行距配置对玉米茎秆抗倒伏特性及光合性能的影响

为探究不同行距配置对玉米茎秆抗倒伏特性及光合性能的影响,明确山西省春玉米栽培适宜的种植行距,本试验于2015年在山西省农科院东阳试验基地展开,以‘大丰30’为试验材料,设置宽行种植(80 cm)、窄行种植(40 cm)、宽窄行种植(80 cm+40 cm)和等行距种植(60 cm)4种行距处理,分析了玉米茎秆抗倒伏特性、叶面积指数(LAI)、光合参数及产量对不同行距处理的响应。结果表明,宽行种植和宽窄行种植较窄行距种植和等行距种植,玉米株高、穗位高和穗位高系数降低;抽雄期和灌浆期,不同节间茎秆硬皮穿刺强度和弯曲性能提高,LAI、叶片光合速率、蒸腾速率提高;穗长、穗行数、行粒数、百粒重提高,产量分别提高17%、9%以上,且宽窄行种植更具优势。此外,抽雄期至成熟期,玉米籽粒产量与叶面积指数、叶片光合速率和蒸腾速率均呈显著或极显著正相关。总之,宽窄行种植(80 cm+40 cm)有利于提高玉米茎秆抗倒伏特性,提高光合作用,优化产量构成,提高籽粒产量,可为山西省玉米种植提供技术支撑。     

不同遮荫时间下玉米雌雄开花间隔与产量的关系研究

雌雄穗开花间隔(ASI)是衡量玉米抗逆性的重要指标。在抽雄期对12个黄淮海地区推广种植面积较大玉米品种进行不同时间50%的遮光处理,以研究ASI与产量及其他相关性状的关系。研究表明：在7天的遮荫条件下,不同品种的抽雄期延迟,ASI延长、穗长变短、穗行数和行粒数减少,小区产量严重降低;遮荫对株高、穗位、穗粗和百粒重并没有显著的影响;在15天的遮荫条件下,不同品种ASI大幅度延长（‘豫禾988’除外）,导致雌雄不协调,植株不能正常授粉结实;相关分析发现在7天遮荫条件下,品种ASI与小区产量呈显著负相关,以小区产量降低的百分率和ASI为衡量指标,将‘豫禾988’、‘武科2号’、‘蠡玉16’归为耐荫性较强的品种。     

冗余器官去除对高产夏玉米产量形成的影响

针对高产夏玉米进一步提高产量存在的"群体数量"和"个体质量"的现实矛盾,于2013-2014年度采用大田试验,以常规种植为对照,研究了不同冗余器官去除对夏玉米产量和光合特性的影响,旨在探索在"群体数量"的基础上进一步提高"个体质量"的方法。结果表明,去除雄穗和下部叶片提高了玉米穗位叶净光合速率和最大籽粒灌浆速率,促进了营养器官干物质向籽粒的转移,千粒质量显著提高。去除雄穗可改善冠层光照条件,去除下部叶片可以延长植株活跃灌浆时间和降低田间耗水量,在缺水年份还可以减缓水分胁迫的负面作用。去除雄穗、去除下部叶片和去雄去叶等3个去冗余处理丰水年可使产量分别提高12.3%,2.6%,3.0%;缺水年去叶、去雄去叶的产量分别提高6.1%和8.8%,去除雄穗则不能增产。去除冗余叶片较常规对照耗水量减少34.5~42.5 mm,水分利用效率提高14.3%~17.2%。在玉米生产中,去除雄穗或下部叶片可以作为高产条件下进一步提高夏玉米产量的一种方法。     

施用粒肥对玉米生理性状及产量的影响

以贵单8号玉米为材料,研究施用粒肥对其后期生理性状及产量的影响,旨在为玉米科学施肥,实现高产栽培提供依据和参考。结果表明,玉米抽雄吐丝期增施粒肥,可提高叶片叶绿素相对含量,增加群体叶面积指数,降低群体的透光率,增加后期植株的干物质积累量,使其有更多的物质转移到生殖器官,增加穗粒数和千粒重,从而提高玉米的生物产量和经济产量。     

种植行向对玉米茎叶形态建成与产量的调控效应

以玉米品种郑单958为材料,2012–2013年采用田间不同行向种植设计,研究了种植行向对玉米茎叶形态建成和产量的调控。结果表明,种植行向对玉米叶和茎的形态建成影响显著。与南北行向(N-S)相比,东西行向(E-W)显著促进了中上部叶片(第11~第17叶)的伸长,增加了叶面积,但对叶宽影响不显著。种植行向显著影响了玉米茎秆质量,E-W种植方式显著促进了植株中下部节间的伸长和增粗,增加了第9和第10节间单位长度干重和茎秆折断强度。种植行向对拔节期植株干重没有显著影响,但E-W种植方式在大口期至成熟期的单株总生物量积累显著高于N-S种植,同时促进了干物质由叶、茎向雌穗的转移,显著提高了收获指数。E-W种植方式显著增加了玉米千粒重,提高了产量。因此,华北地区E-W种植方式可显著促进玉米茎叶生长和植株干物质积累,增加粒重,提高收获指数,提高产量。     

行向和种植方式对成熟期玉米叶片衰老生理特性的影响

良玉99目前是我国种植面积较为广泛的紧凑性高产玉米品种。为了充分发挥该品种在吉林种植区域的高产潜力,开展了行向和种植方式两者相配置的田间试验,在南北行向、东西行向和南偏西20°3种行向下,采取3种不同种植方式,研究不同行距行向组合对成熟期玉米不同叶位叶片的光合速率、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量等生理指标的影响。结果表明,160 cm+40 cm行距种植下的玉米不同部位叶片光合速率明显高于其他2种模式;南偏西20°行向玉米不同部位可溶性糖含量低于东西行向;南偏西20°行向种植的玉米不同部位叶片可溶性蛋白含量均比其他2种行向高;南偏西20°行向玉米穗位叶游离氨基酸总量显著高于南北行向,但上部叶片和下部叶片低于南北行向;南偏西20°行向玉米下部叶片脱落酸含量均显著低于其他2种行向。说明玉米叶片在生育后期受到行向的影响要大于行距,高光效种植方式更有利于延缓玉米叶片衰老。     

不同灌水施氮方式对玉米叶片生理特性和产量的影响

为了研究不同灌水施氮方式对玉米叶片生理特性、产量及其构成的影响。以春玉米‘宜单629’为供试材料,监测不同灌水方式下玉米生育期内的叶面积指数(LAI)、生理特性指标和籽粒产量。结果表明,与均匀灌水均匀施氮(CICN)相比,交替灌水均匀施氮(AICN)和交替灌水交替施氮水氮协同供应(AIANS)显著提高玉米抽雄期及以后第7、14、21、28和35天的LAI和叶绿素含量及抽雄期、灌浆期和乳熟期叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性、可溶性蛋白含量、玉米行数、行粒数、穗粒数、千粒质量和籽粒产量(P<0.05),但显著降低相应生育期叶片的MDA、可溶性糖和脯氨酸含量(P<0.05)。可见,AICN和AIANS有利于提高玉米的LAI和抗氧化酶活性,改善活性氧产生与清除之间的关系,从而使玉米产量增加。     

渭河流域上游1971—2020年玉米光照适宜性变化特征

运用甘肃渭河流域上游典型代表区1971—2020年气象站逐旬光照资料及1991—2020年玉米平均物候资料，建立了玉米光照气候适宜度计算模型，评估了1971—2020年玉米全生育期及各主要生育阶段的光照适宜度，并与气候变暖背景下1991—2020年变化进行了比较。结果表明：1971—2020年，玉米全生育期光照适宜度呈下降趋势，2008—2020年下降趋势显著；拔节期—抽雄期为最低值时期，1991—2020年下降趋势明显；抽雄期—乳熟期为最高值时段，随年份基本无变化。1991—2020年，玉米拔节期—抽雄期及全生育期光照适宜度与气候产量的相关性比1971—2008年显著增高，说明在气候变暖背景下玉米产量受关键时段光照不足的影响程度明显增大。依据FGOALS-f3-H模式CMIP6高分辨率模式比较计划模拟结果，预计渭河流域上游2021—2040年太阳辐射量低于2011—2020年，玉米生长中光照因子的制约作用将更加明显。玉米种植区应趋利避害，选择优良品种，合理布局种植密度，适当降低叶面积系数，有效减少光照不足造成的不利影响。     

遮阴对黄淮海玉米主栽品种农艺性状和产量的影响

为分析遮阴对黄淮海玉米主栽品种农艺性状、产量性状和产量的影响,以黄淮海种植面积最大的10个玉米品种为材料,种植在该地区4个省（市）,并设抽雄前遮阴7天和全生育期不遮阴2个处理。研究结果表明遮阴处理对黄淮海玉米主栽品种农艺性状、产量性状及产量均具有显著的影响,10个品种产量均显著的降低,6个品种抽雄吐丝间隔期延长,9个品种吐丝率下降;遮阴后产量降低与行粒数、穗长、穗粗、百粒重变小,秃尖变大有显著的相关性;‘伟科702’在10个品种中耐阴性最好,遮阴后4地点平均产量第一,吐丝率和产量降幅最低,其次为‘郑单958’、‘蠡玉16’和‘隆平206’。因此,生产上应选‘伟科702’等耐阴性较好的品种,耐阴育种方面应将行粒数、穗长、穗粗、百粒重、秃尖长度、吐丝率和抽雄吐丝间隔期等显著相关的性状作为耐阴性鉴定的指标。     

大田遮荫对夏玉米光合特性的影响

在大田条件下研究不同时期和不同程度遮荫对夏玉米光合特性及其产量的影响。结果表明，遮荫对玉米叶片的光合特性有显著影响，导致玉米籽粒产量显著降低，农大108（ND108）苗期遮荫50%和90%的籽粒产量分别比对照降低16.9%和24.5%，穗期遮荫分别降低34.1%和55.3%，花粒期遮荫分别降低67.5%和79.4%。遮荫后玉米的叶面积指数、叶绿素含量和净光合速率等都显著降低。不同生育时期对遮荫的响应不同，苗期遮荫50%和90%处理的叶面积指数分别较对照降低53.6%和64.3%，穗期分别降低22.1%和23.0%，花粒期分别降低66.2%和79.4%。遮荫50%和90%处理叶片的光合速率苗期分别较对照降低28.6%和49.0%，穗期分别降低36.6%和59.6%，花粒期分别降低43.9%和64.7%。遮荫使玉米叶片的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPCase）和核酮糖二磷酸羧化酶（RuBPCase）活性显著降低，不同遮荫时期对其影响不同，花粒期遮荫影响最显著。遮荫时期对玉米光合特性的影响大于遮荫程度对其影响。     

光、氮及其互作对玉米氮素吸收利用和物质生产的影响

以玉米单交种豫玉22为材料,设置2个光照处理和3个氮肥水平,研究光、氮及其互作下玉米酶活性、干物质生产和产量变化特征及其对玉米氮素吸收利用和物质生产的影响。结果表明,弱光胁迫下玉米叶片硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶活性降低,植株和籽粒氮积累量下降;干物质积累量显著降低;果穗穗长、行粒数和穗粒数减少,导致产量显著降低。但弱光胁迫下增施氮肥可以提高叶片硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶活性,增加干物质积累量,穗长、行粒数和穗粒数增加,产量显著提高,并且随施氮量的增多,产量增加效果也越显著。可见,光、氮及其互作对玉米氮素吸收利用及物质生产具有显著影响,弱光胁迫条件下增施氮肥可以部分缓解其致害效应,减少玉米产量损失。     

出苗水对夏玉米生长发育的影响

为了解出苗水灌水量对玉米的田间效应,设置4种不同的灌水水平,对郑单958于播种后进行喷灌处理,研究土壤、玉米生长发育对不同灌水量的反应。结果表明:增加灌水量后土壤含水量增加,处理间自20~30 cm土层的含水量差异较大,高灌水量处理的深层含水量增加明显。低灌水量条件下,玉米的出苗速度下降,叶片发育进程减缓,叶面积、干物重降低,株高、穗位及整齐度下降,抽雄吐丝时间延迟,产量降低,但由于灌水量较少,玉米深层根系长度增加,增加了对深层土壤水分的吸收,且缩短了玉米抽雄吐丝持续时间。在高灌水量条件下,玉米产量增加明显,但灌水效率降低,灌水45 m2下的玉米产量与灌水20~30 m2无明显差异,同时由于较多的灌水量降低了地温,也在一定程度上限制了玉米的出苗速度,因此,在本年度降雨水平下,增加灌水量可明显改善玉米的生长发育状况,出苗灌水量30 m3可提高玉米的出苗势,并在增加产量的同时保证玉米的灌水效率最佳。     

沿淮地区夏玉米喷施金得乐的安全叶龄研究

为了明确沿淮地区夏玉米喷施化控剂金得乐的最佳叶龄时期,采用在6叶龄至抽雄期内每公顷喷施450 mL金得乐兑225 kg水的方法,研究喷施化控剂金得乐对玉米的株高、穗位高、棒三叶、产量、穗行数、行粒数和千粒重的影响。结果表明：6叶龄至抽雄期内喷施化控剂金得乐,株高、穗位高、棒三叶、产量、穗行数、行粒数和千粒重随叶龄的增加呈先下降后上升的变化趋势,株高于14叶龄和16叶龄降至最低;穗位高于14叶龄降至最低;棒三叶在12叶龄缩至最短;产量在12叶龄降至最低;穗行数在9叶龄减少到最少;行粒数在12叶龄减少到最少;千粒重在12叶龄降至最低。10~18叶龄间喷金得乐显著降低玉米的株高,8~16叶龄间喷金得乐显著降低玉米的穗位高。6叶龄、7叶龄、8叶龄、16叶龄、18叶龄和抽雄后喷施金得乐处理的玉米产量和对照处理无显著差异。玉米6叶龄、7叶龄、8叶龄是喷施金得乐的安全叶龄时期。8叶龄是喷施金得乐最佳叶龄时期。     

遮荫对玉米茎秆形态特征、穿刺强度及抗倒伏能力的影响

大田条件下,研究遮荫处理对玉米不同类型品种的茎秆形态特征及抗倒力学强度的影响。结果表明:稀植大穗品种JK519对弱光胁迫反应较为敏感,遮荫处理后玉米株高和穗位高均显著下降,叶面积指数降低。基部节间缩短、直径变小,单位节间长干质量减少。茎秆穿刺强度在30%和60%遮荫条件下分别下降36.4%和66.0%,田间倒伏率严重。而紧凑耐密品种CS1在遮荫30%胁迫下穗位高、LAI下降不明显;节间缩短,但直径和单位节间长干质量变化不大;穿刺强度仅下降5.9%,田间倒伏较轻;在遮荫60%胁迫下,穿刺强度明显下降,倒伏加重。同时各个品种均随遮荫程度的增加,最终玉米产量、收获穗数、单穗粒数和千粒重明显降低。因此,30%遮荫处理(弱光胁迫)可推荐作为玉米高产抗倒品种茎秆力学强度鉴定和筛选条件之一。     

黄淮海玉米主栽品种耐阴性比较研究

为分析黄淮海玉米主栽品种的耐阴性,以12个黄淮海主栽玉米品种为材料,研究了遮阴对不同玉米品种农艺性状、抽雄吐丝间隔期、产量性状以及产量的影响,结果表明遮阴后12个玉米品种株高、穗位高、叶面积、穗粗、轴粗、百粒重均未见显著的降低;遮阴后12个玉米主栽品种中4个品种空杆率和1个品种秃尖长显著增加,12个品种穗长、1个品种穗行数、11个品种行粒数和8个品种单穗重显著降低,8个品种抽雄吐丝间隔期显著延长;遮阴后产量排名前4位的品种为伟科702、郑单1002、隆平206和金海5号,受遮阴影响最显著的两个品种为浚单20和蠡玉16。此外,与2015年试验结果比较发现伟科702和隆平206耐阴性较好,蠡玉16耐阴性不稳定。因此,可将空杆率、穗长、穗行数、行粒数、秃尖长、单穗重、抽雄吐丝间隔期等作为耐阴性鉴定的指标;阴雨寡照地区应选用伟科702、郑单1002和隆平206等耐阴性较好的品种。     

不同覆膜栽培方式对玉米光合特性及产量形成的影响

为探索山西晋中地区获得玉米高产稳产的适宜覆膜种植方式,在大田试验条件下研究了4种覆膜方式对玉米叶面积指数、光合速率、蒸腾速率、气孔导度、叶片水分利用效率及籽粒产量的影响。结果表明：与对照相比,不同覆膜栽培方式均可显著提高叶面积指数、净光合速率、气孔导度和叶片水分利用效率,可显著提高花后叶片的蒸腾速率,从而显著提高产量。其中,起垄膜侧种植方式处理的光合特性最佳,产量最高,较对照提高36.2%。籽粒产量与穗行数呈显著正相关,与穗长、行粒数及百粒重呈极显著正相关;抽穗期、灌浆期和成熟期光合参数与籽粒产量的相关性略高于拔节期和大喇叭口期,说明通过提升花后的光合作用能够更有效地提高作物产量。总之,起垄膜侧种植栽培方式有利于玉米提高光合特性和籽粒产量,是一种适合晋中地区玉米生产的覆膜方式。     

低温对玉米光合作用、超氧物歧化酶活性和籽粒产量的影响

玉米在孕穗期和灌浆期,尤其是在孕穗期遇低温逆境会导致光合速率下降,光合有效叶面积降低,叶片和雌穗(或籽粒)超氧物歧化酶(SOD)活性下降、丙二醛含量剧增和相对电导率提高,造成低温冷害。孕穗期低温处理主要抑制了雌穗分化和发育,减少了穗粒数,灌浆期低温逆境主要影响了籽粒灌浆,致使百粒重下降,引起产量降低。     

高产夏玉米‘浚单29’产量性能分析及增产途径研究

为了明确不同栽培技术对高产夏玉米‘浚单29’产量性能的调控效应,进一步挖掘‘浚单29’高产潜力的技术途径,以‘浚单29’为试验材料,于2013—2015年连续3年在河南鹤壁设置种植密度与不同生产水平的田间比较试验。试验结果表明:玉米生长期间光照及气温对‘浚单29’生长产生了显著影响,苗期低温寡照导致‘浚单29’生育期的延长;散粉期高温或阴雨影响着授粉,灌浆期高温少雨或低温阴雨均导致玉米千粒重下降,最终导致产量的下降。随密度增加,‘浚单29’产量、叶面积指数、实收穗数均增加,穗粒数、千粒重降低。适当增加‘浚单29’种植密度可增加叶面积指数、生育天数及穗粒数,有利于产量的提高。试验表明,‘浚单29’生育期天数为108天、有效穗数71000株/hm~2、单穗粒数为580粒、千粒重为297 g,可以实现12000 kg/hm~2以上产量水平。     

不同倒伏程度对夏玉米叶面积指数、产量及其构成因素的影响

以“郑单958”夏玉米为试材,通过田间小区试验,研究了抽雄期不同倒伏程度对夏玉米叶面积指数（LAI）、产量及其构成因素的影响。结果表明：随生育期推移,LAI逐渐减小,各处理差异显著,严重倒伏的A00处理后期LAI一直最小。随倒伏程度加重,穗长、穗粒数减少,百粒重下降,产量和生物产量降低;同时减产幅度增加,与未倒伏对照处理比较, A60、A45、A30和A00处理分别减产5.8%、24.3%、52.2%和89.9%。研究结果可为夏玉米高产栽培提供参考依据。     

不同时期灌溉对华北平原春玉米穗粒数的影响

干旱胁迫是限制华北地区春玉米穗粒数形成的关键因子,探究不同时期灌溉对穗粒数的影响,对提高该地区春玉米产量和水分利用效率具有重要意义。在2014—2016年进行3年大田试验,设置拔节期、大口期、抽雄期、吐丝后15 d灌水和不灌水对照(CK),明确不同时期灌水对土壤水分变化、吐丝期穗位叶光合速率、穗粒数的影响及其相互关系。结果表明,在干旱和关键生育时期缺水的年份,灌水处理可以提高春玉米穗粒数,其中花期灌水较其他处理提高了1.4%～97.0%(2014年和2015年);而在多雨的2016年,各个灌水处理间穗粒数差异不显著。拔节期和大口期灌水促进了春玉米营养生长,提高了叶面积指数和生物量,但春玉米花期遭遇干旱胁迫仍会降低穗粒数。花期灌水处理在营养生长阶段受干旱胁迫影响,叶面积指数和生物量都降低,但保证了吐丝—授粉—籽粒建成关键阶段有充足的水分供应,其吐丝期光合速率较其他处理提高5.2%～32.8%。回归分析结果表明,吐丝期充足的土壤水含量可以显著提高春玉米光合速率(P=0.0034)和穗粒数(P=0.0137),但过多降水(降低光辐射)会影响光合作用及籽粒结实。因此,花期灌水是干旱年份保证春玉...