为进一步探索适宜黄淮海区域砂姜黑土小麦玉米轮作区玉米高效、可持续生产适宜机械耕作措施,自2010年开展定位机械耕作试验,在秸秆全量还田条件下分别设置7个冬小麦-夏玉米年内轮耕处理:旋耕-免耕(对照)、免耕-免耕、深松-免耕、深耕-免耕、旋耕-隔年旋耕、深松-隔年深松、深耕-隔年深耕,于2012,2013年分别取样对夏玉米氮素积累、转运和干物质积累进行比较分析。结果表明,玉米成熟期地上部氮素积累量2年均为旋耕-隔年旋耕处理值最高,分别比对照(旋耕-免耕)增加14. 57%(2012年)和30. 95%(2013年),且差异显著,其他处理与对照间差异均不显著。灌浆期地上部氮素积累量连续2年均为对照、免耕-免耕和深耕-免耕处理较低,灌浆期间地上部氮素积累量连续2年均为对照、免耕-免耕和深耕-免耕处理较低,地上部干物重2年均为对照最低,显著低于深松-免耕、旋耕-隔年旋耕(2012年)和深松-隔年深松(2013年)处理。各处理籽粒产量与对照相比差异不显著,但2012年深松-免耕处理产量最高,显著高于深耕-免耕和深耕-隔年深耕处理。因此,建议黄淮海区域砂姜黑土农田小麦季和玉米季以旋耕和深松为主进行周年内或年际间轮耕,促进玉米植株氮素积累尤其是灌浆期间,促进干物质生产。

【目的】针对当前夏玉米生产中灌溉水资源不足和施氮过量的问题,本研究拟通过分析比较节水减氮模式与常规水氮模式对夏玉米生长和产量的调控效应,为开发夏玉米水肥减量增效的生产模式提供依据。【方法】于2018—2019年在陕西杨凌开展水氮二因素田间试验。灌溉设常规灌溉(800 m~3·hm~(-2))、减量灌溉(400 m~3·hm~(-2))和不灌溉(0)3个处理;施氮设常规施氮(300 kg N·hm~(-2))、减施25%(225 kg N·hm~(-2))、减施50%(150 kg N·hm~(-2))、减施75%(75 kg N·hm~(-2))和不施氮肥(0)5个处理,分析夏玉米产量、光合特性以及干物质(氮素)积累和转运特性。【结果】(1)减量灌溉、减氮25%的节水减氮模式较常规水氮模式对产量及产量构成因素无显著影响。(2)与常规水氮模式相比,减量灌溉、减氮25%对夏玉米叶面积指数(LAI)无显著影响,也能加快花前LAI上升速度且花后LAI下降缓慢;显著提高抽雄期穗位叶净光合速率10.0%,维持植株花后较高的穗位叶净光合速率,保证干物质生产。(3)减量灌溉和减氮25%较常规水氮模式对成熟期干物质积累量无显著影响,但干物质最大增长速率显著提高6.3%,最大增长速率出现日期显著提前0.8 d。(4)与常规水氮模式相比,减量灌溉、减氮25%处理花前干物质转运量、转运率和花前转运量对籽粒贡献率分别显著提高36.4%、40.1%和28.6%;花前氮素转运量、转运率以及转运量对籽粒的贡献率分别显著提高30.3%、22.0%和42.1%。花后干物质、氮素积累量以及对籽粒的贡献率在2种水肥模式下无差异。【结论】施氮225 kg·hm~(-2)、灌溉400 m~3·hm~(-2)的节水减氮模式能有效协调干物质和氮素的积累和转运,提高成熟期籽粒同化物分配比例,实现关中平原夏玉米节水减肥增效的生产目标。

【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。

采用盆栽方法,通过设置不同的水分处理,研究水分胁迫对夏玉米生长发育的影响。从根、茎秆、叶、叶鞘、雌穗等器官水平上考察水分胁迫对夏玉米物质积累、分配等的影响,以及不同水分处理下各器官对夏玉米干物质积累的贡献率。分析发现,不同水分条件下,叶片、茎秆和叶鞘三者是干物质积累的重要来源,在灌浆期以前,叶片是最主要的干物质积累器官。在灌浆前后期,叶片所占的比重分别为22%,21%;茎秆也是夏玉米干物质积累的来源之一,在抽雄初期,T3茎秆占总重的26%,在抽雄后期T4茎秆比重为30%。茎秆在吐丝期和灌浆后期的比重分别为24%和23%,而水分胁迫(T8)的叶鞘比重分别为21%和18%;在生殖生长阶段,植株对水...

为了在淮北砂姜黑土区推广小麦玉米秸秆全量还田技术,采用大田定位试验,设置小麦玉米秸秆不还田、小麦玉米秸秆单季还田和小麦玉米秸秆两季还田4种秸秆还田方式,研究了小麦、玉米秸秆全量粉碎还田对机播夏玉米出苗、生育、产量和水分利用效率的影响。结果表明:小麦玉米秸秆两季还田处理2008和2009年玉米出苗数分别比对照高3.25%和11.98%;出苗均匀度、株高整齐度、幼苗素质和耕层土壤含水率均高于对照,最终2008和2009年玉米产量分别较对照提高了7.92%、9.51%,土壤水分利用效率分别提高了8.15%、9.48%。可见,砂姜黑土区小麦玉米秸秆两季全量还田有利于玉米生长发育,提高籽粒产量。

【目的】改善土壤耕作方式和氮肥施用技术是进一步提高玉米产量和氮肥利用效率的重要措施。本研究拟通过分析浅旋、免耕和条带深松3种耕作方式下缓释肥和常规施肥对夏玉米干物质积累、转运及光合特性的影响,阐明其产量及氮肥效率差异形成的生理过程。【方法】试验于2013—2014年在河南新乡进行。采用裂区设计,耕作方式为主区,设浅旋耕作(rotary tillage,R),免耕直播(no-tillage,N)和条带深松(sub-soiling,S)3种耕作方式;肥料类型为副区,设缓释肥(slow release fert

为明确种植密度和施氮量对超高产夏玉米干物质积累和产量形成的影响，以夏玉米品种农单９０２为研究材料，于２０１３年在河北省藁城市进行了密度（设５．２５万，６．００万，６．７５万，７．５０万，８．２５万株／ｈｍ～２共５个水平）和施氮量（３００，３７５，４５０ ｋｇ／ｈｍ～２共３个水平）的二因素裂区试验。结果表明，密度和施氮量对干物质积累量和产量性状的互作效应不显著。同一施氮量下，随密度增加，干物质积累量和每公顷穗数逐渐增加，但收获指数、穗粒数、千粒质量逐渐减小，吐丝后干物质积累量、吐丝后干物质贡献率及产量则先增加后减少。密度对果穗秃尖长、穗粒数的影响最大，对穗行数的影响最小。同一密度下，随施氮量增加．．．

【目的】随着缓/控释肥的推广和农业劳动力越来越紧缺,简化施肥技术成为未来的一种施肥趋势。黄淮海地区夏玉米季雨热同期,基施包膜尿素容易使养分前期释放过快后期养分缺失,无法满足玉米后期生长需求。通过研究包膜尿素施用时期来探究适合黄淮海地区夏玉米种植的施肥方式,简化施肥生产同时保证玉米产量,提高肥料利用效率。【方法】供试夏玉米品种选用登海605(DH605)和郑单958(ZD958),5个试验处理为不施氮处理(CK)、一次施尿素处理(JN)、拔节-大喇叭口期分次施尿素处理(SN)、基施包膜尿素处理(BR)和拔节

为明确新老玉米品种各器官干物质及氮素积累和分配的差异,以我国20世纪70年代主推杂交品种中单2号和21世纪前10年的主推杂交品种先玉335和郑单958为材料,设置追氮100,200 kg/hm2以及密度5.25万,7.50万,10.50万株/hm2等处理,以阐明其氮素营养策略和调整机制差异。结果表明,玉米新品种花前干物质较老品种高0.43 t/hm2,且新品种吐丝期茎秆生物量与叶片生物量的比值为2.53,比老品种显著低11.7%;新品种吐丝期茎秆氮积累量与叶片氮积累量的比值为0.76,较老品种显著低15.

【目的】科学客观评价秸秆直接还田的综合效应,对提高秸秆资源利用率、促进农业绿色可持续发展意义重大。本研究在黄淮海冬小麦-夏玉米一年两熟区设置大田定位试验,探究不同基因型夏玉米对秸秆还田量的响应,为该区秸秆还田技术的综合评价和秸秆还田量的优化提供依据。【方法】试验于2017年10月至2018年10月在河南原阳进行,采用裂区试验设计,设置秸秆还田量和基因型两个因素。秸秆还田因素为主区,设置4个秸秆还田量处理,分别为秸秆不还田(S0)、半量秸秆还田(S1)、全量秸秆还田(S2)和倍量秸秆还田(S3);基因型为副区,供试品种分别为浚单20(XD20)和郑单958(ZD958)。分析2个品种在不同秸秆还田量处理下叶面积指数(LAI)、干物质积累与转运、产量性状的差异。【结果】与秸秆不还田处理相比,秸秆还田能维持玉米花后较高的叶面积指数,且基因型与秸秆还田量间存在显著的交互作用。玉米开花期,XD20和ZD958的LAI均随秸秆还田量的增加而增加,在S3处理下最高。玉米成熟期,XD20和ZD958的LAI降幅随秸秆还田量增加而呈先降后升的趋势,XD20在S1处理下最低,ZD958在S2处理下最低;且2个品种成熟期LAI随秸秆还田量增加呈先升后降的趋势,XD20在S1处理下最高,ZD958在S2处理下最高。花后较高的叶面积指数有利于玉米花后维持较高的干物质生产能力,从而显著提高花后干物质积累量,优化干物质积累与分配特性。基因型和秸秆还田量互作显著影响花前营养器官的干物质转运量(DMR)和转运率(DMRE)、花前干物质转运对籽粒干物质积累贡献率(DMRCG)、花后干物质积累量(DMAA)及其对籽粒干物质积累贡献率(DMAACG)。随秸秆还田量增加,XD20花前营养器官(茎鞘+叶片)的DMR、DMRE和DMRCG呈先降后升趋势,均在S1处理下最低,而花后DMAA和DMAACG则呈先升后降趋势,均在S1处理下达到最高值;ZD958花前营养器官(茎鞘+叶片)的DMR、DMRE和DMRCG以及花后DMAA均呈先升后降趋势,均在S2处理最高。玉米花后干物质积累量的增加,有利于增加粒重,进而提高籽粒产量。与S0处理相比,S1、S2和S3处理均提高了玉米籽粒产量,但玉米籽粒产量并未随着还田量的增加而持续增加;XD20在S1处理下2年籽粒产量最高,2年平均高于其他处理3.5%—17.7%,ZD958在S2处理下2年籽粒产量最高,2年平均高于其他处理0.4%—16.8%。【结论】在黄淮海冬小麦-夏玉米一年两熟潮土区,适量秸秆还田可延缓玉米生育后期叶片衰老进程,优化玉米干物质积累与分配特性,提高花后干物质积累量,增加粒重,进而提高玉米籽粒产量。但不同基因型玉米对秸秆还田量的响应有很大差异,在推广秸秆还田时,不仅要考虑秸秆还田量,还要考虑作物遗传因素对秸秆还田效应的影响。

为了给河西走廊灌区春玉米的氮素管理提供理论依据,用田间试验方法于2006—2007年研究了不同氮水平下春玉米干物质积累和氮素吸收利用动态的规律。采用自然风干法和微量凯氏定氮法测定植株干重和氮素含量。结果表明:1)不同氮水平下春玉米干物质积累与其氮素的吸收均可以用logistic方程(Y=K/(1+ea+rt)拟合;2)施氮肥可显著影响到春玉米干物质最大积累速率和氮素最大吸收速率,前者N在225 kg/hm2处理下最高,为644.6 kg/(hm2.d),后者N在300 kg/hm2处理下最高,为5.1 kg/(hm2.d);3)施氮肥对春玉米干物质最大积累速率和氮素最大吸收速率出现的天数均无规...

【目的】探寻不同覆盖措施下玉米籽粒氮素积累和物质转移的"源-库"过程。【方法】以中国西北黄土高原典型旱作农业区春玉米生产体系为对象,通过2年田间试验,对覆盖地膜、覆盖砂砾和不覆盖3个处理的光能捕获和土壤温度进行定位观测,分析干物质累积转移和氮素的积累,揭示地表覆盖对"源-库"过程的影响。【结果】覆膜处理的有效积温显著高于不覆盖处理,与覆砂处理差异不显著。覆膜处理辐射生产效率显著高于覆砂处理。覆膜处理的积温生产效率显著高于其他处理,其辐射生产效率在2010年与其他处理差异不显著,但在2011年显著高于不覆盖

目的针对黄淮海地区长期采用单一土壤旋耕作业存在的弊端,研究由秸秆覆盖深松、秸秆还田旋耕和秸秆还田深耕组成的不同轮耕模式对黄淮海两熟区农田的土壤改良效应。【方法】连续6年定位实施5种轮耕模式:连年旋耕(CRT,CK)、连年深松(CST)、连年深耕(CDT)、深耕/旋耕(DT/RT)和深耕/旋耕/旋耕(DT/RT/RT),研究各轮耕模式对冬小麦-夏玉米农田土壤三相比R值、土壤有机碳储量、全氮储量、土壤酶活性、土壤呼吸速率和作物经济效益的影响。【结果】轮耕模式、耕层深度、年份对土壤三相比R值、土壤有机碳储量、全

【目的】探讨砂姜黑土区小麦玉米秸秆全量还田对夏玉米抗倒性能的影响。【方法】以夏玉米品种郑单958为材料,通过定位试验研究小麦玉米秸秆全量还田对玉米抗倒性能的影响。【结果】小麦或玉米秸秆全量还田均能提高玉米气生根条数、0—30 cm土层根条数及根系干重,同时,玉米株高和单株鲜重均有所增加。秸秆还田后,在吐丝期和灌浆中期,玉米茎秆基部3—7节间的长度、直径、干重和单位茎长干物质重有增加的趋势,尤其是基部节间的茎秆压碎强度和穿刺强度显著提高。另外,玉米的根倒伏系数显著降低,而植株抗倒指数则显著升高。相关分析表明,根倒伏系数与根倒率显著正相关,而与单株鲜重、根系干重和基3节压碎强度显著负相关。玉米总倒...

为了探明氮、钾肥对辽东南地区玉米产量及生长特性的影响,以玉米杂交种丹玉801为材料,设置氮肥和钾肥二因素裂区试验,研究氮肥(N)、钾肥(K)及其交互作用(N×K)对玉米产量和干物质积累的影响,分析不同氮钾肥配施对玉米物质生产特性以及产量构成的影响,以期为辽东南地区玉米合理施肥提供理论依据与技术支撑。结果表明,在辽东南地区,氮钾肥的交互作用对玉米产量、千粒质量有极显著影响,对成熟期干物质积累量的影响显著,对穗数、穗粒数、穗长、穗粗、秃尖长、穗行数和行粒数的交互作用不显著;玉米产量和成熟期干物质积累量受氮肥、钾肥及其交互作用共同影响,N_(300)K_(120)、N_(180)K_(120)及N_(300)K_(60)产量分别为9 262,9 020,8 848 kg/hm~2,三者差异不显著,成熟期干物质积累量N_(300)K_(120)>N_(300)K_(60)(19 287 kg/hm~2>18 833 kg/hm~2),二者差异不显著;氮肥及氮钾互作对千粒质量的影响极显著,N_(300)K_(120)、N_(300)K_(60)和N_(180)K_(120)千粒质量分别为295,290,284 g,三者差异不显著;氮钾肥的交互作用集中在玉米生育后期,主要通过影响千粒质量来提高玉米产量。氮、钾肥对玉米植株的影响不是简单的加和作用,而是复杂的交互效应,因此,生产中要综合考虑氮、钾肥的交互作用对玉米产量的影响,因地制宜,做到科学施肥,合理配施,在增加玉米产量的同时,提高肥料利用率,为实现高产高效的现代农业奠定基础。结果可为辽东南地区玉米高产高效栽培技术提供理论依据。