综合农艺管理推动玉米缩差增效

<正>当前,世界粮食单产徘徊不前,现有耕地粮食产量难以保障持续增长的刚性需求。据预测,粮食总产需增加70%—100%,才能满足2050年的世界粮食需求^[1-2],未来粮食增产和环境安全将主要依靠单产和资源效率的协同提升^[3]。缩小不同作物种植系统的单产差距,是进一步提高单产的主攻方向。准确定量作物产量和效率潜力以及产量与效率差异特征,确定产量差、效率差形成的主控因子,对主要粮食作物可持续增产具有重要作用^[4]。     

春玉米中单909农艺性状和产量对密植的响应及其在东北不同区域的差异

增密是实现东北春玉米大面积增产的关键技术,水热和土壤等区域生态条件是决定作物密度高低的关键因素。东北的区域生态条件差异显著, 阐明作物对密度和区域生态条件的综合响应对东北春玉米增密增产具有重要的理论与实践指导意义。本研究以中单909为供试品种, 在代表东北不同生态条件的辽宁沈阳、吉林公主岭、黑龙江哈尔滨、吉林桦甸和吉林洮南等5个试验点设置密度试验, 研究春玉米农艺性状与产量对密度和区域生态条件的综合响应。结果表明, 密植导致株高与穗位高增加, 茎粗降低。区域生态条件主要影响玉米株高, 对茎粗和穗位高的影响不显著。随密度增加, 群体叶面积指数(LAI)显著增加, 尤其是随热量条件改善, 群体LAI呈显著增加趋势。在一定范围内, 密植可以通过提高群体干物质生产力弥补单株生产力的下降, 从而获得高产; 本试验条件下, 中单909在9.00万株 hm^-2左右密度下的密植增产潜力得到充分发挥, 而区域间因生态条件不同, 高产种植密度存在显著差异, 其适宜密植范围在8.6~9.6万株hm^-2之间。     

栽培措施及其互作对北方春玉米产量及耐密性的调控作用

【目的】探明不同栽培措施及其交互对北方春玉米产量和耐密性的调控效应及其对产量的贡献率。【方法】2013—2014年以密植高产玉米品种中单909为试验材料,设置45 000、60 000、75 000、90 000和105 000株/hm~2 5个种植密度,栽培措施采用深松(S)、宽窄行种植(W)以及化控(C)处理,通过裂裂区设计形成不同的栽培模式。以产量为基础分别对不同措施组合进行通径分析、因子回归及交互效应比较分析,并结合气象数据对不同措施下的资源效率因子进行逐步回归分析。【结果】综合模式中化控处理(C)对产量具有显著的直接作用(贡献率27%—41%),这种作用在于仅靠化控处理即可增密1.17万株/hm~2;宽窄行(W)对产量的调控作用在不同组合间存在明显差异,而深松(S)对产量的调控则以间接作用为主(贡献率24%—37%),但深松与宽窄行组合较常规(RU)产量增加11.28%。密植条件下多项措施互作产量增益显著高于双项措施和单项措施,相较于常规模式(RU),正常年份(2013年)多项、双项及单项措施的增幅分别为31.27%、15.57%和7.96%,少雨年份(2014)增幅分别为15.02%、11.32%和5.65%,其产量的增加主要是由于群体耐密性的提高以及光能利用效率(RUE)、积温效率(GUE)和氮肥偏生产力(PFPN)的同步调控,最终实现了综合措施下的玉米高产高效。【结论】多项措施互作模式(SWC)玉米的产量增益最大,较传统模式最佳密度增加6.27万株/hm~2,实现产量增益11.91%,这主要归因于栽培措施及其互作对玉米群体耐密性的优化以及密植群体资源效率的调控作用。     

秸秆还田深度对春玉米农田土壤有机碳、氮含量和土壤酶活性的影响

为研究秸秆还田旋耕深度对土壤理化性质和酶活性的影响,明确不同秸秆还田深度条件下土壤理化性质与酶活性的关系,在3年（2016—2018年）田间微区定位试验条件下,研究秸秆旋耕还田10 cm（S₁D₁）、20 cm（S₁D₂）、30 cm（S₁D₃）和秸秆移除旋耕10 cm（S₂D₁）、20 cm（S₂D₂）、30 cm（S₂D₃） 6个处理对东北春玉米农田土壤理化性质和酶活性的影响。结果表明：旋耕深度（D）及其与秸秆处理（S）交互作用（S×D）显著影响土壤有机碳（SOC）含量,0~20 cm土层S₁D₁、S₁D₂处理SOC含量较S₁D₃处理高1.2%~16.0%,而20~40 cm土层S₂D₃处理SOC含量最高。旋耕深度、秸秆处理及两者交互作用对土壤硝态氮（NO₃^--N）和铵态氮（NH₄⁺-N）含量、蔗糖酶和过氧化氢酶活性影响显著。在0~40 cm土层,D₁、D₂旋耕深度下秸秆还田处理NO₃^--N含量比秸秆移除处理平均提高46.9%和34.9%,NH₄⁺-N含量平均降低31.6%和4.4%。在各旋耕深度下,S₁处理0~20 cm土层蔗糖酶和脲酶活性高于S₂处理,20~30 cm土层过氧化氢酶活性低于S₂处理。相关性分析表明,SOC、土壤全氮（TN）与NO₃^--N、NH₄⁺-N含量和蔗糖酶活性呈显著正相关,与pH、土壤含水量（SWC）呈显著负相关。主成分分析表明,与S₁D₁相比,S₁D₂对0~20土层蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶活性和0~40 cm土层SOC、TN含量影响更明显。综上所述,秸秆旋耕还田20 cm可改善0~40 cm土层养分水平,提高土壤酶活性,推荐为东北春玉米产区农田土壤培肥的合理秸秆还田方式。     

转基因棉花苗期光合特性的研究

以3种不同转基因棉花及其亲本对照为材料,研究了盆栽条件下不同棉花品种苗期光合作用及有关生理特性。结果表明,与其非转基因对照相比,转基因棉花叶片的气孔导度、蒸腾速率和胞间CO₂浓度的变化不明显,且不同抗虫棉的变化趋势不同,其中仅有转Bt基因棉Z30与其对照Z16之间的净光合速率差异达显著水平;所有供试转基因棉花叶片中的RuBP 羧化酶活性均显著下降而乙醇酸氧化酶的活性均显著上升,但叶绿素a、b和总含量以及叶绿素a/b无显著变化。推测转基因抗虫棉花叶片RuBP 羧化酶和乙醇酸氧化酶参与调控的光合及呼吸代谢过程可能发生了改变。随着转入基因的多样化,其可能引发转基因作物产生的非预期效应更加不确定与复杂。     

作物田间科学实验与实习课程教学过程优化的探讨

研究“实验与实习”课程教学过程的最优化,首先要明确这门课与其它专业课的联系,分析学生进入本课学习过程里专业知识的发展,进而制定与这些相适应的优化教学内容,创造与教学内容相适应的教学条件,实施优化的教学方法,达到课程教学过程总体优化的目的。以期用不超过规定限度的时间和精力,使学生的专业知识结构获得最合理的发展。     

氮素对燕麦冠层结构及光合特性的影响

为了研究氮素对燕麦坝莜1号的冠层结构、光合特性及产量的影响,用红外气体分析仪和冠层分析仪测定不同氮肥处理下群体的冠层结构和光合特性,同时分析了不同氮素水平下产量性状指标之间的差异性。结果表明:随着施氮量的增加,单株叶面积和叶绿素含量均显著增加,单株叶面积在整个生育期呈"M"型变化,叶绿素含量在抽穗期达到最大值。施氮量对叶面积指数和透光率的影响呈相反的变化趋势,随着施氮量的增加,叶面积指数变大,而透光率变小。随着施氮量的增加,燕麦坝莜1号旗叶净光合速率、气孔导度和蒸腾速率显著提高,胞间CO2浓度则降低。产量以N2处理(144.0 kg/hm2)最高。因此认为,合理的氮肥用量能显著改善燕麦群体的冠层结构,提高光合效率,是燕麦增产的重要农艺措施。     

玉米农田耕层现状、存在问题及合理耕层构建探讨

针对农田耕层现状及存在的问题,从耕层变薄犁底层增厚,有机质减少地力下降地表裸露水（风）蚀严重等3个方面,分析农田土壤退化及不合理耕层形成的原因,通过总结前人研究结果,明确耕层构造的概念及类型,结合笔者多年研究提出“苗带紧行间松”合理耕层的概念及建立合理耕层构造的重要意义,以期为东北黑土保育、持续高效耕作及确保国家粮食安全提供一定理论参考依据.     

几种新型植物生长调节剂对棉花产量和品质的影响

保棉丰、８９１、双效素和缩节胺４种植物生长调节剂型，使棉花产量较对照增产２９．６１％～１０．６１％；霜前产量较对照增加４９．９３％～６．０７％．其中以保棉丰增加棉花产量、提高棉花品质的作用最为明显．试验应用的几种植物生长调节剂型，对棉花叶面积系数、株型和生殖生长与营养生长均有不同程度的协调作用，并可增加棉花叶片叶绿素含量和比叶重．