高油、高淀粉玉米产量、品质与群体生理特性的研究

高产条件下探讨了高油、高淀粉玉米的群体生理特性.结果表明,相同产量水平下,高油玉米收获指数低,形成单位重量子粒所需的生物量高,粒叶比低;而高淀粉玉米则相反,收获指数高,形成单位重量子粒所需的生物量相对低,粒叶比高.在11 250 kg/hm²左右的产量水平下,高油玉米、高淀粉玉米的生物产量分别为26 000、23 000 kg/hm²;抽丝至成熟期的平均叶面积分别为50 280、41 550 m²/hm²;叶面积持续期分别为270、220万m²·d/hm²左右.保持花后较高的叶面积、叶面积持续期,防止植株早衰是实现玉米高产的有效途径。     

宁夏高产玉米群体产量构成及生长特性研究

对2008～2012年宁夏玉米高产潜力研究示范中产量突破15 000 kg/hm²的54个品次高产田群体产量构成及特征进行分析。结果表明,宁夏玉米高产田群体平均产量为16 927.01 kg/hm²,平均收获穗数为9.78万穗/hm²,穗粒数为524.38粒,千粒重为357.01 g。高产田61%品次收获穗数9.25万～10.75万穗/hm²,平均收获密度9.97万株/hm²,属高密度种植。高产田在宁夏引、扬黄灌区均有分布,主要集中在引黄灌区周边及中部干旱带扬黄新灌区,高产田46.48%选用紧凑耐密型品种,属中晚熟品种。高产田各品种花前干物质生产平均占整个生育时期总物质生产的41.7%;群体叶面积指数均为单峰曲线变化,吐丝期达峰值。高密度种植条件下,“增穗、稳粒数、增加粒重”、增加花后物质生产与高效分配、培育高质量抗倒群体是高产突破的技术途径。     

黄淮海超高产夏玉米生长发育特性研究

比较研究超高产田(15 000 kg/hm2)和高产田夏玉米的产量构成、叶面积指数、叶绿素含量、干物质积累特性和灌浆速率等指标差异,探索超高产夏玉米生长发育特性。结果表明,超高产田夏玉米较高产田增产15.6%,穗粒数多3.7%,百粒重增加8.9%,超高产主要依赖于百粒重的增加;吐丝后超高产田夏玉米叶面积指数、叶片SPAD值和总干物质积累量均高于高产夏玉米田,吐丝后10～40 d超高产夏玉米田子粒干物质阶段积累速率较高,吐丝50 d后,高产夏玉米田植株衰老,超高产夏玉米子粒仍维持一定的灌浆速率。超高产田夏玉米具有叶面积指数大、干物质积累多、叶绿素含量高和灌浆时期长等生长发育特性,有效增加穗粒数和粒重。     

施氮量对粮饲兼用玉米子粒产量和饲用品质的影响

2017~2018年以主推粮饲兼用玉米陕科9号品种为材料,设0、90、180、270和360 kg/hm² 5个氮肥水平进行大田试验,测定不同氮肥处理下叶面积指数、产量和饲用品质和氮肥利用率等性状指标,分析施氮量对玉米子粒产量、饲用品质和氮肥利用率的影响。结果表明,随施氮量的增加,叶面积指数、SPAD值和生物量增加;子粒产量随施氮量的增加先增加后稳定,此时最佳施氮量为268 kg/hm²,产量增加64.4%。随着氮肥增加,氮肥农学效率呈先增加后降低,氮肥偏生产力降低。饲用品质分析显示,子粒蛋白质、淀粉和脂肪含量随着施氮量增加而增加,在氮肥270 kg/hm²处理下分别较不施氮处理增加2.4%、13.7%和22.5%;秸秆中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量分别减少20.4%和18.1%,秸秆粗蛋白和体外干物质消化率分别增加22.5%和17.6%。适当增施氮肥改善玉米群体质量,增加产量和氮肥利用率,提高饲用价值。陕北灌区粮饲兼用玉米生产实践中,推荐适宜施氮量为268 kg/hm²。     

膜下滴灌春玉米氮素吸收规律与增产效应

研究春玉米膜下滴灌条件下氮肥对玉米氮素吸收、干物质积累以及氮肥的增产作用,提出试验条件下的最佳施氮量.结果表明,增加施氮量能够增加膜下滴灌春玉米地上部干物质积累及氮素吸收能力,过量施氮导致干物质及氮素累积降低;玉米产量随着施氮量增加而增加,300 kg/hm²时达到最高产量,此时氮肥农学效率、氮肥利用率以及生理利用率均达到最大.采用二次曲线拟合,计算最佳施氮量为291.80 kg/hm²,此时最高产量为14 964.54 kg/hm².     

不同土壤肥力麦田小麦干物质生产和产量的差异

为明确不同土壤肥力下小麦干物质生产和产量的差异,于2019-2020年小麦生长季,选择了产量潜力分别为10 500 kg·hm^-2和9 000 kg·hm^-2的超高产土壤肥力和高产土壤肥力两种麦田,以济麦22为材料,比较分析了不同土壤肥力麦田小麦的群体动态、干物质生产、籽粒灌浆特性、穗部特征和产量构成的差异。结果表明,与高产土壤肥力相比,超高产土壤肥力增加了小麦拔节至成熟期的干物质积累量及成熟期干物质在籽粒中的分配量,促进了小麦开花前营养器官储存同化物在开花后向籽粒的转运量和开花后的光合物质同化量,提高了收获指数;超高产土壤肥力使籽粒在灌浆中后期维持较高的灌浆速率,延长了活跃灌浆期,提高了粒重。超高产土壤肥力通过增加单位面积的穗数和千粒重,实现小麦高产。     

灌水与施氮对夏玉米冠层结构及产量的影响

以郑单958为材料,在大田条件下研究不同水、氮处理对夏玉米冠层结构及产量的影响。结果表明,试验条件下,灌水使植株叶绿素含量（SPAD）增加、透光率减小,对产量无显著影响。施氮对冠层结构和产量的影响因灌水处理而不同,在不灌水条件下,增施氮肥增加叶片SPAD,提高穗位层叶面积指数（LAI）和产量,以施氮量375 kg/hm²时产量最高,较不施氮处理提高39.5%;在灌水条件下,增施氮肥增加各层LAI和SPAD,而使透光率减小,产量以施氮量225 kg/hm²时最高。氮肥偏生产力随施氮量增加呈明显下降趋势。从产量及氮肥高效利用看,高产玉米适宜的施氮量在225～300 kg/hm²之间,灌水与否取决于不同降水年型。     

氮肥施用对稻茬小麦冠层结构及产量、品质的影响

为给安徽省沿淮稻茬小麦高产栽培的氮肥合理运筹提供理论依据,通过大田试验,选用当地小麦主栽品种济麦22（半冬性中筋品种）和烟农19（半冬性强筋品种）为材料,设置0、90、180、270和360 kg·hm^-2 5个施氮水平,分析施氮量对两种基因型小麦冠层结构、产量及品质的影响。结果表明,在0~180 kg·hm^-2 施氮范围内,随着施氮量的增加,小麦株高、叶面积指数和叶片SPAD值显著上升,群体截获更多光能,冠层截获光合有效辐射显著增加,群体透光率显著降低,冠层光谱反射率在400～725 nm波段逐渐下降,在725～1 000 nm逐渐上升;随着施氮量的进一步增加,360 kg·hm^-2 施氮处理的各冠层指标与270 kg·hm^-2 施氮处理之间差异未达到0.05显著水平。籽粒产量随施氮量增加呈先升后降趋势,2个小麦品种产量均以270 kg·hm^-2 施氮处理最高。穗数、穗粒数均随施氮量增加而显著提高,都以360 kg·hm^-2 施氮处理最大,但180、270和360 kg·hm^-2 施氮处理间差异较小或不显著;千粒重则表现为先升后降的趋势,以90 kg·hm^-2 施氮处理最高。小麦籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、沉降值均随施氮量增加而逐渐提高,除2014-2015年270和360 kg·hm^-2 两个施氮处理间差异不显著外,两年不同施氮处理间均差异显著。综合高产、优质、低环境风险的选择条件,沿淮稻茬麦区小麦季氮素在180~270 kg·hm^-2 范围内偏下限施用较为适宜,强筋品种烟农19可适当提高施氮量。     

施氮量与密度对西南地区主栽青贮玉米品种产量和品质的影响

以试验前期筛选适合西南地区高产优质青贮玉米品种为研究对象,采用再裂区试验设计,分别在两年三地进行试验,探究氮肥、密度、环境及其互作对青贮干物质产量、品质的影响。2018年结果表明,减氮施肥能替代传统施肥,干物质产量随施氮量的减少先增加后降低,随密度的增加逐渐升高。2019年在雅安和合川试点,减氮10%和 30%与常规施氮(纯氮 300 kg/hm²)相比,各品种干物质产量随密度增加先升高后降低,在密度 82 500株/hm²时产量最高;在怀化试点,减氮 10%处理下的干物质产量显著高于常规施氮和减氮 30%处理,干物质产量随密度增加而增加。氮密互作对青贮玉米品质影响不明显。综合分析两年干物质产量及品质,在种植密度 71 250～82500株/hm²搭配减氮 10%～30%时,青贮玉米产量达到最高且品质没有降低或降低不显著。     

氮肥运筹对稻茬小麦氮素转运、干物质积累、产量及品质的影响

为明确氮肥运筹对江淮地区稻茬小麦氮素转运、干物质积累、产量及品质的影响,选用当地主栽小麦品种扬麦20,在3种施氮量（180、225、270 kg·hm^-2 ）和3个氮素基追比例（6∶4、5∶5、4∶6）组合的氮肥运筹模式下,分析了施氮量和基追比例对氮素转运、干物质积累及其贡献率、产量和品质的影响。结果表明,施氮量和基追比例显著影响了小麦氮素在不同器官的分配比率、氮素利用率、氮收获指数、氮素转运效率、转运氮素对籽粒氮素的贡献率、干物质分配量和产量。在相同基追比例下,在施氮量180~270 kg·hm^-2范围内增施氮肥,成熟期籽粒干物质分配量、花后干物质积累量及其对籽粒产量的贡献率、产量呈现先升高后下降趋势,以施氮量225 kg·hm^-2处理最高,270 kg·hm^-2处理次之,180 kg·hm^-2处理最低;小麦蛋白质和湿面筋含量呈上升趋势。在相同施氮量下,小麦氮素利用率、成熟期籽粒干物质分配量、花后干物质积累量及产量以基追比例6∶4处理最高。在施氮量225 kg·hm^-2、基追比例6∶4时,氮素在成熟期籽粒中的分配比率、氮素利用率和氮收获指数高于其他组合,氮素转运效率、籽粒干物质分配量、花后干物质积累及其对籽粒产量贡献率和产量显著高于其他组合,且籽粒蛋白质含量、湿面筋含量和沉降值符合弱筋小麦标准。从提高产量和氮素利用效率两方面综合考虑,施氮量225 kg·hm^-2、基追比例6∶4可作为江淮稻麦轮作区域实现小麦高产优质的最佳氮肥运筹模式。     

小麦株型性状与产量性状及生物学产量关系的初步研究

【目的】研究小麦株型性状与产量性状及生物学产量的关系,探讨淮北地区高产小麦品种适宜的株型结构。【方法】以10个小麦品种（系）为试验材料,研究不同品种（系）的株型性状（株高、穗长、穗颈长、例二节长、倒三节长、倒四节长、基部节间长与冠层上三叶长、宽、面积、单茎上三叶面积、高效LAI）与产量相关性状（产量、有效穗数、穗粒数、千粒重、经济系数）及生物学产量之间的相关性。【结果】产量与旗叶宽、旗叶面积、倒二叶宽、穗长呈显著或极显著正相关;而株型性状中仅有高效LAI与生物学产量相关达到极显著水平。【结论】安徽淮北地区高产小麦适宜的株型及群体：在较高经济系数的前提下,穗数675万/hm2以上,株高80cm左右,穗长10cm以上,穗颈长30cm左右,基部节间长不超过50cm;叶片短、宽、挺,旗叶长17～21cm,旗叶宽1．4～1．6cm;倒二叶长19～25cm,倒二叶宽1.3～1．5cm;倒三叶长19—26cm,倒三叶宽1．3～1．6cm,高效LAI4．5～5．0;“控株-增穗-增叶”可能是安徽淮北地区小麦实现超高产的有效途径。     

氮素供应对春玉米产量及冠层部分指标的影响与相关分析

采用辽宁地区5个地方品种进行低、中、高3个氮素水平的比较试验(N0:不施氮、N1:112 kg/hm~2、N2:225 kg/hm~2),探究氮素对玉米冠层指标的影响及与产量因素的相关性。相关、逐步回归分析表明,随着施氮量升高,品种产量和穗粒数显著提高。不同氮素水平下,冠层指标与产量因素相关性有差异。穗粒数在N0处理下,与吐丝期叶氮比(SLN)和叶片氮浓度呈负相关,相关强度排序为吐丝期SLN吐丝期叶片氮浓度;N1处理下,与乳熟期LAI呈正相关,与吐丝期叶片氮浓度和吐丝期绿叶数呈负相关,相关强度排序为吐丝期叶片氮浓度乳熟期LAI吐丝期绿叶数;N2处理下,穗粒数与冠层指标相关性不显著。百粒重在N0处理下,与吐丝期穗位叶SPAD值呈正相关,与吐丝期LAI和乳熟期穗位叶SPAD值呈负相关,相关强度排序为吐丝期LAI吐丝期SPAD乳熟期SPAD;N1处理下,与乳熟期穗位叶SPAD值呈正相关,与乳熟期LAI呈负相关,相关强度排序为乳熟期LAI乳熟期SPAD值;在N2处理下,与吐丝期比叶面积(SLA)、SLN、乳熟期绿叶数呈负相关,相关强度排序为吐丝期SLN、SLA乳熟期绿叶数。     

氮肥管理对夏玉米冠层结构和氮肥吸收利用的影响

通过大田试验研究不同氮肥管理模式下夏玉米群体结构和氮肥利用情况,探索节肥、高产、高效的夏玉米氮肥管理模式。结果表明,施氮显著改善夏玉米产量因子、提高产量。氮肥适量后移显著改善穗部性状,等氮量下大喇叭口期和吐丝期均追施氮肥处理与大喇叭口期追施氮肥处理相比穗粒数提高28.5粒,收获指数提高11.3%,增产101 kg/hm2。吐丝期施氮显著增加灌浆期LAI,使LAI峰值从吐丝期后移至灌浆期。施氮肥可增加夏玉米SPAD值,大喇叭口期追施氮肥可提高各生育时期玉米SPAD值;吐丝期追施氮肥可提高株高、茎粗、穗位高。适当降低氮肥投入,氮肥农学利用率和氮肥偏生产力分别提高232.3%、60.9%;氮肥用量相同时氮肥适当后移分别提高10.5%、1.3%。吐丝期施氮增加夏玉米成熟期营养器官的氮素积累,减少子粒的氮素积累,导致氮收获指数下降。     

玉米光合性能与产量关系的研究

为搞清玉米光合性能与产量的关系，大田条件下研究了叶面积、日照时数、叶片光合速率、光合量、呼吸量和收获指数与单株生物产量和籽粒产量的关系，结果表明：拔节期单株干重分别与当时的单株叶面积、累积日照时数、地上部呼吸量是显著或极显著的正相关，与叶片光合速率相关性最差；收获指数与单株籽粒产量相关性最好，吐丝期穗下叶光合量对单株籽粒产量的贡献最大。苗期的栽培措施应有利于扩大叶面积，育种实践中应注重收获指数的选择。     

播期、收获期对玉米生长发育及冠层性状的调控

采用均匀试验设计,研究6个播期配合6个收获期对郑单958和伟科702生长发育、株型结构和产量性状的影响,通过播期、收获期调控实现高产。结果表明,冀中地区6月12日前播种,玉米抽雄和吐丝持续时间更为集中,播期每推迟3 d,抽雄和吐丝日期后推1 d;继续推迟播期,抽雄和吐丝日期后推4~5 d。2014年6月12日播种处理吐丝期冠层温度最高,不利于玉米授粉;6月15日后播种穗位叶SPAD值降低,尤其是生育后期伟科702叶片SPAD值降低幅度较大。播期对株高、穗位高和基部茎粗影响较大,播期与收获期对产量及其构成影响均显著,穗粒数随播期推迟而降低,千粒重随生育期延长而提高。经回归分析得出,夏玉米每提早播种1 d,产量平均增加98.4 kg/hm2;每推迟收获1 d,平均增产103.3 kg/hm2。郑单958获得较高产量的播期、收获期最佳组合为6月6日至6月12日播种,10月4日至10日收获。     

西北灌区秸秆地膜带状覆盖对玉米产量性能的影响

长期地膜覆盖在西北绿洲地区造成残膜污染严重、土壤质量恶化以及玉米产量下降等问题。试验设置2个耕作措施(免耕和传统耕作)和5个覆盖方式,调查分析玉米产量及产量性能指标。结果表明,免耕70%地膜覆盖/30%捆状玉米秸秆覆盖(NTP7S3)较对照传统耕作全膜覆盖(CTP)提高平均叶面积指数(MLAI)与平均净同化率(MNAR)分别达到10.7%和14.3%。同时,NTP7S3处理具有调控玉米生长发育动态较强的优势,较CTP处理降低玉米大喇叭口期之前LAI与吐丝期之后NAR分别为27.7%和15.5%,提高玉米大喇叭口期之后LAI与吐丝期之前NAR分别为21.7%和23.0%。NTP7S3处理较CTP处理提高玉米子粒产量达4.6%。相关性分析可知,免耕秸秆地膜带状覆盖获得较高子粒产量源于MLAI、收获指数、穗数、穗粒重和千粒重协同提高。因此,NTP7S3处理能在保证玉米高产稳产的同时减少地膜与机械投入,是西北绿洲灌区玉米生产的可行覆盖措施。     

返青期断根对秸秆覆盖冬小麦产量及叶片光合特性的影响

为了解返青期断根对黄土高原旱地保护性耕作下小麦产量形成及水分利用的调控作用,在陕西长武县开展旱地秸秆覆盖条件下冬小麦返青期断根试验,分析了返青期断根对冬小麦籽粒产量、地上部生物量、收获指数、产量构成三要素、拔节期群体数量、生育期耗水量、水分利用效率、花后旗叶光合特性及衰老特性的影响。结果表明,返青期断根对冬小麦地上部生物量、穗数、粒重和生育期耗水量没有显著影响。与CK(不断根)相比,返青期断根后冬小麦拔节期总茎数减少了11.9%,开花期叶面积指数、花后旗叶叶绿素含量、光合速率和蒸腾速率提高,分蘖成穗率、穗粒数、籽粒产量、收获指数和水分利用效率分别增加了14.1%、10.5%、8.2%、10.4%、17.5%和20.4%。这说明返青期断根可促进秸秆覆盖条件下冬小麦分蘖成穗,增加花后旗叶光合作用,改善穗部结实特性,提高籽粒产量和水分高效利用。     

豫西地区夏玉米适时晚收产量效应研究

以郑单958、浚单20和洛玉4号为材料,对不同收获期夏玉米子粒长、乳线长、含水量、容重、千粒重及其产量效应进行研究。结果表明,玉米适时晚收具有明显的增产效果。在豫西生态条件下,与玉米吐丝后45 d比较,推迟15 d收获平均增产1 333.6 kg/hm²,千粒重平均提高42.55 g。对吐丝后天数与子粒产量及子粒特性的关系建立数学模型,表明该地区玉米粒重和产量最高值出现在吐丝后第62天,至完熟期3个品种子粒乳线均未完全消失,子粒含水量下降到27%以下可作为收获期的标准,容重最高值出现在吐丝后第49天,晚收影响子粒容重。     

Maintenance of Crop Growth through 30 Days after Silking Contributes to Achieving Super-High Yield of Spring Maize

Abstract

Jilin Province is a major spring maize area of China with the highest regional yield. Nevertheless, a large yield gap existed between actual and potential yield. A super-high yield (> 15 t ha^–1) is needed to fulfil the increasing demand. However, yield has been limited due to the lack of knowledge on crop performance in relation to super-high yielding managements. Ten field experiments in Jilin Province from 2008 to 2011 were summarized to understand the growing process of high-yielding spring maize. Plants were categorized into high yield (HY) plants which had a yield > 12 t ha^–1, medium yield (MY) plants which had a yield of 9 – 12 t ha^–1, and low yield (LY) plants which had a yield < 9 t ha^–1. Crop growth during vegetative stages showed no significant differences among yield categories. HY plants grew faster than LY and MY plants after the twelvecollar stage, and the difference became more and more pronounced during silking to 30 days after silking, and even afterwards. Moreover, HY plants had a shorter vegetative period than either LY or MY plants without impacts in vegetative growth, and longer reproductive period, which contributed to better kernel formation and filling. HY plants also had the capacity to maintain a high leaf area index (LAI) at 30 days after silking, which provided for a continuous dry matter accumulation during and after this period and thus resulted in a super-high yield. Hence, special attention should be paid during the 30 days after silking in order to maintain a high photosynthetic capacity and achieve a super-high yield.     

黑龙江省寒地不同种植密度下高产春玉米冠层结构及光辐射特征

研究不同种植密度下黑龙江省寒地春播郑单958和丰禾1的冠层结构及光辐射特征。结果表明,两个玉米品种在中密度下冠层结构及光分布均较优,产量最高。冠层内光合有效辐射、直射辐射透过系数随密度增加而减小。高密度下叶片分布的极差较大、平均叶倾角最大,其中,吐丝期郑单958叶片分布的极差及平均叶倾角分别达0.35和78.48;丰禾1分别达0.33和61.25。低密度下玉米生育后期叶面积指数最小、叶片分布的极差及光合有效辐射值最大。中密度下郑单958和丰禾1群体平均消光系数最高,吐丝期和灌浆中期分别为0.69～0.74、0.62～0.67;单株叶面积指数吐丝期至成熟期衰退最低,群体内光环境较优,利于玉米叶片的光合生产及最终产量的增加。