河北平原夏玉米產量提高途徑和適宜種植模式的研究.pdf

1、在大田生產條件下通過高產田與農戶生產田之間的對比、去掉夏玉米冗余器官來闡述一年兩熟種植制度下夏玉米產量提高的兩個技術途徑:(1)群體結構性挖潛;(2)個體功能性挖潛。通過3個年度冬小麥-夏玉米的周年水分利用特征來論證一年兩熟生產體系和當下水資源環(huán)境的匹配程度;通過春、夏玉米的對比探討了春玉米替代夏玉米的可行性和方向性。目前取得了如下
　　研究結果:
　　1.高產夏玉米的群體結構特征
　　高產栽培模式較普通農戶栽培模式擁

2、有較大的葉面積指數、群體光合勢和冠層光合能力;大口期以后群體干物質積累量大且吐絲后莖鞘和葉片中的干物質向籽粒轉移;籽粒灌漿活躍期較長且經濟系數高。要想獲得高產，生育前期要保證充足的氮肥和鉀肥，生育后期要保證充足的氮肥和磷肥。高產栽培模式通過增加穗數挖掘了群體結構潛力，使得產量較農戶田提高了21.4％。
　　2.去掉冗余器官后的個體功能特征
　　去掉作物冗余器官提高了穗位葉凈光合速率Pn和最大籽粒灌漿速率，促進營養(yǎng)器官干物質向

3、籽粒的轉移，提高了千粒質量。去雄可改善冠層光照條件，去葉可以延長植株活躍灌漿時間并降低田間耗水量，在缺水年份還可以減緩水分脅迫的負面作用。去雄(D)、去葉(LS)和去雄去葉(LS&D)等3個去冗余處理豐水年產量分別提高了12.3％、2.6％和3.0％;缺水年去葉(LS)和去雄去葉(LS&D)產量分別提高了6.1％和8.8％，去雄(D)則沒有增產。去掉冗余葉片較常規(guī)對照耗水量減少了34.5～42.5 mm，水分利用效率提高了14.3％～1

4、7.2％。
　　3.一年兩熟種植模式下的周年水分利用特征
　　通過3年的田間定位試驗，結果表明:(1)2011-2012年度，土下微膜覆蓋各處理周年產量較常規(guī)對照(CK)差異不顯著，露地雨養(yǎng)較CK下降15.4％，周年水分利用效率(WUE)表現(xiàn)為微膜覆蓋各處理＞露地雨養(yǎng)＞對照;2012-2013年度，各處理的玉米產量差異不顯著，露地雨養(yǎng)的小麥和周年產量顯著低于對照，較對照分別下降了57.3％和22.8％。土下微膜覆蓋各處理周年

5、產量較常規(guī)對照差異不顯著，微膜覆蓋的周年WUE顯著提高;2013-2014年度，各處理的小麥、玉米和周年產量較CK均顯著下降，微膜覆蓋并灌水75 mm處理的周年產量較CK下降了3.4％～8.5％，雨養(yǎng)處理下降了27.4％～59.8％，WUE均表現(xiàn)為覆膜處理＞常規(guī)對照＞露地雨養(yǎng)。(2)3個年度的蒸散量和耗水速率在小麥拔節(jié)前表現(xiàn)為露地＞覆膜，拔節(jié)至收獲變?yōu)槌Ｒ?guī)對照＞覆膜處理＞露地雨養(yǎng)。玉米季2011-2013兩個年度表現(xiàn)為常規(guī)對照＞露地雨養(yǎng)

6、＞覆膜處理;2013-2014年度則雨養(yǎng)處理較低。(3)2 m土體的貯水量呈現(xiàn)出不可逆的下降趨勢。(4)微膜覆蓋并灌水、覆膜雨養(yǎng)、露地雨養(yǎng)和常規(guī)對照3個年度農田水分平均每年虧損了200 mm、140 mm、160 mm和390 mm。
　　在河北平原當前的降水條件下冬小麥常規(guī)生產灌水225 mm或土下微膜覆蓋灌水75 mm，加上夏玉米播種時的“蒙頭水”75 mm，仍然不能滿足兩熟生產對水的消耗，農田水分出現(xiàn)虧損態(tài)勢，農田灌溉是維持

7、當前一年兩熟制度的必要條件。
　　4.春、夏玉米物質生產的比較
　　春玉米較夏玉米對氣候資源的耦合性更好，產量提高了8.8％。春玉米的最大灌漿速率小，且達到最大灌漿速率的時間晚，但灌漿活躍期明顯延長，籽粒達到完熟，干粒重較高。夏玉米的最大灌漿速率大，且達到最大灌漿速率的時間早，但灌漿活躍期短且受到冬小麥生育期的限制，產量潛力未能充分發(fā)揮，千粒重較小。通過提高穗粒數和單粒庫容，春播玉米登海605和登海661的產量較春播鄭單95