蠡玉16玉米受旱减产规律及产量与水关系模型研究

以淮北平原地区常用玉米品种蠡玉16为试验材料,采用测坑法进行作物的受旱试验,研究主要农作物不同受旱条件下的减产规律,构建产量与水关系模型。结果表明,蠡玉16玉米关键期受旱对其产量的影响十分显著,轻旱、中旱、重旱的减产率分别为4.3%、36.8%、51.1%,且随着受旱程度的增大减产率剧增;蠡玉16玉米在抽雄灌浆期对水分亏缺最为敏感,敏感指数达0.925 1;其次是拔节期、分蘖期和乳熟期,敏感指数分别为0.126 2、0.066 2和0.003 2。水分亏缺对蠡玉16玉米产量影响最大阶段为抽雄灌浆期,同时也是需水强度最大期。     

基于CROPWAT对玉米产量与水分关系的研究

依据CROPWAT模型结合田间补灌试验资料,采用作物水分响应模型研究辽西半干旱区玉米生育期产量与水分的关系。结果表明:不同生育期水分影响玉米产量依次为灌浆期开花期拔节期;实现玉米高产应选择的补灌时期以拔节期+开花期+灌浆期组合为佳,补灌定额为135mm;实现水分高效利用则选择开花期+灌浆期补灌,灌水定额为90mm。     

玉米不同时期缺水胁迫对产量和生理指标的影响

玉米不同时期缺水胁迫对产量影响极大,而且对生长发育、产量性状和生理指标都具有极大的影响.其实质由于缺水胁迫使植株光合速率降低,有机物积累减少,生理功能和各项指标降低,生长发育停滞.对产量影响最大的是拔节期干旱,其次是抽雄期,再次是苗期,并都达到极显著标准。     

水分胁迫对盆栽冬小麦产量和部分品质性状的影响

为了寻求实现冬小麦优质高产的适宜水分指标,采用盆栽方式通过在小麦生育关键期(拔节期、灌浆期)设计不同的水分胁迫处理,研究了水分胁迫对冬小麦产量和部分品质性状的影响.结果表明,灌浆期重度干旱可明显提高小麦部分品质指标,蛋白质、氨基酸含量分别较对照增加37.3%、37.6%;拔节期水分胁迫对有效穗数、穗粒数及产量影响大,而对千粒重影响最敏感的时期是灌浆期;灌浆期土壤相对含水量控制在65%～75%之间可使小麦节水高产,控制在45%～55%之间可实现节水、高产、优质三者的协调统一.     

南方鲜食玉米区不同播期甜玉米的子粒灌浆和产量特性

2014~2015年以粤甜16、粤甜22、新美夏珍为材料,在春、夏、秋播期大田种植,利用Logistic方程比较不同播期子粒灌浆过程,探索南方鲜食玉米区播期对甜玉米子粒灌浆和产量的影响。结果表明,播期显著影响甜玉米鲜穗产量、穗粒数和千粒重,从夏播、春播到秋播,随着抽丝至成熟期日均温渐降,到达最大灌浆速率的天数(Tmax)延长,活跃灌浆期(P)增加,达到最大灌浆速率时的生长量(Wmax)增大,导致粒重、穗粒数和产量增加。甜玉米在南方鲜食玉米区的适宜播期依次为秋播、春播、夏播。品种决定粒重与灌浆参数的关系,同一品种的粒重与Wmax极显著正相关,品种间的粒重差异由P决定。根据播期选择适宜品种,延长P,提高子粒Wmax,是甜玉米周年生产中高产稳产的重要途径。     

不同水分条件下玉米秸秆还田对小麦群体发育和干物质积累及产量的影响

为探究土壤水分与秸秆还田对小麦生长的交互作用,通过防雨棚微区控水试验,研究了不同土壤水分条件下玉米秸秆粉碎翻压还田对小麦群体数量、干物质积累、籽粒产量等的影响。结果表明,干旱条件下,小麦群体数量、叶面积指数、干物质积累量、成穗数和产量显著降低,最大根冠比出现时间推迟至开花期;与秸秆不还田(CK)相比,秸秆还田(RS)处理的群体最大茎数提高了8.5%,灌浆期根冠比增加12.26%,但生育后期的叶面积指数显著降低,穗数、千粒重、产量和收获指数也分别下降5.10%、3.17%、15.46%和8.39%;轻旱和适宜水分条件下,根冠比在拔节期达到最大值,RS处理的群体最大茎数较CK增加12.04%~14.18%;拔节期根冠比显著增加,灌浆期则相反;RS处理的不孕小穗数减少了14.91%~18.98%,穗粒数和产量则分别提高9.18%~26.30%及5.76%~6.96%。在轻旱或适宜水分条件下,秸秆还田可以改善小麦群体质量,协调植株地上部与根系的生长,最终提高籽粒产量;而土壤干旱时不宜进行秸秆还田。     

不同阶段夜间增温对小麦生长特性及产量的影响

全球变暖表现出夜间增温幅度大于白天的非对称性增温特性,为明确不同阶段夜间增温对小麦生长发育特征及产量的影响,以扬麦18为试验材料,采用被动式增温装置分别对小麦分蘖期至拔节期(NW_(T-J))、拔节期至孕穗期(NW_(J-B))、孕穗期至开花期(NW_(B-A))三个不同阶段进行夜间增温处理,以不增温为对照(NN),研究不同阶段夜间增温对小麦生长发育特性、旗叶衰老特性及产量的影响。结果表明,不同阶段夜间增温均能提高小麦花后0～15 d旗叶面积和叶绿素含量;显著提高灌浆前期小麦旗叶的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,降低花后0～15 d小麦旗叶丙二醛(MDA)含量;显著增加成熟期小麦干物质的积累量,提高小麦产量,其中,NW_(J-B)处理下小麦产量增加幅度最大,较NN(对照)提高了8.75%。本试验条件下,拔节期至孕穗期夜间增温提高了花后0～15 d小麦旗叶面积、叶绿素含量和抗氧化酶活性,降低了灌浆前期小麦旗叶膜脂过氧化程度,最终增加了小麦的干物质积累量和产量。     

精量滴灌对覆膜玉米植株性状和产量的影响

在吉林省通榆灌溉试验重点站选取3个地块(10个小区)进行玉米膜下低压精量滴灌试验,研究低压精量滴灌对吉林省自然条件下覆膜玉米株高、叶面积、产量及水分利用效率的影响。研究结果表明,在株高方面,低压精量灌溉和常规灌溉下的变化规律大致相同,均表现为前期快速增长、拔节期后缓慢增长、灌浆后期基本稳定。在叶面积方面,其动态变化均呈单峰型曲线;在产量方面,低压精量滴灌增产幅度达到4%以上;在水分利用率方面,低压精量滴灌下玉米的水分利用率相对较高。     

深松与施氮方式对春玉米子粒灌浆及产量和品质的影响

在等氮量条件下研究深松与施氮方式对玉米子粒灌浆特性及产量和品质的影响。结果表明,深松使玉米灌浆后期百粒重增加,隔行深松(T1)对灌浆后期百粒重的增加作用大于行行深松(T2);追氮处理最大灌浆速率(Gmax)、平均灌浆速率(G)、灌浆后期百粒重与灌浆活跃生长期(P)均大于一次性基施氮肥处理,且随追氮次数的增加灌浆后期百粒重增加;深松使Gmax增加,最大灌浆速率出现的天数(Tmax)提前,对灌浆速率的增加作用T1处理大于T2处理;各施氮处理对灌浆速率的影响表现为拔节期、灌浆期分别追施氮肥>拔节期追施氮肥>一次性基施氮肥。追氮对子粒灌浆的促进作用大于深松措施。灌浆后期百粒重与产量极显著正相关。G和Gmax与灌浆后期百粒重的相关系数较大,其他灌浆参数相关性较小。子粒蛋白质含量与产量呈极显著正相关;淀粉含量与产量呈显著负相关;油分含量与产量间的相关性较小。     

氮肥基追比对冬小麦调亏灌溉的调控作用

为了解氮肥基追比对冬小麦调亏灌溉的调控作用,比较分析了2种氮肥基追比(10∶0和6∶4)下调亏灌溉(水分亏缺阶段为返青至拔节期)对冬小麦产量和水分利用效率的影响差异。结果表明,返青至拔节期水分调亏显著降低冬小麦的叶面积,抽穗后在充分供水条件下对根系活力的影响表现出较长后效,且降低了花后旗叶MDA的积累速率,最终显著提高了产量及水分利用效率。与氮肥基追比10∶0处理相比,6∶4处理下开花期冬小麦的叶面积显著增加,抽穗后在土壤自然干旱条件下灌浆期光合速率明显提高,花后旗叶MDA含量降低,稳产性增强。可见,在冬小麦生育后期土壤水分较好的情况下,返青至拔节期水分调亏对产量有正效应;生育后期土壤较干旱情况下,追施氮肥可以提高冬小麦的抗旱能力。     

不同生育阶段受旱对旱区夏玉米生长发育和产量的影响

2013和2014年在陕西杨凌进行田间控水试验,试验设置两个灌溉水平,每个灌溉水平下设置4种受旱处理,以全生育期均灌水为对照,分析不同生育时期受旱条件下夏玉米的株高、叶面积、生物量和产量等生理生态指标的变化特征以及蒸散量和水分利用效率的变化规律。结果表明,不同的灌水水平与受旱时段对夏玉米的产量有明显的交互作用,拔节前受旱会使最终产量偏低,且低灌水处理产量低于高灌水处理;在抽雄期受旱会明显减少穗粒数,但在同一灌水水平下产量最高;灌浆期受旱不仅明显减小了百粒重导致减产,而且蒸散量偏大,导致水分利用效率降低。因此,灌水水平较低时,应尽量避免玉米营养生长阶段(出苗和拔节)受旱;灌水水平较高时,可选择在苗期适度亏水,并避免灌浆期受旱。     

不同时期干旱和干旱程度对夏玉米生长发育及耗水特性的影响

通过防雨棚下测坑试验,研究不同生育期干旱,设轻度干旱和重度干旱对夏玉米生长状况、耗水规律、产量以及水分利用效率的影响。结果表明,不同生育期干旱均会抑制植株株高和叶面积指数增长,受旱越重,株高和叶面积指数越小。适宜水分处理的植株株高与叶面积长势优于其他处理;与适宜水分处理相比,随着干旱时期的后移,产量呈先降后升的趋势,其中,苗期轻度干旱的处理减产最少,为9.88%,抽雄期重度干旱穗粒数最少,为349.98粒,减产最多,达32.67%;夏玉米拔节期重度干旱处理的耗水量最低,为258.09 mm,任何生育阶段受旱,其日耗水量随着干旱程度的加重而降低。对各处理产量和耗水量进行分析,两者呈良好的二次曲线关系,拔节期轻度干旱处理的水分利用效率(WUE)最高,为2.202 kg/m3,其次是苗期重度干旱的处理,后期干旱处理由于减产幅度超过节水的幅度,WUE降低。通过对各处理的产量和WUE综合分析,确定了夏玉米节水高产的灌溉控制指标。     

不同类型饲用玉米品种干物质的积累与运转规律研究

通过对两种类型饲用玉米品种干物质积累与运转规律的研究分析,结果表明:青贮型玉米科多8号偏重于营养生长,生物产量较高,拔节之前其生长中心为叶片,拔节之后其生长中心为茎秆,干物质积累量吐丝前大于吐丝后,比例为67∶33,形成生物学产量的关键时期在大口期至吐丝期,光合产物向子粒转移输出的主要器官是叶片;粮饲兼用型玉米陕单310偏重于生殖生长,拔节之前其生长中心为叶片,拔节至吐丝25d生长中心为茎秆,吐丝25d至成熟期生长中心为子粒,形成生物学产量和子粒产量的关键时期在灌浆期,光合产物向子粒转移的主要器官是叶片、茎秆和苞叶。     

新型化控剂Opera对密植夏玉米生长及子粒灌浆的影响

以郑单958为试验材料,设置90 000株/hm2高密度种植,探究不同时期喷施Opera对夏玉米叶片衰老及群体产量的调控作用。结果表明,高密条件下喷施Opera药剂,有利于增加夏玉米植株茎粗,提高生育后期叶面积指数和干物质积累量,增强叶片持绿性,延缓衰老;增加灌浆中后期子粒体积和干重,促进子粒灌浆。不同时期喷施Opera后夏玉米穗粒数和千粒重均有所增加,且产量提升6.78%~13.94%。喷施Opera可缓解密植对夏玉米生育后期产生的负效应,防止叶片早衰,增加植株生物量及子粒产量,且两个喷施时期表现为13叶期喷施作用效果大于8叶期喷施。     

苗期调亏灌溉对夏玉米植株抗倒伏性状的影响

针对黄淮海平原夏玉米生产中干旱和倒伏问题,选用浚单20和伟科702两个高产品种为材料,采取盆栽调亏灌溉的方法,在苗期设置4个干旱胁迫水平,并在拔节期复水至正常水平,研究苗期不同程度的水分亏缺对玉米植株抗倒伏性状及产量的影响。结果表明,轻度干旱胁迫能降低玉米乳熟期穗位系数及长粗比,增加茎粗系数、地上第3节茎秆的穿刺强度及茎秆拉力。此外,轻度干旱胁迫的气生根及总根条数、根干重和根冠比较对照也有明显提高。灌浆期单株总叶面积及产量随干旱胁迫呈先增高后降低的趋势,其中,千粒重的变化是造成产量差异的关键。苗期轻度干旱胁迫结合拔节期复水,可以改善玉米农艺性状,增强茎秆抗倒伏能力,提高玉米子粒产量。     

夏玉米耗水规律及水分胁迫对其生长发育和产量的影响

依据灌溉试验资料,研究夏玉米生育期内的耗水规律及植株蒸腾与棵间蒸发变化规律,分析水分胁迫对其生长发育和产量形成的影响。结果表明,水分适宜处理的夏玉米,生育期耗水量425.25mm,各时段耗水量占全生育期耗水量的百分比分别为14.34%、10.49%、10.43%、15.70%、27.16%、13.63%和8.25%,相应的日平均耗水强度分别为4.064、2.973、2.958、4.452、7.699、3.860和2.192mm/d;玉米田的棵间蒸发量较大,约占其整个生育期总耗水量的35%～38%;各生育时段遭受水分胁迫均会引起一系列不良后果,其中尤以抽雄吐丝前后40d左右缺水影响最大,其次是拔节期缺水。     

1986-2014年临汾降水变化及对旱地小麦农艺性状的影响

为了解过去近30年山西省临汾降水变化对旱地小麦品种农艺性状的影响,利用1986-2014年国家黄淮旱地冬小麦区域试验临汾点的降水和对照品种农艺性状资料,研究其降水和对照品种农艺性状变化规律,并对降水要素和农艺性状进行了相关、多元回归和通径分析.结果表明,该区年降水量有略微的上升趋势,但小麦生育期降水量有略微的下降趋势;播种至越冬期的降水量有增加趋势,但起身至拔节期和抽穗至成熟期的降水量有减少趋势.黄淮旱地区域试验对照品种千粒重和穗粒数逐年缓慢上升,但有效穗数、产量及株高缓慢下降.起身至拔节期降水与株高呈显著正相关,生育期降水量和年降水量与株高、穗粒数呈显著正相关,年降水量与产量呈显著正相关;株高、有效穗和千粒重与产量均呈极显著正相关.千粒重、穗粒数、株高和年降水量是决定产量的四个主要因子,共同决定了产量72％的变异.降水变化对黄淮旱地冬小麦农艺性状变化趋势有较强的影响,选育株高适中、有效穗数较多、千粒重较大的高产抗旱新品种,是黄淮旱地小麦适应未来气候变化进行育种改良的重要方向.     

南方丘陵红壤旱地不同施肥模式对春玉米生物学特性及产量的影响

以当地常规施肥模式(CK)为对照,研究南方丘陵红壤旱地不同施肥模式(CO:常规施肥+有机肥;CB,常规施肥+生物有机肥;CP:常规施肥+钾肥)对春玉米生物学特性及产量的影响。结果表明,单株叶面积和叶面积指数大小顺序为CO>CP>CB>CK处理,全生育期单株叶面积和叶面积指数均显著高于对照,抽雄期和成熟期CO和CP处理均显著高于其他处理。拔节期、抽雄期和成熟期CO和CP处理植株根系干重、茎干重均显著高于其他处理,CO处理植株叶干重显著高于对照。CO处理穗长显著高于对照;CP处理行粒数、穗粒数和百粒重均显著高于对照。CO、CB和CP处理产量分别比对照增加19.36%、13.08%和22.10%,增产原因主要是行粒数、穗粒数和百粒重的增加。     

玉米秸秆还田条件下冬灌时间与施氮方式对冬小麦生长发育及水肥利用效率的影响

为给玉米秸秆还田条件下冬小麦的水氮运筹提供依据,以小麦品种临优2069为材料,研究了山西省小麦-玉米一年两熟区玉米秸秆还田条件下冬灌时间和施氮方式对冬小麦生长发育及水氮利用效率的影响。结果表明,随着冬前灌水时间的推迟,小麦总茎数、单株分蘖数、成穗数、产量、籽粒水分生产率、氮肥表观利用率均呈先升高后降低趋势,以11月25日冬灌的最高。在施氮量相同条件下,氮肥一次性底施(N10∶0)的拔节期总茎数、成穗数、产量、籽粒水分生产率和氮素吸收量、表观利用率高于氮肥70%底施+30%拔节期追施(N7∶3)处理,冬前总茎数、单株分蘖数则相反。冬前灌水时间提前和氮肥一次性底施有利于提高小麦前期单株干重;冬前灌水时间推迟和后期追氮则有利于灌浆期穗部和总干物质的积累。因此,山西省小麦-玉米一年两熟区,秸秆还田条件下氮肥采取一次性底施,并于11月25日冬灌,可实现冬小麦的高产高效栽培。     

玉米拔节期水分胁迫对植株性状、光合生理及产量的影响

利用盆栽试验研究了拔节期水分胁迫对玉米植株性状、光合生理及产量的影响。结果表明,玉米拔节期轻度、中度、重度水分胁迫处理的株高、茎粗、单株叶面积、地上部风干重、根风干重和根长均低于对照,根冠比高于对照。在子粒灌浆期测量,轻度、中度、重度水分胁迫处理的光合速率低于对照,叶片水分利用效率均高于对照。拔节期轻度、中度、重度水分胁迫处理分别比对照减产7.50%、21.04%和26.19%。