2006-9-12-玉米高产栽培生理基础.ppt

农业资源气候变化特征 气候变化对多熟种植北界的影响 未来复种指数有提升可能，作物种植区域扩大带来的潜力一定程度上缓解耕地资源不足对粮食生产能力的制约 气候变化背景下，多熟种植制度北界北移，全国三大作物单产增加：水稻5.8%，小麦0.9%，玉米0.1%，三大作物总计增加 3% 杨晓光，2013 杨晓光，2013 刘志军，2013 气候变化对黄淮海夏玉米产量的影响 生长季内温度升高夏玉米营养和生殖阶段缩短； 温度升高、日照时数减少共同降低夏玉米产量。 气候变化和品种更替对夏玉米产量的影响 气候变化对夏玉米产量影响是负效应 品种更替对夏玉米产量正贡献 高产群体设计：基于区域生态条件，设计玉米最优群体，最大化利用光温资源，挖掘玉米产量潜力 (Chen et al., 2011, PNAS) 利用作物生长模型进行玉米高产管理 （Yang et al., 2004） Hybrid-Maize 玉米模型 文献：Yang et al., 2004,2006 主要特点 集合了现有作物通用型（如：INTERCOM）和玉米专用型(如：CERES-Maize)两种作物模型的优点并加入了一些实用的新模块而开发的基于过程模拟的机理模型 比当前使用的其它模型能更为准确地进行优化条件下的生长与产量模拟 提供解释作物表现的相关信息（同化，呼吸，蒸散等），输入参数少，操作简单 主要功能 利用长期的气象数据来评价目标地点的玉米产量潜力； 评价不同品种、播期和密度相互组合下的可获得产量，用于确定合理的高产栽培措施配置； 用于分析理解现有的玉米高产原因和低产的限制因素； 通过对玉米的当季生长模拟和产量潜力预测，用来进行当季措施调整 模拟玉米产量潜力在不同地点随密度增长的反应情况 （品种为郑单958，播期为当前生产条件） 三个研究地点的措施优化的增产潜力对比 区号 降雨 mm 区域范围 I ≤100 新疆、内蒙古西部、甘肃北部 II 100-200 内蒙古中部、甘肃中部、宁夏北部 III 200-300 内蒙古东部、黑龙江西部、吉林西部、河北西北部、山西北部、陕西北部、宁夏中部、甘肃中南部 IV 300-400 黑龙江中部和南部、吉林东北部和中部、辽宁西部、河北大部、北京、天津、山西东部、陕西中部、河南东北部、宁夏南部、甘肃南部 V 400-500 吉林东南部、辽宁中部、山东大部、河南北部、陕西中南部 VI 500 吉林南部、辽宁东部、河南南部、陕西南部 北方地区春玉米生长季内的降水分区  北方地区玉米各生育阶段不同等级干旱分布特征  玉米各生育阶段干旱：由西向东分别为特旱区、重旱区、中旱区、轻旱区以及无旱区 华北中部和黑龙江东部干旱等级波动较大  玉米生长季干旱对产量影响程度 玉米生长季干旱对产量的影响在空间上呈西北高东南低的带状分布 干旱对产量影响程度区域间差异明显 玉米各生育阶段干旱对产量的影响 拔节-抽雄阶段干旱对产量影响最大，其次是抽雄—成熟阶段，播种—拔节 干旱对产量影响最小 不同等级干旱程度对玉米产量的影响 玉米拔节-抽雄和抽雄-成熟阶段随着干旱等级加重，减产率明显上升，特别是拔节-抽雄阶段更明显。 董朝阳，2015 Eupytica，2012 Eupytica，2012 Eupytica，2012 Eupytica，2012 不同年代玉米品种3 个氮肥水平穗粒数、千粒重的变化 张仁和，2014 东北不同年代品种产量构成演变特征 钱春荣，2013 从产量构成因素上分析，玉米单株产量的提高，主要得益于百粒重、穗粒数增加 高产玉米具有光合效率高，呼吸消耗少的特性 图1 玉米品种间不同生育时期的CAP、CR比较 董树亭，作物学报 解析玉米产量的生理基础（3.光合特性） 高产玉米除提高冠层群体光合速率外，重要的是增强了下部叶片的群体光合速率。 图2玉米品种间不同生育时期的CAP比较 ■掖单13 Yedan 13 □丹玉6 Danyu 6 □金皇后 Jinhuanghou ■掖单13 Yedan 13 □丹玉6 Danyu 6 □金皇后 Jinhuanghou 董树亭，作物学报 图3 密度对不同品种叶片光合速率的影响 在玉米产量提高过程中，植株个体的耐密性明显增强。 董树亭，作物学报 图4 不同生育时期光合速率对密度的反应 董树亭，作物学报 维持后期叶片绿色即提高叶片保绿性，能大幅度提高光合势，进而提高产量。 图5 叶片保绿性与LAD、产量间的关系 董树亭，作物学报 图6 玉米花粒期群体光合速率与籽粒产量形成的关系 A. 高肥区 B. 低肥区 －－－群体光合 ——籽粒产量 ○－－－－○ ●——● 掖单13号 △－－－－△ ▲——▲ 鲁玉5号 花粒期群体光合速率高