【目的】系统研究玉米光合生理特性和产量、水分利用特性对灌溉的响应,为吉林省西部半干旱地区提供有效的灌溉方式。【方法】2016-2017年,采用2年的大田试验,以华农887和先玉335为供试品种,设置T1、T2、T3和CK 4个灌溉处理,其玉米生育期内灌溉定额分别为200,120,40和0 mm,研究灌溉定额对玉米不同时期叶片光合特性、叶绿素荧光特性和产量及产量形成因素、水分利用特性的影响。【结果】T1处理2个玉米品种叶片的净光合速率(P_n)、胞间CO_2浓度(Ci)、气孔导度(Gs)和表观叶肉导度(AMC)在玉米4个发育时期中均显著高于CK,气孔限制值(Ls)均呈CK>T3>T2>T1的变化趋势。T1处理的光系统Ⅱ的最大光合效率(F_v/F_m)、光系统Ⅱ的实际光合效率(ΦPSⅡ)在灌浆期和乳熟期中均显著高于CK;T1处理的光化学猝灭(qP)显著性高于CK,非光化学猝灭(NPQ)在灌浆期和乳熟期显著性低于CK。T1与T2处理间叶片光合特性和叶绿素荧光特性均无显著差异。灌溉定额条件下,2个玉米品种的产量、百粒质量显著高于CK。各灌溉处理玉米的耗水量表现为T1>T2>T3>CK;T2处理的水分利用效率(WUE)最高,华农887和先玉335 2个玉米品种在2016年分别达到26.69和29.11 kg/(mm·hm~2),2017年分别达到33.29和26.41 kg/(mm·hm~2)。【结论】在吉林省半干旱区水分是限制玉米产量形成的重要因素,有效灌溉保持了叶片较旺盛的光合生理代谢水平,为其干物质生产奠定了生理基础,在生育期内灌溉定额为120 mm时,其产量、水分利用效率和光合生理特性均表现最佳,120 mm为吉林省西部半干旱地区的最佳灌溉定额。

为了探究保水剂对玉米生长发育的影响,以吉林省西部半干旱地区盐渍化土壤为研究对象,通过设计不施用保水剂(CK)与施用保水剂(SAP) 2种处理,采用田间试验的方法,对玉米出苗率、土壤含水量、地上地下干物质质量、产量性状、光合性状和籽粒品质进行了研究,旨在为半干旱地区抗旱增产提供理论依据。结果表明,与CK相比,SAP处理可使玉米提前出苗2 d,提高玉米出苗率4. 6%; SAP处理能显著提高玉米不同生育期不同土层含水量,其中抽雄期提高效果最为显著,不同土层增幅为9. 67%～16. 06%;抽雄期玉米叶片叶绿素含量、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率相较于CK分别提高了13. 68%,19. 53%,22. 56%,12. 94%。灌浆期玉米叶片叶绿素含量、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率相较于CK分别提高了11. 09%,33. 31%,15. 27%,23. 65%; SAP处理能显著提高玉米不同生育期地上和地下干物质质量,其中对玉米拔节期增幅最为明显,地上和地下干物质质量增幅分别为32. 52%,30. 14%; SAP处理能够改善产量构成因素,进而提高玉米产量和籽粒品质,其中玉米株高、单穗质量、千粒质量和产量相较于CK分别提高了29. 72 cm、16. 04 g、7. 52 g和8. 14%;蛋白、脂肪和淀粉干基分别提高了10. 65%,3. 97%,0. 99%。说明施用保水剂有利于玉米生长发育和增产,其可以作为半干旱地区盐渍化土壤抗旱增产重要措施之一。

针对辽宁西北半干旱区耕层浅、犁底层厚,影响雨水下渗和玉米生长的实际,玉米苗期进行深松,并测定了深松部位土壤含水量、土壤容重及玉米生长发育状况和产量。结果表明,深松与对照相比,耕层土壤含水量增加、土壤容重降低,玉米株高提高了6.3%,茎粗增加了7.0%,穗长增加了19.4%,穗径增加了:3.9%,产量提高了10.5%。

为促进东北半干旱区旱作农田持续增产以及秋覆膜技术的推广，以玉米郑单９５８为试材，在农业部阜新农业环境与耕地保育科学观测实验站的定位试验地，设置了裸地种植（Ｂ），春季覆膜种植（ＳＭ）和秋季覆膜种植（ＡＭ）３个处理，研究覆膜处理对玉米的生长发育特性、产量及其构成因素的影响。结果表明：覆膜处理能促进玉米的生长，提高籽粒产量，其中，ＡＭ处理优势明显，可以增加玉米株高、茎粗、叶面积指数和生物量，促进干物质积累；２０１４年的籽粒平均产量达１４ ２８０ ｋｇ／ｈＭ２，较ＳＭ处理和Ｂ处理分别高１８．７６％和１４．５１％，增产的原因是穗长、穗粗、粒数、百粒重均大于其他２个处理；２０１５年的籽粒平均产量达１２ １．．．

为系统研究半干旱区玉米应对不同栽培模式的生理响应机制,为吉林省西部半干旱区玉米种植提供有效的栽培模式。采用大田试验的方式,设置对照模式(CK)、农户习惯模式(T1)和优化栽培模式(T2)3种栽培模式,研究栽培模式对玉米产量、生长发育、叶片生理特性及资源利用效率的影响。结果表明,与CK和T1处理相比,T2处理玉米在成熟期(R6)期的干物质积累显著增加(P<0.05),叶面积指数(LAI)在R3与R6期显著增加(P0.05),但T2处理的株高均高于T1处理。与CK和T1处理相比,T2处理的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和表观叶肉导度(AMC)在R1与R3期均显著增加(P<0.05),气孔限制值(Ls)在R3期显著下降(P<0.05)。T2处理的谷氨酰胺合成酶(GS)活性在R3期均显著高于CK和T1处理(P<0.05),谷氨酸脱氢酶(GDH)活性均显著低于CK和T1处理(P<0.05)。T2处理玉米的产量、穗粒数、百粒质量、光能利用率、水分利用效率和肥料利用率均显著高于CK和T1处理(P<0.05)。采用优化栽培模式(T2处理),半干旱区玉米在产量、生长发育、资源利用效率、叶片生理特性和氮代谢酶活性方面均表现较佳,这种栽培模式相比传统的农户模式,更适合作为吉林省西部半干旱区玉米栽培的一种优化栽培模式进行推广应用。

在黄土高原半干旱地区 ,对旱地春小麦进行短期地膜覆盖试验。结果表明 :地膜覆盖可明显提高春小麦生长前期的土壤温度 ,有效防止春季低温对作物的伤害 ,促进分蘖成穗 ,并显著提高结实小穗数和穗粒数 ,从而达到增产目的。播种后 1— 30 d左右为旱地春小麦最佳覆膜时间。覆膜时间增长 ,增温效果减弱 ,产量有下降的趋势。

为探讨玉米应对不同滴灌定额的生理响应机制，在控制条件下开展2 a池栽试验，以2个具有耐旱性差异的玉米品种为材料，设置CK1(耐旱型品种、500 mm)、T1(耐旱型品种、350 mm)、T2(耐旱型品种、200 mm)、CK2(干旱敏感型品种、500 mm)、T3(干旱敏感型品种、350 mm)和T4(干旱敏感型品种、200 mm)6个处理，分析玉米叶片光合、叶绿素荧光、光合响应特性及籽粒灌浆特性、籽粒中激素含量、淀粉合成酶活性、产量的变化。结果显示，随滴灌定额减少玉米R3期叶片净光合速率(Pn)等4项光合参数、光系统Ⅱ最大光化学量子产量(Fv/Fm)等4项叶绿素荧光参数均呈下降趋势，气孔限制百分率(Ls)和非光化学猝灭系数(NPQ)呈增加趋势。玉米叶片表观量子效率(AQE)等10项光合响应相关参数均随滴灌定额减少而下降，CK1、T1与CK2处理光补偿点(LCP)与光饱和点(LSP)、CO_2补偿点(CCP)与CO_2饱和点(CSP)间差值范围较其他处理大。籽粒灌浆速率在开花后25 d达到峰值，T2和T4处理较CK1和CK2处理显著下降。随滴灌定额减少籽粒中细胞分裂素(CTK)、生长素(IAA)含量下降，脱落酸(ABA)含量增加。T2和T4处理籽粒中酸性蔗糖转化酶、蔗糖合酶、淀粉合成酶与腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶活性均较CK1和CK2处理显著下降。玉米产量随滴灌定额减少而显著下降，T1处理较CK1处理仅下降3.45%～4.51%。T1处理与CK1和CK2处理在上述指标间均无显著差异。采用T1处理的玉米叶片仍能维持光合性能和光系统Ⅱ结构，增强叶片对光与CO_2适应能力，玉米籽粒相关激素含量和淀粉合成相关酶活性增加，有效调控了籽粒生长发育及灌浆进程，玉米产量及其构成因素均表现较佳。

为了探明不同耕层构造对春玉米产量形成和生长发育特征的影响,在农业部阜新农业环境与耕地保育科学观测实验站长期定位试验,设置了虚实并存耕层、全实耕层、全虚耕层、上虚下实耕层(CK)4种耕层结构,利用2011-2014年数据研究了不同耕层构造对春玉米产量形成及生长发育特征的影响。结果表明,4年平均产量虚实并存耕层与上虚下实耕层和全实耕层差异显著,分别增产17.64%,6.79%。无论在枯水年还是丰水年,虚实并存耕层构造增产的主要原因是百粒质量的提高。在干旱年份,特别是2014年遭遇严重伏旱的情况下,全实耕层表现出了一定的增产效果;枯水年(2011年)和丰水年(2012年)单株干物质虚实并存耕层比上虚...

【目的】探求东北三省近20年气候变暖对春玉米生长发育进程及产量的影响,为东北地区气候变暖下粮食安全问题提供理论依据。【方法】选取东北黑龙江、吉林和辽宁省三省进行区域研究,利用东北地区近20年气候观察数据和春玉米长期观测数据,通过相关和回归等数理统计方法系统分析东北三省春玉米生长季的气候因子(温度和降水量)与春玉米生育进程数据和历史产量数据之间的关系。【结果】东北地区1989—2009年春玉米生长季日最高温度、最低温度以及平均温度均呈明显上升趋势,气候倾向率每年分别为0.050、0.045和0.044℃,表现为春玉米生育期间白天增温幅度较夜间增温幅度大,降水量变化不显著。近20年黑龙江省各试验站...

在人工模拟条件下,采用“311-B”D饱和最优设计,探讨了水肥交互作用对玉米株高、茎基宽和产量的影响。结果表明:玉米植株的株高与氮肥、灌水量、磷肥用量都呈正相关,其中氮肥用量影响最大,灌水量次之,磷肥用量影响最小;但氮肥用量与灌水量的交互、氮肥和磷肥的交互与株高呈负相关。与氮肥用量和灌水量的平方项呈负相关,说明过量的氮肥或灌水量都对植株的株高呈负效应。同样,玉米的茎基宽与氮肥用量、灌水量、磷肥用量呈正相关,其中氮肥对茎基宽的影响最为明显,灌水量次之,磷肥用量的影响最小。在本试验中,氮肥用量与灌水量的交互、磷肥和灌水量的交互与茎基宽呈正相关。氮肥、磷肥和灌水量对玉米产量均具有正效应,且符合报酬递...

不同浓度的硝酸镧溶液处理玉米幼苗可不同程度地增加根数 ,提高根系和幼苗的干、鲜重 ,并能促进根系和幼苗的伸长生长。同时 ,还显著提高了叶绿素含量

尿囊素(All)溶液浸种对玉米生长影响的研究结果表明,All浓度为10~-4～10~-8mol/L时,能提高玉米种子活力和萌发系数,有利于玉米壮苗早发;能促进根系生长,提高根系活力,增强根系对养分的吸收能力;增大穗部叶面积,叶绿素含量和光合速度,有利于于物质的累积和产量的提高.

为了解出苗水灌水量对玉米的田间效应，设置４种不同的灌水水平，对郑单９５８于播种后进行喷灌处理，研究土壤、玉米生长发育对不同灌水量的反应。结果表明：增加灌水量后土壤含水量增加，处理间自２０～３０ ｃｍ土层的含水量差异较大，高灌水量处理的深层含水量增加明显。低灌水量条件下，玉米的出苗速度下降，叶片发育进程减缓，叶面积、干物重降低，株高、穗位及整齐度下降，抽雄吐丝时间延迟，产量降低，但由于灌水量较少，玉米深层根系长度增加，增加了对深层土壤水分的吸收，且缩短了玉米抽雄吐丝持续时间。在高灌水量条件下，玉米产量增加明显，但灌水效率降低，灌水４５ ｍ２下的玉米产量与灌水２０～３０ ｍ２无明显差异，同时由于较．．．

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】春旱频繁和过度施氮不利于春玉米苗期生长发育，并对后期生长和产量造成负面影响。研究干旱胁迫下局部供氮对玉米苗期生长、根系形态和水氮利用的影响，以期为促进玉米苗期根系发育、实现水氮高效利用和高产稳产提供技术依据。【方法】2021和2022年设置玉米水、氮两因素分根盆栽试验，设计5种供氮方式：不施氮（两侧均不施氮，N0/N0）、均匀低氮（两侧均低氮，LN/LN）、局部低氮（A侧低氮而B侧不施氮，LN/N0）、均匀高氮（两侧均高氮，HN/HN）和局部高氮（A侧高氮而B侧不施氮，HN/N0），供氮一侧LN和HN的施氮量分别为每kg干土中施氮0.12和0.24g；水分管理于三叶期开始并持续3周，设计3个土壤水分状况：重度干旱（35%田间持水量，W0）、适度干旱（55%田间持水量，W1）和正常水分（75%田间持水量，W2）。水分管理结束后测定植株生长性状、干重、根长、氮素吸收量、耗水量、水氮利用效率等指标。【结果】干旱胁迫显著抑制玉米苗期的植株生长、干物质累积和氮素吸收，但提高根冠比。相比W2,W0导致总根长平均降低48.0%，而W1对根长影响较小。干旱胁迫降低玉米的氮素回收利用率，W0和W1较W2平均分别下降10.1和4.6个百分点，W0还导致水分利用效率平均降低19.4%，而W1则使水分利用效率平均提高11.9%。供氮方式也显著影响玉米苗期的植株生长、干物质累积与氮素吸收利用，而且水氮两因素呈现出显著的交互作用。基于2022年结果，LN/LN地上部干重最高，W0、W1和W2条件下相比N0/N0分别提高8.3%、12.6%和23.6%。根系干重以LN/N0最高，3个水分条件下较N0/N0分别提高9.5%、17.0%和31.2%，且W1和W2条件下显著提高根冠比。HN/HN对玉米苗期生长的负面影响最严重，地上部干重在W0、W1和W2条件下较N0/N0分别下降30.1%、14.6%和7.0%，根系干重降幅更高（41.0%、44.2%和34.9%），因此显著降低根冠比。HN/N0对地上部干重影响较小，但显著降低根干重和根冠比。相比N0/N0,HN/HN和HN/N0均导致根长显著降低，而LN/N0通过促进未供氮一侧的根系增殖而显著增加总根长。施氮显著提高氮素吸收量，各水分条件下均以LN/LN较高，而LN/N0较低，氮素回收利用率则以LN/LN较高，而HN/HN较低。随干旱胁迫程度的减轻，各处理间氮素吸收量和氮素回收利用率的差异明显增大。植株耗水量和水分利用效率均以LN/LN和LN/N0较高，其次为HN/N0，而HN/HN最低。与不施氮相比，均匀或局部低氮对玉米苗期发育呈现促进作用，而均匀或局部高氮则呈抑制作用，而且干旱胁迫程度增加导致均匀或局部高氮供应的负面效应加剧。总体上，局部供氮方式较均匀供氮方式对根系生长的影响更大，诱导了根系的形态可塑性反应。相关分析发现，不同水分和供氮条件下，玉米苗期地上部干重、水分利用效率、氮素回收利用率与总根长均呈显著的正相关关系。对于局部供氮方式，未供氮一侧根长与地上部干重、水分利用效率和氮素回收利用率的相关性更高。【结论】与均匀供氮相比，局部供氮方式可促进玉米苗期根系在未施氮一侧的大量增殖而增加干重并提高总根长。推荐采用局部低氮供应方式施用基肥以促进苗期根系发育，提高水分利用效率和植株耐旱性。