集雨节灌种植技术对春玉米光合特性及产量的影响

以春玉米为供试材料,以传统灌溉方式沟灌、水平畦灌为对照,研究了集雨节灌种植技术对春玉米功能叶片的相对叶绿素含量（SPAD值）、光合参数以及籽粒产量的影响。结果表明,在同期灌溉处理中,集雨节灌处理各测定时期的净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）以及气孔导度（Gs）较沟灌处理分别提高10.57%～16.15%、4.10%～9.24%、15.38%～33.33%;较水平畦灌分别提高11.31%～26.19%、5.73%～13.56%、22.73%～47.37%;较沟垄集雨种植分别提高-0.12%～26.19%、0.16%～9.95%、-4.35%～25%。集雨节灌处理的相对叶绿素含量（SPAD值）和瞬时水分利用效率（WUE）与沟灌、水平畦灌、沟垄集雨种植相比差异不明显。在播前灌1水条件下集雨节灌处理的产量和水分利用效率（WUE_Y）较沟灌、畦灌和沟垄集雨种植分别提高15.45%（P<0.05）、21.85%（P<0.05）、3.28%和39.82%（P<0.05）、53.13%（P<0.05）、4.44%,在开花期灌1水条件下分别提高7.06%、18.42%（P<0.05）、2.32%和28.41%（P<0.05）、39.58%（P<0.05）、5.09%,在播前和开花期均灌1水条件下分别提高5.03%、14.57%（P<0.05）、5.72%和40.23%（P<0.05）、54.70%（P<0.05）、2.99%。试验表明,集雨节灌 种植技术在大幅度降低灌水量的情况下可以提高叶片的光合性能,并显著提高玉米籽粒产量。     

半干旱区不同秋覆膜方式对土壤水分及春玉米光合特性的影响

为了提高旱作农区降雨利用效率,并解决春旱问题,在西北半干旱地区设置了秋季地膜全覆盖(PA)和秋季沟垄集雨半膜覆盖(RH)两种覆膜方式,以裸地不覆盖(CK)为对照,对土壤水分、春玉米功能叶片的光合参数、荧光参数和籽粒产量进行了研究。结果表明:与对照(CK)相比,不同秋覆膜方式显著增加了春玉米播前0~100 cm土壤储水量,2013年春旱严重,PA和RH处理分别提高了26.15%和13.40%;2014年春季有雨雪,两种覆膜方式分别提高了10.44%和11.20%。不同秋覆膜处理的春玉米净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、最大荧光(Fm)、最大光化学量子产量(Fv/Fm)、PSII的潜在活性(Fv/F_0)和光化学猝灭系数(q P)较对照有不同程度提高,且2014年增幅高于2013年。2013年PA和RH处理的籽粒产量较CK分别提高了40.98%和25.83%,水分利用效率增加了29.70%和22.87%;2014年两个处理春玉米籽粒产量分别提高了74.60%和48.64%,水分利用效率增加了64.87%和47.08%。试验表明,不同秋覆膜方式在西北半干旱地区均可提高春玉米叶片的光合性能,并显著提高春玉米籽粒产量及水分利用效率,在偏旱的年份效果尤为明显,且秋季地膜全覆盖优于秋季沟垄集雨半膜覆盖,是西北半干旱区春玉米一种高效的栽培模式。     

高产高效栽培下春玉米生育后期冠层结构及其光合特性的研究

以郑单958为供试品种,设高产高效栽培（GCGX ）和农户传统栽培（CK ）2个处理,于2012年和2013年连续2a进行田间试验,测定春玉米生育后期冠层结构及其光合特性的变化规律。结果表明：吐丝期和乳熟期株高、穗位高产高效栽培略高于农户传统栽培。与农户传统栽培相比,高产高效栽培春玉米叶面积指数较大,在生育期上表现为吐丝之后更为明显,在叶位上表现为棒三叶以下叶片最为突出;不同叶位的叶倾角高产高效栽培显著小于农户传统栽培,而叶向值均显著大于农户传统栽培,在棒三叶表现最为明显;高产高效栽培生育后期净光合速率显著高于农户传统栽培,冠层光合能力极显著高于农户传统栽培。高产高效栽培下春玉米产量为14．009 t· hm－2（2012）和13．255 t· hm－2（2013）,均极显著高于农户传统栽培。     

耐密性春大豆品种光合特性研究

选用耐密性不同的两个大豆品种,设置了22.5万株·hm^-2、30.0万株·hm^-2和37.5万株·hm^-2等3个密度,研究耐密性大豆的光合特性。试验结果表明,耐密品种垦丰16号,叶形指数高,上部冠层叶柄短,随着密度增加,耐密植品种垦丰16冠层上部叶柄长度显著低于普通品种,叶形指数高于普通品种,尤其是高密度条件下从第9节位开始垦丰16的叶形指数显著或极显著高于普通品种合丰39,从第11节开始叶柄长度短于合丰39,有利于通风透光;随着密度增大,耐密植品种垦丰16的叶色值峰值出现时期没有明显变化,密植条件下生育后期叶片持绿性更强;随着密度增加耐密植品种垦丰16净光合速率和水分利用率下降速度慢,当密度为30.0万株·hm^-2时垦丰16与合丰39的净光合速率和水分利用率差异达到显著水平（分别为P=0.0423,P=0.0384）,密度为37.5万株·hm^-2时差异达到极显著水平（分别为P=0.0026,P=0.0042）;随着密度增加耐密品种垦丰16产量逐渐增加,不耐密品种合丰39产量呈现先上升后降低的趋势,密度为37.5万株·hm^-2时,两个品种间差异达到极显著水平（P=0.0024）。不同密度条件下垦丰16与合丰39在形态和光合生理指标的变化可以看出,耐密性春大豆品种冠层结构更有利于在高密度条件下通风透光,密植条件下后期持绿性强,光合速率和水分利用率受密度影响小,因此在高密度条件下能够获得较高的产量。     

不同栽培模式下春玉米籽粒灌浆特性的研究

以金山27和先玉335为供试品种,在西辽河平原研究了农户模式(目标产量11.25 t.hm-2,以NH表示)、高产模式(目标产量12.75.thm-2,以GC表示)和再高产模式(目标产量14.25 t.hm-2,以ZGC1、ZGC2表示,ZGC1和ZGC2密度相同,施肥时期不同)下春玉米籽粒灌浆特性。结果表明,不同栽培模式下玉米籽粒灌浆过程均可用Logistic方程进行描述,2个品种籽粒的终级生长量,除先玉335中下部籽粒外均表现为NH>GC>ZGC1>ZGC2。2个品种起始生长势均表现为NH>GC>ZGC,其中,金山27表现为ZGC1>ZGC2,先玉335则为ZGC2>ZGC1。4种栽培模式下最大灌浆速率和平均灌浆速率均表现为NH>GC>ZGC2>ZGC1,达到最大灌浆速率的时间均以NH最快,ZGC2最慢;有效灌浆期总体上表现为ZGC1>ZGC2>NH>GC。籽粒平均灌浆速率的大小,在灌浆不同阶段存在一定的差异,灌浆渐增期和快增期均表现为NH>GC>ZGC,而灌浆缓增期则表现为ZGC>NH>GC。灌浆快增期积累的干物质量对产量的贡献率为ZGC2>ZGC1>GC>NH。脱水速率前期表现为NH>GC>ZGC1>ZGC2,授粉后32~60 d的脱水速率为ZGC2>ZGC1>GC>NH,且模式间差异较大。     

种植模式对旱地玉米光合特性和产量的影响

为进一步优化陇中半干旱区玉米高产栽培技术,提高有限水土资源利用效率,2014—2015年采用田间试验,研究了玉米马铃薯间作和单作下全膜沟垄作、全膜平作和露地平作对玉米抽雄期光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO_2浓度(Ci)及子粒产量的影响。结果表明:(1)不同种植模式下玉米抽雄期叶片Pn和Tr的日变化均呈先升后降的单峰曲线,峰值出现在中午12∶00左右,全膜沟垄作高于平作和露地,间作高于单作;全膜沟垄作玉米间作马铃薯下的玉米Pn、Tr和Gs均最高。(2)全膜沟垄作、全膜平作和露地平作的玉米间作马铃薯,土地当量比(LER)均大于1,以全膜沟垄作玉米间作马铃薯优势最为突出,其间作下玉米子粒产量为5 451.35kg·hm~(-2),较露地间作提高了66.00%,特别是在降水量偏少的年份,增产效果更明显。因此,在陇中雨养农业区进一步提高玉米产量和水土资源利用效率,引入间作是可行的,全膜沟垄作玉米间作马铃薯是较佳的种植模式。     

干旱胁迫对不同株型玉米光合特性及产量性状的影响

在大田干旱胁迫条件下,对3种株型玉米品种即平展型豫玉22号、中间型沈单16号和紧凑型先玉335的形态、光合特性和产量要素进行了分析研究.研究结果表明:(1)干旱胁迫导致3个不同株型玉米叶片叶绿素含量显著降低,先玉335的叶绿素含量受干旱胁迫的影响最小,豫玉22号影响最大.(2)3个品种的Pn、Tr、Gs、Ci随干旱胁迫...     

控墒补灌下春玉米光合特性、叶片衰老研究及最适灌溉量估算

以玉米品种郑单958为材料,于2014—2015年在新疆石河子进行大田试验,设置5个控墒补灌栽培模式,研究了控墒下限对绿洲区滴灌春玉米光合特性、叶片衰老和水分利用效率的影响,并估算了本区玉米高产栽培的最佳灌溉量。试验结果表明,大喇叭口、抽雄及吐丝期土壤墒度过低或过高会显著(P0.05)降低玉米株高、叶面积指数(LAI)及干物质积累量。灌浆期土壤墒度保持在田间持水量85%的栽培模式,玉米穗位叶净光合速率(Pn)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)、光化学淬灭系数(q P)及光合电子传递速率(rETR)可分别较墒度70%栽培模式提高71.7%、81.8%、71.6%和54.9%,但却会降低单叶的水分利用效率(WUE_L)。同时,花后同化物输入量及其对子粒的贡献率分别提高105.2%、20.3%,叶片衰老持续期延缓了8.1 d。二次曲线拟合表明,最佳灌量为539.9 mm时能取得14.9×103kg·hm~(-2)的高产,可同时兼顾产量与灌溉效益的最大化。     

化学联合调控对玉米光合特性及产量的影响

在水分胁迫条件下,结合有机-无机复合型土壤保水剂(SAP)与膜反射型抗蒸腾剂黄腐酸(FA)两种化学制剂,探究联合调控与单一调控下春玉米光合作用的响应规律及其产量驱动机理。试验采用随机区组设计,设置了CK,SAP,SAP+FA,FA 4个处理。结果表明:SAP是调蓄土壤含水量的控制因素,较CK增加12%以上;化控制剂有其有效作用期,SAP作用于整个玉米生育期,而FA在拔节中后期对光合的促进最明显;SAP+FA处理比CK产量增加21.3%,比FA和SAP分别增加9.3%、11.7%,与光合强度呈现出一致性。     

集雨节灌种植技术对夏玉米光合特性及产量的影响

以沟灌、水平畦灌为对照,通过2年大田试验分析了在关中灌区集雨节灌种植技术对夏玉米功能叶片的光合参数、荧光参数、叶绿素含量及产量的影响。结果表明,在同期灌溉处理中,集雨节灌处理各测定时期的最大荧光（Fm）、可变荧光（Fv）、最大光能转换效率（Fv/Fm）、PSⅡ潜在活性（Fv/Fo）和叶绿素含量显著高于沟灌、畦灌。集雨节灌处理的籽粒产量在播前灌1水处理下较沟灌、畦灌和沟垄集雨种植分别提高4.9%（P<0.05）、8.5%（P<0.05）和2.2%,在开花期灌1水处理下提高6.0%（P<0.05）、8.3%（P<0.05）、1.3%;在播前和开花期均灌1水处理下提高7.0%（P<0.05）、11.2%（P<0.05）和7.2%（P<0.05）。不同灌溉时期集雨节灌处理的净光合速率（Pn）和叶片瞬时 水分利用效率（WUE）均在灌浆期显著高于畦灌,对基础荧光（Fo）和蒸腾速率（Tr）的影响不明显。除开花期灌1水处理外,其它灌水时期下的集雨节灌处理百粒重显著高于沟灌、畦灌处理。研究表明,集雨节灌可以显著提高叶片光合性能,增强PSⅡ反应中心的电子传递、光合化学效率和潜在活性,且产量显著高于传统沟灌、水平畦灌处理。     

不同种植密度和土壤水分条件下大田玉米冠层光结构分析

以石羊河流域普遍种植的玉米品种先玉335为供试材料,设置7万株·hm^-2和10万株·hm^-2两种种植密度,充分灌水(W1)、轻度亏缺(W2)、中度亏缺(W3)3种水分条件,测定不同层次冠层光合有效辐射的分布并分析冠层光结构指标在生育期的变化。结果表明:大田玉米下部冠层光分布较优,光结构指标数值约为上部冠层的1.1倍,整体而言,增大种植密度(10万株·hm^-2)增强了冠层光能截获能力,光合有效辐射截获量(IPAR)在34.02～39.38 MJ·m^-2·d^-1,光合有效辐射截获率抽穗期～灌浆期较低密度条件下升高0.40%～4.67%;种植密度增大(10万株·hm^-2)引起群体尺度上光结构的明显劣化,消光系数(K)约为低密度条件下的83%,光合有效辐射在冠层内的衰减不均衡;拔节期低密度种植(7万株·hm^-2)促进光结构指标的改善,随生育期推进,尤其在抽穗期密植(10万株·hm^-2)时下部冠层的光合辐射利用效率降低约5...     

密度和品种对夏玉米产量及水分利用效率的影响

本试验旨在研究品种和密度对夏玉米产量及水分利用效率的影响,通过品种选择和密度优化为玉米节水高产提供依据。试验材料选择郑单958、屯玉808、先玉335、先玉1266、浚单29、陕单226、陕单609、延科288、西农211和华农138共10个玉米品种,设置6.75×104、7.5×104、8.25×104株·hm-2共3个种植密度,采用裂区设计进行田间试验,研究夏玉米产量、生物量、耗水量及水分利用效率随密度和品种的变化规律。结果表明:种植密度的增加会影响夏玉米的产量及水分利用效率,不同密度下以8.25×104株·hm-2的产量和水分利用效率最高,平均产量为7 954 kg·hm-2,水分利用效率为22.1 kg·hm-2·mm-1;不同品种夏玉米产量和水分利用效率对密度的响应存在差异,屯玉808的耐密性最好,西农211耐密性最差;产量越高的品种水分利用效率越高。因此在关中平原,适当提高种植密度,并选用耐密型高产品种是实现玉米种植节水高产的有效途径。本试验条件下,以8.25×104株·hm-2密度水平种植屯玉808、华农138、先玉1266和陕单609,以7.5×104株·hm-2密度种植郑单958,可同时获得产量和水分利用效率最高。     

减源对密植夏玉米品种抗倒伏性能及产量的调控效应

于2019年和2020年采用二因素裂区试验设计,主区为不同耐密性高产品种：郑单958（紧凑型）和正大12（半紧凑型）;副区为减源强度：在花前一周从上至下分别移除植株1片叶（D1）、2片叶（D2）、3片叶（D3）和4片叶（D4）,以不做任何处理为对照（CK）。对乳熟期和蜡熟期的玉米植株形态、基部第3节间的穿刺强度、折断力及籽粒产量构成因素等指标进行分析,探究密植玉米植株抗倒伏性能及籽粒产量对叶源减少的响应。结果表明：乳熟期,D1、D2处理的株高、穗位高和穗位系数较CK分别显著降低1.03%、3.03%,2.29%、6.17%和1.32%、4.17%,茎粗和单位茎长干物质量较CK分别增加4.15%、33.94%和1.91%、5.72%。蜡熟期,D2处理时郑单958的穿刺强度和折断力较CK分别提高了26.51%和32.44%,正大12的穿刺强度和折断力较CK分别提高了55.28%和21.53%。灌浆期,郑单958和正大12的D2处理可溶性糖含量较CK分别增加2.91%和10.83%,木质素含量分别增加2.74%和6.90%,D3、D4处理的纤维素含量较CK分别降低1.17%和0.47%、11.57%和13.72%。D2处理的总倒伏率显著降低且产量最高,郑单958达11 203.90 kg·hm^-2,正大12达11 742.34 kg·hm^-2。可见,适度去除顶部1~2片叶可优化夏玉米株型,通过影响茎粗使节间、单位节间干物质量得到更好地分配,从而提升抗倒伏性能,改善干物质向籽粒的分配进程,最终实现产量提高。     

高密度种植下棉花群体质量主要指标研究

在塔里木盆地东北缘的尉犁县,在相同的气候、土壤质地、肥水条件下,对18×104株/hm2,22.5×104株/hm2,27×104株/hm2三种高种植密度下棉花群体质量进行研究。结果显示,在密度为18×104株/hm2的基础上继续扩大密度,单位面积皮棉产量下降,三种栽培密度下以18×104株/hm2的棉花群体质量主要指标单位面积总铃数、铃重、结铃率、干物质累积、叶面积系数最优。试验结果证明,现行常规管理模式下,塔里木盆地东北缘棉区,高肥力棉田棉花种植密度不应超过18×104株/hm2。     

低温胁迫下春玉米生长参数及产量影响分析

以先玉335为材料,对玉米拔节期和大喇叭口期分别进行了15℃低温胁迫及对照试验。结果表明:低温胁迫导致植株株高、生物量及叶面积明显下降,并且拔节期受低温的影响要大于大喇叭口期;低温导致玉米蒸腾速率的降低及光合速率下降,光合速率下降10%左右,蒸腾速率下降58%~64%;不同发育期玉米光谱反射率对低温胁迫的响应基本相同,可见光波段,受低温胁迫的玉米冠层光谱反射率均有所增加,近红外波段(780~1 350nm),受低温胁迫的玉米冠层反射率降低;低温导致产量明显下降,拔节期减产率为34%,大喇叭口期减产率达到38%,大喇叭口期低温对产量的影响更为显著。     

不同密度与施氮量对干旱区玉米产量及其构成因素的影响研究

为确定甘肃中部干旱区玉米种植的最佳密度和施氮量,采用田间试验方法,选用适宜性玉米新品种福地201和高玉811为试验材料,研究了不同密度与不同施氮量对其产量及产量构成性状的影响,分析其产量表现及综合性状以确定最佳增产配方,为提高甘肃中部旱作农业区全膜双垄沟播玉米增产潜力提供理论支持。结果表明:(1)在全膜双垄沟播栽培技术条件下,通过分析密度和施氮量对玉米产量相关因素关系的影响得出,高产稳产最佳种植密度为7.2万株·hm~(-2),施氮量675 kg·hm~(-2),果穗干物质产量达13 792.35 kg·hm~(-2);(2)产量随施氮量增加明显,茎粗则随追氮肥量增加先缓增后明显下降;(3)密度增加,产量下降不明显,但茎粗减小极显著,抗倒性降低,稳产性减弱,低密度增施氮肥,增产效果明显;(4)不同密度与施氮量处理下各性状与产量相关系数达到0.7977,通过0.001信度检验,达到极显著相关水平。     

不同栽培模式下旱作春玉米产量及土壤水氮动态变化

为探讨黄土塬区玉米高产高效栽培模式及其环境效应,通过为期2 a的田间定位实验,研究了黄土塬区旱作春玉米不同栽培模式土壤水分时空变化特征、产量与水分利用效率以及硝态氮、铵态氮累积及其剖面分布的变化。试验设传统栽培模式(T1)、化肥有机肥高密度超高产模式(T2)、化肥有机肥中密度高产高效模式(T3)共3个处理,以郑单958为供试品种,测定了春玉米关键生育期土壤含水量,并于收获后测定实际产量和0～100 cm土层硝态氮、铵态氮含量。结果表明:土壤含水量变化受降雨影响较大,2017年生育期降雨量为374.2 mm,是干旱年,玉米不仅能有效吸收中上层(0～120 cm)土壤水分,又不造成下层(120～200 cm)土壤水分的亏缺;2018年生育期降雨量为490.8 mm,是丰水年,各生育期0～60 cm土层土壤含水量变化大,60～200 cm土层土壤含水量基本维持稳定。T2模式在60～80、80～100 cm土层硝态氮积累量高,淋溶现象明显,铵态氮含量无明显变化;2017年在60～80、80～100 cm土层T2模式硝态氮累积量分别比T3高8.2%、76.4%,2018年在60～80、80～100 cm土层T2模式硝态氮累积量分别比T3高50.3%、129.3%,施肥过多,随降雨入渗硝态氮淋溶到土壤深层。硝态氮积累量与春玉米产量显著相关,硝态氮是决定玉米产量的重要因素。2017年栽培模式T2和T3产量分别比T1高55.4%、64.4%,WUE分别高46.9%、55.9%,2018年栽培模式T2和T3产量分别比T1高49.7%、31.2%,WUE分别高58.9%、40.4%,均达到显著水平。化肥有机肥中密度高产高效模式(T3)既能保证高产、高WUE又能保证较少的硝态氮淋溶,减少环境污染,是该地区值得推广的旱作春玉米栽培模式。     

玉米蜂巢式高产栽培技术研究应用

条播玉米的群体产量取决于玉米单株营养状况,"玉米蜂巢式田间配置高产栽培技术"通过缩小行距增大密度,既能"足群体",又能不缩小玉米单株内切圆营养面积,在"足群体"下"壮个体",具有极显著增产作用.试验田产量测试鉴定及生产示范推广结果均表明:"玉米蜂巢式田间配置高产栽培技术"有助于玉米群体单株均匀受光,有助于田间种植密度提高,具有密植增产、增效等优点,显示出较好开发前景.     

种植密度与施氮量对旱地地膜玉米产量、水分利用效率和品质的影响

试验以旱地地膜玉米'先玉335'为材料,采用二因素随机区组设计,种植密度设3个水平,分别为:4.5×104株·hm-2(低密度:D4.5)、6.0×104株·hm-2(中密度:D6.0)和7.5×104株·hm-2(高密度:D7.5);施氮量(缓释氮肥)设4个水平:0 kg·hm-2(N0)、150 kg·hm-2(N...