深松对不同耐密性春玉米增密增产调控机制

为了探明深松对玉米品种耐密性的影响机制,该研究在内蒙古三大平原灌区,以不同耐密性春玉米品种为试验材料,在深松和浅旋耕作条件下,设置4.5～10.5万株/hm~2范围5个种植密度梯度,对植株根系结构特征、冠层生理特性及产量变化进行对比分析。研究结果表明,深松后土壤环境得到明显改善,从而促进根系生长发育,有效地缓解植株后期的衰老,延长叶片的持绿期和光合生产时间,延缓单株干物质积累量随密度增加的下降速度,提高玉米的耐密性,最终达到增密增产效果。强耐密性品种通过深松调控能够增密0.79万株/hm~2,增产1.37 t/hm~2;弱耐密性品种通过深松调控能够增密0.60万株/hm~2,增产1.06 t/hm~2。花后日温差10℃天数、花后日照时数8 h天数、花后日均温度和土壤中速效磷含量是造成玉米品种对深松响应区域间差异的主要因素,强耐密性品种的深松调控效果在区域间更稳定,该研究可为内蒙古平原灌区采用深松措施实现再增密增产提供科学依据。     

玉米耐高密品种冠层光氮分布及匹配特征研究

在有限氮投入下通过增密种植实现玉米增产增效,需要进一步挖掘耐密品种的光氮匹配利用潜力。揭示不同耐密品种冠层光氮空间分布和匹配特征差异,及其与玉米产量形成及氮效率的关系,对探索玉米产量效率层次差异消减途径具有指导意义。本试验以常规品种KH8和耐高密品种MC670为试验材料,在减氮增密条件下,系统分析了常规和耐密型玉米品种冠层光氮分布及匹配特征的差异。结果表明,耐高密品种MC670穗位以上透光率较常规品种KH8高20.6%。两品种的比叶氮(specific leaf nitrogen, SLN)均表现为上层叶片、中层叶片显著高于下层叶片; MC670上层、中层叶片SLN显著高于KH8,但下层叶片差异不显著。KH8和MC670的光氮匹配系数分别为1.28和0.86,MC670的光氮匹配系数与理想值差异较小,说明MC670的光氮匹配程度优于KH8。综上所述,与常规品种KH8相比,耐高密品种MC670冠层具有较低的消光系数和较高的氮消减系数,使耐高密品种冠层具有较优的光氮匹配程度,同时使其中上部冠层具有更高的光合氮比例、光合氮效率和光合生产力,这是其实现较高的氮肥生理效率、氮肥利用效率及获得高产...     

深翻对耕层土壤物理特性及超高产春玉米根系垂直分布的影响

针对内蒙古自治区由于长期使用小动力农机整地,造成的耕层浅、犁底层坚硬,限制了根系下扎及其对土壤深层水分和养分吸收困难等问题,试验采取条浅旋和深翻打破底层,研究浅旋和深翻对耕层土壤物理特性及超高产春玉米根系垂直分布的影响,为自治区玉米生产实践中采取浅旋和深翻措施,提高土壤质量提供理论依据。试验结果表明:深翻措施能降低土壤容重和紧实度,增加气相和液相的比例,改善土壤物理性质,并能优化根系的垂直分布,使根系下扎,增加30~60cm土层根系的根干重、根长、根表面积和根体积。     

内蒙古农牧交错带生态系统中饲用作物的重要性

内蒙古农牧交错带在地区国民经济和生态系统中占有重要的地位。在农牧交错带发展饲用作物,能够建立以种植业为基础的生态系统,既能综合发展农业生产和拯救生态资源的恶化,又能通过养殖业加工增值,实现农牧结合良性循环,并提高农牧交错带人民生活水平,加快农村经济的发展。实现农牧交错带人与自然的协调发展、共存永昌。     

不同氮效率基因型高产春玉米花粒期干物质与氮素运移特性的研究

以先玉335（XY335）、 郑单958（ZD958）、 内单314（ND314）及四单19（SD19）4 个不同氮效率基因型高产春玉米品种为材料,研究了在当地农户常规施氮（FCN）和高产施氮（HYN）水平下其花粒期的干物质、 氮素转移及积累特性。结果表明,两个施氮水平下先玉335与郑单958均较内单314与四单19有显著的增产效果。农户常规施氮水平下,产量高低为郑单958、 先玉335内单314、 四单19,分别为13512、 13381、 12260和11932kg/hm2;高产施氮水平下,各品种产量表现为先玉335郑单958内单314四单19,分别为16364、 15895、 13916和12717 kg/hm2。农户常规施氮水平下,氮高效型品种与氮低效型品种间产量形成的差异主要来自于花前营养器官干物质转移量;而在子粒氮素积累上,氮高效型品种与氮低效型品种间的差异主要来自于吐丝期之后的氮素合成量。高产施氮水平下,氮高效型品种与氮低效型品种间产量形成的差异来自于花前营养器官干物质转移量与吐丝期之后干物质的合成,且在子粒氮素积累上,氮高效型品种与氮低效型品种间的差异来自于营养器官氮素转移量与吐丝期之后氮素合成量。氮高效型品种在农户常规施氮及高产施氮水平下均能有效提高子粒产量及氮素含量,且在高施氮量条件下更能有效利用氮素,增加花粒期干物质及氮素吸收转移量。     

基于密度联网试验和Hybrid-Maize模型的内蒙古 玉米产量差和生产潜力评估

采用科学方法对内蒙古玉米产量差与生产潜力进行定量化研究,对合理规划内蒙古玉米增产途径及产业发展具有重要意义。本研究采用品种×密度联网试验和Hybrid-Maize模型模拟相结合的方法,利用2006年以来内蒙古各生态区历年高产攻关田的最高实测产量和各区域农户平均产量,对内蒙古全区和6大生态类型区的玉米产量差和生产潜力进行了系统分析。结果表明,各生态区的模拟产量、高产纪录、试验产量、农户产量皆表现为从东到西逐步提高。内蒙古玉米模拟产量潜力为14.9 t×hm~(-2),高产纪录产量为14.4 t×hm~(-2),试验产量为11.1 t×hm~(-2),农户产量分别实现了模拟产量潜力的49%、高产纪录产量的51%和试验产量的66%。基于模型模拟的产量差(YGM)、基于高产纪录的产量差(YGR)和基于试验产量的产量差(YGE)分别为7.5 t×hm~(-2)、7.0 t×hm~(-2)和3.8 t×hm~(-2)。基于YGE的短期生产潜力达3 525.2万t,是当前总产水平的1.6倍,短期增产潜力为1 191.9万t。其中,内蒙古东部的呼伦贝尔、兴安盟、通辽、赤峰4盟市对全区的增产贡献率将达61%,西部的呼和浩特市、巴彦淖尔市为16%。造成较大YGE主要原因是栽培管理措施不当,缩小YGE需要针对限制各生态区玉米增产的实际问题,通过栽培技术综合改良、技术简化和技术入户来逐步实现。     

18个玉米自交系氮效率性状的配合力分析

以不同类群的18个玉米自交系为母本,6个标准测验种为父本,利用NC-II设计,组配108个杂交组合,对亲本自交系氮效率相关性状进行统计分析,并对杂交组合的产量及氮效率相关性状进行配合力分析。结果表明,吐丝期叶绿素相对含量在2个施氮处理下均与氮效率呈极显著正相关(r = 0.553, 0.639),可作为评价亲本自交系氮效率高低的指标;从氮效率2个构成方面来看,不施氮处理下氮利用效率起主要作用,而施氮处理下氮吸收效率起主要作用。亲本氮效率配合力分析表明,在氮高效品种选育中,应保证亲本至少有一个是氮效率一般配合力(GCA)较高的自交系,并选择由其组配的氮效率特殊配合力(SCA)高的组合;双亲的配合力氮效率总体效应(TCA)决定着组合F₁代的产量及氮效率,TCA可作为选育氮高效杂交组合的理论依据。母本自交系BL12、BL48分别在施纯氮225 kg hm^-2 (N225)和450 kg hm^-2 (N450)处理下,具有较高的GCA效应,是较好的氮高效育种材料,其杂交组合BL12×178、BL48×掖478分别在N225,N450处理下表现较优,是优良的氮高效杂交组合。     

玉米品种根系性状和产量不同年代的演替规律及其对深松响应研究

以1970～2010年10个玉米主栽品种为试材,在深松增密条件下,研究玉米品种演替过程中根系性状和产量的变化情况。结果表明,随着年代推进,玉米单株根系性状指标(根系干重、根长、根表面积以及根系平均直径)均呈先升后降的变化趋势,1980年各指标达到最大值。根系性状指标在20～50 cm土壤中根系所占比例随着品种更替而增加,根系不断向深层土壤延伸。深松增密措施更有利于玉米新品种形成横向紧缩、纵向延伸的根系构型,不仅通过改变根系空间分布实现结构性增产,而且通过改善耕层环境实现功能性增产。     

施氮量对超高产春玉米花粒期叶片光合特性及产量的影响

以内单314为材料,研究施氮量对超高产春玉米不同层位叶片花粒期光合特性及产量的影响。结果表明,施氮量低于439.8 kg/hm2时,同一层位叶片叶绿素相对含量(SPAD)、净光合速率(Pn)、光系统Ⅱ(PSⅡ)的最大光化学效率(Fv/Fm)均表现出随施氮量增加而增高的趋势;当施氮量超出439.8 kg/hm2时,各层位叶片的SPAD、Pn、Fv/Fm降低,且叶位越低降幅越大。同一施氮水平下,不同层位叶片SPAD、Pn、Fv/Fm花粒期变化不同,上位叶片自散粉后0～20 d相对稳定或略有上升,21～40 d迅速降低;中位叶片整个花粒期缓慢降低;下位叶片自散粉后0～20 d缓慢降低,21～40 d后迅速降低。当施氮量为439.8 kg/hm2时,超高产春玉米花粒期不同层位叶片衰老得到延缓,利于其花粒期干物质积累和产量形成,是实现超高产的重要基础。     

深松和灌水次数对春玉米根系构型的影响

为解决内蒙古平原灌区土壤结构差,犁底层厚及干旱缺水造成的玉米根系下扎困难,对深层土壤水分、养分吸收困难等问题,本试验对深松和灌水次数调控下玉米根系结构进行了研究,设置深松灌水1次(SI1)、深松灌水2次(SI2)、深松灌水3次(SI3)和深松灌水4次(SI4)四个处理,以常规浅旋耕灌水3次(RI3)和常规浅旋耕灌水4次(RI4)为对照处理,研究结果表明,深松和灌水次数可以提高根系长度,以灌3水时根系长度增加程度最大,增加了30.22%;深松和灌水次数可以增加深层土壤的根系干重和耕层土壤的根系表面积,根系干重和根系表面积分别在灌2次水和灌1次水达到增加量最大,分别为54.88%和25.97%。