适宜机械收获株行距对黄土旱塬春玉米产量及水分利用效率的影响

通过黄土旱塬适宜机械化收获的不同株行距种植模式,研究不同株行距对春玉米产量和水分利用效率的影响,为该春玉米生产力提升提供理论依据。以紧凑型高产先玉335为供试品种,设置适宜机械化收获的55cm和75cm两种行距,通过株距调整设置6.0万株/hm~2,7.5万株/hm~2,9.0万株/hm~2,10.5万株/hm~2共4种栽培密度,于2014年和2015年连续2年定位试验,研究株行距对春玉米生长发育及水分利用效率的影响。结果表明:与55cm行距相比,75cm行距在干旱条件下能够有效延缓叶片衰老,成熟期依然具有较高的SPAD值、叶面积和叶面积指数,持绿性良好,为光合产物提高给予了支撑。不同株行距种植模式WUE表现不同,吐丝期WUEF基本随密度增加而增大,2种行距下2014年和2015年均是9.0万株/hm~2,10.5万株/hm~2密度处理WUEF较高;收获期2014年55cm行距9.0万株/hm~2,10.5万株/hm~2密度处理WUEH较高,75cm行距7.5万株/hm~2,10.5万株/hm~2密度处理WUEH较高,2015年2种行距下均为6.0万株/hm~2,10.5万株/hm~2密度处理WUEH较高。产量水分利用效率WUEY,55cm行距变化无规律,75cm行距随密度增加而增大。55cm行距和75cm行距均可以作为黄土旱塬区春玉米机械化收获种植行距,综合土壤水分变化、叶面积指数、SPAD值、收获指数、产量及水分利用效率等,75cm行距7.5万株/hm~2种植密度可以作为紧凑型春玉米试验区域内最佳株行距设置。     

一穴多株种植对夏玉米群体质量和产量的影响

增加种植密度是玉米高产的重要手段,但是种植密度的持续增加也带来一系列问题,其中高密群体的郁闭问题已成为限制进一步增加种植密度的主要因素之一。为缓解夏玉米高密度群体的郁闭状况,改善高密度种植下的玉米群体质量和产量形成,本试验在82 500株·hm?2密度下设置了一穴1株(P1)、一穴2株(P2)和一穴3株(P3)3个处理,分析了一穴多株对夏玉米各生育时期的叶面积、干物质、光合势、相对生长率、净同化率、作物生长速率、粒叶比和产量的影响。结果表明,与对照P1相比,P2和P3吐丝期单株叶面积分别增加10.7%~21.9%和7.3%~16.7%,吐丝后20 d分别增加13.5%~21.9%和9.4%~12.7%;P2和P3吐丝期和成熟期干物质积累显著高于P1(P0.05)。一穴多株种植提高了夏玉米6叶展以后的光合势,P2的提高幅度小于P3;P2、P3吐丝后20 d到成熟期相对生长率比P1分别高30.4%~190.7%和33.9%~183.5%,净同化率分别高16.1%~161.9%和30.7%~155.8%。采用一穴多株种植可以提高作物的生长速率、粒叶比和籽粒产量,P2和P3分别比P1增产5.8%~23.5%和4.9%~18.9%。粒重/叶面积、粒数/叶面积与籽粒产量呈显著直线正相关(R2=0.94,P0.000 1和R2=0.76,P0.001)。可见,在高密种植条件下,采用一穴多株种植可以改善夏玉米群体质量、提高产量。本研究推荐高密度下一穴2株种植方式。     

夏玉米氮肥减量化配套栽培技术研究

采用"3414"试验设计,在中高肥力条件下,对夏玉米氮肥减量化配套栽培技术进行了研究.结果表明,获得最高产量的农艺措施为N 206.04～237.96 kg/h㎡、K2O 109.57～129.44 kg/h㎡、种植密度69270.0～71479.5株/h㎡.获得最高净产值的农艺措施为N 132.32～171.20 kg/h㎡、K2O 86.11～108.01 kg/h㎡、种植密度70916.3～73127.3株/h㎡.氮肥适当减少用量的情况下,通过提高密度,可以实现高产、高效的目标.     

宽窄行种植对东北风沙土区玉米水分利用及产量的影响

为了研究宽窄行种植模式对东北风沙土区玉米水分利用和产量的影响,通过2010年和2012年在吉林省梨树县田间实测的降水资料、土壤水分、生物量、叶面积指数和产量,分析了宽窄行种植对玉米水分利用和生长发育及产量的影响。结果表明,在当地常用种植密度(6万株hm-2)下,在玉米拔节期和抽雄吐丝期的日耗水强度分别显著高于等行距种植14%和27%,而在灌浆~成熟期显著低于等行距种植24%。宽窄行种植显著提高了玉米苗期地上部生物量,但对其它生育期的生物量,各生育期叶面积指数、全生育期耗水量,产量和水分利用效率都无显著影响。由于降雨年型的不同,2012年相比2010年具有较高的生物量、叶面积指数产量和水分利用效率。因此,在本试验种植密度等条件下,与等行距种植模式相比,宽窄行种植模式没有显著提高玉米产量和水分利用效率。     

叶面积和降雨强度对玉米茎秆流量的影响

茎秆流是降雨或喷灌水经过玉米冠层后到达地面的重要途径之一。为了系统地测定不同生长时期的玉米在不同雨强下的茎秆流量并建立简洁、实用的模型,采用室内模拟降雨的方法,对单株叶面积范围从约150～7450 cm2/株的紧凑型玉米植株在实际范围为0.22～4.33 mm/min的雨强下的茎秆流量进行了测定。试验结果表明,不同大小植株在不同的雨强下,单株茎秆流量从1 mL/(min.株)增加到362 mL/(min.株),单株茎秆流量随玉米单株叶面积和降雨强度的增加均呈幂函数增加关系。不同生长时期的玉米群体产生的茎秆流量占总降雨量的比例从约5%增加到约70%,并且随冠层叶面积指数的增加呈幂函数增加关系。本研究提出的玉米茎秆流模型可为紧凑型玉米密植条件下的土壤侵蚀防治和水肥管理提供理论指导。     

施氮量和种植密度对高产夏玉米产量和氮素利用效率的影响

选用DH661和ZD958为试验材料,设置0、120、240、360 kg/hm2 4个施氮水平和60000、75000、90000株/hm2 3个种植密度,研究了施氮量和种植密度对高产夏玉米产量和氮素利用效率的影响。结果表明,与低密度60000 株/hm2相比,增施氮肥可显著增加90000株/hm2高密度下玉米的单株干物质积累量、群体干物质积累量、籽粒产量、总氮素积累量、氮素转运量。90000万株/hm2种植密度条件下,随施氮量增加,氮素转运效率及贡献率呈上升趋势,而氮肥偏生产力、氮肥农学效率、氮肥利用率呈下降趋势。本试验条件下,适量增施氮肥可以显著提高高种植密度下玉米的籽粒产量和氮素利用效率。综合考虑产量和氮素利用效率两因素,ZD958和DH661两品种获得高产适宜的种植密度为90000株/hm2,施氮量为240360 kg/hm2。     

种植密度对不同株型玉米蔗糖代谢和淀粉合成相关酶活性的影响

试验选取平展型玉米"长玉13"、半紧凑型玉米"东单60"和紧凑型玉米"郑单958"为材料,分别在2600株·667m-2、3200株·667m-2、3800株·667m-23种密度下种植,探讨种植密度对不同株型玉米灌浆过程中功能叶蔗糖代谢和籽粒淀粉合成相关酶活性的影响。结果表明,种植密度对功能叶片蔗糖含量、磷酸蔗糖合成酶和蔗糖合成酶活性影响较大,高密度不利于功能叶片中蔗糖的合成,低密度有利于蔗糖积累;而籽粒中的淀粉合成相关酶——ADPG焦磷酸化酶和UDPG焦磷酸化酶活性受种植密度影响较小;平展型"长玉13"和紧凑型"郑单958"是源端限制型品种,而半紧凑型"东单60"是库端限制型品种;种植密度对不同株型玉米品种的影响程度有差异,对平展型"长玉13"影响最大,而对紧凑型"郑单958"影响最小。     

长期定位施肥对夏玉米光合特性及产量的影响研究

在长期定位试验基础上,采用以化肥为主处理、玉米秸秆为副处理的二因素裂区设计,通过对夏玉米叶面积、叶面积指数、功能叶叶绿素含量等光合特性及产量构成等的研究,探讨了秸秆与氮磷化肥配施对夏玉米光合特性及产量的影响.研究结果表明:长期施用秸秆对夏玉米增产有积极作用,但产量的增加主要靠化肥的投入,秸秆和化肥配施能更大幅度地增加夏玉米产量.从植株光合特性看,随氮磷化肥用量的增加,夏玉米叶面积和叶面积指数增大,到灌浆后期叶面积指数维持在3.5左右.长期不施肥和仅施秸秆处理玉米功能叶叶绿素含量低.长期施用秸秆促进了玉米叶面积的增加,其增产作用表现在穗粒数的增加上.化肥和秸秆配施在促进玉米生长的同时还能延缓叶片衰老,更大程度地增加穗粒数,提高千粒重,进而增加夏玉米产量.秸秆还田和氮磷化肥配施是该区较好的施肥模式.     

宽垄沟播种植模式对夏玉米生长发育及水分利用率的影响

探讨水地条件下种植模式对夏玉米产量及水分利用的影响,为夏玉米节水种植高产稳产栽培提供依据。以玉米品种"登海685"为试验材料,研究宽垄沟播和等行距平播模式下不同种植密度(6.00,6.75,7.50万株/hm~2)对夏玉米生长发育、产量、养分吸收及水分利用率的影响。结果表明:沟播种植模式较平播增加玉米植株株高,使茎粗和单株干物质重降低。沟播模式的穗性状比平播处理较优,单穗重增加,且受种植密度影响较小,表现出明显的边行优势。沟播模式的玉米叶片叶绿素相对含量始终高于平播处理,生育期延长,为后期籽粒形成提供了物质保障。在种植密度为7.50万株/hm~2时,沟播模式夏玉米产量最高。沟播模式下夏玉米灌水量较平播减少52.9%,灌水时间减少50.1%,日均蒸发量减少,且水分含量高于平播处理,使灌溉水利用效率提高139.5%,水分利用效率平均提高16.7%。可见,宽垄沟播是夏玉米增产增效的一种节水种植模式,明显提高玉米水分利用效率。     

春玉米品种和种植密度对植株性状和耗水特性的影响

品种和种植密度是辽西地区春玉米节水高产栽培的参考依据。以稀植型品种丹玉12(DY12)和密植型品种中地77(ZD77)为试验材料,各设4个种植密度处理,研究了种植密度对玉米植株性状、耗水量、产量性状、水分利用效率(WUE)的影响,同时比较两类型品种之间的差异。结果表明:随着种植密度增加,两品种茎粗、单株叶面积均逐渐降低,株高、群体叶面积指数(Leafarea index,LAI)逐渐增加,DY12茎粗和ZD77株高差异分别达到显著水平(P<0.05);同一种植密度条件下,DY12的茎粗、株高均大于ZD77,而ZD77的LAI大于DY12表现出较强的耐密性。玉米全生育期耗水量随种植密度的增加而增加,同一种植密度条件下,ZD77小于DY12。产量随着种植密度的增加先增加后减少。除穗粗、穗行数及百粒质量外,种植密度对DY12其余产量性状的影响达到显著水平(P<0.05);而种植密度对ZD77各产量性状的影响均不显著。在WUE方面,DY12随种植密度的增加先增大后减小,当种植密度为45000株/hm2时,WUE达到最大值(2.48kg/m3);ZD77则随种植密度的增加而减少。该地区生产上应选择密植型春玉米品种进行合理密植,可以达到明显的节水增产效果。     

覆膜滴灌下氮肥与种植密度互作对东北春玉米产量、群体养分吸收与转运的调控效应

[目的]合适的氮肥用量和种植密度是提高东北玉米产量和效益的关键.研究覆膜滴灌条件下氮肥用量、种植密度及其互作对春玉米产量、养分吸收转运及利用效率的影响,以期为东北半干旱区春玉米高产高效栽培提供理论依据.[方法]2016-2017年,在吉林省西部半干旱区乾安县开展田间试验,以紧凑型玉米品种农华101为供试材料,在覆膜滴灌...     

播期与密度组合对夏玉米群体源库关系及冠层透光率的影响

通过播种期和密度两因素耦合试验(3个播期,各播期下设3个密度)研究不同播期、密度组合对夏播玉米群体源库关系及冠层透光率的影响。结果表明:适宜播期(6月22日之前)与适当密度(半紧凑型品种"金海5号"为6.00～7.50万株·hm-2,紧凑型品种"郑单958"为6.75～8.25万株·hm-2)组合的各源库指标表现较优。叶面积指数(LAI)在吐丝期达到4.88～5.97,成熟期仍保持在2.73～4.48;群体透光率在吐丝期和成熟期分别达21.09%～34.82%和27.97%～35.29%;吐丝期穗位叶片Pn较高,达34.4～41.7μmol(CO2)·m-2·s-1;"金海5号"6月15～17日播种、播种密度为7.50万株·hm-2,"郑单958"6月15～17日播种、播种密度为8.25万株·hm-2时,均产量达到最大,分别为14863.50kg·hm-2和15123.30kg·hm-2。     

麦茬处理方式对机播夏玉米的生态生理效应

为探求适合黄淮海平原机播夏玉米的最佳麦茬处理方式,采用大田试验,研究了麦茬处理方式(平茬、立茬、除茬)对机播夏玉米的生态生理效应.结果表明,平茬有利于提高土壤含水率、平衡和改善耕层土壤温度,较好地满足玉米生长对土壤温度和水分的需求.3展叶时,玉米叶面积、干物质重等指标都以除茬处理最好;6展叶时,平茬处理玉米的株高、单株干重、叶面积、光合速率均表现最优,产量也最高.所以平茬处理为机播夏玉米的生长提供了较好的生态条件,促进了夏玉米的生长发育和产量的提高,有很大的推广价值.     

种植密度对玉米鲁原单22光合作用的影响

玉米鲁原单 2 2号是通过辐照诱变选育而成的新杂交种 ,研究了在不同种植密度条件下该品种光合作用的变化。结果表明 :单株叶面积 (LA)、叶片叶绿素含量、光合速率、呼吸速率均随种植密度增加而降低 ;而叶面积指数 (LAI)、群体叶面积持续期 (LAD)则随种植密度增加而增加。获得最高产量种植密度为 6 5 6株 m2 ,适宜种植密度条件下抽丝期叶片的光合速率为 31 2 4 μmolCO2 ·m-2 ·s-1,叶绿素含量为 5 1 8mg·dm-2 ,最大叶面积指数为 4 72。     

长期施肥对潮土夏玉米生长发育和光合特性的影响

利用中国科学院封丘农业生态国家实验站潮土农田生态系统养分平衡长期定位试验,研究了不同施肥处理对夏玉米生长发育主要指标、光合特性和产量的影响。结果表明,与NPK相比,长期缺磷、缺氮、缺钾导致夏玉米株高、叶面积指数、产量均显著降低;其中长期缺磷、缺氮、缺钾处理夏玉米产量分别为NPK处理的10.78%、21.14%和83.43%。对不同施肥处理光合速率、叶面积指数与产量的相关性分析表明,不同施肥处理夏玉米产量与叶面积指数相关性高于光合速率,说明不同施肥处理产量的高低首先取决于叶面积指数的大小,其次是光合速率。长期不施肥或缺磷、缺氮、缺钾导致作物低产或减产的主要原因是光合面积低和光合速率下降。     

不同品种春夏玉米套作模式中夏玉米光合特性与产量的关系

以单作夏玉米为对照,早熟品种"鲁原单14"、中熟品种"掖单22"、晚熟品种"掖单13"分别作为春玉米和夏玉米进行两两套作,研究品种选择对春夏玉米套作体系中夏玉米光合性能以及产量的影响.研究结果表明,春玉米生长期的延长会降低套种夏玉米的花后平均全株叶面积、穗位叶面积、照光叶面积、光能截获率、叶绿素含量、硝酸还原酶活性和光合速率.为了解释夏玉米光合特性变化与产量的关系,本文提出了"光合生产力积"的概念,即光合面积、光合能力和光合时间中2个或3个因子的积.与单项光合性能指标相比,"光合生产力积"与产量的相关关系显著性提高.与花后叶日积相比,叶面积×叶绿素含量×花后天数、叶面积×光合速率×花后天数与产量的相关系数显著性更高.因此,不同种植制度下夏玉米的产量差异是光合面积、光合性能和光合持续期共同作用的结果,为发挥春夏玉米套作模式的产量优势,春玉米应选用中熟品种,夏玉米应选用生育期较长的高产品种."光合生产力积"为深入研究复合群体的产量及品质优势来源提供了新的视角.     

增密减氮提高夏玉米产量和氮素利用效率

  【目的】  适宜密植是获得高产的关键栽培因子,氮肥高效施用是农业绿色可持续发展的重要环节。探讨不同密度和施氮量组合对夏玉米产量及氮素吸收利用的影响,以期为夏玉米的高产高效栽培提供理论与技术支撑。  【方法】  本研究以‘江玉877’为供试品种,在江苏省宿迁市、盐城市和扬州市3个试验点进行试验,设置60000株/hm2 (D1)、82500株/hm2 (D2) 2个种植密度及不施氮 (N0)、常规肥N 300 kg/hm2 (N1)、常规肥N 225 kg/hm2 (N2)、缓释肥一次性基施N 225 kg/hm2 (N3) 4个施氮方式。研究夏玉米产量、干物质及氮素积累与分配、氮素利用率对不同密度和施氮方式组合的响应。  【结果】  不同种植密度条件下,4个施氮方式对夏玉米产量及氮素吸收利用具有显著影响。相同施氮量下,2个种植密度单株籽粒产量表现为D2 < D1,但群体产量表现为D2 > D1。D1种植密度下,N1和N3的平均群体产量比N2分别提高11.3%和10.9%,D2种植密度下比N2分别提高7.4%和9.0%,且相同密度条件下N1和N3的群体产量差异不显著。宿迁点D2N3的群体产量 (9214 kg/hm2) 在所有处理中最高。群体氮素积累量和转运量D2高于D1。D1种植密度下,N3和N1处理的群体干物质和氮素积累总量差异不显著,均显著高于N2处理;D2种植密度下N3处理的群体干物质积累总量显著高于N1处理,群体氮素积累总量差异不显著。各施氮处理的玉米收益在D2种植密度下均显著高于D1种植密度下,D2N3组合在所有处理中收益最高。  【结论】  综合3个试验点产量与氮素吸收利用的结果,在82500 株/hm2种植密度下结合缓释肥N 225 kg/hm2一次性基施,可协同提高江苏省夏玉米产量和氮素利用率,同时降低生产成本,提高玉米种植收益。     

我国大豆最佳施肥量和种植密度评价

施肥量和种植密度是影响大豆高产的重要因素。在收集了大量的大豆试验数据(1998～ 2017年)基础上,通过拟合氮、磷、钾肥用量和种植密度与产量之间的二次函数,得出最佳的施肥量和种植密度,通过逐步回归分析了施肥量和种植密度对大豆产量的影响。结果表明,我国春大豆和夏大豆的产量逐年增加,平均产量分别为 2 610和 2 724 kg/hm²。夏大豆最高产量下的氮、磷、钾肥用量分别为 N 96 kg/hm²、P2O5 80 kg/hm²和K2O 126 kg/hm²;春大豆最高产量下的氮、磷、钾肥用量分别为 N 71 kg/hm²、P2O5 108 kg/hm²和K2O 74 kg/hm²;实现夏、春大豆高产的最佳密度分别为 27万和 34万株/hm²。逐步回归分析显示,磷用量对春大豆产量影响最大,其次为钾肥和密度;在夏大豆产区,密度对产量影响最大,其次为磷肥用量。种植密度是大豆高产的关键因素,春、夏大豆需要提高种植密度获得高产,同时均应注重磷肥施用。     

扩行距、缩株距对春玉米冠层结构及产量的影响

为探究西辽河平原地区玉米扩行距、缩株距密植增产的生理生态机制,本研究以紧凑耐密玉米品种‘农华101’和半紧凑耐密玉米品种‘伟科702’为试验材料,在6×104株·hm-2(D1)、7.5×104株·hm-2(D2)、9×104株·hm-2(D3)密度下,设置扩行距、缩株距(KH,种植行距为100 cm,D1、D2和D3株距分别为16.67 cm、13.33 cm和11.11 cm)和当地农民常规种植(CK,种植行距为60 cm,D1、D2和D3株距分别为27.78 cm、22.22 cm和18.52 cm)2种种植模式,测定玉米吐丝期、乳熟期及完熟期玉米冠层叶面积指数、茎叶夹角、叶向值、透光率和产量及其构成因素,计算叶面积衰减率,研究扩行距、缩株距种植对春玉米产量及冠层结构特性的影响。结果表明,2品种KH种植下产量均显著大于CK,以D2密度下增产最明显;生育后期2品种KH种植下叶面积指数均大于CK,且乳熟期均达显著水平,D2密度下差异最大;2品种KH种植下均表现为上部叶片茎叶夹角较小,叶向值较大,而中部叶片和下部叶片茎叶夹角较大,叶向值较小。2品种KH种植下冠层透光率各层位均大于CK,其中顶层和穗位层均达显著水平;D1密度下,除2015年吐丝期‘伟科702’外均表现为顶层穗位层底层,D2、D3密度下,除2015年乳熟期D3密度下‘伟科702’外均表现为穗位层顶层底层,且以吐丝期D2密度下差异最为明显。综上所述,在较高密度种植下KH种植模式冠层结构更为合理,产量更高;且不同品种对KH种植模式的响应存在差异,其中‘农华101’各层位叶面积指数、茎叶夹角均小于‘伟科702’;各层位叶向值、冠层透光率均大于‘伟科702’;实测产量不同密度下均大于‘伟科702’,在7.5×104株·hm-2密度下产量最大,且‘农华101’较‘伟科702’增产更为明显。     

垄作覆膜种植对夏玉米生长和土壤水分动态的影响

旨在探索垄作覆膜对夏玉米动态生长过程、作物产量和水分利用效率及土壤水分运移规律的影响。试验设置垄作覆膜(RM)和平作不覆膜(NM)处理,在试验数据分析的基础上,采用Logistic方程及其修正方程分别拟合株高和叶面积指数生长动态,结合数值模型HYDRUS-2D模拟典型降雨过程的土壤水分动态。结果表明:Logistic方程拟合下,垄作覆膜与平作未覆膜处理夏玉米株高最大增长速率及其出现时间分别为5.1,5.2cm/d和播种后39,41天(3年均值),同时垄作覆膜夏玉米叶面积指数最大增长率较平作未覆膜提高了14.6%,增长速率最大值出现时间提前了2天;垄作覆膜夏玉米穗长、穗粒数、百粒重、产量及水分利用效率较平作未覆膜分别增加了7.8%,15.4%,1.3%,6.0%和3.1%(3年均值)。HYDRUS-2D模型对典型降雨后土壤剖面水分变化的模拟结果表明,垄作覆膜能增加降雨入渗,增大0—20cm土层和0—200cm剖面平均含水量。垄作覆膜种植具有增产保墒效应,但其增产效应与生育期气象条件有关,生育季降雨过多或过少都会影响其增产效应。