加玉米种植密度,有助于增加光合面积、提高有效光能截获率、提高干物质及氮素的积累量和转运量,从而提高玉米籽粒产量。     

春玉米品种光合特性及产量比较

在新疆伊宁地区,田间比较了20个春玉米品种大喇叭口期、吐丝期、灌浆期的叶面积指数（LAI）、穗位叶光合速率、总干物质积累及产量的差异.结果表明,品种间LAI、穗位叶光合速率、总干物质积累量及产量差异显著（P 〈0.05）,雷奥150、先玉335、单玉96吐丝期叶面积指数分别为7.8,7.6,8.0,吐丝期穗位叶光合速率51.7-52.2μmol/（m^2·s）,总干物质量为29120.9-34865.6kg/hm^2,均明显高于其余品种;雷奥150、先玉335经济系数0.47-0.54,产量最高,依次为17281.4,17205.0kg/hm^2,单玉96经济系数0.41,产量（16106.5kg/hm^2）低的原因是其熟期推迟7d,导致千粒重和经济系数降低.新疆伊宁地区春玉米获得产量17000kg/hm2 的生育期127d左右、最高叶面积指数7.6左右、穗位叶光合速率51.7μmol/（m2·s）左右、干物质积累量29120.9kg/hm^2 以上,经济系数0.47以上.     

产量15 000 kg·ha-1以上夏玉米灌浆期间的光合特性

【目的】探讨产量15000kg·ha-1以上夏玉米籽粒灌浆期的光合特性及其与产量形成的关系。【方法】在多年高产试验基础上,选用3个具有高产潜力的玉米杂交种,采用78000株/ha的密度大田种植。以地上生物量及其分配、果穗叶的光合特征参数来评价产量15000kg·ha-1以上的夏玉米光合生理活性;以Richards模型拟合籽粒灌浆过程。【结果】3个玉米杂交种均可实现15000kg·ha-1以上的高产,以先玉335(XY335)产量最高。对籽粒产量形成的Richards解析表明,籽粒灌浆启动快且高灌浆速率持续时间和生长活跃期(50d以上)长的杂交种更容易实现高产。产量15000kg·ha-1以上3个杂交种表现出灌浆前期净光合速率、PEPCase活性和RuBPCase活性较高,后期净光合速率、叶面积指数和可溶性蛋白含量下降缓慢的特点,整个灌浆期间叶绿素a/b比值始终较高。3个杂交种中XY335叶片光合生理活性最高,净光合速率和叶面积的高值持续期分别达50d和60d以上。【结论】在玉米高产高密度栽培条件下,重视叶片的光合生理活性的改善可提高光能利用效率,维持较高灌浆速率和较长活跃生长期,实现15000kg·ha-1以上的高产目标。     

灌水量对河南省夏玉米品种光合特性和干物质积累的影响

[目的]研究灌水量对河南省夏玉米(Zea mays L.)光合特性和干物质积累的影响,探讨不同夏玉米品种对干旱的响应,为河南省夏玉米种植时灌水量的选择提供科学依据。[方法]采用2因素裂区设计,以灌水量为主处理、品种为副处理。供试夏玉米品种分别为浚单20、中科11、先玉335、郑单958和浚单22。[结果]干旱胁迫下,夏玉米叶面积指数、叶绿素含量、光合速率、干物质量、穗粒数、千粒重和产量均下降,且随胁迫的加剧,下降幅度加大。[结论]河南省主推夏玉米品种抗旱性表现为中科11先玉335浚单20≈郑单958浚单22。     

播期对高产春玉米产量及光合特性的影响

以3个春玉米品种为材料,通过早、中、晚3个播期以及直播、移栽2种播种方式的随机区组试验,研究播期对高产(≥13 500kg·hm-2)春玉米产量及产量构成因素和光合特性的影响。结果表明:早播可避开苗期飞虱、开花期高温高湿等不利环境,保证灌浆期较理想的光合条件,稳定总穗数,并促进大穗的形成;在相同密植条件(82 500株·hm-2)下,播期和播种方式对产量的影响主要在于增加千粒重,同时增加或稳定总穗数;早播和乳苗移栽促使春玉米开花期叶片有着较大的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率及较小的灌浆期下降幅度,并保持灌浆期有着较大的光合速率,而胞间CO2浓度变化规律与此相反。     

高产春玉米干物质积累与分配特点的研究

以吉林省近年来主推的高产品种先玉335和郑单958为试验材料,比较研究了不同密度下干物质积累和分配的特点。     

栽培方式对旱作春玉米土壤酶活性及干物质积累和产量形成的影响

【目的】研究5种不同栽培方式对土壤酶活性、春玉米生长发育及产量形成的影响,探索黄土高原地区春玉米高产、稳产和可持续发展的耕作措施。【方法】采用大田试验,分别设置顶凌全膜双垄沟播、顶凌全膜双垄垄播、顶凌全膜平播、秸秆覆盖种植和无覆盖平地种植5种耕作方式,分析不同耕作方式下0-20和20-40cm土层土壤酶(过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶)活性的变化特征,以及各生育期玉米生长发育状况、干物质积累和产量构成要素的变化。【结果】与无覆盖平地种植相比,顶凌全膜双垄垄播和秸秆覆盖种植方式能够显著提高田间土壤过氧化氢酶活性(0-20和20-40cm土壤分别提高5.19%,15.74%和4.04%,9.69%)、脲酶活性(0-20和20-40cm土壤分别提高41.94%,60.93%和3.83%,51.37%)、蔗糖酶活性(0-20和20-40cm土壤分别提高72.39%,36.67%和68.19%,85.54%)和碱性磷酸酶活性(0-20和20-40cm土壤分别提高34.93%,38.43%和15.44%,17.89%);与无覆盖平地种植相比,顶凌全膜双垄沟播和顶凌全膜双垄垄播集雨栽培显著提高了乳熟期叶面积指数(分别提高了75.75%和69.09%)、增加了成熟期玉米干物质积累(分别增加了59.27%和66.09%),显著提高了产量(分别提高了108.06%和99.03%)和水分利用效率(分别提高了119.91%和106.97%)。【结论】本试验条件下,顶凌全膜双垄垄播是兼顾高产和可持续发展的集雨栽培技术。     

陕西关中灌区高产夏玉米品种光合物质生产特性

在多年高产试验基础上,对郑单958号、先玉335和陕单8806三个玉米品种叶面积、光合物质积累与转运、籽粒灌浆等特性进行分析。结果表明,3个品种灌浆后期在保持较高光合速率的同时可维持叶面积指数下降缓慢,灌浆期间可较快达到最大灌浆速率并维持较快灌浆速率和较长生长活跃期,促进花后干物质利用。这可能是其获得高产的重要生理原因。     

高产小麦群体动态及干物质积累与转运特性分析

为进一步挖掘小麦品种生产潜力,提高小麦产量,本研究以儒麦1号、太麦198、山农28、济麦22共4个高产品种为材料,于2018—2020连续两年度采用大田小区试验法比较品种间群体动态变化、各生育时期干物质积累与转运特性、产量及其构成因素的差异。结果表明,儒麦1号、太麦198及山农28产量高于9 000 kg/hm~2,均达到超高产水平。4个品种的茎蘖成穗率在40.60%～57.57%之间;花前干物质转运量对籽粒的贡献率在18.98%～39.71%之间,花后干物质积累量对籽粒贡献率达60.29%～81.02%。与济麦22相比,3个品种均提高了花后干物质量的积累,儒麦1号通过提高穗粒数、山农28通过提高单位面积有效穗数实现超高产,太麦198优化产量构成因素,从而实现高产。     

不同覆膜栽培方式下施氮量对春玉米干物质积累及产量形成的影响

【目的】为研究不同栽培方式和施氮量对春玉米干物质积累及产量形成的影响,【方法】设2种栽培方式(全膜双垄沟播R、全膜平作T)和3个氮肥梯度(N1 225 kg/hm2、N2 275 kg/hm2、N3 325 kg/hm2),通过田间试验,研究了不同栽培方式下施氮量对春玉米干物质积累、转运特征及籽粒产量的影响。【结果】R栽培方式增加了玉米干物质积累,提高了茎鞘和叶片干物质转运量,转运率以及对籽粒的贡献率,最终提高籽粒产量。R较T籽粒产量平均高出3.93%(2019)和3.93%(2020)。玉米干物质积累,茎鞘和叶片干物质转运量,转运率以及对籽粒的贡献率随施氮量的增加而升高,N 325较N 225分别显著高出27.20%(2019)和26.83%(2020)。RN 325处理玉米穗数、穗粒数和籽粒产量最高,2019年11.20 t/hm²,2020年11.21 t/hm²。【结论】R栽培方式结合施氮325 kg/hm²可作为陇东旱塬区春玉米适宜栽培方式。     

不同模式下春玉米物质生产与群体光合性能研究

[目的]构建高产春玉米良好的群体结构,提高春玉米光能利用率,充分发挥春玉米的增产潜力。[方法]在大田试验条件下,从玉米品种、密度和肥料管理方面研究了3种模式（农户模式、优化模式、高产模式）对春玉米物质生产与群体光合生理指标的影响。[结果]优化模式和高产模式较农户模式分别增产10.79%、27.62%,秃尖长度显著减少。3种模式的叶面积指数（LAI）,群体光合势（LAD）,干物质累积（DMA）以及生长率（CGR）规律依次为高产模式＞优化模式＞传统模式。[结论]优化品种、合理增密以及加强养分资源管理是春玉米获得高产的关键措施。     

间作种植模式对玉米大豆干物质积累与转运的影响

[目的]探讨玉米（ZeamaysL．）大豆[Glycinemax（L．）Merrill]间作种植模式下群体干物质积累及经济效益。[方法]以郑单958和鲁黄1号为供试品种,在黄淮海平原地区研究了间作种植模式对玉米大豆干物质积累与转运的影响。[结果]玉米单作单位面积干物质积累量显著高于间作,尤以吐丝后为甚,达到极显著水平;大豆干物质积累量开花前和开花后单作均极显著高于间作。转运量单作均显著或极显著高于间作,转运率玉米间作较单作高出0．59％,大豆间作较单作高出4．74％。对干物质积累过程用Logistic方程模拟,可知玉米单作和间作的最大干物质积累速率达到显著水平,大豆单作和间作的最大干物质积累速率及其出现时间和持续时间均达到了极显著水平。间作的土地当量比总和为1．30;从产量和产值来看,间作产量总和为10．97t／hm2,比玉米和大豆单作分别高0．64％和326．85％。间作的产值总和为25796．23元／hm2,比玉米和大豆单作分别高出12．67％和104．68％。[结论]该研究可为提高粮食产量和经济效益奠定基础。     

东北半干旱区滴灌施肥条件下高产玉米干物质与 养分的积累分配特性

【目的】 研究东北半干旱区滴灌施肥条件下,不同栽培模式的玉米群体干物质和养分积累动态变化与转运分配特征,为区域春玉米滴灌施肥高产栽培技术提供理论依据。【方法】 2014—2016年,在吉林省西部半干旱区乾安县进行定位试验,以农华101为材料,在滴灌施肥条件下,分别设置农民栽培（FP)、高产栽培（HY）和超高产栽培（SHY）3种栽培模式。研究了滴灌施肥条件下,不同栽培模式对群体干物质和养分积累动态、转运与分配特征以及产量构成特性的影响。【结果】 与FP模式相比,HY和SHY模式玉米产量显著增加,平均增幅分别为16.0%和37.4%;穗粒数和百粒重低于FP模式,但单位面积穗数显著高于FP模式。HY和SHY模式较FP模式显著提高了玉米开花期至成熟期的群体干物质和氮、磷、钾积累量,并提高了开花后干物质和氮、磷、钾积累量占总生育期积累量的比例（花后干物质和氮、磷、钾积累量占总生育期积累量比例分别提高 8.0%、23.3%、10.0%、33.9%和13.8%、42.6%、21.6%、44.6%）。Logistic方程解析表明,HY和SHY模式群体干物质最大增长速率和平均增长速率均高于FP模式（干物质最大增长速率和平均增长速率分别提高6.9%、4.2% 和23.8%、10.9%）;且最大速率出现时间晚于FP模式。与FP模式相比,HY和SHY模式显著降低了玉米开花前养分转运率和转运养分对籽粒的贡献率,显著提高了开花后积累养分对籽粒的贡献率。相关分析结果表明,玉米开花前后干物质和氮、磷、钾素积累量与籽粒产量均呈显著或极显著正相关(r=0.7513—0.9840),其中开花后群体干物质和氮、磷、钾积累量与产量的相关性高于开花前。【结论】 与农户栽培模式相比,高产和超高产栽培模式在提高群体干物质最大增长速率和平均增长速率的同时,推迟了群体干物质最大增长速率出现时间,进而使玉米开花期至成熟期有较高的干物质与养分积累,同时显著提高了玉米开花后积累养分对籽粒贡献率。因此,在东北半干旱区滴灌施肥条件下,通过增加种植密度,利用氮磷钾肥料总量控制、分期调控等管理措施,保证玉米整个生育期对氮、磷、钾养分的需求,是实现玉米产量进一步提高的重要途径。     

间作种植模式对玉米大豆干物质积累与转运的影响

[目的]探讨玉米（Zea mays L.）大豆[Glycine max（L.）Merril]间作种植模式下群体干物质积累及经济效益。[方法]以郑单958和鲁黄1号为供试品种,在黄淮海平原地区研究了间作种植模式对玉米大豆干物质积累与转运的影响。[结果]玉米单作单位面积干物质积累量显著高于间作,尤以吐丝后为甚,达到极显著水平;大豆干物质积累量开花前和开花后单作均极显著高于间作。转运量单作均显著性或极显著高于间作,转运率玉米间作较单作高出0.59%,大豆间作较单作高出4.74%。对干物质积累过程用 Logistic方程模拟,可知玉米单作和间作的最大干物质积累速率达到显著性水平,大豆单作和间作的最大干物质积累速率、出现时间和持续时间均达到了极显著性水平。间作的土地当量比总和为1.30;从产量和产值来看,间作产量总和为10.97 t/hm2,比玉米和大豆单作分别高0.64%和326.85%。间作的产值总和为25796.23元/hm2,比玉米和大豆单作分别高出12.67%和104.68%。[结论]该研究可谓提高粮食产量和经济效益奠定基础。     

春玉米高产栽培配套新技术

本文介绍了春玉米高产栽培配套新技术,主要包括选用优质良种、适时播种、定苗培土、合理施肥、水分管理、化控、病虫草害防治等方面内容,以期为种植户提供参考。