玉米
为探究东北黑土区从传统耕作转变为保护性耕作后玉米根系的变化特征，评价保护性耕作的适宜性及微根管技术的可靠性，采用微根管技术对免耕(NT)、旋耕(RT)和条耕(ST)等3种耕作方式下玉米根系进行原位监测，并与传统土钻法进行比较。结果表明，耕作方式对根系形态指标的影响随生育期进行逐渐由表层向深层土壤延伸，影响指标也由少到多。不同耕作方式下超过65%的玉米根系集中分布在0~30 cm土层。苗期以后，ST处理总根长、根长密度明显高于其他处理，但仅在成熟期时差异显著(P<0.05)。耕作方式对根系构型与分布的调控主要通过影响土壤剖面含水量和穿透阻力等来实现。整个土壤剖面ST处理平均含水量最高。0~15 cm土层NT处理土壤穿透阻力显著高于ST和RT处理，最高为1558.20 kPa，15~45 cm土层各处理土壤穿透阻力较为接近。微根管法与土钻法测得的根长密度相对误差基本在10.0%以内。本试验条件下，耕作方式转变可以显著影响根表面积、体积、直径、根长密度等根系特征，土壤水分状况和穿透阻力对作物根系生长具有较大影响。利用微根管法获得的根长密度与土钻法所得结果具有较好的相关性，2种方法相结合在今后作物根系生长动态监测中具有重要推广应用价值。
为评价不同糯玉米品种食味品质的差异，筛选出具有优异食味品质的糯玉米种质。本研究以不同来源的19个鲜食糯玉米品种为试验材料，测定19个鲜食糯玉米品种的果皮性状、籽粒含水量、可溶性糖含量、淀粉黏度RVA特征值和淀粉含量等17个食味品质性状，利用变异分析、相关性分析和主成分分析，建立糯玉米食味品质综合评价模型，筛选食味品质优异的糯玉米品种。结果显示，19个玉米品种的峰值黏度、终值黏度、消减值和回复值等淀粉黏度RVE特征值指标具有较大变异系数并显著相关，且在主成分1中占有较高载荷，可较好地反映糯玉米食味品质差异；统计19个玉米品种的综合评分值发现，‘YN811’、‘291’和‘京糯832’的主成分综合评分值和食味品尝得分值均较高。综上，峰值黏度、终值黏度、消减值和回复值等淀粉黏度RVE特征值为鉴定糯玉米食味品质的关键评价指标，‘YN811’、‘291’和‘京糯832’是具有较佳食味品质的优质糯玉米品种。
为了实现旱作区化肥减量增效的可行性，研究化肥配施有机肥对玉米生长及产量的影响。2019—2020年，以粮饲兼用玉米品种‘金凯5号’为供试材料，设不施肥(CK)、单施商品有机肥(T1)、单施化肥（T2常规用量）、化肥配施商品有机肥(T3)、化肥减量15%配施有机肥(T4)及化肥减量30%配施有机肥(T5)共6个处理。结果表明：2年各施肥处理与CK相比，施肥均能促进玉米生长，显著增加营养器官干物质累积量，提高玉米产量肥料农学效率与偏肥生产力，对生长与产量影响大小依次为：T3>T4>T5>T2>T1>CK。其中，化肥减量配施有机肥(T4、T5)与单施化肥(T2)相比，增加玉米株高0.24%~3.12%，穗位高增加0.28%~3.27%，叶面积指数增加2.36%~8.91%，不同生育期玉米干物质累积量增加4.14%~24.40%，玉米产量增加4.38%~11.20%，水分利用效率提高9.06%~13.20%，氮、磷、钾肥力农学效率提高0.44%~24.80%。综上所述，商品有机肥替代部分化肥能显著促进玉米生长与提高玉米产量，即便化肥减量30%(T5)也不会对玉米产量产生不利影响，同时能提高水分利用效率、肥料农学效率与氮肥偏生产力，是旱作区玉米一种节肥增效的施肥技术模式。
为研究玉米群体干物质、产量、养分吸收转运对钾素的响应。于2018—2019年在宁夏银川平吉堡开展田间试验，设6个钾肥用量，依次为0、60、120、180、240、300 kg/hm2。结果表明：施钾显著提高了玉米干物质积累、钾素吸收转运及利用效率，以施钾量为180 kg/hm2条件下最好，成熟期干物质积累量较对照提高了3.04%~13.80%，穗钾素积累量较对照提高32.17%~42.57%。施钾处理下钾素转运量提高了20.28%~68.73%，钾转运率提高了10.16%~30.37%，转运养分对籽粒贡献率提高了20.40%~67.71%。180 kg/hm2较其他施钾处理，钾素吸收利用效率提高了20.09%~247.97%，钾素农学利用率提高了37.47%~221.27%，产量提高了6.99%~18.14%。综合考虑玉米产量、养分积累与转运及肥料利用等因素，本试验条件下以施钾量为180 kg/hm2较为适宜。
为了识别河北省怀来县春玉米生长季内不同生育期的干旱情况。基于大孔径闪烁仪观测系统的数据，本研究用河北省怀来县2021年春玉米的实际蒸散量代替潜在蒸散量，计算了修订的水分亏缺指数(RCWDI)。根据土壤相对湿度得到的春玉米实际干旱等级，重新构建了RCWDI的干旱等级，并利用2019年的数据进行了验证。结果表明：2021年怀来县春玉米生育期内降水量和实际蒸散量之间有显著的相关关系，降水量与蒸散量差值的累积值可以反映春玉米的干旱状况。2021年怀来县春玉米干旱主要发生在播种到拔节期。2019年利用RCWDI获得的干旱等级与基于土壤水分得到的干旱等级相似度高达80%。研究表明基于闪烁通量修订的水分亏缺指数及其干旱等级具有一定的适用性。
为延长鲜穗消费周期和甜糯玉米企业加工期，结合山西忻州当地种植习惯，试验集覆膜、沟垄作、宽窄行为一体的深沟覆膜播种方式，通过与当地使用最广泛的膜侧播种、膜上播种和裸地平作对比，得出以下结论。深沟覆膜形成了小温室，4月可提高土壤温度13.7%~22.4%，促进玉米早发快长，在玉米生长前期干物质积累显著高于其他播种方式，最终产量与其他播种方式无显著差异，但明显缩短了生育期，甜糯玉米采收时间可提前4~19 d，实现早播早收。
为研究阳泉市玉米生育期气象要素变化趋势及对玉米产量的影响，采用M-K突变检验、Spearman相关性检验等方法，对2002—2021年阳泉市4—9月6个气象要素的日数据、逐年玉米产量数据进行分析，探讨玉米气象产量与气象要素之间的相关性及作用程度。分析发现，玉米生育期内平均气温、日最高最低气温均呈上升趋势，2018年后平均气温和最低气温增温显著；相对湿度、光照时数呈下降趋势，降水量呈上升趋势，变化趋势均不显著。2002—2021年阳泉市玉米实际产量总体呈现出波动上升的变化趋势，趋势产量表现为先快速增加再缓慢减少，气象产量总体呈缓慢增长趋势，但年际间差异明显。平均相对湿度和最高气温对气象产量影响最大，达到极显著相关水平；其次为降水量和平均气温，为显著性相关；最低气温和日照时数与气象产量相关性不显著。研究结果可为优化本地农业资源结构、促进地区农业可持续发展提供理论支撑。
为了明确玉米杂交种花丝活力及不同日龄花丝结实率的动态变化规律，更好的为玉米育种和玉米生产提供理论依据。本研究选用玉米杂交种‘永优1573’、‘永优1583’和‘郑单958’为试验材料，测定其花丝日吐丝数量和吐丝长度、不同日龄花丝结实率和授粉果穗穗部性状等相关指标。结果显示玉米杂交种日吐丝数量呈快增-慢增的变化趋势，日吐丝长度峰值在吐丝第2天。随着吐丝日数增加，授粉后果穗的穗长、穗粗、穗粒重和结实率基本呈先增后降的动态变化，其中穗粗峰值出现在吐丝第4~5天，穗长、穗粒重和结实率峰值均出现在吐丝的第6~7天，品种间有差异；吐丝第1~4天授粉百粒重均高于对照，有秃尖且逐日减小。研究结果所反映的花丝活力及其授粉结实率的变化规律无论在玉米高效育种还是在大田生产中都具有一定的参考性，从而实现高产的育种目标。
研究旨在探究黄淮海地区苜蓿田夏季套作青贮玉米的可行性，以期提高苜蓿田牧草生产力，为牧草高效种植发掘新的种植模式。在黄淮海地区播种第三年的苜蓿田刈割两茬后套作青贮玉米，探究在黄淮海地区苜蓿套作青贮玉米的牧草生产力、对苜蓿田杂草的影响及套作前后的经济效益。与单作苜蓿相比，苜蓿套作青贮玉米显著提高了苜蓿田的总产草量、土地当量比和总经济效益；苜蓿套作青贮玉米可有效减少夏季高温高湿季苜蓿田杂草的种类，抑制杂草的生长。为黄淮海地区苜蓿田夏季套作青贮玉米提供理论依据，提出了一种苜蓿高效种植推广应用模式。
本研究针对东北地区秋冬季节气候寒冷特点和秸秆堆腐还田的实际操作需求，开展秸秆堆腐还田试验。在秋季玉米收获之后进行田间堆腐试验，期间连续监测环境温度、降水、秸秆堆温度、秸秆失重率等指标。离田玉米秸秆经过腐熟后作为肥料还田，连续施用3年，检测土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、土壤孔隙度、土壤容重等指标。在基本农田和棚室保护地进行为期2年的应用试验。结果表明：120 d秸秆失重率达到31.53%。施用腐熟秸秆3年，土壤有机质提高了4.06~6.31 g/kg、土壤中碱解氮提高了15.08~27.35 mg/kg、速效磷提高了18.11~21.95 mg/kg、速效钾提高63.97~89.93 mg/kg；土壤容重降低了0.10~0.14 g/cm3、土壤田间持水量提高了7.51%~9.24% (V/V)、土壤孔隙度提高了3.69%~5.27% (V/V)，且差异显著(P≤0.05)。基本农田和棚室保护地应用试验中，速效养分与有机质有所增长，土壤容重与田间持水量变化显著。逐年施用腐熟秸秆对于提高土壤有机质含量、速效养分具有显著作用。同时，施用腐熟秸秆能够降低土壤容重，提高土壤孔隙度与田间持水量，改善土壤板结问题。腐熟秸秆在改良与保育黑土性质方面具有良好的作用。
以玉米品种‘郑单958’、‘吉单50’、‘利民33’和‘先玉335’为试验材料，研究低温过程和土壤偏干对玉米发芽的影响。利用人工气候室结合土壤相对湿度调控，对4种品种试验样本发芽过程进行低温和土壤水分不足胁迫试验。结果表明：与温度适宜条件相比，当平均气温低于10℃且超过5 d，土壤偏干相对湿度在50%~60%时，4个品种发芽天数延长3~9 d。试验数据表明低温对玉米开始发芽及达到100%发芽率的不利影响强于土壤轻度偏干；低温过程和土壤偏干并发对玉米发芽的影响比低温或缺墒单一灾害更为严重。低温和土壤偏干对不同玉米品种影响有一定差异，在抗低温性状上，‘先玉335’>‘郑单958’>‘利民33’>‘吉单50’；在抗旱性状上，‘先玉335’>‘郑单958’、‘利民33’>‘吉单50’；在抗低温和干旱耦合影响的性状上，‘郑单958’>‘先玉335’>‘利民33’>‘吉单50’。
为明确引起甘肃省张掖市玉米黑髓病的病原菌种类，于2021年9月，在甘肃省张掖市采集具有典型病害症状标本，利用组织分离法进行分离纯化，并通过柯赫氏法则验证致病性；利用形态学特征和分子生物学方法进行鉴定。结果表明，于病样中共获得39株分离物，能引起与田间症状相一致的病原菌30株，表现症状为根茎腐烂型、根腐型和茎腐型3类。根据形态特征将30株病原物均鉴定为镰孢霉属真菌，结合分子生物学方法将30个致病镰孢霉菌分别鉴定为拟轮枝镰刀菌(Fusarium verticillioides)、尖孢镰刀菌(F.oxysporum)、层出镰刀菌(F.proliferatum)、茄病镰刀菌(F.solani)、变红镰刀菌(F.incarnatum)和柔毛镰刀菌(F.flocciferum)，其分离频率依次为50.00%、20.00%、16.67%、6.67%、3.33%和3.33%，其中拟轮枝镰刀菌为张掖市玉米黑髓病的优势致病菌，首次报道柔毛镰刀菌可以侵染玉米。该研究结果为玉米黑髓病的诊断和防治提供了依据。
为解析黄河三角洲玉米产量分布及施肥效应，指导玉米合理高效施肥，分析2010—2020年黄河三角洲的143组玉米田间肥料试验，对不同扇面区域的玉米产量分布以及肥料利用率、产量差贡献率、相对产量、农学效率和偏生产力等进行统计和计算。结果表明，玉米平均产量6.81 t/hm2，不同扇面区域产量变幅较大，为2.63~9.52 t/hm2，第二扇面玉米产量显著低于第一、三扇面。施用氮、磷、钾肥的增产率均值分别为40.88%、8.49%、2.18%。基于Boundary line模型模拟的产量差为3.01 t/hm2，高产记录产量差为2.49 t/hm2，氮肥对产量差的贡献率最大，磷、钾肥次之。玉米氮、磷、钾肥的相对产量分别为0.76、0.99、1.05，氮肥农学效率、偏生产力分别为8.64、33.78 kg/kg，磷肥为2.85、86.12 kg/kg，钾肥为17.97、148.01 kg/kg。综上，氮为玉米产量的第一限制因子，施肥增产效果为氮肥>磷肥>钾肥。黄河三角洲玉米施肥管理中，应合理减施氮肥，配合土壤改良，以有效消减玉米产量差，达到增产节肥效果。
旨在为优异玉米自交系改良及其选育杂交种、玉米种质创新提供科学依据。以国内自交系‘自340’与国外杂交种‘X1132X’的优良单株(S1)回交构建基础材料，利用优系聚合和高大严选育方法经过7代自交培育出优良多抗玉米自交系‘浚696’。该自交系抗粗缩病、茎腐病、南方锈病、大斑病、小斑病等多种病害；果穗筒形、大小均匀一致，穗行数18-20行；株型紧凑，配合力高，制种产量高，适应性广。利用‘浚696’自交系组配育成的‘永优1573’和‘永优1583’两个玉米杂交种通过国家或省级审定。这两个新品种在中国黄淮海夏玉米地区及内蒙古自治区中晚熟区域生产上大面积推广应用，取得较好的社会经济效益。
本研究通过田间试验，选择噻虫嗪和噻虫嗪-苯醚甲环唑混剂2种内吸性农药作为玉米种衣剂，探究了种衣剂对玉米乳熟期果穗鲜重，不同生长时期各部位鲜重的影响，以及对玉米植株抗氧化防御系统的影响。结果表明：以推荐使用剂量（6 mL/kg种子），种衣剂对玉米植株各部位鲜重的影响主要在玉米苗期和拔节期，相比对照处理，噻虫嗪和噻虫嗪-苯醚甲环唑混剂处理明显降低玉米苗期和拔节期各部位鲜重，乳熟期时3个处理之间差异不显著；施用种衣剂能增加果穗鲜重，但增加效果不明显。种衣剂处理均促进植株叶绿素的合成，且噻虫嗪和苯醚甲环唑混施较单施噻虫嗪玉米叶绿素含量更高。单施噻虫嗪和噻虫嗪与苯醚甲环唑混合施用均会引起玉米叶片中抗氧化酶SOD、CAT和POD活性的提高，使叶片GSH和MDA含量降低，说明在本试验施用的种衣剂剂量胁迫环境下，玉米叶片抗氧化防御系统可作出应答，调节细胞的代谢过程，使玉米植株正常生长。
研究旨在探讨播期和叶面肥喷施对不同玉米品种产量和籽粒矿质元素含量的影响，于2019年5—10月在山东省临沂市设置玉米大田试验，采用三因素裂区试验设计，主处理为5个玉米播期（5月31日、6月6日、6月13日、6月21日和6月28日，分别记作B1~B5），裂区为‘登海605’和‘郑单309’2个玉米品种，裂区-裂区为5种叶面肥喷施处理，分别为去离子水(Water)、氯化钙(Ca)、硫酸锌(Zn)、谷氨酰胺(N)和谷氨酰胺与硫酸锌混合溶液(N+Zn)。于玉米成熟期进行样品采集与分析。结果表明：‘登海605’和‘郑单309’均在B3播期时（6月13日）产量最高，最高产量平均分别为11.9、10.9 t/hm2，主要由于该播期下穗粒数最高，表明B3播期是该区域最佳播期，而早播和晚播均会显著降低2个玉米品种的产量。对于‘登海605’，叶面喷施N溶液可略提高早播条件下（B1和B2播期）籽粒产量，而叶面喷施Ca、Zn、N和N+Zn溶液可提高晚播条件下（B4和B5播期）籽粒产量，其中叶面喷施N+Zn溶液的增产效果最好，在B4和B5播期下籽粒产量较对照分别增加45.5%和16.0%。对于‘郑单309’，叶面喷施N或Zn溶液可提高B4播期籽粒产量，而喷施Ca溶液可提高B5播期的籽粒产量。另外，叶面喷施Zn或N+Zn溶液可显著提高‘登海605’和‘郑单309’在B2和B3播期的籽粒Zn浓度。叶面喷施Zn溶液可以显著提高B2和B3播期下‘郑单309’的籽粒Fe、Mn、Cu、N 和Mg浓度。以上研究结果为协同实现玉米高产优质栽培和肥料利用效率的提高提供理论依据。
为探究不同玉米自交系花丝活力及其结实性动态变化规律。以玉米自交系‘浚696’、‘浚573’、‘浚503’、‘郑58’和‘昌7-2’为试验材料，测定花丝日吐丝长度和吐丝量、不同日龄花丝结实率和穗部性状等相关指标。结果显示不同自交系花丝日吐丝长度和花丝结实率均是先增后降；花丝日吐丝长度峰值在吐丝第2~3天；结实率峰值在吐丝第3~5天。花丝日吐丝量呈‘快-慢’的增长模式，吐丝第1~3天快速增长，‘浚696’花丝总量最少，‘昌7-2’花丝总量最多。授粉后第8天的小花受精率和总结实率均比第5天高，‘郑58’的小花受精率最大、‘浚696’的总结实率最高。‘浚696’、‘浚573’和‘浚503’不同日龄花丝结实率与其穗部各性状、日吐丝量和吐丝长度均呈显著或极显著正相关。研究结果为明确自交系花丝活性时间、掌握最佳授粉时期、提高自交系结实性和制种产量提供理论依据。
为了探究玉米鸟害的原因，发现导致玉米诱鸟啄食的关键化合物，以‘仲夏糯68’玉米品种为材料，对比周围种植的‘万糯2000’和‘超甜1825’品种，从营养（蛋白质、脂肪、淀粉）、滋味成分（还原糖、总酚、总黄酮）和挥发性成分方面进行了比较。结果显示诱鸟啄食的‘仲夏糯68’玉米品种的总酚含量最低，分别为‘万糯2000’和‘超甜1825’品种的24%和38%；呈香特性丰富的癸醛、2-庚酮和庚醛在‘仲夏糯68’玉米品种中含量最高，其他2个品种未检测出这3种挥发性成分，这可能是导致‘仲夏糯68’品种玉米遭受鸟害的原因。这一发现对防控玉米鸟害和诱鸟剂开发具有指导意义。
为探索腐植酸钾肥料是否具有改良土壤、促进作物生长、提高作物抗逆性、改善作物品质、保护农业生态环境等功能，本研究以常规玉米专用肥为对照，含腐植酸钾复合肥为处理比较施用后对土壤改良、培肥地力及2个供试玉米品种的生长、生产、品质及种植成本等因素进行分析。结果表明：腐殖酸钾复合肥处理对改良土壤、培肥地力方面要优于常规施肥对照；玉米营养生长期含腐殖酸钾复合肥处理与对照相比能够显著促进玉米植株茎秆增粗，为玉米抗倒伏打下良好基础；玉米生殖生长阶段腐殖酸钾复合肥处理与对照相比对穗重、芯重、单穗粒重及小区产量有极显著的促进作用；品质上对玉米蛋白质含量、淀粉含量、干物质含量及还原糖含量有少量促进作用，但未达到显著差异水平。成本上腐殖酸钾复合肥使玉米增产22.6%，增收3918元/hm2，增收率为29.6%。表明通过施用腐殖酸钾复合肥具有较好的改善土壤，培肥地力，促进玉米增产提质增收的作用，为作物高产和环境友好型施肥方式提供参考。
为了指导春播玉米大豆间作混合青贮生产及配套大豆品种筛选，以玉米‘正红6号’与17个大豆品种为试材，通过间隔一定共生期观测玉豆混合饲草产量和含水量变化以确定青贮适收期；用灰色关联分析法探讨大豆8个指标与干草产量的相关性及综合评价大豆品种性能。发现玉米大豆间作共生期103 d时，所有玉豆组合的混合干草产量均达峰值且含水量降至70%以下；与大豆干草产量关联度较大的前3个性状依次为株高(0.761)、生殖生长期(0.752)、全生育期(0.734)，综合评价值前3的品种依次为‘南春豆50’(0.820)、‘齐黄34’(0.807)和‘华春6号’(0.741)。以混合青贮为目的的春播玉米大豆间作，宜选择植株高、晚熟型大豆品种，尤其是生殖生长期长的大豆品种更具优势，本区域下玉豆共生期103 d时混合收割青贮，饲草产量最高。
玉米
