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        全程機(jī)械化條件下玉米和小麥播期對周年光能利用特性的影響

        2020-11-13 06:01:36王德鵬代紅翠薦世春姜雪成妮妮張渝潔周曉燕劉開昌
        山東農(nóng)業(yè)科學(xué) 2020年10期
        關(guān)鍵詞:高產(chǎn)利用產(chǎn)量

        王德鵬,代紅翠,薦世春,姜雪,成妮妮,張渝潔,周曉燕,劉開昌

        (1.臨沂大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,山東 臨沂 276000;2.山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所,山東濟(jì)南 250100;3.小麥玉米國家工程實(shí)驗(yàn)室,山東濟(jì)南 250100;4.山東省農(nóng)業(yè)機(jī)械科學(xué)研究院,山東濟(jì)南 250100)

        玉米-小麥輪作系統(tǒng)是黃淮兩熟區(qū)的主要種植模式,隨著光能資源和生產(chǎn)條件的改變,黃淮地區(qū)出現(xiàn)資源配置不合理等問題,限制了玉米-小麥產(chǎn)量的進(jìn)一步提升[1-4]。玉米、小麥接茬存在光能資源未充分利用的問題,且玉米-小麥兩熟種植系統(tǒng)全程機(jī)械化水平不斷加強(qiáng),農(nóng)田栽培技術(shù)措施差異較大,顯著限制了玉米-小麥周年產(chǎn)量潛力的提高。因而,研究高產(chǎn)玉米-小麥輪作系統(tǒng)的光能利用特性,對玉米-小麥系統(tǒng)生產(chǎn)潛力的挖掘及光能資源的高效利用至關(guān)重要,對保障黃淮海地區(qū)糧食豐產(chǎn)增效及農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

        玉米-小麥系統(tǒng)季節(jié)間和季節(jié)內(nèi)光能資源的變化及配置不合理嚴(yán)重制約玉米-小麥周年產(chǎn)量潛力及資源利用效率的提高[5-8]。先前研究多集中于光能資源變化對玉米和小麥生育期和接茬時(shí)間的影響[2],玉米-小麥產(chǎn)量及光能資源利用特征的變化特點(diǎn)[9],溫光環(huán)境、栽培模式與玉米或小麥品種的相互作用[10],播期播量的優(yōu)化篩選[11-13]。研究表明,光能資源的變化對中國不同地區(qū)小麥和玉米產(chǎn)量均產(chǎn)生顯著影響,玉米-小麥系統(tǒng)總產(chǎn)下降,下降幅度存在明顯的區(qū)域差異[5,6]。黃淮海平原小麥和玉米生長季氣溫持續(xù)增加,入射光照輻射降低,干旱及洪澇災(zāi)害等頻發(fā)[11,12],導(dǎo)致小麥遭受冬旱、拔節(jié)孕穗期凍害和春旱[13],且增加了玉米結(jié)實(shí)期遭遇高溫、干旱和陰雨寡照的風(fēng)險(xiǎn)[14]。孫新素等[8]研究發(fā)現(xiàn),1992—2013年黃淮小麥和玉米生長季夜間最低溫度呈現(xiàn)顯著上升趨勢,上升幅度存在區(qū)域差異,其中山東省夜間最低溫度上升最為明顯;夜間最低溫度升高顯著降低了小麥和玉米的光能利用效率、物質(zhì)積累量和籽粒產(chǎn)量。光溫氣象因子的變化影響小麥和玉米的生育期,特別是縮短小麥的生育期[4],造成玉米-小麥輪作接茬時(shí)間延長及溫光熱量的浪費(fèi)[13]。小麥播期調(diào)整顯著影響冬前積溫,造成小麥苗期分蘗和物質(zhì)積累的差異[12],進(jìn)而影響后期的干物質(zhì)積累和產(chǎn)量形成[15]。玉米播期調(diào)整顯著影響有效積溫的利用、籽粒灌漿速率及單位面積的籽粒產(chǎn)量[11]。日照時(shí)數(shù)對作物產(chǎn)量形成具有重要影響,日照時(shí)數(shù)的減少伴隨著太陽輻射量的降低,直接降低作物的光合作用、光能利用效率和最終產(chǎn)量[3]。作物的理論最大光能利用率可達(dá)5%~6%[16],而黃淮農(nóng)作區(qū)作物光能利用率不到2%,存在光能資源浪費(fèi)和光能利用效率低的問題[17]。有研究表明,適期晚播有利于高產(chǎn)條件下的小麥和玉米產(chǎn)量提高和資源利用效率的維持[18]。小麥播期推遲至10月中旬,玉米收獲期延遲至9月下旬,玉米-小麥周年產(chǎn)量可達(dá)到15 t/hm2以上,周年光、溫生產(chǎn)效率分別提高64%和124%[19]。夏玉米收獲期推遲10~15 d,產(chǎn)量可提高10%~15%,最大可提升2.8 t/hm2,≥10℃有效積溫生產(chǎn)效率提高7.0% ~7.3%[20];其中收獲期推遲 10 d的積溫生產(chǎn)效率提高了3.9%~5.5%,收獲期推遲15 d的積溫生產(chǎn)效率提高了 2.5% ~4.2%[20]。玉米-小麥播/收期的調(diào)整可以作為提高黃淮玉米-小麥系統(tǒng)周年溫光資源利用效率和挖掘兩季產(chǎn)量潛力的重要手段。

        黃淮玉米-小麥兩熟種植區(qū)全程機(jī)械化水平不斷加強(qiáng),農(nóng)田栽培技術(shù)措施差異較大,存在光能資源未充分利用的問題,因而有必要進(jìn)一步進(jìn)行玉米-小麥高產(chǎn)生產(chǎn)的光能利用特性評價(jià)。本研究以此為切入點(diǎn),通過播期調(diào)整和栽培管理優(yōu)化構(gòu)建不同的產(chǎn)量水平,對比研究播期對玉米和小麥產(chǎn)量形成及周年光能利用效率的影響,以期為黃淮玉米-小麥全程機(jī)械化生產(chǎn)的管理調(diào)整、合理布局提供基礎(chǔ)性的理論依據(jù)。本研究通過播期調(diào)整、栽培管理優(yōu)化等措施確定和實(shí)現(xiàn)玉米-小麥的周年高產(chǎn),明確實(shí)現(xiàn)周年高產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)措施;通過玉米-小麥周年光能利用效率的量化研究,明確玉米-小麥兩熟系統(tǒng)完成周年高產(chǎn)的各項(xiàng)光能利用指標(biāo)。

        1 材料與方法

        1.1 試驗(yàn)基本信息

        試驗(yàn)于2018—2020年在山東省臨沂市郯城縣泉源鄉(xiāng)進(jìn)行。耕作方式為玉米、小麥輪作;土質(zhì)為壤質(zhì)粘土,有機(jī)質(zhì)含量4.65%、全氮0.34%、有效磷 36.6 mg/kg、速效鉀 71.3 mg/kg。

        1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法

        玉米試驗(yàn):以登海605為供試品種,采用播期、密度和氮肥的裂-裂區(qū)試驗(yàn)設(shè)計(jì)。播期設(shè)3個(gè)水平,分別為6月10日(玉①)、6月17日(玉②)、6月24日(玉③);密度設(shè)3個(gè)水平,分別為6×104、7.5×104、9.0×104株/hm2,行距 60 cm;氮肥(純 N)設(shè) 4個(gè)水平:N0(0)、N1(180 kg/hm2)、N2(270 kg/hm2)、N3(360 kg/hm2)。各處理重復(fù)3次,共108個(gè)小區(qū)。氮磷鉀肥均采用一次性施用方式。氮肥(三元復(fù)合肥,15-15-15)+緩控尿素(44%)在3個(gè)施氮處理中分別為N1(72+108,kg/hm2),N2(108+162,kg/hm2),N3(144+216,kg/hm2);磷肥類型為三元復(fù)合肥(15-15-15)和過磷酸鈣,在施用三元復(fù)合肥后,各處理補(bǔ)充過磷酸鈣至P2O5用量為144 kg/hm2;鉀肥類型為三元復(fù)合肥(15-15-15)和硫酸鉀,在施用三元復(fù)合肥后,各處理補(bǔ)充硫酸鉀至K2O用量為 144 kg/hm2。

        小麥試驗(yàn):采用播期、栽培模式和品種的裂-裂區(qū)試驗(yàn)設(shè)計(jì)。播期設(shè)3個(gè)水平,分別為10月10日(麥①)、10月17日(麥②)、10月24日(麥③);栽培模式包括超高產(chǎn)模式和農(nóng)民習(xí)慣模式,以臨麥9號、陽光10號、山東28、麥科33、濟(jì)麥22和魯原502為供試品種。各處理均采用寬幅精播技術(shù),重復(fù)3次,共108個(gè)小區(qū)。超高產(chǎn)模式:氮(純N)總量為250 kg/hm2,基肥和拔節(jié)期追肥分別為 100、150 kg/hm2;磷總量(P2O5)為 120kg/hm2,鉀總量(K2O)為120 kg/hm2,磷鉀肥均基施;基施商品有機(jī)肥(NPK含量 6%,有機(jī)質(zhì)40%)3 000 kg/hm2,酵素菌生物肥(NPK含量16%,有機(jī)質(zhì)30%,每克1.5億菌)1 200 kg/hm2,硼砂 15 kg/hm2,硫酸鋅 15 kg/hm2;行距 26 cm,畦寬3.0 m,播幅8 cm,基本苗350萬株/hm2。農(nóng)民習(xí)慣模式:氮(純 N)總量為 200 kg/hm2,基肥和拔節(jié)期追肥各100 kg/hm2;磷總量(P2O5)為90 kg/hm2,鉀總量(K2O)為 90 kg/hm2,磷鉀肥均基施;所用肥料為尿素 350 kg/hm2,商品有機(jī)肥(NPK含量6%,有機(jī)質(zhì)40%)1 500 kg/hm2,硫酸鋅10 kg/hm2;行距26 cm,畦寬3.0 m,播幅8 cm,基本苗300萬株/hm2。

        小區(qū)設(shè)置及播期組合:兩季試驗(yàn)均在全程機(jī)械化條件下進(jìn)行。玉米收獲期為10月8日,玉米收獲后開展小麥試驗(yàn),麥①、麥②、麥③處理小區(qū)分別與玉①、玉②、玉③處理區(qū)相對應(yīng);將玉米N2和N3處理小區(qū)設(shè)置為小麥的超高產(chǎn)模式小區(qū),N0和N1小區(qū)設(shè)置為小麥的農(nóng)民習(xí)慣模式小區(qū);玉米的密度處理小區(qū)設(shè)置為小麥的品種處理小區(qū)。播期組合分析選取玉米和小麥每個(gè)播期中產(chǎn)量最高的處理進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,小麥和玉米播期兩兩組合產(chǎn)生9種組合,即:玉①+麥①、玉②+麥②、玉③+麥③、玉①+麥②、玉②+麥③、玉③+麥①、玉①+麥③、玉②+麥①、玉③+麥②。

        1.3 測定項(xiàng)目與方法

        1.3.1 氣象數(shù)據(jù) 采用微型氣象站記錄試驗(yàn)田全生育時(shí)期的光照輻射量。根據(jù)生育期計(jì)算累積入射光照輻射。

        1.3.2 成熟期干物質(zhì)積累量及產(chǎn)量測定 干物質(zhì)積累量測定:成熟期分為莖鞘、葉片、穗軸或枝梗、籽粒四個(gè)部分,放入烘箱內(nèi),105℃殺青30 min,然后85℃干燥至恒重,稱重。

        產(chǎn)量測定:玉米試驗(yàn)中,在每小區(qū)長勢均勻一致的區(qū)域,選定相鄰4行,每行長2 m,共4.8 m2(2.0 m×2.4 m)進(jìn)行測產(chǎn);小麥試驗(yàn)中,在每小區(qū)內(nèi)選定長勢均勻一致且具有代表性的5.0 m2(2.0 m×2.5 m)進(jìn)行測產(chǎn)。將所有的玉米果穗或小麥穗收獲后脫粒,自然風(fēng)干后進(jìn)行測產(chǎn)。

        1.3.3 光照輻射攔截率測定 利用AccuPAR植物冠層分析儀測定及計(jì)算光照輻射攔截率,每個(gè)小區(qū)測定3個(gè)點(diǎn),每個(gè)點(diǎn)重復(fù)3次。首先在植株冠層上部測定入射光照輻射,然后在冠層底部測定透射光照輻射。光照輻射攔截率(%)=(入射光照輻射 -透射光照輻射)/入射光照輻射 ×100。某一時(shí)間段的平均光照輻射攔截率為前后兩次測定的平均值。

        1.3.4 光能轉(zhuǎn)化效率計(jì)算 根據(jù)每次測定的光照輻射攔截率數(shù)據(jù),通過加權(quán)平均計(jì)算得到全生育期的光照輻射攔截率[21],然后根據(jù)全生育期內(nèi)的總?cè)肷涔庹蛰椛溆?jì)算總攔截輻射量。其中,成熟期干物質(zhì)量(g/m2)和產(chǎn)量(g/m2)與總攔截輻射量(MJ/m2)的比值分別表示為攔截光照輻射轉(zhuǎn)化效率(RUEi,g/MJ)和攔截光照輻射籽粒生產(chǎn)效率(RUEi(g),g/MJ);成熟期干物質(zhì)量(g/m2)和產(chǎn)量(g/m2)與總?cè)肷涔庹蛰椛洌∕J/m2)的比值分別表示為入射光照輻射轉(zhuǎn)化效率(RUEs,g/MJ)和入射光照輻射籽粒生產(chǎn)效率(RUEs(g),g/MJ)。

        1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

        利用Statistix 9.0和 SAS 9.4軟件對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析;在5%水平上采用LSD法進(jìn)行多重比較。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 播期與其他因素互作對玉米和小麥光能利用特性的影響

        由表1看出,播期與其他因素互作對玉米和小麥光能利用特性產(chǎn)生顯著影響。玉米生長季,播期與氮肥、播期與密度的互作效應(yīng)均極顯著;播期較早、氮肥較高、密度較大顯著提高玉米生育期內(nèi)光照攔截量,光照輻射對干物質(zhì)和產(chǎn)量的轉(zhuǎn)化效率也明顯提高,與第三播期(6月24日)相比,第一播期(6月10日)四個(gè)氮肥處理的 RUEs、RUEi、RUEs(g)、RUEi(g)分 別 提 高 28% ~48%、21%~41%、32% ~50%、20% ~42%(表2、表3)。

        小麥生長季,RUEs的播期與栽培模式、播期與品種兩因素和三因素互作效應(yīng)均達(dá)顯著水平,RUEs(g)、RUEi、RUEi(g)的播期與品種、播期與栽培模式兩因素互作效應(yīng)均達(dá)極顯著水平;與農(nóng)民習(xí)慣模式相比,超高產(chǎn)模式生育期內(nèi)光照攔截量在第一播期(10月10日)提高7%以上,在第二播期和第三播期提高1%~2%;光照輻射對籽粒產(chǎn)量的轉(zhuǎn)化效率 RUEs(g)和 RUEi(g)分別提高 5% ~16%和2%~10%;不同品種間光照攔截和利用的差異表現(xiàn)不一致(表4、表5)。

        表1 2018—2020年不同處理互作對玉米和小麥光照輻射攔截及光能轉(zhuǎn)化效率的影響

        2.2 不同處理下玉米和小麥光能利用特性

        玉米生長季,各播期不同氮肥處理中,高密度處理下 RUEs、RUEi、RUEs(g)、RUEi(g)的數(shù)值較高,密度間的差異沒有表現(xiàn)出一致的規(guī)律,最高數(shù)值分別達(dá)到 1.22、2.05、0.67、1.09 g/MJ;在高氮水平下,光照輻射攔截量在6月24日播期隨密度增加而提高,而在其余播期隨密度增加先提高后降低(表2、表3)。不同播期的各密度處理中,高氮處理的RUE各指標(biāo)顯著提高;在不同氮肥處理內(nèi)的各 密 度 處 理 玉 米 的 RUEs、RUEi、RUEs(g)、RUEi(g)隨播期推遲而降低;與第一播期相比(6月10日),第三播期(6月24日)高氮處理的RUEs、RUEi、RUEs(g)、RUEi(g)分 別 降 低 22% ~25%、18%~19%、24% ~26%、17% ~20%(表2、表3)??梢姡テ?、氮肥、密度三因素均通過影響光照輻射對干物質(zhì)和產(chǎn)量的轉(zhuǎn)化效率來影響玉米的物質(zhì)生產(chǎn)和產(chǎn)量形成。

        表2 2018年玉米光照輻射攔截率和攔截量及光照輻射對干物質(zhì)和產(chǎn)量的轉(zhuǎn)化效率

        表3 2019年玉米光照輻射攔截率和攔截量及光照輻射對干物質(zhì)和產(chǎn)量的轉(zhuǎn)化效率

        小麥生長季,播期間光照輻射攔截量及光照輻射對干物質(zhì)和產(chǎn)量的光能轉(zhuǎn)化效率沒有顯著差異(表4、表5);在各播期下的兩個(gè)栽培模式中,小麥品種間光照輻射攔截量差異較小,品種間的RUEi、RUEs(g)、RUEi(g)沒有顯著差異。在各播期內(nèi),與農(nóng)民習(xí)慣模式相比,超高產(chǎn)模式小麥RUEs(g)和 RUEi(g)分別顯著提高 5% ~16% 和2%~10%,但兩模式間小麥光照輻射攔截量差異較小,兩模式間 RUEs、RUEi、RUEi(g)不存在顯著差異(表4、表5)。小麥播期改變顯著影響產(chǎn)量,與光能利用指標(biāo)變化趨勢不一致,小麥生育期長(232~246 d)是主要的原因之一;模式間產(chǎn)量和光能利用指標(biāo)的比較結(jié)果表明,小麥產(chǎn)量的提高與 RUEs(g)密切相關(guān)。

        表4 2018—2019年度小麥光照輻射攔截量及光照輻射對干物質(zhì)和產(chǎn)量的轉(zhuǎn)化效率

        (續(xù)表4)

        2.3 玉米和小麥周年高產(chǎn)的光溫利用特性

        選取玉米和小麥每個(gè)播期中產(chǎn)量最高的處理進(jìn)行組合,進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)分析小麥-玉米兩熟系統(tǒng)周年高產(chǎn)的光溫利用特性,結(jié)果見表6。兩個(gè)年度的9個(gè)播期組合中,均以玉①+麥①、玉①+麥②、玉①+麥③的周年產(chǎn)量較高,約達(dá)25 t/hm2,表明玉①播期決定了小麥-玉米生產(chǎn)系統(tǒng)的周年高產(chǎn)。與其余組合相比,這3個(gè)組合的產(chǎn)量、干物質(zhì)量分別提高 6.9% ~10.3%、5.7% ~6.4%,RUEs、RUEi、RUEs(g)、RUEi(g)分別提高 9.3% ~10.2%、4.6% ~5.6%、9.0% ~11.4%、4.7% ~5.7%,表明較高的周年光照輻射轉(zhuǎn)化效率促進(jìn)了較高的干物質(zhì)積累量是完成周年高產(chǎn)的重要因素。本研究初步明確,玉米-小麥周年產(chǎn)量達(dá)到25.0 t/hm2時(shí),周年光照攔截量 >3 361 MJ/m2,RUEs>0.63 g/MJ,RUEi>1.20 g/MJ,RUEs(g)>0.33 g/MJ,RUEi(g)>0.62 g/MJ??梢姡庹蛰椛鋵Ω晌镔|(zhì)量和產(chǎn)量的轉(zhuǎn)化效率顯著提高,是玉米和小麥系統(tǒng)周年高物質(zhì)生產(chǎn)和高產(chǎn)的重要生理機(jī)制。

        表5 2019—2020年度小麥光照輻射攔截量及光照輻射對干物質(zhì)和產(chǎn)量的轉(zhuǎn)化效率

        表6 2018—2020年不同播期組合下玉米和小麥周年的物質(zhì)生產(chǎn)、產(chǎn)量、光照輻射攔截和利用

        3 討論與結(jié)論

        黃淮兩熟區(qū)氣候的變化和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展要求玉米、小麥對氣候資源的利用更加合理才能實(shí)現(xiàn)周年的高產(chǎn)高效生產(chǎn)。玉米-小麥兩熟種植系統(tǒng)全程機(jī)械化水平不斷加強(qiáng),農(nóng)田栽培技術(shù)措施差異較大,有必要進(jìn)一步探討玉米-小麥高產(chǎn)生產(chǎn)的光能利用特性。本研究基于播期-栽培措施-品種特性互作的原則設(shè)置大區(qū)田間試驗(yàn),根據(jù)構(gòu)建的玉米-小麥兩熟全程機(jī)械化農(nóng)田系統(tǒng)調(diào)控技術(shù)體系,在不同的產(chǎn)量水平下分析了播期對玉米和小麥產(chǎn)量形成的影響,及周年高產(chǎn)的光能利用特性。結(jié)果表明,播期和栽培措施對玉米和小麥光能利用特性產(chǎn)生顯著影響。播期、氮肥、密度三因素均通過影響光照輻射對干物質(zhì)和產(chǎn)量的轉(zhuǎn)化效率影響玉米的物質(zhì)生產(chǎn)和產(chǎn)量形成,這亦表明較高的光能利用是玉米高產(chǎn)的關(guān)鍵[22]。玉米作為 C4植物,具有高光效的特點(diǎn)[10,22],提升玉米群體的光照輻射攔截量是提高玉米光能利用率和產(chǎn)量的重要途徑[23]。高氮肥投入有利于形成更大的群體葉面積,以此獲取更大的光能截獲[24]。日照時(shí)數(shù)與光照輻射量密切相關(guān),對光合作用和作物產(chǎn)量形成具有重要影響[25]。玉米生長季積溫升高,滿足了玉米需求,有利于物質(zhì)生產(chǎn)[8,26]。延長生長季后,玉米光溫?zé)峤邮芰吭黾?,玉米產(chǎn)量可提高15%,積溫生產(chǎn)效率可提高5.5%,≥10℃有效積溫生產(chǎn)效率提高7.3%[20]。采用適宜的長生育期玉米品種,增加玉米生長季的光熱資源,可進(jìn)一步提高玉米種植系統(tǒng)的生產(chǎn)力。

        本研究中,小麥播期間光照輻射攔截量及光照輻射對干物質(zhì)和產(chǎn)量的光能轉(zhuǎn)化效率差異較?。辉诟鞑テ趦?nèi),與農(nóng)民習(xí)慣模式相比,超高產(chǎn)模式RUEs(g)均顯著提高,兩模式間的攔截量差異較小,RUEs、RUEi、RUEi(g)不存在顯著差異。小麥播期影響產(chǎn)量,但與光能利用特性指標(biāo)變化趨勢不一致,這主要因?yàn)樾←溕谳^長(232~246 d),光照輻射累積量大,存在一定的補(bǔ)償作用;且小麥越冬期平均積溫的升高可以補(bǔ)償晚播小麥的生長[27],進(jìn)而彌補(bǔ)氮素的吸收和利用[28]。作物光能利用率是由群體對光能的攔截和轉(zhuǎn)化兩方面決定的[29]。本研究中小麥產(chǎn)量的提高主要與RUEs(g)密切相關(guān)。

        有研究指出,玉米和小麥播期調(diào)整可以優(yōu)化周年資源分配,提高生育期與光溫資源的吻合度,玉麥系統(tǒng)生產(chǎn)效率可提高10%以上[30]。APSIM模型研究表明,小麥播期適當(dāng)推遲,玉米適當(dāng)晚收,可使小麥輕微減產(chǎn)(0.5% ~1.8%),而玉米較大幅度增產(chǎn)(8.0% ~14.2%),玉麥系統(tǒng)平均增產(chǎn) 2.8% ~4.5%[31]。高海濤等[20]研究表明,玉米收獲期推遲10~15 d,產(chǎn)量可提高10%~15%,最大可提升 2.8 t/hm2,≥10℃有效積溫生產(chǎn)效率可提高7.0%~7.3%。本研究的9個(gè)玉麥播期組合中,3個(gè)組合的周年產(chǎn)量較高,均約25.0 t/hm2,且均包括玉米的第一個(gè)播期(6月 10日);較高的周年光照輻射攔截量及轉(zhuǎn)化效率促進(jìn)了較高的干物質(zhì)積累量是玉米-小麥系統(tǒng)完成周年高產(chǎn)的重要因素。

        本研究認(rèn)為,在玉米-小麥兩熟系統(tǒng)中,推遲玉米收獲期,增加玉米生長季的光熱資源,可以進(jìn)一步提高玉米-小麥周年光能利用效率和產(chǎn)量。光照輻射對干物質(zhì)和產(chǎn)量的轉(zhuǎn)化效率顯著提高,是玉米-小麥系統(tǒng)周年高物質(zhì)生產(chǎn)和高產(chǎn)的重要生理機(jī)制。玉米 -小麥周年產(chǎn)量 >25.0 t/hm2時(shí),周年光照攔截量 >3 361 MJ/m2,RUEs>0.63 g/MJ,RUEi>1.20 g/MJ,RUEs(g)>0.33 g/MJ,RUEi(g)>0.62 g/MJ。玉米 -小麥全程機(jī)械化生產(chǎn)中,玉米收獲時(shí)籽粒含水量超過30%會(huì)嚴(yán)重影響機(jī)收質(zhì)量和效益,適當(dāng)延長收獲期可一定程度上降低玉米籽粒含水量和提高玉米生產(chǎn)效益。調(diào)整玉米播種期和收獲期,采用適宜早播和長生育期的玉米品種,調(diào)整玉米-小麥的播期和種植結(jié)構(gòu),對促進(jìn)黃淮地區(qū)玉米-小麥全程機(jī)械化生產(chǎn)和周年光溫資源的高效利用具有重要意義。

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