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半干旱区地表覆盖方式对土壤水温效应及玉米产量的影响

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干旱地区农业研究 2023年第2期41卷 179-192页

作者：张丽华徐晨闫伟平孙宁谭国波于江赵洪祥李斐孟祥盟边少锋吉林省农业科学院农业资源与环境研究所吉林长春130033

为探索吉林省半干旱区水分高效利用、玉米增产的栽培技术模式,采用不同覆盖材料进行为期4 a(2018—2021年)的大田试验,设置无覆盖(CK)、普通地膜覆盖(CM)、降解地膜覆盖(DM)和秸秆覆盖(SM)4个处理,研究不同覆盖方式对土壤水分、土壤温... 详细信息

为探索吉林省半干旱区水分高效利用、玉米增产的栽培技术模式,采用不同覆盖材料进行为期4 a(2018—2021年)的大田试验,设置无覆盖(CK)、普通地膜覆盖(CM)、降解地膜覆盖(DM)和秸秆覆盖(SM)4个处理,研究不同覆盖方式对土壤水分、土壤温度、玉米生长发育及产量和水分利用效率的影响。结果表明:玉米生育期内土壤贮水量时空变化与当年的降雨时空分配有关,垂直空间上20~60 cm土层土壤贮水量显著高于0~20 cm,处理间土壤贮水量SM>CM>DM>CK;耕层0~20 cm土壤温度随玉米生育时期推进呈先升后降的变化趋势,随土层深度的增加逐渐降低,降低幅度呈CM>SM>DM>CK的变化趋势。地表覆盖具有调节土壤温度的作用,与CK相比,CM和DM使5、6月土壤温度分别提升2.12、1.71℃和2.07、1.52℃,SM下降了1.72、1.01℃;与5、6月气温相比,地膜覆盖每日土壤温度较气温提升2.2~3.2℃,秸秆覆盖降低0.3~0.6℃,8、9月覆盖土壤温度下降幅度低于气温;与无覆盖(CK)相比,CM和DM处理4 a平均增产8.59%和14.10%,SM减产8.96%,水分利用效率CM和DM提高10.3%和15.6%,秸秆覆盖降低8.4%;玉米产量与5、6、8、9月以及5、10、15、20 cm土壤温度呈极显著正相关(P<0.01),与0~20 cm土层、R1期土壤贮水量呈极显著负相关(P<0.01)。降解地膜覆盖具有保墒、升温、增产、水分利用高效且环保等多重作用,可在半干旱区水分高效玉米增产栽培中进行推广。

关键词：玉米地表覆盖方式土壤水分土壤温度产量半干旱区

不同秸秆覆盖耕种模式对半干旱区玉米生长发育及水分利用的影响

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干旱地区农业研究 2023年第6期41卷 157-167,226页

作者：徐晨闫伟平张丽华赵洪祥孙宁于江李斐孟祥盟谭国波边少锋吉林省农业科学院农业资源与环境研究所/农业农村部东北节水农业重点实验室吉林长春130033

研究合理的秸秆覆盖耕种模式是实现半干旱区秸秆覆盖条件下玉米绿色高效生产的重要途径。开展2 a大田试验,设置传统耕作模式(CK)、秸秆覆盖模式(T1)、秸秆覆盖+深松模式(T2)、秸秆覆盖+碎混模式(T3)4个处理,研究不同秸秆覆盖耕种模式对... 详细信息

研究合理的秸秆覆盖耕种模式是实现半干旱区秸秆覆盖条件下玉米绿色高效生产的重要途径。开展2 a大田试验,设置传统耕作模式(CK)、秸秆覆盖模式(T1)、秸秆覆盖+深松模式(T2)、秸秆覆盖+碎混模式(T3)4个处理,研究不同秸秆覆盖耕种模式对玉米根系伤流特性、光合特性、碳氮代谢相关酶活性、生长发育、产量及其构成因素和水分利用特性的影响。结果表明:不同处理玉米根系伤流强度、伤流液中细胞分裂素(CTK)和生长素(IAA)含量均表现为T3>T2>CK>T1,脱落酸(ABA)含量表现为T1>CK>T2>T3;与CK和T1处理相比,T2与T3处理的CTK和IAA含量显著增加、ABA含量显著下降。玉米叶片净光合速率(P_(n))、气孔导度(G_(s))、胞间二氧化碳浓度(C_(i))、蒸腾速率(T_(r))、表观叶肉导度(AMC)和叶片水分利用效率(WUEL)均表现为T3>T2>CK>T1,气孔限制百分率(L_(s))表现为T3

关键词：玉米秸秆覆盖生理特性产量水分利用半干旱区

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辽东玉米植株与子粒脱水特性相关性分析

玉米科学 2022年第3期30卷 72-78页

作者：张丽丽薛兵东樊叶莫姣娇董学会王璞谭国波丹东农业科学院辽宁丹东118109 中国农业大学农学院北京100093 吉林省农业科学院长春130124

选用生育期相近的宏硕899、粒收1号、郑单958共3个品种,在3个种植密度下进行生理成熟期、收获期子粒含水率与植株叶片、茎秆、穗部、子粒脱水特性分析。结果表明,植株各部位含水率生理成熟期前后变化差异较大,生理成熟前2周,穗位茎、茎... 详细信息

选用生育期相近的宏硕899、粒收1号、郑单958共3个品种,在3个种植密度下进行生理成熟期、收获期子粒含水率与植株叶片、茎秆、穗部、子粒脱水特性分析。结果表明,植株各部位含水率生理成熟期前后变化差异较大,生理成熟前2周,穗位茎、茎秆、穗柄、穗轴含水率几乎不变,穗位叶、苞叶、子粒含水率呈降低趋势,子粒含水率在30%~35%时苞叶与叶片进入迅速脱水期;生理成熟后穗位节茎秆含水率下降快于其他茎秆,茎秆与穗柄含水率下降速率相近,穗轴与子粒含水率下降幅度相近。品种间生理成熟时子粒含水率无显著差异,郑单958生理成熟后子粒脱水速率低于宏硕899和粒收1号。随密度增加,生理成熟期植株叶片、茎秆含水率呈降低趋势。密度对穗轴、穗柄及子粒含水率影响较小,不同密度处理间含水率无显著差异。辽东地区增加密度能够提高植株生理成熟后叶片、茎秆脱水速率,但对子粒含水率及脱水速率无显著影响,品种持绿性与子粒后期脱水相关性不大。受降雨影响辽东地区玉米生理成熟后空气相对湿度大,子粒脱水速率慢,降低收获时子粒含水量应从立秆延迟收获入手。

关键词：玉米辽东子粒含水率植株脱水特性密度

不同栽培模式下半干旱区玉米籽粒形成和叶片对光与CO_(2)响应特性

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干旱地区农业研究 2022年第1期40卷 1-10页

作者：徐晨张丽华赵洪祥闫伟平刘晓龙孙宁李斐谭国波李前边少锋张治安吉林省农业科学院农业资源与环境研究所吉林长春130033 宜春学院生命科学与资源环境学院江西宜春336000 吉林农业大学农学院吉林长春130118

为探究半干旱区优化栽培模式下玉米籽粒形成及叶片对光与CO_(2)的响应机制,进行2 a的大田试验,设置对照模式(CK)、农户习惯模式(T1)和优化栽培模式(T2)3种栽培模式,研究不同栽培模式对玉米籽粒灌浆特性、产量形成、叶片光合响应曲线及... 详细信息

为探究半干旱区优化栽培模式下玉米籽粒形成及叶片对光与CO_(2)的响应机制,进行2 a的大田试验,设置对照模式(CK)、农户习惯模式(T1)和优化栽培模式(T2)3种栽培模式,研究不同栽培模式对玉米籽粒灌浆特性、产量形成、叶片光合响应曲线及相关参数的影响。结果表明:T2处理在吐丝后各生育阶段的百粒质量和平均灌浆速率均显著高于T1和CK处理,与CK和T1处理相比,T2处理的2 a平均灌浆速率分别增加了31.58%、18.00%和30.77%、9.80%,T2处理的灌浆速率在吐丝后20~30 d达到最大值,并显著高于T1和CK处理,与CK和T1处理相比,2 a分别增加33.91%、10.04%和26.28%、14.99%;T2处理的产量显著高于T1和CK处理,与T1处理相比,2 a分别增加了15.67%和14.03%;3个处理玉米叶片的净光合速率随光照强度增加而增加,当光量子密度超过300μmol·m^(-2)·s^(-1)时,T2处理的净光合速率要显著高于T1与CK处理;随着生育时期的推进,T2处理的光补偿点量子效率(AQE)显著高于T1与CK处理,在灌浆期(R3)降至3个生育时期(V12、R1、R3)间的最低值;T2处理的光补偿点(LCP)和光饱和点(LSP)均显著高于T1与CK处理,T2处理LSP与LCP的差值均为最大,2 a 3个生育时期(V12、R1、R3)分别达到1871.6、1914.4、1891.9μmol·m^(-2)和1909.7、1848.6、1822.4μmol·m^(-2)·s^(-1);CO_(2)补偿点(CCP)、CO_(2)饱和点(CSP)、CO_(2)饱和时最大净光合速率(CSP_(n))和羧化效率(CE)均呈T2>T1>CK,T1与T2处理的CCP均显著高于CK处理,T2处理的CSP均显著高于T1与CK处理,T2处理CSP与CCP的差值更大,2 a 3个生育时期(V12、R1、R3)分别达到540.06、558.87、561.19μmol·m^(-2)和539.13、518.54、574.73μmol·mol^(-1);T2处理的CE在R1和R3期均显著高于T1和CK处理;T1与T2处理的Rubisco最大羧化效率(V_(cmax))、最大电子传递速率(J_(max))和磷酸丙糖利用率(TPU)均显著高于CK处理。综上所述,优化栽培模式(T2处理)可维持叶片的光合作用能力,促进玉米利用弱光进行光合作用,增加玉米对光和CO_(2)的适应范围,从而增加光合产物的转运能力和叶片的固碳羧化能力,促进籽粒灌浆,减少资源利用的同时实现玉米产量提高,适合在吉林省西部半干旱区进行推广应用。

关键词：玉米栽培模式籽粒灌浆光合响应参数半干旱区

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吉林省西部半干旱区深松蓄水耕作技术研究

玉米科学 2000年第1期8卷 67-68页

作者：边少锋马虹薛飞杨双谭国波吉林省农业科学院吉林公主岭136100

深松可以提高土壤含水量 2～ 3个百分点 ,使耕层土壤松紧度趋于一致 ,具有改善土壤结构的作用 ,有利于玉米根系向深层伸展 ,2 0～ 40cm耕层的玉米根重增加 1 9%以上 ,玉米产量提高 1 0 %。深松的第二年仍有一定的蓄水增产效果。

关键词：深松蓄水耕作技术玉米

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农业灌溉现状及作物对灌溉的响应机制

节水灌溉 2022年第3期 56-60页

作者：徐晨边少锋张丽华赵洪祥谭国波闫伟平孙宁李斐李前张治安吉林省农业科学院农业资源与环境研究所长春130033 农业部作物高效用水公主岭科学实验站吉林公主岭136100 吉林农业大学农学院长春130118

灌溉是维持半干旱区作物生产的重要措施,节水灌溉技术因各国国情、地理和气候条件的不同会有所差异,发展节水灌溉是未来农业灌溉的前进方向,是迈向精准农业、智慧农业的必经之路。干旱与半干旱地区的农作物生长发育受灌溉因素影响较大,... 详细信息

灌溉是维持半干旱区作物生产的重要措施,节水灌溉技术因各国国情、地理和气候条件的不同会有所差异,发展节水灌溉是未来农业灌溉的前进方向,是迈向精准农业、智慧农业的必经之路。干旱与半干旱地区的农作物生长发育受灌溉因素影响较大,了解作物应对灌溉的生理响应机制可改善灌溉条件下作物的生长发育状况,为灌溉条件下作物产量的形成奠定基础。从国内外的农业灌溉现状出发,总结了近年来农业灌溉对作物产量形成特性、养分的积累与转运特性和生理特性的影响,为农业灌溉和作物在灌溉条件下的生理响应机制研究提供理论依据。

关键词：农业灌溉现状节水灌溉产量养分生理响应

半湿润区秸秆还田及耕作技术对土壤水分、玉米光合特性及产量的影响

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玉米科学 2022年第3期30卷 100-107页

作者：张丽华栾天宇徐晨闫伟平于江孙宁谭国波赵洪祥李斐孟祥盟边少锋吉林省农业科学院长春130033 农业部作物高效用水公主岭科学实验站吉林公主岭136100

研究土壤水分、玉米光合特性及产量对秸秆不同还田耕作技术的响应,为半湿润区水分、光能高效利用及玉米增产栽培模式提供理论依据。2018和2019年,采用秸秆还田和土壤耕作相结合的方法,设置秸秆离田旋耕起垄(CK)、秸秆深翻还田(SP)、免... 详细信息

研究土壤水分、玉米光合特性及产量对秸秆不同还田耕作技术的响应,为半湿润区水分、光能高效利用及玉米增产栽培模式提供理论依据。2018和2019年,采用秸秆还田和土壤耕作相结合的方法,设置秸秆离田旋耕起垄(CK)、秸秆深翻还田(SP)、免耕秸秆覆盖还田(SC)、秸秆覆盖深松(SS)4个处理。研究结果表明,2018和2019年各生育时期土壤含水率、叶面积指数、叶片的P_(n)、G_(s)、C_(i)和T_(r),SS处理均显著高于CK处理。与CK相比,SS、SP、SC处理2018和2019年的玉米产量分别增加13.88%和14.82%、7.59%和9.12%、7.42%和8.5%。秸秆条带覆盖深松技术适合作为半湿润区水分、光能高效利用和玉米增产的一种优化栽培技术进行推广应用。

关键词：玉米秸秆还田半湿润区土壤水分光合特性产量