【目的】机械粒收背景下，明确不同种植区玉米生理成熟后田间站秆籽粒脱水至适宜收获期的积温需求，以期为各种植区选育适宜粒收品种，合理安排农事作业和提高机械利用效率提供理论指导。【方法】2014—2018年，在西北灌溉春玉米、北方春玉米和黄淮海夏玉米产区的典型试验点，选用141个不同熟期的主栽玉米品种，系统观测了籽粒含水率的动态变化，结合气象数据，分析不同产区玉米生理成熟后田间站秆籽粒脱水至含水率25%、20%的积温需求。【结果】不同产区玉米生理成熟期籽含水率不同，黄淮海夏玉米区参试品种的生理成熟期含水率均值为28.5%，西北灌溉春玉米区和北方春玉米区分别为29.9%、29.6%。相关分析表明，不同品种的生育期与生理成熟期籽粒含水率之间无显著相关性。以生理成熟至25%、20%含水率积温和生理成熟期含水率为指标，运用双向平均法将参试品种划分为积温需求少含水率高（I）、积温需求多含水率高（II）、积温需求少含水率低（III）、积温需求多含水率低（IV）4种类型。对于西北地区、华北地区和东北地区一年一熟的春播来说，可以选择III、IV类型品种，但是IV类型品种需要预留足够的积温来进行田间站秆脱水。对于黄淮海地区一年两熟的夏玉米，III类型品种能够较好协调小麦和玉米的生产调配，充分利用可供籽粒脱水的积温的余量。【结论】由于区域间玉米脱水期间热量条件的不同，玉米籽粒生理成熟至25%、20%含水率的天数均表现为西北灌溉春玉米区长于北方春玉米区、黄淮海夏玉米区。通过选择适合不同区域的积温类型品种、科学制定收获时间，可以有效降低收获时籽粒含水率和提高收获质量。

【目的】黄淮海夏播玉米区收获期偏早、籽粒含水率普遍偏高,制约了机械粒收的收获质量,延期收获能够降低收获期籽粒含水率,但是该过程是否因籽粒重量下降造成产量损失尚不明确。本文开展玉米生理成熟后田间站秆脱水期间籽粒含水率与粒重变化情况研究,为机械粒收技术的推广应用提供依据。【方法】本研究于2015年和2016年在河南新乡中国农业科学院综合试验站进行,选择22个当前主要种植品种为供试材料,采取统一授粉,连续测定籽粒重量与籽粒含水率变化。其中,2015年授粉后26 d开始测定,生理成熟后26—52 d结束;2016

以四川省大面积推广的春玉米品种(正红6号、仲玉3号、先玉1171、成单30)为材料,研究其生理成熟后穗下茎秆倒折率、含水率、干质量、机械强度的动态变化规律,以明确春玉米生理成熟后穗下茎秆倒折的主要影响因素。结果表明:四川春玉米生理成熟后穗下茎秆倒折率呈增加的趋势,在本试验条件下,正红6号、仲玉3号、先玉1171、成单30分别于生理成熟后2.6、17.9、14.6、19.3 d前收获能满足机收倒伏要求;玉米生理成熟后穗下茎秆含水率、干质量、机械强度呈降低趋势,且部分品种间差异显著;穗下茎秆倒折率与穗下茎秆含水率、干质量、机械强度均呈极显著负相关,而穗下茎秆含水率、干质量、机械强度两两间呈极显著正相关;穗下茎秆含水率、干质量、第3节压折强度、第3节穿刺强度与穗下茎秆倒折率均符合指数函数关系,拟合的方程F检验均达到极显著水平。

为探究充分利用河套灌区水资源和提高玉米产值的有效途径，在河套灌区以‘陕单609’玉米为试验材料，以当地常规种植密度6.0×10~4株/hm~2为对照(CK),监测种植密度提高至7.5×10~4(D_1)、9.0×10~4(D_2)和10.5×10~4(D_3)株/hm~2对土壤水分、灌水量、田间耗水量、玉米产量及产值等的影响。结果表明：玉米生长期的土壤水分随种植密度的提高而降低，D_1、D_2和D_3的灌水量较常规种植密度分别增加3.81%、9.72%和13.90%,田间耗水量分别增加5.23%、10.71%和15.42%;秸秆生物量分别增加21.97%、41.34%和39.40%,籽粒产量分别增加12.54%、18.47%和-0.86%;水分生产率分别提高6.93%、7.01%和-14.11%,水分利用效率分别提高11.00%、16.39%和1.74%;生产成本分别增加2.17%、4.35%和6.52%,总产值分别提高13.27%、20.47%和2.67%,净产值分别提高21.46%、32.12%和-0.12%。综上，河套灌区‘陕单609’种植密度提高至9.0×10~4株/hm~2时，可充分利用水资源，提高玉米产量，获取较大的经济效益。

【目的】针对我国高纬度寒冷地区玉米收获期籽粒含水率普遍偏高，制约机械粒收技术高效推广应用的关键问题，本研究在大田条件下，将不同熟期玉米品种按一定比例间作，以期明确不同熟期品种间作对春玉米籽粒灌浆、脱水特性及产量的调控效应。【方法】以生育期长短不同的品种郑单 958(ZD958）、先玉 335(XY335）和益农玉 10(YNY10）为试验材料，采用两因素随机区组设计，设置生育期长的品种与生育期短的品种间作，即 ZD958 与 YNY10 间作（Z‖Y）、XY335 与 YNY10 间作（X‖Y)2 个水平；设置 6 种间作幅宽（行数）比例，即 6:6、4:4、2:2、1:1、0:1、1:0，比较分析了不同处理组合条件下玉米籽粒灌浆、脱水特性及产量的变化规律。【结果】随间作比例的减小，生育期长的品种生理成熟和收获期的籽粒含水率降低，生理成熟前、生理成熟后的籽粒平均脱水速率及总脱水速率呈加快趋势，平均灌浆速率（G_(mean)）、籽粒最大灌浆速率（G_(max)）、灌浆速率达到最大值的粒重（W_(max)）逐渐增加，灌浆速率达到最大时需要的天数（T_(max)）、籽粒活跃灌浆期（D）逐渐缩短，产量和百粒重增加明显（P

采取二因素随机区组试验。A因素为种植模式,内设玉米清种和玉米与苜蓿间种,B因素为混群杂草密度。根据上一年的玉米田杂草群落组成,按杂草混合种群比例,内设6个不同杂草密度处理,即每平方米有杂草0、25、50、100、200、400株。结果表明:玉米叶绿素a和叶绿素总含量在杂草密度为25株/m2时两种种植方式间有显著性差异,叶绿素b含量在杂草密度为100株/m2时两种种植方式间差异性显著,并且均是清种玉米处理比间种苜蓿处理要高;清种玉米处理的MDA含量要高于间种苜蓿的MDA含量;在可溶性蛋白含量最高的灌浆期,当杂草密度为100和200株/m2时,两种种植方式间存在着显著性差异,间种苜蓿比清种玉米含量...

为探讨苜蓿轮作玉米后不同种植年限玉米生育后期叶片衰老特性,以金山27为试材,紫花苜蓿地为前茬,连续4年采用同一高产栽培方案种植玉米,吐丝期开始,每10 d 1次,测定不同层位叶片叶绿素、丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性。结果表明:苜蓿轮作玉米后,玉米产量随玉米种植年限的增加而降低,与种植玉米第一年相比,第二、三、四年产量分别下降了9.7%,13.6%和19.1%。苜蓿轮作玉米后,不同种植年限玉米吐丝后叶片衰老速率随玉米种植年限的增加而增加,且随生育进程差异增加。不同生育时期和层位春玉米叶片叶绿素含量随玉米种植年限增加而下降,吐丝后20 d到叶丝后40 d...

【目的】明确黄淮海北部地区不同熟期夏玉米品种灌浆和脱水特性的差异,为该地区筛选适宜熟期机收玉米品种提供理论依据。【方法】选用黄淮海北部地区3个不同熟期的夏玉米品种,在同一密度水平下,研究不同品种灌浆过程中百粒干重、百粒鲜重、灌浆速率以及脱水速率的差异,运用Logistics方程对灌浆前、中、后期进行了解析,并对各参数和产量之间的关系进行了相关分析。【结果】3个品种产量差异显著,中早熟品种衡玉1587产量显著高于其他2个品种,早熟品种华美1号和晚熟品种蠡玉16产量差异不显著。3个品种籽粒鲜重在整个灌浆期表现

为探索晋南地区玉米适宜的栽培品种和种植密度,以‘先玉335’、‘郑单958’和‘浚单20’3个玉米品种为试验材料,设置7个密度处理,4.50、5.25、6.00、6.75、7.50、8.25和9.00万株/hm~2,分析小麦-玉米一年两熟制条件下,不同种植密度对晋南夏玉米茎秆及产量等性状。结果表明:随着玉米种植密度的增加,株高和穗位高均增加,茎粗减小,倒伏率呈现增加趋势。同密度条件下,‘郑单958’的倒伏率低于‘先玉335’和‘浚单20’。‘先玉335’、‘郑单958’和‘浚单20’在种植密度为7.50、8.25和9.00万株/hm~2获得最大产量分别为1 1034、8 668和8 456 kg/hm~2。随着种植密度增加,玉米单位面积穗数增加,而穗长、穗粗、行粒数和百粒重均降低,但对穗行数的影响不显著。综合茎秆性状和产量结果看,‘先玉335’种植密度为6.75～8.25万株/hm~2时,可取得较好生产效益。

良玉99目前是我国种植面积较为广泛的紧凑性高产玉米品种。为了充分发挥该品种在吉林种植区域的高产潜力,开展了行向和种植方式两者相配置的田间试验,在南北行向、东西行向和南偏西20°3种行向下,采取3种不同种植方式,研究不同行距行向组合对成熟期玉米不同叶位叶片的光合速率、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量等生理指标的影响。结果表明,160 cm+40 cm行距种植下的玉米不同部位叶片光合速率明显高于其他2种模式;南偏西20°行向玉米不同部位可溶性糖含量低于东西行向;南偏西20°行向种植的玉米不同部位叶片可溶性蛋白含量均比其他2种行向高;南偏西20°行向玉米穗位叶游离氨基酸总量显著高于南北行向,但上部叶片和下部叶片低于南北行向;南偏西20°行向玉米下部叶片脱落酸含量均显著低于其他2种行向。说明玉米叶片在生育后期受到行向的影响要大于行距,高光效种植方式更有利于延缓玉米叶片衰老。

通过不同种植密度对"紧凑型"品种超试1号的群体光合生理性能及产量性状进行研究。结果表明,在6.75～9.75万株/hm2密度范围内,随着种植密度的增加,群体叶面积指数(LAI)显著增大,光合势(LAD)增加,冠层的光合有效辐射(PAR)的截获率增大,但叶片叶绿素相对含量(SPAD)降低和比叶重(SLW)下降;在灌浆期穗位叶PSⅡ反应中心光化学淬灭系数(qP)和非光化学淬灭系数(qN)随密度的增加而提高,但在高密度(D3)条件下PSⅡ光合量子产量(EQY)降低和电子传递速率(ETR)较低,表明其光能转化效率降低,而单株干物质积累速率随密度的增加则呈现降低趋势;但在群体干物质积累量(QDMC)表现...

【目的】探求不同颜色地膜和种植密度对东北雨养区春玉米田间地温、耗水量、产量和降水利用效率的影响,进一步挖掘旱作雨养玉米水分生产潜力。【方法】2016—2018年开展了3种覆盖处理(裸地、透明地膜覆盖和黑色地膜覆盖)和3种种植密度(60 000、75 000和90 000株/hm~2)的栽培试验,定位监测0—25 cm土壤耕层温度和0—120 cm土壤水分动态变化,结合作物产量分析农田水分利用效率。【结果】在生育前期,透明地膜覆盖处理土壤耕层积温显著高于黑色地膜覆盖处理,黑色地膜覆盖处理土壤耕层积温显著高于裸地处理;种植密度的增加使得玉米拔节期以后的土壤耕层积温下降;从全生育期耗水量看,黑色地膜和透明地膜覆盖处理间无显著差异,但均显著低于裸地处理;无论在平水年还是枯水年,玉米耗水量均随种植密度的增加而增加;黑色地膜覆盖玉米产量和水分利用效率显著提高,平均较透明地膜分别高4.3%和4.6%,较裸地分别高9.2%和13.3%;在相同覆盖处理下,产量和水分利用效率随着种植密度的增加而增加;在高密度处理下,地膜覆盖明显提高经济效益,黑色地膜覆盖平均比透明地膜覆盖获得的利润多807.82元/hm~2。【结论】黑色地膜覆盖结合高密度(90 000株/hm~2)栽培模式,在保证玉米高产的基础上,水分利用效率达到最高,本研究可为东北雨养旱作玉米进一步挖掘降水生产潜力及增产增效提供参考。

【目的】探究基于有效积温的不同氮磷钾处理夏玉米株高和叶面积指数(LAI)的生长动态预测模型及其特征参数,以期为利用有效积温定量模拟夏玉米生长发育动态提供理论依据。【方法】在河北廊坊两年大田试验(2019—2020年)基础上,以郑单958为试验材料,分为氮、磷、钾3个单因素肥效试验,每个因素设4个水平,分别为不施肥、低肥、适量肥和高肥处理。采用Logistic模型拟合不同氮磷钾营养水平下夏玉米株高和叶面积指数基于有效积温的动态方程,并利用增长速率曲线及其特征参数定量分析了夏玉米生长发育特征。【结果】(1)在本试验条件下,与其他处理相比,适量施肥处理(N2、P2和K2)夏玉米株高最大值均为最大。过量施用钾肥对夏玉米最大株高有显著的抑制作用。适量施肥处理夏玉米株高进入平台期所需积温为952.43—958.83℃·d。适量施肥能有效增加夏玉米叶面积指数,养分过量或过少均影响叶面积的形成。适量施肥处理夏玉米叶面积指数进入平台期所需积温为849.18—952.43℃·d。(2)各施肥处理条件下以有效积温为自变量建立的夏玉米株高和叶面积指数方程的拟合度R 2分别为0.9949—0.9970和0.9840—0.9939,方程均达到极显著水平,具有生物学意义。基于有效积温的株高拟合方程得出的模拟值和实测值的相关系数(r)在0.9961—0.9983;基于有效积温的叶面积指数拟合方程的模拟值和实测值的r在0.9815—0.9981。(3)各施肥条件下,夏玉米株高和叶面积指数增长速率均表现为"单峰曲线",适量施肥处理条件下,增长速率曲线呈现上升快下降也快的特点,不施氮肥、不施磷肥和不施钾肥处理增长速率曲线呈现上升慢下降也慢的特点。(4)适量施肥处理条件下夏玉米株高进入快增期积温、进入缓增期积温和达到最大增长速率积温分别为394.17、776.63和585.40℃·d,均与N0、P0和K0处理差异显著,株高最大增长速率和快增期平均增长速率分别为0.4907和0.4302 cm·(℃·d)-1,均与N0、P0和K0处理差异不显著。(5)适量施肥处理条件下夏玉米叶面积指数进入快增期积温、进入缓增期积温和达到最大增长速率积温分别为609.69、855.08和732.38℃·d,叶面积指数最大增长速率和快增期平均增长速率分别为0.0135和0.0118℃·d。【结论】养分供应不足能够增加夏玉米株高和叶面积指数进入平台期所需有效积温。基于有效积温的Logistic模型能够很好地模拟和预测不同氮磷钾处理下夏玉米株高和叶面积指数的动态变化。适量施肥条件下方程的拟合度和稳定性优于养分过量或过少的拟合方程。不施肥处理相比适量施肥处理,夏玉米株高和LAI达到关键期所需积温(进入快增期所需积温、进入缓增期所需积温、最大增长速率所需积温)明显增加,关键期增长速率(最大增长速率、快增期平均增长速率)明显减小。本研究为有效积温定量模拟夏玉米生长发育动态提供了理论依据。

【目的】探究基于有效积温的不同供氮水平夏玉米干物质和氮素积累动态预测模型及其特征参数，以期为利用有效积温预测夏玉米干物质和氮素积累提供理论依据。【方法】在河北廊坊进行两年大田试验（2019—2020年），以郑单958为试验材料，利用归一化法，通过模型筛选拟合不同供氮水平夏玉米干物质和氮素积累基于播种后有效积温的归一化Gompertz模型，并利用增长速率曲线及其特征参数定量分析夏玉米干物质和氮素积累特征。【结果】（1）在本试验条件下，当磷钾肥适量时，随施氮量的增加夏玉米最大干物质和氮素积累量持续增加。（2）以有效积温为自变量建立的夏玉米干物质和氮素积累量的归一化Gompertz模型具有较好的生物学意义，方程的决定系数分别为0.9962—0.9988和0.9887—0.9922。利用第2年数据进行模型验证，模拟值和实测值的相关系数分别0.9933—0.9959和0.9830—0.9923，标准化的均方根误差分别为6.64%—16.86%和7.31%—12.68%，预测效果达到良好水平。（3）不同供氮水平夏玉米干物质和氮素积累的增长速率均表现为“单峰曲线”，其变化与供氮水平关系密切，在处理间表现为：适量施肥条件下，增长速率曲线呈现上升快下降也快的特点，减肥处理增长速率曲线呈现上升慢下降也慢的特点。（4）夏玉米播种后干物质和氮素积累快增期有效积温范围分别为709.35—1 722.54℃·d和482.50—1 507.61℃·d，氮素积累达最大速率所需有效积温为995.05℃·d，小于干物质积累达最大速率对积温的需求（1 215.94℃·d）。供氮水平明显影响夏玉米干物质和氮素积累进入快增期、缓增期、达到最大增长速率所需积温，同时还影响最大增长速率和快增期平均增长速率；与不施氮肥处理相比，适量氮肥处理夏玉米进入各关键期所需有效积温明显减少，关键期增长速率明显增加。【结论】归一化Gompertz模型不仅能够很好地模拟和预测不同供氮水平夏玉米干物质和氮素积累随有效积温的动态变化，还明确了有效积温与干物质和氮素积累的定量化关系。基于有效积温的Gompertz模型可以用来预测作物长势和最佳施肥时期，具有较强的应用价值。

研究了种植密度对紧凑型玉米品种(郑单958和先玉335)和平展型玉米品种(丹玉39和沈单16)光合产物积累以及生理特性的影响。结果表明:4个品种随着密度的增加,叶向值、叶面积指数呈上升的趋势,而净光合速率、干物质积累及SPAD则呈下降的趋势,说明高密度群体造成光分布不合理,叶片衰老快。不同品种对密度的反应不同,紧凑型玉米品种在种植密度为67500株.hm-2下获得高产,其郑单958和先玉335的产量分别为12159.85 kg.hm-2、11134.734 kg.hm-2;平展型玉米品种在种植密度为45000株hm-2下获得高产,其丹玉39和沈单16的产量分别为8514.483 kg.hm-2...