错株增密种植对夏玉米光合特性及产量的影响

【目的】增密是玉米增产的重要途径之一,但随种植密度的增大,往往会造成群体郁闭,光能利用率下降。因此,本研究探索通过改变种植模式削弱增密后对植株产生的负面效应。【方法】试验于2018和2019年,以登海605和郑单958为试验材料,设置67 500株/hm~2、82 500株/hm~2 2种密度,以常规对株种植为对照,研究错株种植和密度对夏玉米产量与光合特性的影响,以期探明错株种植与密度的互作机理,提出高产夏玉米适宜的种植模式。【结果】增密降低了群体整齐度,穗位叶净光合速率(Pn)、光合关键酶活性及叶绿素含量有所下降;光合关键酶活性在高密度下随生育期推进降幅更大,表明增密会使叶片衰老速率增大,不利于植株的光合作用。错株种植模式下群体整齐度提高,茎叶夹角增大,叶片更为平展,光能截获率增大,Pn、光合关键酶活性及叶绿素含量提高,群体干物质积累量及干物质向籽粒中的分配比例增大,进而显著提高了产量,错株种植较对株种植2个品种平均增产3.8%—6.1%。错株种植在保证群体数量的前提下削弱了群体内个体植株间对光温资源的竞争,保证玉米个体发育潜力的充分发挥,使玉米群体与个体协调发展。【结论】错株种植能显著改善群体冠层结构,优化群体的光照条件,增强其光合性能及物质生产能力,提高玉米产量。在本试验条件下,综合分析认为,82 500株/hm~2密度条件下错株种植的模式表现最好,可为创建玉米高产栽培模式提供借鉴。     

扩行缩株对夏玉米群体冠层结构及产量的影响

【目的】探明不同密度下扩行缩株（扩行距缩株距）栽培模式对黄淮海夏玉米产量和群体结构的调控效应。【方法】2018—2019年以密植高产玉米品种郑单958为试验材料,设置3种行距,即60 cm（B1）、80 cm（B2）、100 cm（B3）等行距;2个种植密度,即67 500株/hm²（D1）和82 500株/hm²（D2）,采用裂区设计形成不同的栽培模式。【结果】与D1密度相比,D2密度能显著提高夏玉米群体叶面积和光合势,改善群体的光能利用,增加群体的干物质积累量,促进产量的增加。不同种植密度条件下,扩行缩株对夏玉米群体结构的影响存在差异。在67 500株/hm²密度下,扩行缩株对产量的影响不显著,在82 500株/hm²密度下,B2处理较B1和B3处理2年平均增产9.45%和11.48%,主要是由于行粒数增加引起的穗粒数增加。在此密度下,B2处理较B1处理显著提高花后群体叶面积指数（LAI）,显著延缓中下部叶片衰老,增加花后夏玉米群体光合势,茎叶夹角增大,叶向值减小,穗位叶层和底层透光率明显增加,消光系数减小,花后干物质积累量增加,花后干物质转移量降低。表明高密度条件下,80 cm扩行的等行距模式有利于构建高效的光合群体结构,延缓叶片衰老,增加夏玉米群体干物质生产与积累,从而提高产量。【结论】黄淮海平原夏玉米通过增加种植密度并适当扩行缩株可实现光能资源高效利用和产量协同提高,本试验条件下,推荐82 500 株/hm²密度搭配80 cm等行距种植模式。     

行距配置和覆反光膜对夏玉米产量及光能利用的影响

【目的】近些年来夏玉米生长期阴雨寡照时有发生,光照不足已经成为影响夏玉米生长发育的重要限制因素。本研究的目的在于探讨在高密度下,采取适当调节行距配置和覆反光膜等措施能否有效改善及优化群体冠层和内部的光环境,缓解高密度造成的遮阴加重等问题,为进一步提高玉米产量提供理论依据。【方法】于2018—2019年进行大田试验,以郑单958为试验材料,在常规密度（67 500株/hm²）和高密度（82 500株/hm²）条件下,设置3个行距配置（（60+60）cm、（80+40）cm、（100+20）cm,覆反光膜（FM）和不覆膜（NM）2个处理,研究覆反光膜和行距配置对夏玉米光能利用及产量的影响。【结果】高密度种植,玉米产量增加。密度67 500株/hm²时,“60+60”和“80+40”行距配置的产量无显著差异,但均高于“100+20”行距配置;但密度82 500株/hm²时,覆反光膜处理下“FM80+40”的行距配置能够有效改善群体内部光照环境,使光能在玉米群体冠层内的分布更加合理,显著提高干物质积累量、LAI、冠层光能截获率、Pn及叶绿素含量,2年平均产量较“FM60+60”和“FM100+20”处理提高6.6%和10.8%,在不覆膜条件下“NM80+40”处理较“NM60+60”和“NM100+20”处理增产5.8%和8.7%,且“FM80+40”处理较“NM80+40”处理增产5.1%。【结论】82 500株/hm²密度下,采用“80+40”的行距配置,辅以覆反光膜处理,可显著改善夏玉米光合特性,提高下部透射光的反光率,进而增加中下部叶片的受光,防止叶片早衰,提升光合能力,是实现夏玉米再高产较理想的栽培模式。     

错株密植对夏玉米冠层特性和产量的影响

为探讨错株种植方式改善玉米密植群体冠层结构,实现增产的作用机制,以耐密品种‘郑单958’为材料,设置67 500(D₁)、82 500(D₂)和90 000(D₃)株/hm² 3个密度水平,常规对株(CK)和错株(S)种植2种方式,测定错株密植夏玉米群体冠层叶面积指数(LAI)、无截获散射(DIFN)、叶绿素荧光参数、SPAD、产量及其构成因素等指标。结果表明,密植水平和错株种植均对夏玉米冠层特性和产量产生了显著的影响。提高密植水平虽然显著增加了植株叶面积指数,降低了无截获散射;但对穗位叶叶绿素荧光参数和SPAD产生了不利影响,以90 000株/hm²密植水平下降幅最大。说明过高的密植水平不利于叶片对光能的吸收和利用。错株种植方式可有效削弱密植群体冠层叶片相互遮蔽的弊端。与对株(CK)种植相比,错株种植(S)可显著增加冠层叶面积指数,降低冠层无截获散射,优化了群体冠层结构,且对82 500株/hm²密植水平调控效果最优。同时,错株种植缓解了高密植水平对植株...     

不同株型玉米冠层光氮分布、衰老特征及光能利用对增密的响应

【目的】探究增密对不同株型玉米冠层光氮分布、衰老特征、及其对光能利用及产量的影响,为陕西春玉米高产高效栽培提供支撑。【方法】于2017—2018年以陕单609（紧凑型）和陕单8806（平展型）为试验材料,设置4个种植密度（45 000、60 000、75 000和90 000株/hm²）,测定了冠层光氮分布、叶片衰老、物质生产、光能利用及产量构成等指标。【结果】陕单609和陕单8806分别在90 000株/hm²（13 824 kg·hm^-2）和60 000株/hm²（9 566 kg·hm^-2）达到了最高产量,与45 000株/hm²相比,90 000株/hm²下陕单609和陕单8806的穗粒数（17.8%和30.1%）和百粒重（15.2%和19.6%）均降低。同一密度下,2个品种的冠层光能截获率和叶片氮素浓度表现为上层>中层>下层,随着密度的增加,2个品种冠层上部光能截获率和叶片氮素浓度不断增加,中层和下层的光能截获率和叶片氮素浓度不断下降,当密度增至90 000株/hm²时,陕单8806冠层中部和下部的光能截获率分别较陕单609低8.8%和70.6%,且陕单609中层和下层的叶片氮素浓度较陕单8806高16.0%和40.5%。当密度从45 000株/hm²增至90 000株/hm²,陕单609和陕单8806成熟期相对绿叶面积分别降低36.4%和63.3%,叶片平均衰老速率分别增加40.2%和34.6%,冠层不同层次叶片衰老启动的时间顺序为下层>上层>中层,与陕单8806相比,90 000株/hm²下陕单609生育后期冠层中上部的绿叶面积较高,且下层维持较高的绿叶面积。随种植密度的增加,吐丝前后的氮素吸收量和氮收获指数显著增加,当密度增至90 000株/hm²时,陕单609吐丝前后的氮素吸收量、氮收获指数分别较陕单8806高23.5%、43.9%、12.7%。增密后生物产量、收获指数、冠层光能截获量和光能利用率显著增加,密度增至90 000株/hm²时,陕单609的生物产量、冠层的光合有效辐射、光能利用率和收获指数分别较陕单8806高26.1%、10.2%、9.1%和14.8%。【结论】与陕单8806比,紧凑玉米陕单609密植下较好协同优化冠层光氮空间分布,增加了群体花后中下部光能截获量,延缓群体冠层花后中下层叶片衰老,促进群体花后干物质和氮素积累,获得更高的籽粒产量和光能利用率。     

增密对我国玉米产量-叶面积指数-光合速率的影响

【目的】探究我国玉米增密过程中地上部群体结构和功能变化,为合理密植提供理论依据。【方法】本文共收集了82篇公开发表的学术论文,获得1 338组产量-密度数据,其中包括1 200组最大叶面积指数（LAI_max）-密度数据,475组穗位叶最大净光合速率（Pn_max）-密度数据。根据播种日期将总样本划分为春玉米和夏玉米2组,综合运用边界线分析和方程拟合等多种方法,对玉米产量、种植密度、光合速率三者之间的关系进行了分析。【结果】（1）我国玉米获得最高产量（11.5 t·hm^-2）时,种植密度为10.0×10⁴plants/hm²。获得最高产量时,春玉米和夏玉米种植密度相近,但春玉米产量较夏玉米高13.0%。（2）当密度达到11.0×10⁴plants/hm²时,LAI_max达到平台值,将不再随密度增加而增大。在LAI_max达到6.4时,可获得最高产量。春玉米LAI_max的平台值较夏玉米高17.6%。用对数函数分析穗位叶Pn_max-密度,穗位叶Pn_max-LAI_max的变化关系时,发现密度和LAI_max增大均导致Pn_max下降,在夏玉米表现尤为显著。（3）分析不同年代品种数据发现,随年代变化产量逐步提高,LAI_max和穗位叶Pn_max不断增大。【结论】增加种植密度是提高玉米产量的重要途径之一。随密度进一步增加,玉米叶片光合特性等发生改变,限制了产量的进一步提高。本研究定量综合分析了玉米产量、种植密度、最大叶面积指数、穗位叶光合速率之间的关系,对构建玉米密植高产高效生产系统具有重要意义。     

种植密度对玉米-大豆带状间作下大豆光合、产量及茎秆抗倒的影响

【目的】阐明玉米-大豆带状间作下大豆植株冠层在不同种植密度下的光环境变化规律,明确种植密度对间作大豆叶片光合特性、产量形成及茎秆抗倒的影响,为构建寡日照地区间作大豆合理群体密度提供理论参考。【方法】本研究以大豆（川豆-16）和玉米（正红-505）为试验材料。采用双因素随机区组设计,主因素为种植方式,设玉米-大豆带状间作和大豆带状单作2个水平,副因素为大豆的3个种植密度（PD1=17株/m²,PD2=20株/m²,PD3=25株/m²),研究种植密度对间作大豆冠层内部光环境变化、叶片光合特性、植株生长动态、田间倒伏率及产量构成等的影响。【结果】2年结果表明,在玉米-大豆带状间作系统中,大豆生长中后期受高位作物玉米遮荫和自荫性增加的影响,其植株群体冠层内部的光合有效辐射（PAR）、叶面积指数（LAI）、叶片光合能力、分枝数及产量显著降低,但受玉米影响的程度因大豆种植密度的不同而不同。在间作模式下,PD1和PD2处理的大豆植株群体冠层光合有效辐射比PD3处理分别增加了45.4%和24.8%,净光合速率分别增加了46.1%和12.3%,单株有效荚数分别增加了53.2%和27.2%,单株分枝数分别增加了270.4%和140.9%,田间倒伏率分别降低了50.3%和19.3%。相关性分析发现,间作大豆的田间倒伏率与冠层内部光合有效辐射、叶片净光合速率、茎秆抗折力、茎叶干物质比、单株分枝数及单株有效荚数呈显著负相关,与株高、叶面积指数和单株无效荚数呈显著正相关。【结论】在玉米-大豆带状间作模式下,20株/m²的大豆密度（PD2）有利于创造良好的群体冠层内部光环境,降低植株田间大豆倒伏率,增加光合产物积累,从而提高大豆产量。     

种植密度与品种类型对渭北旱地春玉米产量和光能利用的影响

【目的】探讨渭北旱塬春玉米田不同种植密度和不同品种类型处理对春玉米生长、产量及光能利用效率的影响,为渭北旱塬区旱地玉米稳产高产提供理论依据。【方法】以豫玉22(平展型)、郑单958(紧凑型)和先玉335(耐密型)为供试品种,设置5.25,6.75,8.25和9.75万株/hm2 4种密度处理,研究各生育时期玉米群体叶面积指数(LAI)、干物质积累、产量及其性状、光能利用率(RUE)、水分利用效率(WUE)和经济效益的变化规律。【结果】增加种植密度可以提高春玉米LAI和群体干物质积累量,进而提高春玉米群体对旱地光能和水分的利用,最终实现增产增收;不同密度下以8.25万株/hm2的产量最高,平均产量达8.97t/hm2,群体光能利用效率达1.50左右;各品种间耐密性以先玉335最好,郑单958次之,豫玉22较差。【结论】在渭北旱塬春玉米种植区,应适当增加种植密度,同时应选育紧凑、耐密型品种。本试验条件下,先玉335在8.25万株/hm2密度下产量和纯收益最高,为渭北旱塬较适宜的春玉米密度和种植模式。     

扩行缩株对夏玉米群体冠层结构及产量的影响

【目的】探明不同密度下扩行缩株(扩行距缩株距)栽培模式对黄淮海夏玉米产量和群体结构的调控效应。【方法】2018—2019年以密植高产玉米品种郑单958为试验材料,设置3种行距,即60 cm(B1)、80 cm(B2)、100 cm(B3)等行距;2个种植密度,即67 500株/hm2(D1)和82 500株/hm2(D2),采用裂区设计形成不同的栽培模式。【结果】与D1密度相比,D2密度能显著提高夏玉米群体叶面积和光合势,改善群体的光能利用,增加群体的干物质积累量,促进产量的增加。不同种植密度条件下,扩行缩株对夏玉米群体结构的影响存在差异。在67 500株/hm2密度下,扩行缩株对产量的影响不显著,在82 500株/hm2密度下,B2处理较B1和B3处理2年平均增产9.45%和11.48%,主要是由于行粒数增加引起的穗粒数增加。在此密度下,B2处理较B1处理显著提高花后群体叶面积指数(LAI),显著延缓中下部叶片衰老,增加花后夏玉米群体光合势,茎叶夹角增大,叶向值减小,穗位叶层和底层透光率明显增加,消光系数减小,花后干物质积累量增加,花后干物质转移量降低。表明高密度条件下,80 cm扩行的等行距模式有利于构建高效的光合群体结构,延缓叶片衰老,增加夏玉米群体干物质生产与积累,从而提高产量。【结论】黄淮海平原夏玉米通过增加种植密度并适当扩行缩株可实现光能资源高效利用和产量协同提高,本试验条件下,推荐82 500株/hm2密度搭配80 cm等行距种植模式。     

绿洲灌区密植对氮肥减量玉米产量的补偿潜力

【目的】针对绿洲灌区玉米生产氮肥用量过高的问题,探究通过密植补偿氮肥减量对玉米产量负效应的可行性。【方法】2019—2021年,以施氮水平为主区,设地方习惯施氮(N₂,360 kg·hm^-2)、减量25%施氮(N₁,270 kg·hm^-2)两个水平;以种植密度为副区,设传统(M₁,7.8万株/hm²)、中(M₂,10.4万株/hm²,增密33%)、高(M₃,12.9万株/hm²,增密66%)3个密度水平,进行裂区试验,重点研究氮肥减量条件下增密对玉米产量及其构成因素的影响。【结果】(1)氮肥减量导致玉米籽粒产量、生物产量分别降低4.0%、4.9%。减氮条件下,中密度可以产生籽粒产量补偿效应,N₁M₂较对照N₂M₁提高4.1%;高密度处理N₁M₃     

种植密度和喷施乙烯利对夏玉米木质素代谢和抗倒伏性能的调控

[目的]研究种植密度和喷施乙烯利对夏玉米木质素代谢与抗倒伏性能的调控机理,探讨密度和乙烯利对夏玉米抗倒伏性能的作用机制.[方法]选用夏玉米品种浚单20(XD20)为试验材料,设置60000株/hm2(低密度,L)、75000株/hm2(中密度,M)和90000株/hm2(高密度,H)3个种植密度,于7叶期(V7)分别对...     

密度对玉米穗部性状及产量的影响

[目的]分析密度对玉米穗部性状及产量的影响,为灌区春玉米品种选择与增密增产提供理论依据及技术参考.[方法]以玉米品种宁单41号、宁1530、宁玉51号、先玉335为试验材料,设置82500、90000、97500和105000株/hm24种密度处理,分析密度对穗部性状及籽粒产量的影响.[结果]随着密度的增加,穗部性状的...     

耕作、施氮和密度及其互作对旱地春玉米土壤水分及产量形成的影响

【目的】 黄土旱塬半湿润易旱区属于雨养农业区,水分亏缺为主要限制因素,因此,有必要筛选适于黄土旱塬半湿润易旱区春玉米综合栽培模式,从而提高旱地春玉米水分利用效率和产量。【方法】 2017—2018年玉米生长季,探讨不同耕作方式（翻耕、免耕、深松）、施氮（0、150、225 kg·hm^-2）和种植密度（52 500、67 500 株/hm²）对春玉米田土壤水分动态、水分利用效率、春玉米生长、产量及其构成因素的互作效应,提高玉米综合生产力。【结果】 （1）2017—2018年春玉米播种期0—200 cm土层土壤蓄水量均表现为免耕>深松>翻耕,2年平均免耕与深松播种期0—200 cm土层土壤蓄水量较翻耕分别提高6.1%和4.1%。2年春玉米水分利用效率均在深松高密高氮（STH2）处理最高。（2）深松与免耕处理较翻耕处理显著提高叶面积指数与干物质积累量,随密度与施氮量的增加,春玉米叶面积指数与干物质积累随之增加,耕作×密度对拔节、抽雄期叶面积指数有显著影响,密度×施氮对灌浆中期叶面积指数有显著影响。STH2处理下,玉米成熟期干物质积累量较其他处理提高3.3%—32.9%。（3）穗粒数和百粒重与施氮呈显著正相关关系（P<0.05）,深松与免耕处理玉米产量显著高于翻耕。STH2处理产量最高,2017年STH2产量较其他处理增幅为1.4%—63.3%;2018年增幅为2.9%—39.6%。【结论】 在黄土旱塬半湿润易旱区,深松耕配施150—225 kg·hm^-2施氮量与67 500株/hm²种植密度,不仅可以提高春玉米水分利用效率,还可获得较高的玉米产量效益;免耕配施225 kg·hm^-2施氮量与67 500株/hm²种植密度,可获得较高的经济效益。     

不同穴播模式对玉米生长及产量构成的影响

【目的】 研究相同密度下不同穴播模式及株行距配置对新疆玉米生长及产量构成的影响。【方法】 以玉米品种新玉59号为材料,在覆膜滴灌条件下,分别设置相同密度的1穴1株（H₁）和1穴3株（H₃）2种穴播模式,分析不同穴播模式及株行距配置下,玉米生育期内生物学性状指标及产量构成的变化。【结果】 在同一种植密度下, H₃处理在拔节期的叶面积显著大于H₁处理。H₃在抽雄期、灌浆期的叶面积指数比H₁处理分别高16%、9%,光合势比H₁处理分别高18%、25%;H₁处理的株高为227.70 cm,茎粗为18.01 mm,比H₃处理高11%和5%。H₃处理的有效穗数、穗粒数比H₁处理高10%、7%,差异达到显著水平。1穴3株（H₃）处理的产量为11 825 kg/hm²,较H₁增产16%,且显著高于H₁处理。【结论】 1穴3株种植模式显著促进了玉米叶面积的增长,延缓后期叶片的衰老,有助于后期光合产物的积累,抽雄期后叶面积指数、光合势提高,促进了玉米的生殖生长,提高了穗粒质量和玉米籽粒产量。在新疆玉米主产区,密度为139 500株/hm²（9 300株/667m²）下,1穴3株种植模式及适宜的株行距配置有利于实现玉米高产。     

新疆干旱区密植条件下不同玉米品种主要农艺性状及耐密性分析

【目的】 以耐密系数为依据,结合株高、穗位高、平均单株产量等主要农艺性状,鉴定筛选与分析新疆干旱与半干旱区种植主要玉米品种的耐密性,为耐密种质创新和新品种选育提供理论基础和技术支撑。【方法】 选用最新国审、省审、即将审定、进入国家和省级区域试验表现突出的先玉335、联创825、新玉108等11个中晚熟玉米品种为材料。采用裂区设计,密度为主处理,品种为副处理,设计2个密度水平(8.25×10⁴株/hm²,10.5×10⁴株/hm²),研究生育期对其株高、穗位高、产量等主要农艺性状及耐密性。【结果】 随着种植密度的增加表现增产,先玉335在8.25×10⁴株/hm²低密度条件下产量为19 954.23 kg/hm²,10.5×10⁴株/hm²高密度下产量为20 131.33 kg/ hm²,在高密度条件下产量达到最大潜力;国内品种联创825、新玉108号、九圣禾2468、MC703等品种产量潜力较大,但整体产量水平低于国外品种。九圣禾2468在8.25×10⁴株/hm²低密度条件下产量为17 879.6 kg/hm²,10.5×10⁴株/hm²高密度下产量为18 003.85 kg/hm²,表现出较强的耐密性。【结论】 结合产量、株高、穗位高、单株产量及耐密系数等主要农艺性状综合评价,先玉335、先玉1225等国外品种耐密性较强,联创825、新玉108号、九圣禾2468等国内品种耐密性也较好。