13日上午華中農(nóng)大項目匯報

1、玉米高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)高效栽培技術(shù)研究與應(yīng)用董樹亭山東農(nóng)業(yè)大學(xué)公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項經(jīng)費項目201003096杭州 2014.1 匯報內(nèi)容 2013年度主要任務(wù)及完成情況 主要研究進展 存在的問題 下一年工作計劃一、 年度主要任務(wù)及完成情況通過長期定位試驗，探明黃淮海平原東部玉米高產(chǎn)和資源利用的潛力，解析區(qū)域內(nèi)地塊尺度產(chǎn)量差形成的關(guān)鍵制約因素，闡明玉米產(chǎn)量與資源利用效率協(xié)同提高的生理基礎(chǔ)，突破產(chǎn)量與資源利用效率協(xié)同提高和減小地塊間產(chǎn)量差的關(guān)鍵技術(shù)。開展了如下工作：1、夏玉米不同栽培管理模式產(chǎn)量差形成原因研究2、不同地力和栽培模式對夏玉米葉片光合性能的影響3、夏玉米高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)與資源利用效率協(xié)同提高的關(guān)鍵

2、技術(shù)研究4、進行了Hybrid-Maize模型應(yīng)用技術(shù)培訓(xùn)5、基層農(nóng)技人員培訓(xùn)泰安兗州發(fā)表論文6篇，其中SCI收錄2篇取得授權(quán)專利1項制定輕簡化技術(shù)1項培養(yǎng)博士1名、碩士5名進行技術(shù)培訓(xùn)6次，培訓(xùn)基層農(nóng)技人員1100名（一）夏玉米不同栽培管理模式產(chǎn)量差形成的生理生化基礎(chǔ)二、主要研究進展試驗地點：濟寧市兗州區(qū)地力水平：高肥力、中肥力試驗用品種：鄭單958 FP農(nóng)民習(xí)慣栽培管理； SH超高產(chǎn)栽培管理； HH高產(chǎn)高效栽培管理； N0對照不施氮肥處理； K0對照不施鉀肥處理； P0對照不施磷肥處理； N0K0P0對照不施肥處理。 表1 不同栽培管理的肥料運籌及種植密度處理肥料類型施用量（kg/hm2）

3、施用百分比種植密度（株/hm2）底肥拔節(jié)大口抽雄灌漿FP純氮322.546%54%60000P2O5112.548%52%K2O19518%82%HH純氮36010%20%50%20%82500P2O5225100%K2O40550%50%SH純氮45010%20%40%15%15%90000P2O5270100%K2O45050%50%有機肥15000100%表1 不同栽培管理的肥料運籌及種植密度（續(xù)）處理肥料類型施用量（kg/hm2）施用百分比種植密度（株/hm2）底肥拔節(jié)大口抽雄花后NO純N082500P2O5225100%K2O40550%50%K0純氮36010%20%50%20%8

4、2500P2O5225100%K2O0P0純N36010%20%50%20%82500P2O50K2O40550%50%N0K0P0純N082500P2O50K2O01、產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素處理Treatment實收穗數(shù)Actual ears(103 ear/hm2)穗行數(shù)Ear rows行粒數(shù)GrainNumber /row穗粒數(shù)Grainsper ear千粒重1000-kernelWeight(g)產(chǎn)量Grain yield(103 kg/hm2)SH87.22a15.09a32.27ab486.90a333.87b14.18aHH83.39b14.73b31.88bc469.55b335.

5、46b13.14bFP64.56e14.95a33.16a496.03a357.42a11.45cN080.00c13.93d31.09cd433.12c321.09c11.13cK080.00c14.40c30.00de432.00c324.56c11.22cP080.00c14.33c30.37de435.26c325.21c11.32cN0K0P075.56d13.60e29.84e405.82d310.28d9.51d表2 不同栽培模式對玉米產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響與FP相比，SH處理增產(chǎn)23.8%、HH處理增產(chǎn)11.8%；N0、K0、P0處理無顯著差異；N0K0P0處理減產(chǎn)16.9%

6、；與FP相比，其它處理增加密度后穗粒數(shù)、千粒重降低顯著；不施N、P、K穗粒數(shù)和千粒重的降幅增加23.8%11.8%-16.9%-18.2%-13.2%2、干物質(zhì)積累與分配圖1 不同栽培模式對玉米群體干物質(zhì)積累的影響隨氮肥投入量增大，群體干物質(zhì)積累量增大單純?nèi)钡?、磷、鉀對群體干物質(zhì)積累的影響不顯著處理花后干物質(zhì)積累量t/hm2營養(yǎng)器官干物質(zhì)轉(zhuǎn)移對籽粒形成的貢獻%SH13.2021.69 HH11.7022.65 FP10.2016.72 N010.4026.84 K010.2314.74 P011.0916.72 N0K0P09.7625.06 表3 不同栽培模式對玉米花后群體關(guān)物質(zhì)積累與籽粒形

7、成的影響與FP相比，SH、HH處理密度增加花后群體干物質(zhì)積累量增加，花前營養(yǎng)器官干物質(zhì)轉(zhuǎn)移對籽粒形成的貢獻增加土壤氮素供應(yīng)減少后花后干物質(zhì)量減少，籽粒產(chǎn)量形成更多依賴于花前營養(yǎng)器官干物質(zhì)轉(zhuǎn)移。籽粒重Grain dry matter (g/100 kernel)3、籽粒發(fā)育圖2 不同栽培模式對玉米籽粒干重的影響與FP相比，種植密度增大后其他處理的粒重顯著降低氮素投入量對粒重的影響顯著灌漿速率Grain filling rate (g/(100 kerneld)圖3 不同栽培模式對玉米籽粒灌漿速率的影響氮素投入量對籽粒灌漿速率影響顯著處理Treatments生長曲線方程Growth curve p

8、arametric equation相關(guān)系數(shù)CorrelationcoefficientsabcTmax（d）Wmax（kg/hm2）Gmax(kg/(hm2d)P(d)SHy=28.72/(1+42.80e-0.150 x)0.998 28.72 42.80 0.150 25.0 14.361.08 40.0 HHy=29.32/(1+42.91e-0.153x)0.999 29.32 42.91 0.153 24.6 14.661.12 39.2 FPy=30.85/(1+46.19e-0.157x)0.999 30.85 46.19 0.157 24.4 15.4251.21 38.2

9、N0y=28.31/(1+47.74e-0.152x)0.998 28.31 47.74 0.152 25.4 14.1551.08 39.5 K0y=29.27/(1+45.07e-0.149x)0.998 29.27 45.07 0.149 25.6 14.6351.09 40.3 P0y=29.19/(1+42.56e-0.150 x)0.998 29.19 42.56 0.150 25.0 14.5951.09 40.0 N0K0P0y=27.72/(1+51.26e-0.152x)0.998 27.72 51.26 0.152 25.9 13.861.05 39.5 表4 不同栽培模

10、式對玉米籽粒灌漿特性的影響3、籽粒發(fā)育a、b、c：方程系數(shù)；Tmax：到達最大灌漿速率時的天數(shù)；Wmax：灌漿速率最大時的生長量；Gmax：最大灌漿速率；P：籽粒灌漿活躍期與FP相比，其它處理增大密度后最大灌漿速率降低、灌漿活躍期延長處理Treatment花前花后全生育期光能利用率Solar energy utilization efficiency(%)干物質(zhì)積累Dry matter before anthesis(t/hm2)輻射總量Solar energy before anthesis(108J/m2)光能利用率Solar energy utilization efficiency(%

11、)干物質(zhì)積累Dry matter after anthesis(106g/hm2)輻射總量Solar energy after anthesis(108J/m2)光能利用率Solar energy utilization efficiency(%)SH8.919.131.4213.207.522.551.93HH9.369.131.4911.697.522.251.83FP7.659.131.2110.207.521.971.55N06.819.131.0810.537.522.031.51K07.729.131.2210.237.521.971.56P07.479.131.1911.097.

12、522.141.62N0K0P05.189.130.829.847.521.901.31表5 不同栽培模式對玉米光能利用效率的影響4、光能利用效率種植密度低是FP光能利用率降低的主要原因高密度下缺素顯著降低光能利用效率、尤其是氮素缺乏的影響5、提高光能利用效率的可能途徑處理Treatment實測值 Observed模擬值 Hybrid Maize籽粒量Grain yield103kg/hm2生物量Biomass103kg/ hm2收獲指數(shù)HI籽粒量Grain yield103kg/ hm2生物量Biomass103kg/ hm2收獲指數(shù)HIFP9.6917.850.5410.9620.520.

13、53SH11.8022.120.5312.0522.680.53HH11.17 21.050.5311.8022.320.53表6 不同栽培管理模式實測生物量與模擬生物量利用Hybrid-Maize模擬的籽粒產(chǎn)量、生物產(chǎn)量均顯著高于實測值，說明產(chǎn)量在現(xiàn)有基礎(chǔ)上可以進一步提升Days after emergency (d)LAI60103株/hm282.5103株/hm290103株/hm2圖4 不同栽培管理模式下葉面積指數(shù)模擬優(yōu)化值與實測值得差異在試驗條件下，葉面積不足是干物質(zhì)積累量低的主要原因（二）、不同地力和栽培模式對夏玉米葉片光合性能的影響試驗地點：泰安市大汶口地力水平：高肥力、中肥力試

14、驗用品種：鄭單958 FP農(nóng)民習(xí)慣栽培管理； SH超高產(chǎn)栽培管理； HH高產(chǎn)高效栽培管理； N0對照不施氮肥處理； K0對照不施鉀肥處理； P0對照不施磷肥處理； N0K0P0對照不施肥處理。試驗處理圖5不同處理夏玉米葉片葉傾角的變化圖6不同處理下玉米冠層的透光率密度增加后群體透光率降低、缺氮群體葉片變小、群體透光率增加圖7 不同處理光合速率比較隨氮肥投入增加葉片光合速率顯著增加，但增加種植密度后葉片光合速率高值持續(xù)期縮短低肥力條件下氮素缺乏是光合降低的主要原因，另外存在顯著的NPK交互作用圖8 不同處理氣孔導(dǎo)度的比較密度增加后葉片氣孔導(dǎo)度降低，缺氮、磷對氣孔導(dǎo)度的影響較大低地力條件下N、P、

15、K缺乏降低氣孔導(dǎo)度圖9 不同處理細胞間隙二氧化碳濃度的比較兩種地力下氮素缺乏均顯著影響葉片羧化系統(tǒng)活性，葉片后期光合降低是羧化系統(tǒng)性能降低和氣孔因素共同作用引起的地力處理光合勢104m2d1hm-2花前所占比例%花后所占比例%花前花后全生育期高肥地力SH129.18210.44339.6238.0461.96HH116.03237.91353.9432.7867.22FP82.40178.14260.5531.6368.37N085.26189.30274.5631.0568.95P0106.13221.85327.9832.3667.64K088.31198.31286.6230.8169.

16、19N0P0K082.09167.19249.2832.9367.07中等地力SH125.31226.80352.1035.5964.41HH113.62230.53344.1533.0166.99FP83.25170.87254.1232.7667.24N057.94140.74198.6829.1670.84P0100.29197.97298.2633.6266.38K0111.05221.00332.0533.4466.56N0P0K075.28160.61235.8931.9168.09表7 不同處理夏玉米各生育期光合勢變化動態(tài)施氮多少是影響光合勢的主要原因，增施有機肥有利于提高花前光

17、合勢所占比例（SH）（三）夏玉米高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)與資源利用效率系統(tǒng)提高的關(guān)鍵技術(shù)研究試驗地點：泰安市大汶口地力水平：高肥力、中肥力試驗品種：鄭單958 FP農(nóng)民習(xí)慣栽培管理； SH超高產(chǎn)栽培管理； HH高產(chǎn)高效栽培管理； N0對照不施氮肥處理； K0對照不施鉀肥處理； P0對照不施磷肥處理； N0K0P0對照不施肥處理。試驗處理N0P0K0SHFP低肥力地塊田間長勢P0基礎(chǔ)地力 Base soil fertility處理 Treatment團聚體粒徑Particle diameter of aggregates(mm)55 22 11 0.50.5 0.250.25高地力 High soil fert

18、ilitySH58.02a12.95a3.50b3.69c4.85ab82.99aHH46.64b13.16a5.61a5.14ab5.41ab75.97bFP45.27b11.78a4.86ab4.21c4.06bc70.18cN040.07c13.66a4.55ab5.51a4.62ab68.41cN0K0P038.20c13.18a3.09b4.36bc3.51c62.34d中等地力 Middle soil fertilitySH30.07a12.11c7.62a12.54c14.76d77.10aHH18.83b13.64b6.58b14.53a18.49b72.07bFP17.46c15.71a5.61c10.86d17.29c66.95cN016.29d11.34c5.39c13.10b18.01bc64.13dN0K0P015.69d10.04d3.46d12.33c19.90a61.43e表8 不同處理下風(fēng)干團聚體的構(gòu)成（%）高肥力地塊的土壤團粒體比例高于低肥力地塊增施有機肥（SH）和無機肥（HH）均有利于土壤團聚體數(shù)量的增加減少肥料投入后突然團聚體數(shù)量顯著降低（N0和N0K0P0）表9 不同處理下水穩(wěn)性團聚體的構(gòu)成（%）高肥力地塊的土