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Impacts of Unnoticeable Natural Hazard on Maize Growth and Countermeasures
ZHANGLi, ZHANGMingfei, QIUHongyu, DUHaiyu
Journal of Agriculture ›› 2026, Vol. 16 ›› Issue (1) : 76-82.
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Impacts of Unnoticeable Natural Hazard on Maize Growth and Countermeasures
With the improvement of the ability to resist dominant disasters, unnoticeable natural hazards have gradually evolved into a key factor affecting the continuous and balanced increase of crop yield in China. Understanding the mechanisms, characteristics and countermeasures to the unnoticeable natural hazards could provide important theoretical and technological supports to the implement strategies for hazard alleviation. This paper reviews the types of the main unnoticeable natural hazards on maize production, and points out the diversity and complexity of them. The study explores the impact of unnoticeable natural hazards on maize growth and development, revealing that these hazards significantly inhibit photosynthesis, delay growth stages, and reduce pollination and seed-setting rates. Additionally, they impede plant growth and lead to poor kernel development, ultimately compromising both maize yield and quality. Specifically, drought and high temperatures exacerbate water stress, while waterlogging and prolonged overcast/rainy conditions cause root hypoxia and insufficient light energy, respectively. Furthermore, low-temperature chilling injury slows growth and increases physiological disorders. Collectively, these factors lead to yield reduction and diminish farmer income. According to the specific characteristics of different types of unnoticeable natural hazards, the technical measures for preventing or reducing the agricultural unnoticeable natural hazards were put forward, aiming at providing reference for high and stable yield of maize. Through scientific management and countermeasures, the adverse effects on maize production can be effectively mitigated, and both yield and quality can be enhanced.
maize / unnoticeable natural hazard / maize production / effect / countermeasures
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杨晓晨, 明博, 陶洪斌, 等. 中国东北春玉米区干旱时空分布特征及其对产量的影响[J]. 中国生态农业学报, 2015, 23(6):758-767.
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张巽, 郝建平, 王璞, 等. 灌浆期低温对离体培养玉米强弱势粒发育的影响[J]. 中国农业科学, 2018, 51(12):2263-2273.
【目的】通过对玉米灌浆过程中籽粒干物质、淀粉的积累，籽粒内源激素含量及淀粉积累相关酶活性的研究，揭示低温对灌浆过程中玉米强、弱势籽粒灌浆生理过程的影响规律，为生产上抗御低温冷害提供理论参考。【方法】选用郑单958为试验品种，采用玉米籽粒离体培养的方式，将大田人工授粉后3 d的玉米果穗按照弱势粒和强势粒进行取样，无菌环境接种到人工培养基培养，低温处理和对照分别设置培养平均温度为16℃及25℃。自授粉后每10 d取样一次，分别测定灌浆过程中玉米强、弱势粒干物质积累量、内源激素、籽粒淀粉含量及淀粉积累相关酶活性。【结果】低温胁迫下强、弱势粒灌浆后期粒重分别比对照低47.58%、50.95%，强、弱势粒灌浆高峰期的平均灌浆速率较对照分别显著降低55.39%、54.72%。低温胁迫下玉米籽粒灌浆速率前期提升和后期减小的速度明显减缓，活跃灌浆时间延长5—7 d。授粉后10 d低温处理显著降低玉米强、弱势粒生长素（IAA）、玉米素（ZR）和脱落酸（ABA）含量，显著提高玉米籽粒赤霉素（GA<sub>3</sub>）的含量。授粉后30 d低温处理显著降低了弱势粒的IAA、ZR含量，增加了强势粒的ABA含量。低温胁迫显著减弱了灌浆前期和灌浆中期的可溶性酸性转化酶（SAI）、蔗糖合酶（SS）、淀粉合酶（SSS）及ADPG焦磷酸化酶（APGase）的活性，低温下弱势粒SAI活性降幅大于强势粒，对SS、SSS及APGase活性的降低幅度表现为强势粒大于弱势粒，导致玉米籽粒淀粉含量降低。【结论】受低温胁迫影响，灌浆前期玉米籽粒的IAA、ZR、ABA含量减少，GA<sub>3</sub>含量增加，SAI活性降低，导致籽粒库容量减少，库活性不足。在灌浆中期，低温降低SS活性，造成淀粉合成底物供应不足，影响淀粉的合成，降低籽粒淀粉含量。低温处理降低玉米强、弱势粒的灌浆速率，导致籽粒干物质积累减少。低温对玉米强弱、势粒的灌浆过程都造成较大的影响，且对弱势粒的影响大于强势粒。
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梁哲军, 陶洪斌, 王璞. 淹水解除后玉米幼苗形态及光合生理特征恢复[J]. 生态学报, 2009, 29(7):3977-3986.
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曹亦兵, 黄收兵, 王媛媛, 等. 玉米群体生长与光截获的动态模拟及应用[J]. 中国农业科学, 2017, 50(11):1973-1981.
【目的】群体光截获对玉米生长发育及产量形成均有重要的影响，合理的群体结构直接决定着玉米产量的增加与稳定。群体结构的测量较为繁琐，费时费力，且不能与当地太阳辐射情况充分结合，从而无法对群体结构和功能做出整体的评价。因此，有必要构建合理、简便的玉米群体光截获动态模型，结合群体不同生育期的形态指标与光辐射情况，对群体结构做出快速而精准的评价，为不同区域玉米品种选择、播种密度确定、以及后期管理等提供参考意见。【方法】将玉米群体结构模型与光分布模型相结合，建立简易可靠的群体光截获动态模型。该模型可模拟玉米整个生育期群体光截获的动态变化，并对不同生育期群体结构做出相应的评价。同时，在中国农业大学吴桥实验站开展了两个田间试验，对模型的准确性和应用功能进行了验证。试验均为三因素，分别为品种、密度和氮肥处理，其中试验一：设置2个品种（郑单958，丹玉405），3个密度（4.5×10<sup>4</sup>，6.0×10<sup>4</sup>，7.5×10<sup>4</sup>株/hm<sup>2</sup>）和3个氮肥处理（不施氮；施氮180 kg·hm<sup>-2</sup>，于播前、大喇叭口期和吐丝期以1﹕4﹕1的比例施入；施氮270 kg·hm<sup>-2</sup>，于播前、大喇叭口期和吐丝期以4﹕4﹕1的比例施入）；试验二：设置1个品种（郑单958）、1个密度（8.25×10<sup>4</sup>株/hm<sup>2</sup>）和6个播期（4月20日，5月5日与20日，6月4日与18日，7月3日）。在两个试验中，对玉米不同生育期的群体形态指标、干物重、及产量均进行了测定。【结果】吐丝期和灌浆中期的群体光截获率模拟值与测量值的相关系数分别为0.91和0.85，均达到显著相关。运用该模型对两个田间试验数据的模拟结果显示，光截获率（量）随灌浆期的推进呈先增后减的趋势，吐丝后50 d光截获衰减加速。在试验地区，密度超过6×10<sup>4</sup>株/hm<sup>2</sup>时，光截获随密度变化不大；播期为6月中上旬时形成的玉米群体具有较为理想的光截获能力，结构功能潜力较大。产量与灌浆期有效光辐射呈正相关，但相关性随生育期推进逐渐减弱，表明灌浆后期产量的增加对群体光截获的需求减弱。在玉米生长发育后期物质转移对产量的贡献可能发挥着更加重要的作用。产量与群体光截获相关性的动态变化与品种有关，紧凑株型优于平展型。【结论】选择株型紧凑且生育后期群体结构维持较好的玉米品种，通过增加密度可进一步增加夏玉米产量。调整播期增强灌浆初期光合效率也是有效的增产方法之一。
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王群, 赵向阳, 刘东尧, 等. 淹水弱光复合胁迫对夏玉米根形态结构、生理特性和产量的影响[J]. 中国农业科学, 2020, 53(17):3479-3495.
【目的】随着全球气候变化,玉米生长季气象灾害频发,阴雨寡照已成为黄淮南部地区玉米的主要非生物灾害之一。本研究通过比较2个敏感性不同玉米品种在花期淹水弱光复合胁迫的根系生长动态、结构特征和生理特性,以期探明玉米根系对花期阴雨寡照胁迫的响应特征。【方法】以郑单958和豫玉22为材料,设对照（CK）、淹水（W）、弱光（S）、淹水+弱光（WS）4个不同胁迫处理,采用盆栽试验比较不同胁迫处理下玉米根干重、长度、根表面积、根体积、节根层数的动态变化特征,探明根形态结构、根生理指标及产量对淹水、弱光及复合胁迫的响应特征。【结果】淹水、弱光及其复合胁迫下玉米根总干重、根总长度、根表面积和根体积均显著下降,3种逆境以淹水弱光复合胁迫降幅最大,其次是淹水、弱光单一胁迫,W、S、WS处理的单株根干重和根长度平均比CK降低15.21%、5.08%、21.07%和14.86%、5.52%、18.14%,根表面积和根体积则比CK平均降低9.83%、4.62%、12.72%和12.62%、6.61%、16.23%;WS处理的根干重、根长度、根表面积和根体积比W处理平均降低6.64%、3.84%、3.21%和4.12%,比S处理平均降低16.55%、13.10%、8.41%和10.32%,且WS与S处理间差异显著,与W处理之间差异不显著。淹水及复合胁迫下根通气组织发达,根气腔数量、面积、孔积率和节根层数明显增加,其中W、WS处理根单位面积上气腔数量比CK平均增加5.29和10.03倍,气腔面积较CK平均增加5.76和13.27倍,根孔积率较CK平均增加8.01和10.00倍,W和WS处理节根层数平均比CK增加1—2层,但S处理与CK无差异。淹水、弱光及复合胁迫使玉米根系生理指标和产量显著降低,尤其以复合胁迫下降幅度最大,各指标处理间变化趋势为WS
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王群, 赵向阳, 陈启, 等. 夏玉米阴雨寡照致灾机理及减灾稳产技术研究[C]// 中国作物学会.2019年中国作物学会学术年会论文摘要集.河南农业大学/河南省小麦玉米省部共建重点实验室,2019:82.
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【目的】旨在探讨不同生育时期弱光涝渍复合胁迫影响夏玉米产量和光合特性的生理机制。【方法】选用DH605为试验材料,通过在大田条件下设置不同生育时期遮阴、淹水以及遮阴+淹水处理,即分别为三叶期淹水（V3-W）、拔节期淹水（V6-W）、开花期淹水（VT-W）;三叶期遮阴（V3-S）、拔节期遮阴（V6-S）、开花期遮阴（VT-S）;三叶期遮阴淹水（V3-S-W）、拔节期遮阴淹水（V6-S-W）、开花期遮阴淹水（VT-S-W）,并以自然光和常规水分处理为对照（CK）,以模拟不同生育时期的寡照、涝渍及其复合胁迫,研究不同生育时期遮阴淹水复合处理对夏玉米产量、光合特性以及干物质的积累与分配的影响。【结果】遮阴淹水后,夏玉米叶面积指数（LAI）下降,叶片叶绿素相对含量（SPAD值）显著降低,净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）显著下降,胞间二氧化碳浓度（Ci）小幅上升,其中V3-S-W、V6-S-W和VT-S-W处理的Pn较CK分别下降43.7%、41.1%和35.1%,且遮阴淹水复合处理后夏玉米净光合速率的下降幅度大于遮阴、淹水等单一胁迫。遮阴淹水复合处理引发夏玉米光合性能降低,导致夏玉米干物质积累能力及向籽粒分配比例的下降并最终导致产量降低。从2018年和2019年的产量平均值来看,V3-S-W、V6-S-W和VT-S-W处理的产量较CK分别降低32.5%、28.3%和24.7%。与单一遮阴和淹水处理相比,V3-S-W处理的产量较V3-S和V3-W处理分别降低26.3%和13.1%;V6-S-W处理的产量较V6-S和V6-W处理分别下降14.9%和6.2%;VT-S-W处理的产量较VT-S和VT-W处理分别降低2.9%和15.0%。【结论】遮阴淹水复合处理导致夏玉米群体叶面积指数显著降低,叶绿素相对含量下降,光合性能受到抑制,进而导致夏玉米光合同化物的积累与分配受阻,最终导致产量显著下降。三叶期遮阴淹水对夏玉米光合特性和产量的下降幅度的影响最大,拔节期次之,花期的影响较小。同时,遮阴淹水复合处理造成的光合特性及产量下降程度高于任一单处理。
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孙群香, 邢虎成, 揭雨成, 等. 苗期模拟渍涝对大麦农艺性状、产量和秸秆饲用品质的影响[J]. 中国农学通报, 2015, 31(15):12-16.
为了给大麦耐渍性品种的筛选、改进栽培措施和应对气象灾害提供理论依据，通过采用盆栽‘华大麦9号’进行苗期模拟渍涝处理，探讨大麦在苗期受渍后的生长状况、生理特性。试验结果表明：大麦苗期对渍涝的抵抗能力较强,21天以内的渍涝对大麦生育期影响较小,随受渍害时间的延长,大麦生育期出现推迟。苗期渍害对大麦的株高、茎粗和叶绿素SPAD值有影响,随着淹水处理时间的延长而胁迫加重,21天以上的渍涝处理会造成其显著降低。苗期渍害对大麦穗数、穗长、总粒数、实粒数、千粒重、种子产量和秸秆产量都有显著影响,随着淹水处理时间的延长,种子和秸秆产量减低直至绝产,21天以上的渍涝处理其农艺性状显著降低。苗期渍害对对大麦秸秆饲用品质有严重影响,受渍害时间的延长,饲用品质降低,尤其以21天以上的渍涝处理降低较显著。因此综合以上分析可知,大麦苗期淹水对其农艺性状无显著影响的极限时间为14天。
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丛舒敏, 余恩唯, 蔡沁, 等. 结实期温光胁迫对水稻产量和品质及淀粉理化特性的影响研究进展[J]. 江苏农业科学, 2023, 51(10):20-29.
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While many studies have demonstrated the sensitivities of plants and of crop yield to a changing climate, a major challenge for the agricultural research community is to relate these findings to the broader societal concern with food security. This paper reviews the direct effects of climate on both crop growth and yield and on plant pests and pathogens and the interactions that may occur between crops, pests, and pathogens under changed climate. Finally, we consider the contribution that better understanding of the roles of pests and pathogens in crop production systems might make to enhanced food security. Evidence for the measured climate change on crops and their associated pests and pathogens is starting to be documented. Globally atmospheric [CO(2)] has increased, and in northern latitudes mean temperature at many locations has increased by about 1.0-1.4 degrees C with accompanying changes in pest and pathogen incidence and to farming practices. Many pests and pathogens exhibit considerable capacity for generating, recombining, and selecting fit combinations of variants in key pathogenicity, fitness, and aggressiveness traits that there is little doubt that any new opportunities resulting from climate change will be exploited by them. However, the interactions between crops and pests and pathogens are complex and poorly understood in the context of climate change. More mechanistic inclusion of pests and pathogen effects in crop models would lead to more realistic predictions of crop production on a regional scale and thereby assist in the development of more robust regional food security policies.
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Weather and climate affect insects and other arthropods of importance to agriculture in a wide variety of ways. Pest and beneficial insects, and insect vectors of plant and animal diseases, are all influenced both directly and indirectly by temperature, rainfall, wind, etc. These influences can be immediate or cumulative, and they can act either at the production site or, in the case of migrant species, at locations distant from it. Weather and climate influence, often very significantly, the development rate, survival, fitness, and level of activity of individual insects; the phenology, distribution, size, and continuity of insect populations; migration and the re-establishment of populations following local extinction; the initiation of outbreaks; the susceptibility of crops and stock to insect attack; and the capacity of producers to manage insect populations. In Australia, the high variability of rainfall is of particular significance in determining the size and quality of insect populations. Windborne migration can be important for transporting these populations into agricultural regions, and low winter temperatures in the south of the continent limit the distribution of tropical species. Current Australian research on these topics is directed mainly at the development of pest-forecasting systems, and at estimating the impact of global greenhouse warming.
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齐文栋, 何黎明, 王安鹏, 等. 低温冷害胁迫下的多熟水稻产量遥感监测[J]. 遥感技术与应用, 2023, 38(3):558-565.
低温冷害是影响水稻产量主要气象灾害之一。开展低温冷害胁迫下的水稻产量遥感监测对于水稻优良品种推广、农艺救灾防灾以及农业保险精准理赔具有重要意义。以南方多熟水稻低温冷害为研究对象，在多时相遥感影像的支持下，结合地面实测水稻单产样本数据，构建多时相协同的多熟水稻产量监测模型，实现地块尺度的低温冷害影响下水稻产量遥感监测与空间制图。研究结果表明：低温冷害发生时所处水稻的生育期不同，对产量影响程度具有较大差异。中稻在灌浆中期遭遇低温冷害后的影响相对较小，平均产量约6 637 kg/hm<sup>2</sup>，减产幅度近20%；早熟晚稻在抽穗期遭受低温冷害后产量明显低于中稻，平均产量4 143 kg/hm<sup>2</sup>，减产幅度近45%；晚熟晚稻在拔节期遭受持续低温冷害后产量影响最大，平均产量仅1 541 kg/hm<sup>2</sup>，远低于往年产量水平，减产幅度近80%。利用实割实测样本单产数据与哨兵数据多个关键物候期NDVI构建回归模型，R<sup>2</sup>均大于0.75，并利用实测样本单产数据进行精度交叉验证，MAPE均小于10%。该方法借助少量地面资料，可以较高精度地测算多熟水稻在遭受低温冷害的情况下的单产信息，为复杂条件下水稻低温冷害灾情评估提供了新的思路。
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芽苗期低温冷害是影响玉米分布和稳产高产的制约因素之一，如何通过栽培技术措施提高玉米的抗寒性是玉米生产过程中亟待解决的问题。本研究综述了芽苗期低温对玉米生长形态和生理生化的影响，并对相关的抗逆栽培措施进行了介绍和评价，以期为抗低温栽培提供可行的思路。
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通过2017年7月10日-15日(小穗分化期)和8月2-5日(抽雄期)连续高温热害下品种间产量差异分析,以‘郑单958’为对照,以产量性状及产量为主要指标,兼顾穗位系数综合评价,通过聚类分析,筛选出本区域抗高温胁迫夏玉米品种。结果表明,与对照‘郑单958’相比,‘明科玉77’行粒数最大,产量最高,穗位系数比对照低13.04%。综合评价筛选出耐高温低穗位系数品种7个,即‘明科玉77’,‘德发5号’,‘青农11’,‘正大12’,‘裕丰303’,‘金海13’,‘裕丰105’。其耐高温胁迫生理机制特性还有待于进一步研究。
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【目的】 高温是制约夏玉米高产稳产的重要气象因子之一，通过设置授粉期高温胁迫和雄穗变小处理，探明高温胁迫下雄穗大小对玉米产量形成的影响，为玉米抗逆栽培及耐高温育种提供参考。【方法】 以2个玉米品种浚单20（XD20）和农华101（NH101）为试材，于2020—2021年玉米抽雄至散粉结束的10 d内采用人工模拟增温试验，同时，设置抽雄期雄穗变小处理（剪除60%雄穗分枝数），探究授粉期高温胁迫下雄穗大小对玉米干物质积累分配和产量形成的影响。【结果】 2年结果表明，授粉期高温胁迫对玉米雄穗长度、分枝数、小穗数和雌雄开花动态影响较小，但导致玉米干物质积累能力及向穗部分配比例下降，影响雌穗生长发育，造成穗轴长度和穗轴粗显著降低，穗粒数显著减少，花后物质积累量及向籽粒分配比例下降，进而产量显著降低。高温胁迫后，NH101穗长的下降幅度小于XD20，但行粒数、穗粒数及花后物质积累向籽粒分配比例的下降幅度高于XD20，导致NH101产量降幅超过XD20，XD20和NH101产量降幅分别为12.32%和25.00%，可见XD20比NH101更耐高温。雄穗变小处理使XD20和NH101的雄穗分枝数和小穗数分别显著降低58.57%、42.91%和57.30%、41.34%，但对雌雄开花动态无显著影响。2个温度条件下，雄穗变小处理均能促进雌穗生长，增加穗粒数，促进花后物质向籽粒积累，进而提高产量，其中，高温条件下的XD20增产幅度最大。在常温条件下，与正常雄穗处理相比，雄穗变小处理下，XD20和NH101的产量分别平均增加2.76%和4.37%，而在高温条件下，分别增加12.47%和5.75%。【结论】 授粉期高温胁迫对雄穗生长发育影响较小，但导致雌穗生长发育受到不可逆损伤，穗粒数减少，制约了花后光合同化物向籽粒分配，产量显著下降。高温条件下，适当减少雄穗分枝数可促进雌穗生长发育，增加穗粒数，促进花后物质向籽粒积累，提高产量，且大雄穗型品种浚单20增产幅度高于小雄穗型品种农华101。
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杨小飞, 郭房庆. 高温逆境下植物叶片衰老机理研究进展[J]. 植物生理学报, 2014, 50(9):1285-1292.
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张建军, 党翼, 赵刚, 等. 覆膜时期和施氮量对陇东旱塬玉米产量和水氮利用效率的影响[J]. 中国农业科学, 2022, 55(3):479-490.
目的以抗逆性强的紧凑型玉米品种先玉335为供试作物,研究施氮量、覆膜时期及其互作对陇东旱塬玉米生理指标、产量性状及水氮利用效率的影响,以期为陇东旱塬区玉米高产高效栽培提供理论依据。方法2012年11月至2019年11月,连续设置覆膜时期（春季覆膜和秋季覆膜）和施纯N量（0、75、150、225、300、375、450 kg·hm<sup>-2</sup>）两因子的长期定位裂区试验,分析不同处理玉米生理指标、产量性状及水氮利用效率的变化。结果覆膜结合合理施氮可提高玉米光合速率和叶片叶绿素相对含量（SPAD值）,延长叶片持绿期,有效协调源库关系,增加穗粒数和百粒重。年份、施氮量及年份与施氮量互作均极显著影响玉米产量、穗粒数和百粒重,三者均随施氮量增加呈先增加后降低趋势。黄土旱塬玉米产量在施氮量150—450 kg·hm<sup>-2</sup>范围内均显著高于75 kg·hm<sup>-2</sup>的产量,以施氮量300 kg·hm<sup>-2</sup>最高,为15 142.5kg·hm<sup>-2</sup>,与施氮量225 kg·hm<sup>-2</sup>无显著差异,显著高于施氮75 kg·hm<sup>-2</sup>,施氮量进一步增加,增产效应逐渐降低,甚至减产。降雨年型及关键生育期降雨量与产量变化关系密切。尤其是7—9月降水量,特别是7月上旬（玉米抽雄—吐丝期）降雨量及降雨年型对陇东旱塬玉米产量影响较大。年份、覆膜时期、施氮量及年份与施氮量互作也极显著影响水分利用效率,秋覆膜较春覆膜水分利用效率显著增加8.6%。与施氮300 kg·hm<sup>-2</sup>相比,施氮225 kg·hm<sup>-2</sup>氮肥偏生产力、氮素生理利用效率分别提高28.6%、20.1%,平均氮肥利用率从34.8%提高到35.8%,可实现产量和氮素效率的同步提高。结论覆膜结合施氮150—225 kg·hm<sup>-2</sup>可作为陇东旱塬雨养农业区较理想的高产高效栽培模式,干旱年份秋覆膜的增产效应更突出,生产中建议结合气象预测预报的降雨年型选择适宜的施氮量和覆膜时期。
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赵明, 李建国, 张宾, 等. 论作物高产挖潜的补偿机制[J]. 作物学报, 2006, 32(10):1566-1573.
挖掘作物产量潜力，探索作物高产新途径，实现产量新突破一直是作物科学的艰巨任务。本文在分析作物逆境反应的补偿基本规律和机制基础上，提出了作物广义补偿的概念，即作物系统的构成因子间发生不平衡变化，并通过系统调节使得不同程度变化因子之间产生补偿效应统称为作物补偿。按其变化因子间的变化程度不同，可分为得失补偿和差异补偿。得失补偿是指作物系统在一定层次上，有些因子损失原有的性能为代价以换取另外因子的改善和提高，这通常出现在逆境条件中，是作物最普遍最基本的一种补偿。差异补偿是指作物系统在一定层次构成因子共同增效中，增量多的因子与增量少的因子间通过相互作用而获得补偿的特殊现象。作物补偿在补偿效果上可分为超量补偿、等量补偿和部分补偿；在补偿的层次和范围上也表现出多元化的特征，即在作物与环境、作物内部各因子间以及从群落到分子水平各层次均可存在补偿机制。基于作物于广义补偿和产量分析的“三合结构”基本框架，指出作物高产突破是基于得失补偿基础上重点突破差异补偿，所采取的技术途径是结构性挖潜和功能性挖潜，两条途径在作物超高产实践中一直发挥着重要作用。进一步深入研究作物补偿机制及其挖潜途径将更加有力地推动高产突破的进程。
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刘化涛, 黄学芳, 黄明镜, 等. 不同基因型玉米品种产量、抗旱性及水分利用效率差异研究[J]. 中国农学通报, 2020, 36(33):12-18.
为了充分挖掘和提高作物抗旱性及水分利用效率,通过选用新品种是最有效且易行的技术措施,以期解决品种应用盲目和抗旱应对被动的问题。本研究在山西晋中盆地大田条件下,以生产上推广应用的11个不同基因型玉米新品种为试材,于拔节期设置3种不同水分处理,分析了其产量、抗旱性及水分利用效率的差异。结果表明：不同水分条件下,各品种产量、抗旱性排序不同,其中‘大丰30’、‘迪卡M753’的丰产性、稳产性和抗旱性综合表现最好,正常供水下,其产量分别可达13634 kg/hm<sup>2</sup>和14478 kg/hm<sup>2</sup>,抗旱指数分别达0.999和1.029;同时在分析水分利用效率和水分生产效率后,得出在拔节期补充灌溉45 mm时,既可获得较高的水分利用效率,同时灌溉水分生产效率也最高,分别为29.77 kg/(mm·hm<sup>2</sup>)和30.92 kg/(mm·hm<sup>2</sup>)。因此,‘大丰30’和‘迪卡M753’可作为主干型品种在该区域进一步验证和应用,且在该区域运用非充分灌溉,对保护水资源和发展有机旱作农业具有重要意义。
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王龙昌, 邹聪明, 张云兰, 等. 西南“旱三熟”地区不同保护性耕作措施对农田土壤生态效应及生产效益的影响[J]. 作物学报, 2013, 39(10):1880-1890.
针对我国西南地区旱作农田土层浅薄、水土流失严重、季节性干旱多发等问题，以常规平作(T)、垄作(R)、平作+秸秆覆盖(TS)、垄作+秸秆覆盖(RS)、平作+秸秆覆盖+腐熟剂(TSD)、垄作+秸秆覆盖+腐熟剂(RSD) 6种措施作为处理，连续2年进行大田对比试验，研究不同保护性耕作措施对西南“旱三熟”种植区农田土壤生态要素、产量和水分利用效率的影响。结果表明, 保护性耕作措施可以有效地改善土壤有机质和养分状况，且对酸性土壤有一定的改良作用，其中有秸秆覆盖的4个处理显著增加了土壤有机质、全氮、全钾、碱解氮含量；可改善土壤水分状况，增强作物的抗旱节水能力，各处理0~80 cm土层2年平均贮水量排序为：RSD (258.82 mm) > TSD (252.40 mm) > RS (250.19 mm) > TS (246.66 mm) > R (239.19 mm) > T (235.87 mm)；可降低7月份表层土壤温度，缓解夏季高温对玉米后期生长发育造成的伤害，其中有秸秆覆盖的4个处理对5 cm和10 cm土层温度有显著降低效应；可抑制杂草生长，具有良好的控草效应，其中TS、RS、TSD、RSD处理的杂草高度、密度和生物量均比T和R有极显著下降；可促进蚯蚓的繁殖和生长，使农田生态环境得到明显改善。总体来看，秸秆覆盖措施可以改善土壤肥力，并具有增加土壤贮水、调节土壤温度、控制农田杂草和促进蚯蚓生长的作用，垄作和腐熟剂在增加土壤贮水方面有明显效果。保护性耕作模式显著提高了作物的产量和水分利用效率，增加了经济收益。2年系统平均产量和水分利用效率排序为：RSD>RS>TSD>TS>R>T(CK)，总产值和纯收入排序为RS>RSD>TSD>R>TS>T(CK)。在各处理中以RSD、RS两种模式的综合效果最好，在西南“旱三熟”种植区具有很好的推广前景。
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庞佑林. 农地资源开发与土地持续利用研究[D]. 南京: 南京农业大学, 2000.
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李少昆, 赵久然, 董树亭, 等. 中国玉米栽培研究进展与展望[J]. 中国农业科学, 2017, 50(11):1941-1959.
玉米是全球也是中国第一大作物，在保障国家粮食安全中占有重要地位。当前，面对经济社会的快速发展和人增地减、资源紧缺、生态环境恶化等一系列突出问题，玉米栽培学科正面临着严峻挑战和新的历史发展机遇，在此重要历史关头，回顾中国玉米栽培研究历程和科技进展，探索未来发展方向具有重要的意义。分析表明，经过60年不懈努力，玉米栽培研究的目标已由产量为主向高产、优质、高效、生态、安全等多目标协同发展，研究内容不断拓宽与深入，形成了具有显著中国特色的玉米栽培科学与技术体系。进入21世纪以来，玉米栽培研究进入黄金发展期，在栽培理论、关键技术创新与应用方面取得一系列重要突破，在保障国家粮食安全中发挥了重要的作用。围绕未来玉米生产对科技的需求，依据现代科技的发展趋势，笔者认为高产、优质、高效、生态、安全仍将是未来玉米栽培研究的主要目标，并提出今后20年重点研究的方向与任务：一是继续探索不同生态区玉米产量潜力及突破技术途径，努力提高单产水平；二是转变生产方式，围绕籽粒生产效率，以提高资源利用效率和劳动生产效率为目标，降低生产成本，提高商品质量，增强玉米市场竞争力；适度发展青贮玉米和鲜食玉米等，促进玉米生产向多元化方向发展；三是应对全球气候变化，开展抗逆、减灾、稳产理论和技术研究，实施保护性耕作，实现玉米可持续生产；四是依托现代信息技术，开展智能化栽培技术研究，实现玉米精准生产与管理；五是强化栽培学科基础研究，玉米设计栽培，夯实玉米科技研究和生产发展基础。
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冯晓曦, 郭海斌, 张军刚, 等. 黄淮海夏玉米常见灾害及减灾措施[J]. 陕西农业科学, 2016, 62(11):89-91.
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甄晓宇, 杨坚群, 栗鑫鑫, 等. 播种深度对花生生育进程和叶片衰老的影响及其生理机制[J]. 作物学报, 2019, 45(9):1386-1397.
在春播、土壤水分适宜以及起垄覆膜种植模式条件下, 选用大花生品种山花108, 设置3、5、7、9、11、13和15 cm (SD3、SD5、SD7、SD9、SD11、SD13和SD15) 7种播种深度, 研究播种深度对花生生育进程、叶绿素含量、光合性能、干物质积累量、抗氧化酶活性及产量形成的影响。2年结果表明, 播种深度明显影响花生出苗时间, 与SD5处理相比, SD15处理的出苗期推迟5 d, 产量形成期缩短2.5 d。播深过浅(3 cm)或过深(＞7 cm)显著降低了植株主茎高和侧枝长, 导致叶面积指数(LAI)显著降低; 且降低了产量形成期叶片叶绿素含量和光合速率, 导致植株干物质积累量显著降低。播种过深(＞7 cm)显著降低了产量形成期叶片可溶性蛋白含量和超氧化物歧化酶(SOD)及过氧化物酶(POD)活性, 丙二醛(MDA)含量显著提高, 导致叶片膜脂过氧化加剧。各播深处理相比, SD5处理的荚果和籽仁产量较高, 主要是由于其单株结果数、单果重及出仁率的提高, 播种深度超过7 cm后, 减产显著。因而, 春花生适宜的播种深度应控制在5 cm。
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方芳, 何序晨, 张志豪, 等. 玉米自交系苗期对高温胁迫的响应机制及其抗逆性[J]. 浙江农业学报, 2019, 31(7):1045-1056.
高温胁迫影响夏播玉米自交系幼苗生长、田间整齐度和制种产量,探究玉米幼苗期对温度胁迫的响应机制,有利于培育和筛选抗性优良的品种。该试验选取了浙江大学育成的耐热型和热敏感型自交系各2份,45 ℃进行高温胁迫处理,经高温处理后进行叶绿素含量、抗氧化酶活性测定,以及相关基因表达分析。结果表明,经过高温胁迫处理并恢复生长后,与耐热型自交系相比,热敏感型自交系的叶绿素a、b含量、叶绿素a/b值、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性、谷胱甘肽还原酶(GR)活性均下降,而脯氨酸含量小幅上升。利用qRT-PCR技术对脯氨酸合成途径的关键酶基因ZmP5CS、降解途径的关键酶基因ZmProDH、热激蛋白基因ZmHSP70和ZmHSP90在高温胁迫条件下的表达特性进行了分析,发现ZmP5CS、ZmHSP70和ZmHSP90明显受热胁迫诱导,并且热敏感型自交系中ZmP5CS、ZmHSP70和ZmHSP90的表达量均显著低于耐热型自交系,而ZmProDH的表达量显著高于耐热型自交系,由此说明,高温胁迫过程中脯氨酸的积累、抗氧化酶活性和热激蛋白基因表达的增强是玉米幼苗耐热性形成的响应机制。
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