目的研究玉米对红壤干旱的反应以及红壤干旱程度定量表达和干旱阈值。方法在田间小区遮雨条件下种植夏玉米,设置连续干旱12～36d等6个处理,用FDR水分仪每日测量0～60cm不同土层含水量,定期观测玉米植株生长状况和气孔导度,收割后考种。结果玉米的株高、茎粗、气孔导度、根系数量等测量值在不同干旱天数之后显著降低,在不同土壤干旱程度下出现阈值反应,连续干旱25d之后,玉米籽粒产量显著降低5%。干旱过程中,土层贮水量和累积相对失水量之间的关系可以用对数线性方程表示,将方程的斜率转换为取值在[0,1]区间的指数D,可以定量表达土壤干旱程度。结论D值既可以表示土壤干旱状况又可以表示作物受旱程度,玉米拔节-...

[目的]本文旨在探究玉米内源茉莉酸(JA)在抗旱反应中的作用及对内源脱落酸(ABA)合成的影响。[方法]以玉米自交系B73和茉莉酸合成缺少突变体opr7opr8(opr)为试验材料,进行土壤干旱处理和快速干旱处理。土壤干旱处理:生长至V7时期植株断水,13 d后复水为干旱处理;以保持土壤湿润为对照。处理后1、4、7、10、13、16、19 d取样。研究干旱胁迫对B73及opr苗期叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、胞间CO_2浓度(Ci)、蒸腾速率(T_r),总超氧化物歧化酶(T-SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性,丙二醛(MDA)、脯氨酸、可溶性蛋白含量的影响。快速干旱处理:切取V3时期幼苗地上部分,插入空试管为干旱处理;插入装满无菌水的试管为对照。各处理均置于28℃、相对湿度60%、光照强度为10 000 lx的生长箱中,分别于处理后0、1、3、6、9、12 h取样,采用RT-qPCR方法检测ABA合成通路关键基因Zm ZEP1、Zm NCED1和Zm AO1的表达情况。[结果]土壤干旱处理:对照中,opr的气孔密度小于B73,Ci值略低;干旱处理后,opr与B73的P_n、G_s和T_r值均下降,opr更敏感但下降速率慢。干旱7 d后,opr的净光合能力高于B73; T-SOD、POD和CAT活性呈现先上升后下降趋势,opr的酶活性下降时间晚于B73; MDA、可溶性蛋白和游离脯氨酸含量呈上升趋势,但opr的变化幅度小。植株快速干旱处理:opr和B73的Zm NCED1、Zm ZEP1和Zm AO1表达量在对照中无显著差异,干旱后均有上升,但opr中,Zm NCED1、Zm ZEP1及Zm AO1表达量低于B73。[结论]opr在土壤干旱条件下能够维持更高的叶片含水量、光合作用效率和抗氧化酶活性,细胞膜损伤较低,表明玉米内源JA在植物的抗旱反应中起重要作用,内源JA的缺少能够减少水分损失,提高在干旱条件下的生存能力。快速干旱条件下,内源JA的缺少降低了ABA合成途径中的3个关键酶活性,说明抗旱反应中ABA的合成被延缓,引起了ABA调控的植物抗旱反应延迟。

【目的】探讨黄土高原半干旱区不同覆盖种植方式对土壤水热效应及春玉米产量和水分利用效率的影响,为优化陇中旱作农业区春玉米农田土壤水热环境,提高作物产量提供依据。【方法】于2015—2016年在甘肃省榆中县石头沟省级旱作农业示范点开展田间定位试验,设平地全膜覆盖(WM)、平地半膜覆盖(HM)、隔沟覆膜垄播(MRM)、全膜双垄沟播(WRF)、秸秆覆盖(SM)和露地平播(CK)6种种植方式,测定分析春玉米各生育时期土层剖面水热状况、物候特征、不同生长阶段耗水特性和水分利用效率,以及收获后春玉米产量与水分利用效率。【结果】与露地平作(CK)相比,地膜覆盖处理较CK具有增温效应,全生育期土壤平均增温2.42℃,而SM处理表现为降温效应,平均降温0.36℃,且该调节效应主要表现在苗期,随后温度调节效应逐渐减弱;MRM、WRF、HM和SM处理在春玉米整个生育期内保墒效果显著,而WM处理不利于降水收集,仅在春玉米生长前期具有保墒效果,而在中后期随作物耗水增加,土壤含水率低于CK;春玉米在生长中期(拔节至吐丝)耗水最多,生长后期(吐丝至成熟)次之,生长前期(出苗至拔节)耗水最少,其中地膜覆盖耗水量大于秸秆覆盖,全膜覆盖耗水量大于半膜覆盖;地膜覆盖能显著提高春玉米中前期水分利用效率,其中生育前期和中期分别以HM和WRF处理提高幅度最大,2年平均较CK分别提高250.68%和61.30%;地膜覆盖种植方式在增温、促进耗水作用下使春玉米各生育期提前并增加单株干重,最终表现为产量和水分利用效率的提高,其中以WRF和MRM处理增产和提高水分利用效率效果最为显著,产量较CK分别平均增加171.40%和155.05%,水分利用效率分别平均增加142.80%和125.44%。【结论】垄沟集雨种植方式可明显改善黄土高原半干旱地区土壤水热环境,增加玉米物质积累量,其中全膜双垄沟播种植方式的玉米产量和水分利用效率最佳。

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%。

研究不同量玉米秸秆深还田对辽西半干旱区农田土壤含水量、容重、玉米生长发育及产量的影响。结果表明:与不施秸秆相比,6000,12000,18000,24000kg.hm-2秸秆深还田处理玉米产量分别增产7.60%,9.40%,7.80%和4.51%;秸秆深还田各处理土壤含水量、容重均优于对照,800kg.hm-2处理的土壤墒情优于其他各处理,差异均达极显著水平。秸秆深还田对提高耕层土壤含水量,改善土壤结构,降低土壤容重,促进玉米生长发育及提高玉米产量有重要作用。

在南方红壤丘陵区传统种植业模式的基础上，通过水旱轮作、旱地间作等方式，发展玉米生产，建立“粮食经济作物饲料”三元复合结构模式，不但有利于提高农业资源的综合利用效率，而且还能促进畜牧业、增加农民收入；同时将新模式和传统的较好模式轮换种植，还有利于土壤养分的平衡，提高持续生产能力。

基于湖南祁阳红壤试验站长达19年的定位试验,于2009年进行了不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、单施有机肥(OM)与有机肥无机肥配合施用(NPKM)对春玉米净光合速率、叶面积指数及产量影响的比较研究。结果表明:与单施化肥相比,单施有机肥处理不仅能够显著增加春玉米叶面积指数,同时也有利于提高主要生育期的叶片净光合速率,干物质累积量显著增加,其穗粒数、百粒重及收获指数均显著增加,表现为最终产量增加333.23%。在本试验处理条件下,单施有机肥处理与有机肥无机肥配合施用处理除苗期净光合速率有显著性差异外,在其他光合特性和产量性状上无显著性差异。综合土壤养分及历年平均产量来看,有机肥无机肥配合施用为...

从半干旱冷凉区玉米的适宜良种、高效地膜、最佳节灌方式、关键补灌时期和精确补灌量等方面 ,系统地研究了玉米抗旱丰产的关键技术 ,形成了集成技术。多年试验的结果表明 ,选用酒单 3号 ,采用渗水地膜沟种 ,以膜下滴灌的方式 ,在玉米抽雄期每公顷补灌 6 0 0 mm,是半干旱冷凉区玉米抗旱丰产的最佳栽培模式

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．．．

【目的】全球季节性高温、干旱已经成为影响作物生长发育和产量形成的主要限制性因素,本研究通过人工模拟阶段高温干旱气候特征,旨在探究夏玉米花期高温、干旱以及高温干旱复合胁迫对其雄穗发育、生理特征及产量形成的影响。【方法】连续2年利用人工智能温室,采用盆栽试验,以郑单958(ZD958)和华农138(HN138)为试验材料,设置对照(CK)、高温胁迫(T)、干旱胁迫(D)和高温干旱复合胁迫(TD)4个处理,研究了夏玉米雄穗形态、花药、花粉结构、花粉活力及雄穗抗氧化指标和产量对花期高温、干旱的响应特征。【结果】2年结果表明,高温、干旱及复合胁迫使玉米雄穗分枝数、主轴小花数和分枝小花密度显著减少,T处理3个参数分别平均比CK减少17.31%、15.70%、13.56%,D和TD处理分别比CK减少33.85%、24.87%、27.08%和45.59%、32.02%、26.00%,干旱及复合胁迫使玉米雄穗主轴比CK平均显著缩短23.64%和27.51%。花期高温、干旱胁迫均导致花药皱缩变形,绒毡层细胞结构松散,花粉粒表面凸起,复合胁迫加剧了花药皱缩变形,绒毡层细胞裂解,药隔维管束变细减少,花粉粒网纹状凸起更为明显,萌发孔内陷。高温、干旱及复合胁迫显著降低雄穗日散粉量,T、D和TD处理日散粉量分别比CK平均减少22.18%、54.75%和67.28%,且使最大散粉量日期提前;T、D和TD处理高活力花粉所占比例显著低于CK,且两两间差异达显著水平。T处理雄穗SOD、POD酶活性升高,较CK平均提高21.91%、32.50%,D和TD处理较CK平均增加24.95%(SOD)、53.37%(POD)和17.12%(SOD)、67.24%(POD),峰值均与CK有极显著差异;T、D和TD处理下雄穗MDA含量较CK平均增加44.18%、64.24%和79.12%,■含量较CK平均增加22.55%、51.65%和72.29%,处理间峰值差异达显著水平。高温、干旱及复合胁迫导致玉米产量和行粒数大幅度降低,T、D和TD产量比CK平均降低18.05%、34.58%、46.24%,行粒数比CK平均减少24.58%、41.80%和52.99%。胁迫处理下,2个品种以HN138雄穗分枝数、主轴小花数和分枝小花密度下降幅度大于ZD958,且HN138的高活力花粉占比和散粉量比ZD958分别减少27.00%和17.28%;HN138花药和花粉结构畸变程度超过ZD958,其抗氧化酶活性升高幅度小于ZD958,但MDA和■含量比ZD958高13.07%和20.29%,2个品种以HN138对高温、干旱及复合胁迫响应更为敏感。【结论】玉米花期高温、干旱及复合胁迫显著抑制雄穗生长发育,导致花药和花粉形态结构畸变,抗氧化酶活性降低,散粉量显著减少,导致穗粒数减少,最终导致产量下降;且高温干旱复合胁迫对玉米雄穗的影响大于干旱胁迫大于高温胁迫,不同类型品种对高温、干旱的响应程度不同。

为筛选出在半干旱地区适应性强、高产优质的青贮玉米(Zea mays)种质资源，采用灰色关联度分析法对内蒙古赤峰市种植的10个青贮玉米品种的生产性能和营养品质进行综合评价。结果表明，该地区10个青贮玉米品种中，生物产量表现最好的是‘豫青贮23’，鲜草产量和干草产量分别为171 085.5和53 720.9 kg·hm~(-2)；株高表现较好的是‘京九青贮16’和‘豫青贮23’，分别是316.7和314.4 cm；穗位高变化在92.0～173.9 cm，品种‘XY1225’的穗位最高；粗蛋白含量最高的为‘京科932’，达到10.28%；中性和酸性洗涤纤维最低的皆为‘屯玉358’。淀粉含量较高的是‘屯玉358’和‘北农青贮208’，分别为33.98%和33.53%。灰色关联度分析结果表明，‘屯玉358’、‘北农青贮208’和‘铁研53’在当地的综合表现最好，这3个品种可作为优质青贮玉米品种在当地推广种植，解决当地气候干燥导致家畜青绿饲料供应不足问题。

通过大田试验就半干旱区非充分灌溉条件下水肥的空间耦合 (水肥异区、水肥同区、固定灌水、交替灌水 )对夏玉米的产量影响进行了研究 ,并通过对某些生理指标的测定 ,探讨了影响产量的原因。结果表明 ,与常规灌水施肥方式相比 ,非充分灌溉条件下不同水肥空间耦合灌水量减少一半 ,籽粒产量下降 7%— 16% ,根系吸收养分能力、光合速率、蒸腾效率明显增加 ,而叶面积、蒸腾速率和硝酸还原酶活性均无明显变化。其中以水肥异区交替灌水的产量降低最小 ,表明这是非充分灌溉条件下较好的一种水肥耦合形式。

玉米早期籽粒建成过程中干旱胁迫会导致果穗顶部籽粒的败育,使穗粒数降低,进而减少玉米产量。为探明干旱胁迫对玉米籽粒生长发育影响的生理机制,利用旱池控水和控制授粉技术,在授粉后前10d设置轻度干旱、中度干旱和正常供水3个处理,研究了2个玉米品种统一完全授粉和底部不授粉植株籽粒生长和光合特性等。结果表明,干旱胁迫使玉米的光合速率(Pn)和叶绿素相对含量(SPAD值)显著降低,复水后二者均恢复到正常。干旱胁迫降低了植株干重、穗重和穗粒重,水分胁迫期间植株干重的降低幅度相对明显。干旱胁迫使统一完全授粉处理玉米顶部籽粒干重和体积分别在授粉后12～16或16d显著或极显著下降,最终表现为败育或灌浆不充实,导...

分别以玉米年雨量平均值±0.5倍标准差和平均值±1.5倍标准差界定不同等级的干旱年份,以气象产量减产≥3%界定玉米受灾年份,分析了河北省各市玉米旱年的平均减产率及其空间分布,研究了玉米不同旱灾强度的频率分布规律。提出了玉米干旱灾害风险指数的概念和计算方法,分析了河北省玉米干旱灾害风险指数的区域分布规律,并以旱年平均减产率、干旱灾害风险指数和年降水量等因子为指标,利用地理信息技术将全省玉米区划为干旱灾害高、中、低3种风险区,并探讨了各类风险区不同旱灾年景的平均减产率和防灾减灾措施。

针对目前内蒙古地区农业保险业的现实需求，特别是农业可持续发展、农业防灾减灾等的重大科技需求，急需开展农业气象灾害影响评估技术服务，实现对农业气象灾害风险的定量分析和动态评估。为了填补内蒙古干旱风险区划研究的空白，文章针对内蒙古玉米的作物特性进行研究，利用１１９个气象站点１９６０～２０１３年的温度、降水、日照、相对湿度、风速等观测资料，综合考虑了致灾因子和承载体的地域特性，建立了内蒙古玉米气候区划、气象干旱、农业干旱、气候生产潜力、气候适宜性５个方面的干旱风险评估指标。利用ＧＩＳ的空间分析功能，对各指标进行重分类和叠置分析，确定内蒙古玉米干旱风险动态评估分级指标体系，对内蒙古２０１１～２０１３年．．．