耕作方式对三江平原玉米生长发育及水分利用影响

2018～2019年三江平原云山农场设置旋耕（RT）、隔行深松（GS）、深松（ST）、浅翻（CT）、深翻（SF）5种耕作方式，以旋耕（RT）为对照，研究不同耕作处理对玉米各生育期土壤水分变化、耗水量及产量和水分利用率的影响。结果表明，各耕作处理较旋耕处理相比能够改善土壤水分条件，受降雨量影响各耕作处理表现不同，2018年（生育期降雨量505.3 mm），隔行深松、深松、浅翻和深翻4种耕作处理蓄水量分别提高3.67、2.87、2.23、2.68 mm；2019年（生育期降雨量833.6 mm），深松处理土壤含水量和蓄水量最低，表现为浅翻>深翻>旋耕>隔行深松>深松。玉米干物质积累量和叶面积指数（LAI）呈“S”型曲线，各处理表现为深松>隔行深松>深翻>浅翻>旋耕，在大喇叭口期至灌浆期干物质积累量最大，深松处理平均比旋耕提前5 d到达干物质最快积累时间。4种耕作方式与旋耕相比均能改善耕层土壤水分状况，增加玉米干物质积累量和LAI，显著提高产量和水分利用率。     

拔节期深松对夏玉米干物质生产及光合作用的影响

以郑单958为试验材料,以拔节期深松和不深松为主因素、两种施氮模式为副因素,研究拔节期深松对夏玉米干物质生产及光合作用的影响.结果表明,拔节期深松与不深松相比,夏玉米株高、穗位高分别降低了17.3 cm、9.0 cm,茎粗减少了2.7 mm,展开叶片数少1片;延缓吐丝期前叶面积指数(LAI)的增加及吐丝期后LAI的下降;吐丝期穗位叶的气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率、净光合速率分别降低了38.0％、25.3％、42.5％、2.0％;开花期前生物量降低了1 519.5 kg/hm2,开花期后生物量下降了168.8 kg/hm2;穗部性状变差,穗粒数下降近100粒,经济系数下降7％,子粒产量减少1662.0 kg/hm2,拔节期不宜进行深松作业.两种施氮模式对夏玉米生长发育的影响差异不显著,耕作方式和施氮模式交互作用不明显.     

深松与施氮方式对春玉米子粒灌浆及产量和品质的影响

在等氮量条件下研究深松与施氮方式对玉米子粒灌浆特性及产量和品质的影响。结果表明,深松使玉米灌浆后期百粒重增加,隔行深松(T1)对灌浆后期百粒重的增加作用大于行行深松(T2);追氮处理最大灌浆速率(Gmax)、平均灌浆速率(G)、灌浆后期百粒重与灌浆活跃生长期(P)均大于一次性基施氮肥处理,且随追氮次数的增加灌浆后期百粒重增加;深松使Gmax增加,最大灌浆速率出现的天数(Tmax)提前,对灌浆速率的增加作用T1处理大于T2处理;各施氮处理对灌浆速率的影响表现为拔节期、灌浆期分别追施氮肥>拔节期追施氮肥>一次性基施氮肥。追氮对子粒灌浆的促进作用大于深松措施。灌浆后期百粒重与产量极显著正相关。G和Gmax与灌浆后期百粒重的相关系数较大,其他灌浆参数相关性较小。子粒蛋白质含量与产量呈极显著正相关;淀粉含量与产量呈显著负相关;油分含量与产量间的相关性较小。     

不同氮肥施用水平对春玉米光合特性及产量构成的影响

试验设不施氮(N1)、70%推荐施氮量(70%Opt,N2)、推荐施氮(Opt,N3)、130%推荐施氮量(130%Opt,N4)、高量施氮(N5)5个处理,通过两年田间试验,探讨不同氮肥施用水平对春玉米光合特性、产量及其构成的影响。结果表明,合理增施氮肥可显著提高玉米子粒产量。与不施氮相比较,施氮后玉米株高平均增幅8.5%,茎粗平均增幅8.5%,生物量增幅为16.8%～29.1%。N3处理下,叶面积指数和叶片SPAD值在处理间均最高。施氮显著提高花后叶片净光合速率,施氮量和叶片净光合速率之间并不呈正比关系,当施氮量增加至330 kg/hm2后,叶片净光合速率降低。相关分析表明,玉米产量、叶面积指数、SPAD值、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率间均呈正相关。     

深松与施氮量对春玉米产量及氮素吸收利用率的影响

以郑单958为供试材料,采用裂区试验,设置深松模式为主区（CK：不深松;T1：隔行深松;T2：行行深松）,施氮量为副区（N0：不施氮肥;N1：纯氮112.5 kg/hm²;N2：纯氮225 kg/hm²;N3：纯氮337.5 kg/hm²）,研究不同栽培模式下春玉米产量形成特点和氮素吸收利用特征。试验结果表明,深松与施氮量对春玉米产量的影响均达到显著水平,行行深松和隔行深松产量分别较不深松高9.62%和8.81%;N2、N1和N3处理产量分别较不施氮肥提高65.32%、62.60%和49.09%,穗粒数和千粒重的提高是深松和合理的施氮量显著提高春玉米产量的原因。随着氮肥用量的增加,作物氮肥偏生产力、氮肥吸收利用率和氮肥农学利用率呈降低趋势,隔行深松和行行深松的氮吸收利用率和氮肥偏生产力均高于不深松,且隔行深松的氮吸收利用率更高。     

减氮对不同氮效率小麦品种花后光合物质生产力和产量的影响

为明确不同氮效率小麦品种对减氮的响应特点,以前期筛选出的氮高效品种扬麦25、宁麦21和氮低效品种扬麦22、扬麦20为材料,研究减氮模式对产量、氮肥利用效率、光合生产能力和干物质积累量的影响。结果表明,氮高效品种扬麦25和宁麦21的籽粒产量和氮肥利用效率显著高于氮低效品种扬麦22和扬麦20,氮高效品种的平均籽粒产量和平均氮肥利用效率较氮低效品种分别高10.9%和23.9%。与常规施氮处理(CK)模式相比,减氮20%并采用基肥和拔节肥各施氮90 kg·hm~(-2)(M4)模式下,氮高效品种开花期LAI、旗叶SPAD值、净光合速率及乳熟期旗叶SPAD值和净光合速率均未显著降低,且乳熟期平均LAI提高16.0%,进而使花后干物质积累量增加,从而实现产量稳定和氮肥利用效率的提高;而氮低效品种花后光合生产能力、籽粒产量和氮肥利用效率随施氮量降低而出现不同程度的降低。这说明,氮高效品种较氮低效品种有着更多的减氮潜力,前者在适量减氮和合理施肥方式下,可通过延缓花后叶面积衰减、保持较强的花后光合能力和增加花后物质生产力,实现产量稳定和氮肥利用效率提高。     

玉米单交种光合生产能力杂种优势对氮肥的响应

以先玉335和郑单958及其亲本为材料,设不追氮和追氮150 kg/hm~2两个氮处理,研究玉米单交种光合生产能力杂种优势与产量杂种优势的关系及其对氮肥的响应。不追氮条件下,玉米单交种产量杂种优势主要来源于干物质积累量和LAI的杂种优势,叶片光合特性Pn、Gs、Ci和Tr均未表现出杂种优势。追氮150 kg/hm~2条件下,产量杂种优势显著提高,较不追氮高36.6%;除干物质积累量和LAI等群体数量性状仍具有杂种优势外,叶片光合特性Pn、Gs、Tr和SPAD值等个体功能性状也表现出明显的杂种优势。施氮条件下,干物质积累量和LAI的杂种优势没有提高,Pn、Gs、Tr和SPAD值的杂种优势分别较不追氮提高35.8%、55.3%、50.9%和19.6%。施氮条件下玉米单交种产量杂种优势的提高主要来源于叶片光合特性杂种优势的提高,与干物质积累量和LAI的杂种优势无关。     

不同耕作方式对松嫩平原半干旱区玉米生长和产量的影响

耕作方式影响玉米的生长和产量。设置旋耕垄作（RT）、旋耕垄作深松（RTS）、免耕（NT）、免耕深松（NTS）、旋耕平作（FT）、旋耕平作深松（FTS）6个处理,分析不同耕作方式对玉米苗期根系生长、干物质积累、净光合速率和产量构成,研究不同耕作方式对半干旱区玉米生长和产量的影响。结果表明,免耕处理显著降低了玉米苗期根系的鲜重、干重和体积。旋耕垄作、旋耕平作和免耕结合深松处理干物质积累量较未深松处理增加 3.17%～15.08%,旋耕平作结合深松处理提高了玉米有效穗数、玉米净光合速率,进一步提高玉米产量。     

深松对夏玉米物质生产、光合性能及根系生长的影响

以郑单958为试验材料,设播前深松、4叶期深松处理,以黄淮海地区普遍采用的免耕直播作为对照,分析玉米全生育时期内叶面积指数、净光合速率、叶面积持续期、干物质积累、相对生长率、根系性状以及产量及其构成因素的变化。结果表明,两种深松方式对比,物质生产、光合性能及根系生长方面均差异显著。与免耕直播相比,播前深松可以显著提高玉米拔节期叶面积指数,有效提高吐丝期净光合速率,显著增加拔节期干物重、吐丝期0~100 cm根系总干重以及20~30 cm土层内根系的活力;叶面积持续期、净同化率与相对生长率变化幅度不大。4叶期深松则导致植株的各方面表现较差,营养生长受到限制,叶源不足,叶片早衰。与对照(免耕直播)比较,播前深松增产1.7%,4叶期深松减产11.5%,两种深松方式间差异显著。夏玉米区播前深松具有提升玉米产量的优势,4叶期深松则限制了玉米生长和产量提升。     

基于“三合结构”分析氮肥运筹对四川丘陵旱地小麦物质生产及产量形成的影响

为探究氮肥后移对四川丘陵旱地小麦物质生产与产量形成的影响,2013-2015年度以四川省小麦主推品种川麦104为材料,采用二因素随机区组设计,研究了2个施氮量(120、180kg N·hm-2)、3种施氮方式(底肥一道清、重底早追即底肥和苗肥比例7∶3、氮肥后移即底肥和拔节肥比例6∶4)对小麦干物质积累、平均叶面积指数(MLAI)、生育天数(D)、收获指数(HI)、平均净同化率(MNAR)的影响。结果表明,从三叶期至开花期,相对于120kg·hm-2施氮水平,增施氮肥后干物质积累量增加,而成熟期则以120kg·hm-2施氮处理的干物质积累量较大。不同施肥方式间比较,氮肥重底早追显著增加了三叶期至孕穗期干物质积累量和群体LAI,氮肥后移则显著增加了开花期与成熟期干物质积累量及开花期群体LAI,底肥一道清处理孕穗期、开花期、成熟期的干物质积累量均最小。从光合性能参数看,增施氮肥和氮肥后移均对MLAI、HI有促进作用,与120kg·hm-2施氮处理相比,增施氮肥后MLAI增加9.5%(2014-2015年),HI增加4.7%(2013-2014年);氮肥后移处理的MLAI较底肥一道清处理增加38.2%(2013-2014年),HI较氮肥重底早追处理增加10.6%(2014-2015年),差异均显著;而MNAR、平均作物生长率(MCGR)受施氮量的影响较小。氮肥后移处理的单位面积粒数(TGN)和粒叶比显著增加;180kg·hm-2施氮处理的产量及产量构成因素略高于120kg·hm-2施氮处理,但差异均不显著。综合生产成本与效益来看,四川丘陵旱地小麦的推荐氮肥用量为120kg N·hm-2,施肥方式为底肥和拔节肥比例6∶4。     

不同种植模式对玉米生长发育、产量及机械化收获效率的影响

以郑单958为供试品种,设55 cm、65 cm两个行距水平以及种肥侧向、正向两种施用方式,研究不同行距和施肥方式对玉米生长发育、产量及机械化收获效率的影响。结果表明,55 cm、65 cm行距对玉米株高、茎粗、穗位高、叶面积指数和干重等生长指标均无显著影响,两个行距配置下玉米产量基本相同;种肥施用方式对玉米前期生长影响较大,种肥侧施的肥效明显优于种肥正施。玉米三叶期至拔节期,种肥侧施的株高、叶面积指数、干重和根系数量较种肥正施均有不同程度的提高,但种肥正施和侧施对玉米产量及其构成因素无明显影响。因此,在玉米生产中可以根据农机具设计和生产需求,规范行距,统一收获机械规格,从而降低生产成本,推进玉米生产全程机械化进程。     

氮肥运筹对春玉米产量、养分吸收和转运的影响

研究氮肥不同运筹方式对玉米产量、养分吸收利用、转运及分配的影响。结果表明,基肥:拔节期:抽雄期施氮比例为3∶4∶3处理玉米产量和氮肥利用效率最高,较其他基追比例处理增产3.2%~20.5%,氮收获指数、当季回收率、农学利用率和偏生产力分别提高2.0~5.3个百分点、2.0~21.3个百分点、2.3~10.0 kg/kg和2.3~10.0 kg/kg。施氮可显著增加玉米主要生育期氮、磷、钾吸收量,并可提高玉米抽雄期氮、磷、钾养分向子粒转运和子粒养分增加量,其中基肥∶拔节期∶抽雄期施氮比例为3∶4∶3处理玉米灌浆期氮、磷、钾吸收量最高,成熟期子粒氮、磷、钾积累总量高于其他基追比例处理。相关分析结果表明,玉米各生育期氮、磷、钾吸收间存在显著或极显著的正向相关,且除苗期外,其他生育期氮、磷、钾吸收量与产量均存在极显著正相关,灌浆期氮、磷、钾吸收状况与产量相关系数最大。     

氮肥不同追施方法对春玉米光合特性的影响

试验从高产施肥的角度研究了不同氮肥追施方法对春玉米穗位叶光合特性的影响。结果表明：各施肥条件下,净光合速率、叶绿素含量和可溶性蛋白含量随玉米生育期的推进呈现出相同的变化趋势,净光合速率呈降低趋势,而可溶性蛋白含量却先增后减。氮肥分3次平均追施（拔节期、大喇叭口期、抽穗期）,可使春玉米穗位叶的净光合速率、叶绿素含量和可溶性蛋白含量较稳定,并能保持较长的高光合持续期,有效地提高玉米的光合作用,增加产量。     

豫北两熟区不同夏播作物对后茬冬小麦中后期群体微环境及产量的影响

为探讨不同夏播作物前茬对后茬冬小麦生长和产量的影响,在河南省新乡市获嘉县开展田间二因素试验,设置两个不同施肥水平(常规施肥和不施氮肥)和三种夏播作物前茬(玉米、大豆和花生),分析小麦拔节期至成熟期叶面积指数(LAI)、叶夹角(LA)、光合有效辐射(PAR)、叶片叶绿素含量(SPAD)、叶绿素荧光(F_v/F_m),以及土壤含水量(SWC)、土壤温度(Ts)和土壤呼吸速率(Rs)变化,并在成熟期测定小麦产量及其构成因素。结果表明,与常规施肥(CK)相比,不施氮肥条件下不同前茬的小麦LA略增,而LAI、IPAR、SPAD、F_v/F_m、SWC、Ts和Rs均有所降低。不施氮肥条件下,花生前茬的小麦LAI、IPAR、SPAD、F_v/F_m、SWC、Ts和Rs均显著低于其他两种前茬(P<0.05),其中花生、大豆和玉米前茬的SWC较CK的降幅分别为13.56%、13.39%和10.77%。与CK相比,不施氮肥条件下,花生前茬的小麦LA较CK的增幅在3种前茬中居中,小麦...     

氮肥管理对夏玉米冠层结构和氮肥吸收利用的影响

通过大田试验研究不同氮肥管理模式下夏玉米群体结构和氮肥利用情况,探索节肥、高产、高效的夏玉米氮肥管理模式。结果表明,施氮显著改善夏玉米产量因子、提高产量。氮肥适量后移显著改善穗部性状,等氮量下大喇叭口期和吐丝期均追施氮肥处理与大喇叭口期追施氮肥处理相比穗粒数提高28.5粒,收获指数提高11.3%,增产101 kg/hm2。吐丝期施氮显著增加灌浆期LAI,使LAI峰值从吐丝期后移至灌浆期。施氮肥可增加夏玉米SPAD值,大喇叭口期追施氮肥可提高各生育时期玉米SPAD值;吐丝期追施氮肥可提高株高、茎粗、穗位高。适当降低氮肥投入,氮肥农学利用率和氮肥偏生产力分别提高232.3%、60.9%;氮肥用量相同时氮肥适当后移分别提高10.5%、1.3%。吐丝期施氮增加夏玉米成熟期营养器官的氮素积累,减少子粒的氮素积累,导致氮收获指数下降。     

不同施氮时期对夏玉米干物质积累及氮肥利用的影响

以提高夏玉米氮肥利用率、减少氮肥污染为目标,研究了不同施氮时期对夏玉米生长发育及氮肥利用率的影响。结果表明：施氮显著增加子粒产量和穗粒数,以3叶期施氮结合12展叶追氮处理的子粒产量最高,但对千粒重和单位面积穗数影响差异不显著。施氮使各处理植株的叶面积指数(LAI)均在生育后期保持较高值,延缓了叶片衰老,促进了干物质的积累。3叶期施氮结合12展叶追氮处理的夏玉米氮肥利用率最高,较3叶期施氮和12展叶施氮分别提高了21.8个百分点和22.8个百分点,较好地提高了夏玉米当季氮肥利用率,能够有效降低因氮素损失而造成的农田污染。     

深松方式与施氮量对玉米茎秆解剖结构及倒伏的影响

以不同深松方式和施氮量下玉米茎秆解剖结构的变化为研究内容,从微观角度研究玉米倒伏机理及调控措施.结果表明,茎秆表皮厚度、维管束的数量和面积、木质部和韧皮部面积与倒伏均呈显著负相关关系.通过深松及适量施氮均可调节维管束结构.对倒伏率的影响,维管束面积表现为大维管束大于小维管束;维管束内部结构表现为韧皮部面积大于木质部面积.深松和施氮均提高了维管束的输送效率.玉米倒伏率与茎秆中含氮量呈显著负相关关系,与含磷量和含钾量的关系不密切.玉米茎秆的抗折强度与倒伏率呈负相关关系,适量增施氮肥可提高茎秆的抗折强度.施氮量为225 kg/hm2时结合隔行深松,玉米茎秆维管束内部结构发达、输送效率最高、抗折强度最大、倒伏率最低.     

生物炭与肥料配施对土壤养分及玉米产量的影响

采用田间试验的方法,设无生物炭无肥料(CK)、常规施肥(F1)、80%常规施肥(F2)、80%常规施肥+20%生物炭(F2B)、70%常规施肥(F3)以及70%常规施肥+30%生物炭(F3B)6个处理,研究生物炭和肥料配施对土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾及玉米不同生育期干物质积累和产量的影响。结果表明,生物炭与肥料配施处理(F2B、F3B)较单施肥处理(F2、F3)在不同程度上提高土壤有机质、土壤全氮、有效磷、速效钾含量、玉米各生育期干物质量及产量。F2B处理的玉米产量略高于F1处理,二者差异不显著。与常规施肥相比,生物炭与化肥合理配施改善土壤养分状况。试验区最佳肥料-生物炭施用量效配比为80%常规肥+20%生物炭。