【目的】在当前气候变化和夏玉米品种更替的背景下,如何调整品种和播种期以适应当地有效积温的变化对夏玉米的生产具有重要的意义。本研究通过分析不同熟期夏玉米品种产量形成对播期的响应,以期为当地适宜播期和品种的选择提供理论依据。【方法】2017—2019年,共选用3个中早熟夏玉米品种登海518(DH518)、京农科728(JNK728)、登海618(DH618),3个中晚熟品种郑单958(ZD958)、登海605(DH605)、先玉335(XY335)作为试验材料,并设置6月5日(E)、6月15日(N)、6月25日(L)3个播期,探讨播期对不同熟期夏玉米授粉结实和产量形成等的影响。【结果】播期推迟至6月25日,各品种千粒重增加,单位面积穗数、穗粒数显著降低,产量下降。与6月25日播种中晚熟品种相比,6月5日播种,产量和有效积温生产效率分别增加28.81%和16.24%;与6月25日播种中早熟品种相比,6月15日播种,产量和有效积温生产效率分别增加18.92%和14.66%。随播期推迟,不同品种全生育期有效积温降低1.21%—10.62%,中晚熟品种的降幅大于中早熟品种;中早熟品种总结实率降低6.25%—19.94%,中晚熟品种总结实率降低8.11%—27.32%,中晚熟品种的降幅大于中早熟品种;不同品种空秆率增高1.42%—14.72%,与品种熟期无关;中早熟品种收获指数先升高后降低,变幅在15.91%—20.23%,中晚熟品种收获指数降幅在2.36%—27.69%。不同品种产量与有效积温呈正相关,且吐丝期—成熟期有效积温与产量的关系更密切;有效积温、收获指数、总结实率、全生育期天数4个因素中,中早熟品种的产量与收获指数、总结实率的关系更密切,而中晚熟品种的产量与有效积温、收获指数的相关性更强;中早熟品种的有效积温与全生育期天数的相关性强于其与总结实率、收获指数和产量的相关性,而中晚熟品种的有效积温与产量的相关性强于其与收获指数、总结实率和全生育期天数的相关性。【结论】中早熟品种产量受有效积温限制较小,1 700℃·d左右的全生育期有效积温更有利于保证其较高的结实率和收获指数,进而获得高产;中晚熟品种产量受有效积温限制较大,1 800℃·d以上的有效积温更有利于其产量的增加。在当地气候条件下,6月5日左右播种中晚熟品种、6月15日左右播种中早熟品种,有利于获得较高产量且提高有效积温生产效率。

【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。

记载了亚洲玉米螟Ｏｓｔｒｉｎｉａｆｕｒｎａｃａｌｉｓ（Ｇｕｅｎｅｅ）在永德地区１９９５年的季节变化情况。利用黑光灯和性诱剂诱捕成虫，利用田间调查得到幼期数据。报道了亚洲玉米螟各虫态发生与有效积温的关系。测定单条正弦曲线下的面积获得田间有效积温，而正弦曲线在１０．３５℃和３２．０℃范围内拟合日最低温和日最高温而得。亚洲玉米螟各虫态的每周调查数据显示其发育进展符合在室内测定的各虫态对积温的要求。建立了成虫累积捕获量正规偏差值与有效积温对数值（ｌｏｇ（１０））的回归公式。

【目的】试图建立一种具有时空动态性的玉米适宜品种选择和播期确定知识模型。【方法】运用知识工程原理和数学建模技术,通过定量计算玉米品种特征值与生态环境因子和生产需求之间的符合度,建立了玉米适宜品种选择动态知识模型。依据玉米生长发育进程与最佳季节同步原理,建立了玉米适宜播期确定知识模型。【结果】模型验证利用北京、济南、沈阳等不同生态点常年气象资料以及8个不同品种数据资料,对所建品种选择知识模型进行了实例分析;利用河北滦平、山东济南、辽宁沈阳3个不同地区的气象资料和农大108品种资料对播期模型进行了实例验证。【结论】该系统具有较好的决策性和普适性。

旨为明确播期和接茬方式对夏玉米羧化酶活性及产量的影响,同时为确定夏玉米与小麦的适宜接茬方式和播种期提供研究依据。2008,2009年进行了4个播期的夏玉米田间试验,6月1,6,11日为"三密一稀"种植的麦田中套种,6月16日为15 cm等行距小麦收获后平播,分别用S06-01、S06-06、S06-11、S06-16表示。生育期间测定羧化酶活性。结果表明,随播期推迟,夏玉米基部第1~4叶的Ru BPCase和PEPCase活性增强,PEPC/Ru BPC比值减小。棒3叶PEPCase活性随生育进程呈单峰变化,播期早的叶片展开虽早,PEPCase活性高峰出现也早,但后期下降幅度也较大,以致不同处...

播期调整是直接有效减缓气候变化对农业负面影响的重要措施，为了揭示播期变化对作物产量形成的影响机制，在华北北部的河北固城农业气象国家野外科学观测研究站，于2019—2021年设置早播10 d、晚播10 d、晚播20 d和正常播期4个播期，进行了夏玉米同一品种播期调整的大田试验，监测其生育期变化、植株干物质累积、叶片光合特性和籽粒灌浆特征，以及成熟期取样测定产量构成等要素。结果表明：夏玉米播期提前，苗期、穗期及全生育期延长，尤其有效灌浆持续日数随播期提前而延长，播期每提前10 d有效灌浆持续日数延长4.7 d,播期提前10 d平均灌浆速率比对照和晚播10,20 d的平均偏高4.04%,籽粒灌浆、累积增加，百粒质量提高5.459 g。夏玉米穗粒数、穗粒质量、百粒质量等主要产量构成要素在不同播期间存在显著差异，且随播期提前而递增，在6月8日—7月8日试验期理论产量随播期每提前10 d增产速率为1 395.4 kg/hm~2。夏玉米关键生育期平均叶片净光合速率(Pn)随播期每提前10 d提高0.764μmol/(m~2·s),播期提前10 d比对照和晚播10,20 d的平均Pn提高7.31%。光合速率提高使得干物质生产、积累及向籽粒转运量增加，穗粒质量、百粒质量分别比对照和晚播10,20 d的平均偏高24.01%,18.00%。播期提前，株高低，茎秆粗壮，抗倒伏，个体绿叶面积大，群体叶面积指数(LAI)高，叶片光合作用能力高，播期每提前10 d成熟期地上干物质分配率：籽粒质量递增率2.26%,植株营养器官—果穗籽粒间干物质的源—库分配关系改变，穗粒质量、百粒质量提高和籽粒增产。研究认为：华北地区冬小麦—夏玉米一年两熟区充分利用气候变暖增加的热量资源，合理调配茬口，夏玉米适期早播，延长生育期和籽粒灌浆时间，可有效提高单产。

［目的］本文旨在研究播期对夏玉米产量与光合特性的影响。［方法］以‘苏玉３１’和‘苏玉３３’为材料，设置４个播期：６月１７日（Ａ１，ＣＫ）、６月２４日（Ａ２）、７月１日（Ａ３）和７月８日（Ａ４），测定玉米拔节期、大喇叭口期、吐丝期、乳熟期和成熟期叶面积指数、叶片光合特征值（净光合速率、气孔导度、胞间ＣＯ＿２浓度和蒸腾速率），成熟期测定产量及考察其构成因素。［结果］随着播期的推迟，各品种播种至吐丝的时间缩短，灌浆期日平均温度、有效积温呈下降趋势；产量显著受播期影响，２０１３年Ａ３处理的产量最高（‘苏玉３１’为１１ ４２０．４ Ｋｇ·ｈｍ～（－２）），２０１４年Ａ１处理的产量最高（‘苏玉３１’为１２．．．

2018年在湖南省桃源县木塘垸乡,以临奥1号、湘农玉27号和郑单958为材料,设置5个播期处理,T1(5月8日)、T2(5月16日)、T3(5月24日)、T4(6月4日)、T5(6月14日),研究不同播期对夏玉米生长发育和产量形成的影响。结果表明:播期延后,玉米的生育期缩短,湘农玉27号、郑单958和临奥1号全生育期分别缩短5、5、4d;从吐丝期至成熟期,早播处理(T1、T2)的干物质积累量大于晚播处理(T3、T4、T5)的,各品种均以T1处理的最大;至成熟期,湘农玉27号、临奥1号、郑单958的干物质积累量分别为24576.2、25087.7、26367kg/hm~2;3个品种的叶面积指数在吐丝期最大,播期推迟,叶面积指数逐渐下降;3个品种T3、T4、T5处理的倒伏倒折率均高于T1、T2处理的,倒伏倒折率从高至低依次为湘农玉27号、临奥1号、郑单958;空秆率各处理间无显著差异,品种间差异也较小,空秆率从高至低依次为临奥1号、郑单958、湘农玉27号;3个品种的产量均以T1处理的最高,播期推迟,3个品种的产量均下降,且播种日期越晚,产量降低幅度越大;在本试验区域宜在5月上旬或中旬播种玉米。

[目的]为因地制宜发展夏玉米生产,充分利用当地气候资源特点,尽量避免由于播种期不当导致的产量损失,为湖北省夏玉米种植管理提供理论依据。[方法]利用1981—2010年湖北省76个气象台站逐日气象观测资料和夏玉米历年生育期观测资料,借鉴国内外有关玉米气候适宜度模型相关研究,对参数进行本地化计算,构建气候适宜度模型。根据历年夏玉米播种情况及茬口安排,将夏玉米初播期定为5月11日,以7d为步长计算湖北省76个台站7个不同播期的气候适宜度,分析湖北省夏玉米不同播期温度、降水、日照适宜度及综合气候适宜度时空变化,并结合夏玉米抽雄期高温热害和拔节—抽雄期干旱指标统计不同播期灾害风险,综合确定夏玉米适宜播期。[结果]从气候资源角度来看,鄂西北大部、江汉平原及鄂东北西北部气候条件比较适宜夏玉米生长发育;从气象灾害风险角度来看,湖北省夏玉米播种时间应避开5月中旬,在6月15—22日播种可有效避免夏玉米抽雄吐丝期高温热害和干旱的发生。[结论]综合分析得出中东部大部最适宜播期在6月15—22日,其他大部最适宜播期在5月25—6月8日。

【目的】随人口增加、饮食结构变化和能源需求的增加,中国粮食安全问题日益严峻,在耕地资源有限的背景下,高产稳产仍是保证粮食安全的主要途径。华北平原是我国夏玉米主产区,明确气候变化背景下该区域夏玉米的适宜播期,对于稳定和提升该地区夏玉米单产,保障我国粮食安全具有重要意义。【方法】依据夏玉米生长季积温和降水将华北夏玉米区分为8个气候亚区,在每个气候亚区内基于1981—2015年气候资料、农业气象观测站夏玉米种植资料和土壤资料,对农业生产系统模型(APSIM-Maize)进行调参验证,选用决定系数(R~2)、D指标、均方根误差(RMSE)和归一化均方根误差(NRMSE)等指标来评价模型调参验证结果。在此基础上设置不同播期,利用调参验证后模型模拟各气候亚区不同播期夏玉米产量,采用高稳系数并综合考虑下茬作物冬小麦的播期,明确各气候亚区冬小麦-夏玉米两熟系统下充分灌溉和雨养条件夏玉米适宜播期,并分析与实际播期相比适宜播期下的夏玉米增产幅度。【结果】(1)模型适应性评价指标中决定系数(R~2)均在0.75以上,D指标均在0.80以上,归一化均方根误差(NRMSE)均在7%以下,表明调参后的APSIM-Maize模型在华北平原夏玉米生育期和产量模拟方面具有较好的模拟效果,可用于华北平原夏玉米生育期和产量模拟研究。(2)充分灌溉条件下,第一气候亚区夏玉米推荐适宜播期主要在6月下旬,第二气候亚区到第七气候亚区,主要在6月中下旬,第八气候亚区主要在6月中上旬。雨养条件下,第一气候亚区主要在6月下旬和7月上旬,第二、三A、四、五、六气候亚区主要在6月中下旬,第三B、七气候亚区适宜播期范围较广,6月均可播种,第八气候亚区在6月上中旬。(3)在充分灌溉和雨养条件下,与实际播期相比,适宜播期在各气候亚区的增产幅度为第一气候亚区到第五气候亚区增产幅度最大,平均在4%—10%;第六气候亚区到第七气候亚区次之,平均在2%—5%;第八气候亚区增产幅度最小,平均在3%以下。【结论】华北平原夏玉米适宜播期随着纬度的升高而提前。充分灌溉和雨养条件下,随着年代的推移,夏玉米适宜播期呈现推迟趋势,自20世纪80年代到21世纪00年代,每10年推迟3 d左右。第一和第二气候亚区雨养条件下的适宜播期晚于充分灌溉条件下适宜播期,其他气候亚区无显著差异。与实际播期相比,各气候亚区适宜播期下产量有2%—10%的提升,但雨养和充分灌溉条件下增产幅度没有明显差异,增产幅度由南到北呈现减小的趋势,第一到第五气候亚区,增产幅度较其他气候亚区大。

为揭示气候要素和品种及管理措施变化对冬小麦和夏玉米生育期的影响,利用1980—2014年河南省30个冬小麦站点和18个夏玉米站点的物候观测资料和逐日气象资料,通过一阶差分结合逐步回归的方法分析生长季温度、降水和辐射3个气候要素变化以及品种及管理措施变化对冬小麦、夏玉米全生育期和各生育阶段长度的影响。结果表明:1)河南省冬小麦返青期推迟,拔节、抽穗和成熟期提前;返青-拔节期、拔节-抽穗期分别缩短了4.8±1.9和3.3±0.9 d/10年,抽穗-成熟期延长了2.3±0.8 d/10年,全生育期长度无显著变化趋势。夏玉米大部分站点物候期变化趋势不显著;44%的站点全生育期延长,主要表现在抽雄-成熟期延长2.5±1.4 d/10年。2)冬小麦生长季温度升高,33%的站点降水减少,总辐射无显著变化趋势;气候要素变化主要发生在返青-拔节期。夏玉米生长季温度升高的站点占39%,降水量无显著变化趋势,39%的站点日均总辐射减少;温度升高主要发生在出苗-拔节期,日均总辐射减少主要发生在出苗-拔节期和抽雄-成熟期。3)冬小麦全生育期长度对温度、降水和辐射变化均较敏感,夏玉米全生育期长度对温度和辐射变化敏感。温度、降水和日均总辐射变化使河南省冬小麦全生育期平均缩短了6.3±4.2 d/10年,使夏玉米全生育期平均缩短了0.8±0.9 d/10年;而品种等其他因素使冬小麦和夏玉米全生育期分别延长了5.2±5.4和2.6±2.6 d/10年。气候要素变化缩短了河南省冬小麦和夏玉米的生育期,品种及管理措施等因素改变减缓了气候的负作用。但是各要素变化对河南省冬小麦、夏玉米全生育期、各生育阶段长度的影响仍存在较大的不确定性。

播期和密度是影响玉米产量的2个关键因素。为明确不同玉米品种在黄淮海地区对夏播播期和密度的响应特征，以中农大788和科河699为试验材料，设置6月10日、17日、24日3个播期，以及67 500(A),75 000(B),82 500(C)株/hm~2 3个播种密度，调查其生育进程、形态指标、产量及产量构成因素。结果表明，随着播期推迟，玉米吐丝前的生育进程加快，籽粒灌浆期延长，第3播期(6月24日)的籽粒无法正常成熟。晚播(第3播期)相较于早播(第1播期即6月10日),中农大788穗位高和科河699株高、穗位高均显著增加，2个品种茎粗均显著减小；2个品种空秆率和倒伏率均随播期推迟而增加；中农大788主要由于千粒质量降低，导致产量降低21.8%,科河699穗数、穗粒数、千粒质量均显著降低，导致减产41.3%。密度C较密度A,2个品种株高、穗位高、空秆率、倒伏率均显著增加，茎粗则显著减小。中农大788在密度B获得最大产量且显著高于密度A,分别为12 450,11 097 kg/hm~2。随密度增加科河699空秆率增加，导致穗数并未显著增加，穗粒数减少，密度C较密度A产量显著降低，分别为7 548,9 464 kg/hm~2。播期密度互作仅对倒伏率有极显著影响，对植株形态指标、空秆率、产量及产量构成因素影响不显著。综合来看，中农大788平均产量高于科河699,前者在晚播和高密条件下空秆和倒伏率低，产量更稳定。实际生产中，夏玉米应尽量早播，晚播可通过选择适宜的品种减少产量损失，选育耐密品种是增密增产的关键。

【目的】规模化生产条件下,需要兼顾产量和效率的协同提高。通过合理配置不同熟期品种及播期,能够延长播种和收获的机械作业时间,提高机械利用效率和玉米生产效率。【方法】本研究于2015—2017年,选用KWS9384、新玉77和M751 3种不同熟期的主栽玉米品种,观测籽粒含水率变化动态,建立基于授粉后积温(≥0℃)的籽粒含水率预测模型,结合当地气象数据,分析不同品种的播种与收获时期。【结果】结果表明,不同熟期品种的产量和适播期不同。早熟品种KWS9384适宜播期和收获期更长,但产量较晚熟品种低;晚熟品种新玉77和M751产量高,但满足生理成熟及脱水至适宜机械粒收含水率的时间更长。通过早熟品种和晚熟品种的搭配,可以有效延长玉米播种及机械粒收的作业时间;早播晚熟品种、晚播早熟品种的配置方案,能够较好地协调产量和籽粒脱水的关系。【结论】通过分析不同品种适宜播种期及其相应的适宜收获期,提出了高产高效协同生产目标下的品种和播期配置原则,实现特定生态和生产条件下机具利用效率和效益的最大化,为相关技术需求的研究和应用提供思路。

【目的】黄淮海区域不同播期玉米生态因子存在较大差异,光、温、水等生态因子对玉米高产具有重要影响。明确该区域光、温、水等生态因子与玉米产量性能参数的内在关系,可以为该区域玉米高产的实现提供有益的借鉴。【方法】选用早、中、晚3类不同熟期的玉米品种(益农103、先玉335、郑单958和登海661)为材料,设早播(5/3)、中播(5/28)、晚播(6/22)3个播期和4个种植密度(4.5、6.0、7.5和9.0万株/hm2),测定叶面积指数、籽粒产量及其产量构成等指标和记录生育期及田间生态因子。【结果】(1)品种间产量表现为先玉335>郑单958>登海661>益农103;播期间产量表现为早播>中播>晚...