【目的】针对绿洲灌区资源性缺水严重,传统玉米生产模式地膜用量和耗水量大等问题,探讨通过免耕一膜两年用集成密植技术提高水分利用效率的可行性,以期为构建试区地膜减量玉米高效生产技术提供理论支撑。【方法】2017—2019年,在河西绿洲灌区设置耕作措施(传统覆膜CT,一膜两年用NT)和密度(78 000株/hm2,低;103 500株/hm2,中;129 000株/hm2,高)两因素田间试验,研究不同处理的水分利用特征和产量表现,以耗水量的多少、产量的高低和水分利用效率的大小为依据,探索在2种耕作措施下可以承载作物最大密度的土壤水分,即水分承载潜力,明确免耕一膜两年用对玉米密植的水分承载潜力。【结果】NT较CT土壤播前含水量和贮水量分别提高11.6%—14.0%和19.4%—26.0%,利于玉米密植。NT与CT相比,中、低密度玉米全生育期总耗水量无显著差异,而高密度玉米全生育期总耗水量增加了4.7%;随玉米密度增加,玉米全生育期总耗水量随之增大,但总棵间蒸发量和蒸散比随之下降;NT和CT条件下,高、中密度较低密度玉米全生育期总耗水量分别增加了10.7%、5.2%和7.4%、4.6%,即从耗水量角度讲,NT支撑玉米高密度的水分承载潜力较CT下降。密度相同时,NT和CT玉米籽粒产量差异不显著;NT条件下高、中密度较低密度产量提高了6.1%—19.0%、10.9—25.0%,CT条件下高、中密度产量较低密度提高了4.8%—5.8%、8.8%—8.9%,中密度利于玉米高产,从产量角度讲,NT较CT支撑高密度的水分承载力未下降。相同密度下,NT和CT玉米水分利用效率无差异;密度对玉米水分利用效率影响显著,NT与CT条件下,中密度较高、低密度水分利用效率分别提高9.8%—10.8%、6.3%—17.8%与5.9%—7.1%、4.3%—4.7%,中密度下水分利用效率最大,从水分利用效率角度讲2种模式都不足以承载高密度。【结论】在绿洲灌区,免耕一膜两年用与传统覆膜具有相同的通过增密获得同等籽粒产量和水分利用效率的潜力,但免耕一膜两年用玉米全生育期总耗水量较大;免耕一膜两年用结合103 500株/hm2的密度可作为绿洲灌区地膜减量和玉米高产、水分高效利用技术推广应用。

【目的】针对绿洲灌区玉米生产氮肥用量过高的问题，探究通过密植补偿氮肥减量对玉米产量负效应的可行性。【方法】2019—2021年，以施氮水平为主区，设地方习惯施氮（N_2,360 kg·hm~(-2)）、减量25%施氮（N_1,270 kg·hm~(-2)）两个水平；以种植密度为副区，设传统（M_1,7.8万株/hm~2）、中（M_2,10.4万株/hm~2，增密33%）、高（M_3,12.9万株/hm~2，增密66%)3个密度水平，进行裂区试验，重点研究氮肥减量条件下增密对玉米产量及其构成因素的影响。【结果】（1）氮肥减量导致玉米籽粒产量、生物产量分别降低4.0%、4.9%。减氮条件下，中密度可以产生籽粒产量补偿效应，N_1M_2较对照N_2M_1提高4.1%；高密度处理N_1M_3生物产量补偿效应最大，较对照提高14.2%。（2）通过回归分析模拟得到：减氮条件下，当种植密度提高至8.4万株/hm~2可以与对照N_2M_1籽粒产量持平，并在10.6万株/hm~2时获得最大产量13 537kg·hm~(-2)，较对照提高4.9%。（3）氮肥减量引起穗数、穗粒数和千粒重分别降低5.0%、3.3%和3.4%；中、高密度分别较传统密度提高穗数27.9%、49.7%，降低穗粒数3.8%、8.4%，降低千粒重5.2%、8.9%。中密度较传统密度对收获指数无显著影响，而高密度使收获指数降低14.2%。N_1M_2较对照N_2M_1通过穗数增加补偿了减氮引起穗数、穗粒数及千粒重的下降，从而实现丰产。（4）氮肥减量降低拔节期至抽雄吐丝期的玉米生长率7.2%—8.4%；中、高密度较传统密度提高苗期至大喇叭口期玉米生长率27.3%、60.3%。（5）氮肥减量条件下，N_1M_2较对照提高叶、茎和鞘干物质转运量达9.6%、13.6%和3.7%，提高叶和茎对籽粒产量的贡献率5.3%和9.0%。【结论】通过合理密植可以补偿减氮引起的玉米产量下降，在施氮量270 kg·hm~(-2)的基础上增密至10.4万株/hm~2，能够最大化产量补偿效应，是绿洲灌区玉米节氮稳产丰产的可行措施。

【目的】以黄土高原半干旱区有限降水持续高效利用为目标,研究不同覆膜方式下连作玉米(Zea MayL.)的产量表现和水分利用特征,揭示其增产机理,明确不同覆膜方式下有利于土壤水分持续高效利用的连作年限,为试区高产、水分高效持续利用型玉米连作技术提供理论依据。【方法】以田间定位试验为基础,量化连作玉米农田土壤水分的年际平衡关系、产量稳定性;以持续高产和收获期不发生土壤干燥化为依据,确定适用于不同覆膜方式的玉米连作年限。【结果】3年试验结果表明,全膜双垄沟播具有良好的保墒、提高土壤水分有效性,利于协调关键生育时期土壤-作物的水分供需关系,提高产量和水分利用效率的作用。与半膜平作处理相比,全膜双垄沟播...

【目的】干旱缺水是黄土高原旱作农业最大的限制因素，研究覆膜、增密和品种对旱作玉米增产和水分利用的影响，有助于揭示未来旱作粮食持续增产与水环境的关系。【方法】试验于２０１２—２０１５年在黄土高原丘陵沟壑区的宁夏彭阳进行，在全膜双垄沟（ＦＰＲＦ）和半膜平铺盖（ＨＰＦＣ）２种种植方式下，选择耐密中晚熟先玉３３５和吉祥１号及不耐密早熟酒单４号３个杂交种，低密度（４．５万株／Ｈｍ～２）、中密度（６．７５万株／Ｈｍ～２）和高密度（９．０万株／Ｈｍ～２）３个水平，随机区组设计，玉米连作定位观测。采用烘干法监测不同降水年型玉米生育时期０—２００ Ｃｍ土层土壤水分，通过ＳｕＲＦｅＲ软件绘制土壤水分等值线图，研究．．．

【目的】针对玉米连作对化肥依赖过高、水分利用效率低下等问题,探讨间作绿肥和减施氮肥对玉米农田耗水特征的影响,以期明确间作绿肥生产玉米的水分利用特征,为玉米生产减氮及水分高效利用技术的优化提供理论实践依据。【方法】2018—2019年,在河西绿洲设置田间定位试验,设玉米间作绿肥和单作玉米(M)两种种植模式,减量25%施氮(N1:270 kg·hm-2)和传统施氮(N2:360 kg·hm-2)两个施氮水平,绿肥种类包括作箭筈豌豆(V)和油菜(R),研究不同处理下耗水特性和产量表现。【结果】间作绿肥可保证玉米稳产,在玉米/绿肥带状间作模式中,N1与N2处理的玉米产量差异不显著。间作绿肥和减施氮肥25%处理可提高绿肥刈割期、玉米收获后土壤含水量,以M/VN1处理提高幅度最大,较传统施氮下单作玉米(MN2)分别高17.2%—18.9%、28.6%—31.3%;间作绿肥和减施氮肥25%处理可降低作物在绿肥播前至刈割、绿肥刈割至玉米收获和作物全生育期的耗水量,以M/VN1处理降低幅度最大,较MN2分别降低38.8—48.8、32.9—53.9和80.9—92.7 mm;间作绿肥可提高玉米水分利用效率,以M/V处理最为突出,比M处理高14.9%—15.6%;N1与N2相比,M/R、M/V处理水分利用效率分别提高3.4%—5.2%、5.7%—6.5%,M处理的降低4.0%—5.5%;提高幅度以M/VN1处理最大,较MN2高14.8%—16.8%。玉米间作绿肥、减施氮肥25%处理可有效改善土壤含水量,降低系统耗水,提高玉米水分利用效率,具有较高的水分生产力。【结论】在水资源短缺的河西绿洲灌区,间作绿肥可保证玉米稳产,具有较高的水分供给潜力,其中玉米间作箭筈豌豆集成减量25%施氮处理的综合效果最好。

【目的】针对土壤水分、氮肥供应不足以及玉米早衰、种植密度不合理等严重制约绿洲灌区玉米的生产问题,通过研究不同水氮配比及种植密度对玉米光合作用、干物质积累特征和产量的影响,以期为该区玉米高产、稳产提供技术支撑。【方法】2016—2017年,于河西绿洲灌区进行大田试验,以先玉335为参试品种,采用裂裂区设计,灌水水平(W_1:4 050 m~3·hm~(-2),W_2:3 720 m~3·hm~(-2))做主区,施氮水平(不施氮N_0:0,低施氮N_1:300kg·hm~(-2),高施氮N_2:450 kg·hm~(-2))为裂区,种植密度(低密度D_1:75 000株/hm~2,中密度D_2:97 500株/hm~2,高密度D_3:120 000株/hm~2)为裂裂区,测定光合速率、干物质积累量和产量等指标。【结果】施氮量、种植密度对玉米全生育期净光合速率、干物质最大增长速率及其出现天数、干物质积累量、产量、WUE和氮肥利用率有显著影响。水肥耦合可增强玉米密植条件下的光合作用,提高干物质最大增长速率,提前干物质最大增长速率出现的天数,增大干物质积累量和产量。在减量20%灌水和高施氮水平下,中密度处理的全生育期净光合速率较低密度和高密度分别提高17.31%和11.43%;高密度和中密度处理的干物质最大增长速率及最大增长速率出现天数较低密度处理分别提高21.07%、7.52%和提前6.7 d、4.1 d;高密度处理的干物质积累量较中密度、低密度分别提高4.27%和10.59%,中密度处理的产量、水分利用效率和氮肥利用率较低密度、高密度处理分别提高24.2%、11.4%、29.9%和29.2%、18.4%、13.8%。在减量20%灌水条件下,中密度高施氮处理的全生育期净光合速率、干物质积累量和产量分别较中施氮、不施氮分别提高7.34%、11.63%、14.63%和49.54%、44.53%、69.03%;高密度高施氮处理的干物质最大增长速率及最大增长速率出现天数较中施氮、不施氮分别提高19.07%、54.35%和提前3.9 d、6.8 d;同等密度高施氮处理的氮肥利用率较低施氮处理提高24.5%。综上,减量20%灌水与高施氮耦合主要通过提高密植玉米的光合作用和干物质积累速率,延长干物质积累的持续时间,提高WUE和氮肥利用率,从而对干物质积累量和产量产生调控作用。【结论】在绿洲灌区,采用水肥耦合(生育期减量20%灌水(3 720 m~3·hm~(-2))、施氮量450 kg·hm~(-2)、中密度97 500株/hm~2)的最优栽培模式,可为进一步发掘密植条件下玉米高产、高效栽培提供技术指导。

承载力概念经历了从资源承载力 -环境承载力 -生态承载力到绿洲承载力的演进过程 ,绿洲承载力是人类对干旱区日益严重的生态环境问题所做出的响应与变化的结果。文中以全新的视角对绿洲承载力理论与方法的研究成果进行了分析、总结与评价 ,指出绿洲承载力研究的日趋完善将为深入揭示绿洲本质 ,定量研究干旱区绿洲开辟有效途径。绿洲水资源承载力是绿洲承载力研究的核心。由水、土资源等单要素承载力向综合承载力方向转变是今后绿洲承载力研究的趋势。绿洲承载力方法研究将由静态分析走向动态预测 ,模式化、模型化日益完善。绿洲承载力研究面临新的机遇 ,在基础理论、研究对象、指标体系、研究手段等方面的研究将有新的突破。

生态环境是人类生存的载体,在保护生物多样性条件下其承载能力是有限的。文章建立模型,对新疆绿洲2001～2007年生态承载力进行实证分析,结果证明新疆绿洲生态承载力高于实际人口数量,绝对差呈缩小趋势。同时,对新疆绿洲生态承载力预测,2008～2015年模拟仿真结果表明其在未来一段时间内将小幅度上升。

为探明错株种植方式对黄淮海地区密植夏玉米植株碳氮代谢的调控作用，以‘郑单958’为材料，设置6.75万（D1）、8.25万（D2）和9.00万株/hm2(D3)3个密度水平，错株（S）和对株（CK）种植2种方式，测定植株氮素（N）和非结构性碳水化合物（NSC）的积累量、花前转运量、花前转运效率、花前转运对籽粒的贡献率、花后积累量以及收获指数。结果表明：1）增加种植密度可显著提高植株N和NSC的积累量、花前转运量和花后积累量，但降低了N和NSC转运效率及其对籽粒的贡献率（P<0.05）；过高密植水平（D3）不利于籽粒中碳氮的积累和转运；其中，碳氮积累和转运量以D2最高。2）错株种植（S）可显著增加夏玉米植株N和NSC的积累量，促进N和NSC花前的转运和花后的积累，并可显著提高花前N和NSC转运效率（P<0.05）。3）在各处理组合中，D2S的N和NSC积累量、花前转运量和花后积累量均显著高于其他处理（P<0.05），且D2S的N和NSC转运效率及其对籽粒的贡献率与对照（D1CK）相比并未显著下降。综上，黄淮海地区夏玉米在8.25万株/hm2密植（D2）水平下采取错株（S）种植方式可显著提高整株的氮素和非结构性碳水化合物的积累，并促进其向籽粒的转运，获得较高的N、NSC收获指数和产量。

为探讨错株种植方式改善玉米密植群体冠层结构，实现增产的作用机制，以耐密品种‘郑单958’为材料，设置67 500(D_1)、82 500(D_2)和90 000(D_3)株/hm~2 3个密度水平，常规对株(CK)和错株(S)种植2种方式，测定错株密植夏玉米群体冠层叶面积指数(LAI)、无截获散射(DIFN)、叶绿素荧光参数、SPAD、产量及其构成因素等指标。结果表明，密植水平和错株种植均对夏玉米冠层特性和产量产生了显著的影响。提高密植水平虽然显著增加了植株叶面积指数，降低了无截获散射；但对穗位叶叶绿素荧光参数和SPAD产生了不利影响，以90 000株/hm~2密植水平下降幅最大。说明过高的密植水平不利于叶片对光能的吸收和利用。错株种植方式可有效削弱密植群体冠层叶片相互遮蔽的弊端。与对株(CK)种植相比，错株种植(S)可显著增加冠层叶面积指数，降低冠层无截获散射，优化了群体冠层结构，且对82 500株/hm~2密植水平调控效果最优。同时，错株种植缓解了高密植水平对植株穗位叶的不利影响，提高了D_2和D_3密植下叶绿素荧光参数(F_v/F_m、F_v/F_o)和SPAD。夏玉米在82 500和90 000株/hm~2的密植水平下分别增产18.89%和8.12%,但过高密植水平90 000株/hm~2显著降低了穗粗、穗粒数和千粒重，且使秃尖延长。与CK相比，S可使各密植水平夏玉米千粒重提高6.72%～11.94%,增加82 500和90 000株/hm~2密植水平下的收获穗数，使夏玉米增产10.23%～14.08%。在各密植水平和种植方式中，以82 500株/hm~2密植，错株种植方式下产量最高，2年较对照平均增产30.03%。因此，黄淮海平原夏玉米在82 500株/hm~2密植水平下采用错株种植方式可以显著优化群体冠层结构，提高群体光能截获和利用，是实现夏玉米密植增产的最佳种植模式。

为构建玉米密植高产群体结构建立评价指标、提供理论依据,以‘先玉335’与‘浚单20’为供试品种,分别设置67 500和97 500株/hm~2 2个密度处理,分析3种不同冠层叶片的下垂系数:冠层(a_1),冠层中部(叶长>60 cm,a_2),冠层底部与上部(叶长≤60 cm,a_3)。结果表明:叶片下垂距离与叶长存在显著的线性关系。下垂系数a_1、a_2与穗三叶茎叶夹角,a_1、a_2和a_3与穗位以上叶片之间存在显著负相关关系,下垂系数与千粒重和秃尖长呈显著负相关。‘先玉335’在2个密度间的a_2相差0.13、其他下垂系数相差均<0.04;2个品种的a_3值均

关键词： 玉米  品种  密度  叶片形态  下垂系数  产量