黄土高原旱地秋覆膜及氮肥秋基春追比例对春玉米产量和品质的影响

【目的】研究玉米秋冬闲期地膜覆盖保墒及优化氮肥秋基春追比例,为抗旱保苗及合理施肥提供理论依据。【方法】采用秋季与春季地膜覆盖对比试验(1999—2010年),监测0—200 cm土层土壤蓄水效率及不同降水年型产量变化。开展氮肥管理试验(2001—2003年),分析氮肥不同基、追肥比例的玉米籽粒产量和关键营养品质。【结果】秋覆膜春播玉米播前1 m土层多贮水36.7 mm,土壤蓄水效率为78.4%,产量和水分利用效率(WUE)达到11 149.8 kg.hm-2、33.1 kg.hm-2.mm-1,较春季地膜覆盖分别提高16.7%、14.9%。秋覆膜且氮总量(180 kg.hm-2)一定时,即秋季基施72 kg N.hm-2、春季追施108 kg N.hm-2,玉米WUE和籽粒蛋白质含量最高。【结论】旱地玉米采用秋覆膜栽培可显著提高土壤蓄水效率和作物水分利用效率。兼顾玉米产量和目标品质的最佳氮肥施肥比例为秋季基施氮占总量的40%—60%,剩余量春季追施可以达到品质与产量同步提高,抗逆增产保优。

半干旱地区玉米覆膜方式研究

干旱是制约玉米生产的主要因子。试验研究7种不同覆膜方式的土壤含水量、土壤温度、玉米生育期、农艺性状及产量,探求不同覆膜方式对半干旱地区玉米产量的影响。结果表明,顶凌覆膜优于春覆膜,全地面覆膜优于半覆膜平铺,其中全膜顶凌双垄沟栽培模式产量达到12 691.9 kg/hm2,较普通种植模式增产46.10%,较裸地种植增产77.98%,是一项适合半干旱地区的玉米高产栽培技术。

全膜双垄沟不同覆膜时期对玉米土壤水分和产量的影响

针对甘肃省旱作农业区年降水量少、季节分布不均匀、玉米生产中春旱严重的问题,采用田间试验的方法研究了全膜双垄沟4种不同覆膜时期对旱地玉米生育时期、土壤水分变化、水分利用效率、产量及经济效益的影响。结果表明:秋覆膜优于早春顶凌覆膜、玉米播前覆膜和晚春播种时覆膜,即早覆膜优于晚覆膜。全膜双垄沟秋覆膜增加了降水利用率和水分利用效率,降水利用率为70.21%,产量为10039.34kg/hm2,比播前覆膜8036.67kg/hm2增产24.92%,水分利用效率36.01kg/hm2·mm,比播前覆膜27.10kg/hm2·mm提高32.88%。全膜双垄沟秋覆膜可明显减少冬春季土壤水分的无效蒸发,增产效果明显,是旱作区进一步挖掘降水潜力和高产田创建的有效途径。

干旱复水对春玉米幼苗生长和生理特性的影响及其根源ABA调控效应

为了探明根源ABA对春玉米干旱后复水补偿生长的调控效应,采用盆栽试验以春玉米酒单2号为材料,设CK(正常供水,保持最大持水量的75%～80%)、MS(中度干旱,保持最大持水量的50%～55%)、SS(重度干旱,保持最大持水量的35%～40%)、MS-CK(中度干旱再复水)、SS-CK(重度干旱再复水)等5个处理,研究苗期干旱及复水条件下春玉米生物量积累、光合特性、抗氧化酶活性、根源ABA含量的变化。结果表明:重度干旱胁迫具有较高的根源ABA含量,诱导叶片抗氧化酶SOD、POD、CAT活性显著提高,增幅分别为85.48%、72.67%、22.58%,并导致其叶片气孔导度(Gs)和光合速率(Pn)降低51.56%、12.16%,同时最大电子传递速率(Jmax)、最大羧化速率(VCmax)、磷酸丙糖利用率(TPU)及Ru BP羧化酶的羧化效率(CE)降低,使其单株生物量较正常供水降低46.56%;复水后,较高的根源ABA含量影响其细胞膜修复和光合功能恢复的速度,使单株生物量较未复水重度干旱胁迫增加90.36%,较正常供水增加1.73%,表现出补偿效应。中度干旱胁迫具有相对较低的根源ABA含量,诱导叶片抗氧化酶SOD、POD、CAT活性提高幅度较小,增幅分别为64.72%、41.72%、11.62%,并使Gs和Pn分别降低15.01%和6.42%,同时Jmax、VCmax、TPU及CE稍有降低,其单株生物量较正常供水仅降低13.64%;复水后,相对较低的根源ABA含量最终使单株生物量较未复水的中度干旱胁迫增加30.71%,较正常供水增加12.88%,表现出超补偿效应。综上,干旱胁迫产生的根源ABA主要对旱后复水春玉米光能吸收、光合碳同化及抗氧化保护功能起积极调节作用。

PAL肥料调理剂对黄土旱塬玉米产量及土壤肥力的影响

为了给PAL肥料调理剂的推广应用提供依据,对玉米沈单16进行了PAL不同用量的研究,并以全量氮、磷、钾和速效氮、磷、钾及有机质代表土壤肥力,研究了PAL对土壤肥力及玉米产量的影响。结果表明:在氮磷肥基础上施用PAL肥料调理剂300 kg/hm2,与单施氮磷肥相比,土壤有机质提高6.8%,速效磷提高7.3%,全钾提高49.5%,速效钾提高1.2%,全氮含量下降3.8%,碱解氮含量下降15.6%;产量最高,为13 678.5 kg/hm2,水分利用效率较高,为48.3 kg/(mm.hm2),产量性状表现突出。施用PAL明显增加了土壤中速效磷、速效钾及有机质含量,提高了土壤供肥能力、玉米产量及水分利用效率。综合考虑,在施用氮磷化肥基础上,配施PAL肥料调理剂300 kg/hm2具有较好的经济效益。

陇东旱区油葵新品种引进与筛选

通过对引进的5个油葵新品种的对比试验得出,陇葵杂2号、ART1和法A15这3个品种抗逆性强、适应性好、产量较高,有较好的推广价值,适宜于甘肃省陇东旱作区种植。

旱后复水对不同玉米品种蒸腾效率的影响

试验设3个控水水平、2个时段进行水分控制,研究旱后复水对两个玉米品种气孔阻力、蒸腾速率、光合速率、蒸腾效率的影响。结果表明,干旱后复水玉米表现很强的水分和光合生理活性,干旱后复水玉米气孔阻力大幅下降、蒸腾速率大幅上升、光合速率迅速提高,有些处理优于一直正常供水的处理;玉米旱后复水对气孔阻力、蒸腾速率的影响表现出品种间差异,酒单2号比豫玉22在气孔阻力、蒸腾速率上更容易恢复至旱前水平,光合速率提高的幅度很大;玉米蒸腾效率表现出品种间与处理方式间的差异,旱后复水豫玉22的蒸腾效率得到提高,酒单2号没有显著提高,旱后对水分增加敏感的品种有更高的生理活性,以较快的干物质增长速率和较高的水分利用效率补偿前期干旱的损失。因此,选择对水分增加敏感的玉米品种可以提高旱地水分利用效率,增加玉米产量。