种植密度对河北夏玉米生理成熟后茎秆抗倒能力及产量的影响

河北地区由于受光热资源限制,夏玉米收获时籽粒含水率普遍偏高,成为阻碍机械粒收技术推广应用的重要因素。虽然通过延迟收获可降低籽粒水分,但茎秆倒伏问题将进一步增加粒收难度。基于此,本试验于2019年选择迪卡517(DK517)、京农科728(JNK728)和豫单9953(YD9953)3个适宜机械粒收的品种为材料,以郑单958(ZD958)为对照,2020年新增张单258(ZD258)、张粒178(ZL178)和郑原玉432(ZYY432)3个品种,并设置3个种植密度,分别为6×10⁴(D1)、7.5×10⁴(D2)和9×10⁴株·hm^-2(D3),研究品种间及种植密度对生理成熟期倒伏率、茎秆形态特征、解剖特征、力学特征及产量的影响。结果表明,试验所选品种除了对照ZD958,其他品种均于吐丝后67 d籽粒含水率降至25%以下,达到了GB/T 21962-2008 标准中机械粒收对籽粒含水率的要求,其中YD9953和ZL178在吐丝后67 d的籽粒含水率比吐丝后25 d平均降低了35.1和42.0个百分点。在生理成熟期,相同密度下YD9953、ZL178、ZYY432的总倒伏率显著低于其他品种,其中在D1和D2密度下的总倒伏率均低于5%,符合机械粒收对倒伏率的要求。分析倒伏相关性状发现,株高和穗位高对密度的响应因品种而异;各品种茎秆基部第3节间单位体积干重和抗折力均随密度的增加而降低。D3密度下,ZL178的节间单位体积干重与D1相比,降幅最小(7.9%)。D2密度下,YD9953、ZL178和ZYY432的抗折力比均值分别提高28.7%、21.5%和28.4%;相同密度下ZL178、JNK728、YD9953的维管束数目和木质化程度高于其他品种。相关性分析发现,倒伏率和纤维素含量与抗折力呈显著正相关(R²=0.70、0.51),可作为评定玉米茎秆抗倒伏能力的关键指标。D2密度下ZL178和YD9953的产量与对照ZD958差异不显著但高于其他处理。综合考虑品种脱水特性、产量和站秆期间抗倒伏能力,ZL178和YD9953在密度7.5×10⁴株·hm^-2下能够兼顾高产和抗倒。本研究结果可为河北夏玉米光热资源限制区推广机械粒收提供理论参考。     

生物炭对玉米茎秆性状及产量的影响

通过田间试验研究了生物炭不同施用量(0、10、20、40、80 t/hm2)对玉米茎秆中的钾含量、茎秆形态特征、茎秆质量性状及产量的影响。结果表明：土壤中施加生物炭能够促进玉米茎秆各节的钾含量,并且生物炭的施入矮化了蜡熟期玉米茎基部3~5节的节间长,增大了玉米茎粗,增强了茎秆弹力和茎秆外皮穿刺力,增加了茎秆干物质积累,使茎秆粗壮、坚韧。随着生物炭施用量增加对玉米茎秆钾含量、茎秆性状及产量的影响均表现出先增大后降低的趋势。施炭量40 t/hm2为最优施用量,产量达13261 kg/hm2,较对照提高了25.99％。当施炭量为80 t/hm2时茎秆中的钾含量、茎秆形态特征、茎秆质量性状及产量的提高幅度略有下降。     

不同肥料配比对夏玉米生物性状及产量影响的定位研究

通过对北京褐潮土土壤肥料和肥料效益监测基地长期定位试验中夏玉米生长和产量性状5年调查分析表明，在土壤氮磷含量较低的情况下，含氮磷配合的施肥处理可明显增加夏玉米穗长和穗围，提高百粒重，从而提高生物产量和籽粒产量，并提高了经济系数，效果随营养元素的增加而更明显，单氮或氮钾或磷钾虽效果比不施肥略好，但作用不明显。     

川中丘陵坡薄玉米播斯研究初报

本文针对川中丘陵夏旱区坡薄地玉米产量低而不稳，研究基础薄弱等具体问题，进行玉米播期研究，初步得出在干旱不严重的条件下坡薄地玉米的适宜播期，并对不同玉米播期与红茹产量的关系，进行了探讨，为系统进行该项研究积累了资料。     

川中丘陵春玉米适宜钾肥用量研究

【目的】采用两年田间定位试验,探讨施钾量对川中丘陵春玉米产量、 钾素吸收和利用特性的影响规律,以期为川中丘陵高产春玉米的钾肥管理提供科学依据。【方法】以正红505为试验材料,在施N 225 kg/hm2、 P2O5 90 kg/hm2的基础上,设置5个施钾量(K2O)处理,分别为0、 45、 90、 135、 180 kg/hm2,每个处理3次重复,完全随机区组设计。在玉米大喇叭口期、 吐丝期、 灌浆期(吐丝后21天)和成熟期采集植株样品,测定干物质积累量和器官含钾量,并计算植株钾积累量、 钾素利用和转运,在玉米成熟期测定玉米产量。【结果】随施钾量的增加春玉米产量、 钾素农学利用率先升高后逐渐降低,钾生理效率、 钾素利用效率和钾素当季回收率随施钾量的增加呈降低趋势,钾素吸收效率、 钾肥偏生产力随施钾量的增加显著降低,增施钾肥对钾素收获指数影响不显著。通过二次曲线模拟,在施钾量为K2O 96.1 kg/hm2时玉米产量最高,达到最高产量时,每生产100 kg玉米籽粒需吸收K2O 1.55 kg。玉米植株对钾素的吸收主要在吐丝之前,其吸收量占全生育期总量的72.7%~88.9%,灌浆初期也仍有较大量的吸收积累; 籽粒中的钾素大部分来源于营养器官的转移,施用钾肥促进了钾素向籽粒的转运。【结论】本试验条件下,川中丘陵春玉米施K2O为90 kg/hm2左右时,可获得较高钾肥利用率,并获得高产。     

不同肥料配比对夏玉米生物性状及产量影响的定位研究

通过对北京褐潮土土壤肥力和肥料效益监测基地长期定位试验中夏玉米生长和产量性状 5年调查分析表明 ,在土壤氮磷含量较低的情况下 ,含氮磷配合的施肥处理可明显增加夏玉米穗长和穗围 ,提高百粒重 ,从而提高生物产量和籽粒产量 ,并提高了经济系数 ,效果随营养元素的增加而更明显 ,单氮或氮钾或磷钾虽效果比不施肥略好 ,但作用不明显     

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。     

施氮对不同种植密度下夏玉米产量及子粒灌浆的影响

以夏玉米杂交种郑单958为材料,在不同种植密度(52500、67500、82500株/hm2)及不同供氮水平(0、120、240、360kg/hm2)下对玉米子粒产量、产量构成、植株地上部干物质积累、子粒灌浆动态及灌浆过程中的物质代谢状况进行了研究。结果表明,不同施氮水平及种植密度下子粒产量的差异主要是由穗粒数所决定。产量及穗粒数的形成与植株地上部干物质积累密切相关,施氮可明显促进植株地上部干物质积累量的增加。穗顶部与中下部子粒的灌浆动态及物质代谢具有明显的不同,授粉后5～20d,顶部子粒灌浆体积、干重、灌浆速率、总可溶性糖、蔗糖、淀粉含量均明显低于中下部子粒;同化物供应的差异是导致顶部与中下部子粒发育差异的一个重要原因。顶部子粒灌浆体积、干重、总糖、淀粉含量施氮处理高于不施氮处理;施氮可明显促进同化物的积累及向顶部子粒的供应,促进顶部子粒灌浆,减少败育,增加有效粒数,提高产量。     

不同密度下增施有机肥对夏玉米物质生产及产量构成的影响

本研究在夏玉米季适当降低种植密度并连续两年施用有机肥,旨在了解黄淮海地区夏玉米群体物质累积和产量构成对有机肥施用量和种植密度的响应,从而降低倒伏风险,确保稳产、高产。试验采用随机区组设计,设高、中、低3个种植密度,分别为90 000株·hm-2、75 000株·hm-2和60 000株·hm-2,3个种植密度下设不同的有机肥施用量处理,其中高密度下设30 m3·hm-2一种施肥量,中密度下设30 m3·hm-2一种施肥量,低密度下设0 m3·hm-2、30 m3·hm-2和45 m3·hm-23种施肥量。研究结果表明:施用有机肥可以有效改善土壤肥力。施用有机肥第1年,在中、低密度下对玉米干物质生产、群体生长速率和产量构成均产生一定的促进作用,但效果不显著。施用有机肥第2年,低密度下玉米群体衰老速率减缓,叶面积指数和棒三叶叶绿素相对含量在生育后期均维持在较高水平,花后群体生长速率维持在较高水平,且与中高密度无显著差异,群体花后生物量增加幅度最大,成熟期地上部总生物量显著提高甚至接近中高密度。低密度下施用有机肥后穗粒数和千粒重均大幅度提高,从而有效补偿了低密度下穗数的不足,最终低密度下施用45 m3·hm-2有机肥处理产量达10 838 kg·hm-2,与中、高密度下施用30 m3·hm-2有机肥处理的产量11 080 kg·hm-2和11 202 kg·hm-2基本持平且差异不显著。由此可见,通过适度降低密度并增施有机肥能够有效合理地调控群体花前花后生长,避免前期旺长和后期早衰,实现保穗保花增重增产的目的。     

氮肥与种植密度对春玉米产量及抗倒伏性能的调控效应

【目的】适宜的密度与氮肥运筹是提高玉米抗倒伏能力、保证高产稳产和提高生产效益的重要措施。探讨不同施氮量与种植密度对春玉米产量及抗倒伏性能的影响,以期为山西春玉米的高产高效栽培及籽粒机收的发展提供理论支撑。【方法】于2018和2019年在山西晋中进行玉米田间试验,供试玉米品种为‘郑单958’。设置4个施氮水平：0、120、180、240 kg/hm² (N0、N1、N2、N3);3个种植密度：60000、75000、90000株/hm²(D1、D2、D3)。调查玉米吐丝期茎秆农艺性状,生理成熟期穗位以下茎秆生物学、力学性状及倒伏率,并测定产量。【结果】随着种植密度和施氮量的增加,玉米产量呈先增加后降低的趋势。在D2密度下达到最高值,两年平均产量为13792 kg/hm²,较D1和D3密度下分别增加了4.8%和8.3%。与N0相比,N1、N2和N3处理分别增产24.3%、26.7%和23.9%。N3处理对穗粒数与千粒重无显著影响,但产量低于N1和N2处理。增密导致玉米茎秆变细,株高、穗位上升,玉米第3～6节长粗比增加,穿刺强...     

种植密度和方式对夏玉米叶绿体D1蛋白和PSII功能的影响

在豫北高产灌溉区生产条件下,以"浚单20"、"郑单958"玉米为试验材料,研究不同种植密度和种植方式下两种夏玉米生理指标和产量的变化。结果表明:密度在6.75万~9.00万株·hm-2范围内,随着种植密度的增加,玉米穗位叶D1蛋白含量、可变荧光与最大荧光比(Fv/Fm)、光化学淬灭系数(qP)、光合速率(Pn)、SOD活性和单株产量降低,非光化学淬灭系数(NPQ)、POD活性、MDA含量、秃尖长增加,单位面积产量呈先增加后降低的趋势。密度≥8.25万株·hm-2时,Fv/Fm、qP、Pn、叶片SOD活性急剧降低,密度9.00万株·hm-2比8.25万株·hm-2降低1.2%~21.7%;NPQ、MDA含量、POD活性急剧升高,密度9.00万株·hm-2比8.25万株·hm-2升高3.2%~15.0%。Fv/Fm、qP、Pn、SOD活性宽窄行种植模式高于等行距模式,NPQ、MDA含量、POD活性宽窄行种植模式低于等行距模式。密度≥7.50万株·hm-2后,"郑单958"的Fv/Fm、qP、Pn、SOD活性高于"浚单20",NPQ、MDA含量、POD活性低于"浚单20"。品种、种植方式和密度三因素对D1蛋白含量,Fv/Fm、qP、Pn、NPQ,SOD、POD活性,MDA含量及产量影响差异显著,且三因素互作的影响也差异显著。两种玉米的最适种植方式为密度不高于8.25万株·hm-2且宽窄行种植。     

不同水分条件和覆盖处理对夏玉米籽粒灌浆特性和产量的影响

采用二因素完全随机试验设计,研究了3种水分条件(75%、65%、55%田间持水量)下无覆盖(CK)、地膜覆盖(PM)和秸秆覆盖(SM)处理对夏玉米籽粒灌浆特性、产量、耗水量及水分利用效率的影响。结果表明,不同水分条件下,各处理夏玉米籽粒增重进程符合Logistic生长曲线。相对于无覆盖处理,地膜和秸秆覆盖处理提高了夏玉米的灌浆速率、产量和水分利用效率。其中,中水分(65%田间持水量)条件下地膜和秸秆覆盖处理夏玉米产量及水分利用效率(WUE)增幅最大,增产率分别为21.99%和35.86%,水分利用效率增加幅度分别为16.41%和16.79%;其次为低水分(55%田间持水量)处理,高水分(75%田间持水量)处理增幅最小。     

施氮模式对夏玉米产量和籽粒灌浆的影响

为进一步明确夏玉米在基肥和拔节期施肥的基础上增施吐丝肥的增产机理,于2011年在中国农业大学吴桥试验站布置了田间试验。共设置4种施氮模式:即模式Ⅰ,施氮量90 kg·hm-2(播前90 kg·hm-2);模式Ⅱ,施氮量190 kg·hm-2(播前150 kg·hm-2+拔节40 kg·hm-2);模式Ⅲ,施氮量250 kg·hm-2(播前90 kg·hm-2+拔节160kg·hm-2);模式Ⅳ,施氮量300 kg·hm-2(播前50 kg·hm-2+拔节150 kg·hm-2+吐丝100 kg·hm-2)。本研究对比分析了不同施氮模式对夏玉米产量和籽粒灌浆的影响。结果表明,在施基肥和拔节肥的基础上,再追施吐丝肥,与不施吐丝肥的模式相比,其吐丝后11~20 d、21~30 d、31~40 d内,每天增加的枯叶数分别减少0.01~0.02片、0.01~0.05片、0.02~0.04片;吐丝后穗位叶SPAD值的峰值有所提高,灌浆中后期SPAD值下降延缓;模式Ⅳ与模式Ⅲ相比灌浆速率峰值提高8.5%,籽粒体积得到显著提高。夏玉米吐丝后籽粒的吸氮量显著提高(模式Ⅳ籽粒吸氮峰值分别是模式Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的1.65倍、1.45倍、1.31倍),氮收获指数增加2.5~13.3个百分点,穗粒数增加。与穗粒数相比,吐丝期增施氮肥(模式Ⅳ)对千粒重的促进更显著,可改善夏玉米产量因子和部分穗部性状,与模式Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ相比,分别增产200 kg·hm-2、300 kg·hm-2、400 kg·hm-2。夏玉米增施吐丝肥可以延缓吐丝后光合面积下降,从而为籽粒灌浆提供较多的源,最终提高粒重和产量。     

微咸水非充分灌溉对冬小麦生长发育及夏玉米产量的影响

为实现微咸水替代淡水, 缓解环渤海地区淡水资源紧缺的目的, 采用桶栽和大田试验相结合的方法,研究了不同矿化度咸水非充分灌溉对冬小麦产量、产量构成、生理指标及其后茬玉米产量的影响。桶栽试验表明, 小麦产量灌2 水>灌1 水>旱作, 产量差异主要由千粒重变化引起;两种灌水处理中灌水的矿化度对产量无明显影响。大田冬小麦试验设越冬后不灌水(A0), 越冬后拔节期灌淡水(A1)、2 g·L^-1 微咸水(A2)和4 g·L^-1 微咸水(A3)4 个处理。结果表明, 微咸水灌溉降低了小麦离体叶片的失水速率, 提高了小麦的比叶重;微咸水灌溉引起了小麦千粒重降低, 但对穗粒数和穗数无显著影响;不同处理小麦产量为A2>A3>A1>A0。微咸水灌溉增加了0~40 cm 土壤含盐量; 随着灌溉水矿化度的增加, 土壤含盐量呈增加趋势, 且主要增加了0~40 cm 土层的K⁺+Na⁺含量。虽然后茬玉米季未进行微咸水灌溉, 但土壤积累的盐分对玉米形成了减产效应, A2 和A3 处理的玉米产量比A1 分别降低11.8%和18.8%, A3 比A2 处理的玉米减产8.0%;全年产量为A2>A1>A3>A0。因此, 在冬小麦-夏玉米一年两熟种植区, 利用2 g·L^-1 及以下的微咸水灌溉小麦, 对全年产量无显著影响。     

行距配置方式对夏玉米氮素吸收利用及产量的影响

为确定黄淮南部夏玉米产区机械化生产适宜的行距配置方式,2012—2013年同时在河南省方城县和辉县两个试验点设置大田试验,以高、中、低3种株高类型的玉米杂交种‘先玉335’、‘郑单958’和‘512-4’为材料,设置2个种植密度(低:60 000株·hm~(-2);高:75 000株·hm~(-2))、5个行距配置方式(50 cm、60 cm、70 cm、80cm等行距和80 cm+40 cm宽窄行距),研究了不同株型玉米品种在不同密度和行距配置条件下对氮素吸收利用效率和产量的影响。结果显示,低密度种植条件下,高秆的‘XY335’和矮秆的‘512-4’均以60 cm等行距处理产量优势明显;中秆的‘ZD958’在辉县和方城分别以60 cm和70 cm等行距产量最高。在高密度种植条件下,高秆的‘XY335’和中秆的‘ZD958’均以60 cm等行距处理产量最高;而矮秆的‘512-4’则以50 cm等行距种植产量优势明显,但与60 cm等行距处理差异不显著。植株氮积累量随行距的扩大呈先升高后降低的趋势,以60 cm等行距的氮积累量较大,低密度时显著高于80 cm等行距和80 cm+40 cm宽窄行距处理,而高密度下与各行距处理差异不显著;不同品种植株氮积累量对行距反应不同,高秆品种在行距间差异不显著,中秆品种80 cm等行距最低且与其余行距处理差异显著,矮秆品种50 cm和60 cm等行距氮积累量最高且与其余行距差异显著。两个密度种植条件下,籽粒氮积累量和氮素收获指数均随行距的扩大先升高后降低,在60 cm等行距处理达到最大值,并且均显著高于其他行距处理;氮肥偏生产力随行距的扩大呈现先升高后降低的趋势,60 cm等行距处理较高,但在低密度下与其他行距处理差异不显著,高密度时与80 cm等行距处理差异显著。与其他行距处理相比,60 cm等行距处理具有相对较高的氮素吸收利用效率和产量,能够较好地协调玉米土壤与植株的氮素吸收利用关系,兼顾不同株高类型玉米品种在一定密度范围内获得高产,可作为目前黄淮南部地区夏玉米统一的行距配置方式进行推广。     

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。     

夏秋季节性干旱对南方春玉米主要农艺性状的影响研究

试验研究了我国南方地区夏、秋季节性干旱条件下春玉米主要农艺性状的变化,结果表明,夏、秋季节性干旱使玉米线性灌浆期、叶面积稳定期及生育期缩短,秃顶增加,穗粒数减少,千粒重降低,产量下降,其中对晚熟品种影响较大,中熟品种次之,早熟品种较小,且不同品种减产幅度不同。根据其影响的大小可选出抗旱能力较强的春玉米品种。