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出苗率的高低直接关系到单位面积作物植株数量，是提高群体生物量和产量的保证。从图10.1可看出，玉米在两个生长季各处理出苗率均较为稳定。在第一生长季，TMRF处理可能因温度较高造成一部分烧苗，而垄沟无覆盖处理由于起垄使播种行沟内水分暴露在外边，反而加大了蒸发，影响了出苗率，显著（p<0.05）低于其他处理。BMRF、GMRF、FP处理间出苗率没有显著差异（p>0.05），均在85%左右。在第二生长季，由于上一季节玉米对土壤水分的消耗导致各处理播前水分出现差异，直接影响到出苗率的高低。因此，TMRF、BMRF处理组的出苗率要显著高于其他处理，但GMRF、BRF、FP处理间没有显著性差异。
图10.1 两个生长季不同处理的出苗率
[注：不同字母表示不同处理间达到0.05水平显著差异（p<0.05）]
作物出苗受多种因素的影响，主要包括播前土壤积温、水分以及种子的本的质量，出苗持续时间的长短对成功育苗、建苗有着重要的意义，同时也是反映播前土壤贮水量高低的一个关键指标。在第一生长季，出苗持续的时间各处理都要低于第二生长季，而垄沟白膜覆盖需要时间最短，仅需要6天时间，所需要时间TMRF、BMRF、GMRF、BRF、FP处理依次延长，这与试验地两年的撂荒有关系，播前土壤水分较为充足，而处理之间的差异可能由于不同覆盖材料所致。
从图10.2可以看出，在第二生长季，TMRF、BMRF处理组所需要时间最短，这与休耕期土壤水分的恢复有关，垄沟地膜覆盖囤积了更多的播前土壤水分，加速了玉米出苗的时间，缩短了出苗周期。第二生长季各处理垄沟覆膜处理要比其他处理早，为8天左右，时间最短。FP处理所需要的时间仍然最长，达到了11天。总之，各处理玉米出苗所需时间均不同程度地要高于第一生长季。
图10.2 两个生长季不同处理的出苗持续的时间
从表10.1可以看出，第一生长季的苗期到拔节期时间要长于第二生长季，在第一生长季平均为35天左右，比第二生长季的24天普遍拖长了10天时间。这是由于该阶段的降雨造成了时间上的差异，第一生长季该阶段水分相对充足，玉米的拔节生长没有受到抑制，而第二生长季该阶段几乎没有形成有效的自然降雨，土壤无法提供足够的水分供给作物生长，再加之地面的蒸发较大，可利用的土壤水分非常有限。同时作物的根系还没到达土壤下层，无法利用深层土壤贮水，导致第二生长季作物没有完整地度过该生育阶段，只有通过缩短时间缓解水分胁迫。从拔节期到抽雄期所需要的时间在两个生长季基本一致，需要15天左右时间，而达到吐丝期的时间在两个生育期也基本相同。各处理间相比，TMRF、BMRF处理进入下一个生育期需要的时间要短，生长繁育的进程要快。在第一生长季，BMRF处理和GMRF处理生育期最长，而BMRF处理是由于土壤水分相对较好，延长了玉米灌浆的时间，而GMRF处理是由于前期发育较为缓慢，延长了生育期，但与传统FP处理相比TMRF处理还使作物提早成熟。在第二生长季，由于后期基本几乎没有有效的降雨，作物没有完全成熟，水分胁迫导致作物提前干死。而垄沟地膜覆盖处理由于抑制蒸发优势，为作物后期的需水提供了一定的保证，较其他处理生育期相对延长。
表10.1 不同处理的玉米生育进程
注： 1.表中所列日期为各处理一半以上的玉米达到生育期特征的时间（见7.4.5）。
2.同一列中不同字母表示不同处理间达到0.05水平显著差异（p<0.05）。
叶片数是作物发育的直观标指，而绿色叶片是作物进行光合作用的场所。从图10.3可以看出，玉米在两个生长季叶片增长过程较为一致，在第7周叶片数为13~14片，达到全生育最大数。生育后期部分叶子干枯、掉落，数量开始减小。在第二生长季，在第八周出现了向下的拐点，干旱使一些叶片暂时干枯，当受短暂的降雨影响，到第9周部分叶子又开始返青。到收获期第二生长季由于干旱叶片数基本都已干枯，而第一生长季还能保持6片左右青叶。但就整个生育期叶片数而言，各处理之间表现为BMRF>TMRF>GMRF>BRF>FP，传统平种FP处理的叶片数最少。
图10.3 两个生长季不同处理单株叶片数随时间的变化
从图10.4和图10.5可以看出，玉米株高呈单峰曲线变化，且不同处理之间存在明显的趋势，即BMRF、TMRF处理组均高于FP处理，同时GMRF、BRF处理也要高于FP处理。在玉米开始发育阶段，各处理之间存在的差异较小，但随着生育期的逐渐推进，各处理之间的差异开始凸显。就整个生育期而言，BMRF处理的株高最高，其次是TMRF处理，GMRF处理株高也要高于BRF处理和FP处理。同一阶段BMRF处理最大株高与FP处理的最大值相差达到了80cm，水分可能是导致这一差异的主要原因。但就两个生长季来看，覆膜处理BMRF、TMRF都要高于其他处理，尤其显著高于FP处理。
图10.4 第一生长季不同处理株高和增长速率的变化
玉米株高增长速率变现为前期快、中后期慢的特点。整个生育过程中前期株高增加较多，然后逐渐减慢，到后期的灌浆期和收获期出现负增长。前期BMRF、TMRF处理增长较快，FP处理较慢，到了中后期GMRF、BRF、FP处理的增长逐步提高，而BMRF、TMRF处理的速率开始减慢。到收获期垄沟地膜覆盖处理已经基本停止增长，而平种处理还表现出较小的增长趋势，这可能是水分补给导致了作物生长的补偿效应。
图10.5 第二生长季不同处理株高和增长速率的变化
叶片是玉米植株进行光合作用、制造营养的主要器官，也是产量形成的重要部分和活跃部位，所有的光合作用和呼吸作用几乎都要有叶片的参与。从图10.6可以看出，在全生育期，叶片的生长经历上升—稳定—衰退的过程，峰值出现在播种后的40天左右。从拔节期开始叶片迅速增长，到灌浆期后开始减小，进入衰退阶段，这是由于前期主要是茎叶的繁殖生长，同化物主要为光合系统的建成做准备。同时，从两个生长季来看，各处理之间的差异较为显著，垄沟地膜覆盖处理BMRF、TMRF要高于GMRF、BRF、FP处理，而平种处理最低，BMRF处理最高，整个生育期都凸显了垄沟覆膜处理生物量积累的优势。
叶面积指数是作物群体光合指数的重要标志。从图10.7可以看出，两个生长季玉米叶面积指数都呈单峰曲线变化。在全生育前期随着作物发育的推进，叶面积指数迅速升高，达到峰值，出现的时间略有差异，这主要由于受到水分亏缺的调控。不同是第一生长季能够维持一段时间的峰值，而第二生长季达到峰值后快速衰退减少，且达到的峰值要高于第一生长季，叶面积指数为5.5左右。而各处理之间两个生长季的差异基本一致，表现趋势为BMRF>TMRF>GMRF>BRF>FP，垄沟地膜覆盖处理要明显高于传统平种。
图10.6 两个生长季不同处理单株叶片干重的动态变化
图10.7 两个生长季不同处理叶面积指数变化
玉米地上茎一方面用于支撑整个植株分枝和叶片，更重要的是将根系吸收来的无机营养物质和水分运送到叶片，再把叶片光合作用制造的有机物质运输到玉米果穗中。从图10.8可以看出，与叶片干重一样，各处理间玉米茎干重生育前期差异较小。这是由于前期主要是叶片的增长占优势，后期叶片达到稳定，茎重开始增加，而随着玉米生育期的推进，各处理之间的差异逐渐变大。前期水分需求较少，当随着生物量的增加，增加茎重需要的水分越来越高，这时BMRF、TMRF处理体现了集雨、抑制蒸发的优势，能够为作物提供一定的水分，补偿了一定的土壤水分亏缺。因此，在整个生育期有覆盖BMRF、TMRF处理和GMRF处理都要显著高于BRF处理和FP处理，而两个覆膜处理中BMRF处理优势最明显。
图10.8 两个生长季不同处理单株茎干重的动态变化
茎粗对作物后期的营养繁殖起到很关键的作用，只有保持一定的茎粗，能最大限度地为作物吸取养分提供支撑，才能将通过根系吸收的水分和养分向各个器官输送，不断地满足地上生物量的生长需求。从图10.9可以看出，两个生长季玉米单株茎粗在抽雄前期基本达到稳定，且在生育前期增速很快，后期基本不再增长，而到收获期茎干枯，茎粗缩小。因为它将尽可能多的水分转移用于作物的营养繁殖，减小自身生殖繁殖对水分的无效损耗。从处理之间的差异看到，垄沟覆盖处理BMRF、TMRF要显著高于其他处理，尤其是显著高于传统FP处理（对照处理）。而BMRF处理更为突出，这为作物后期玉米籽粒的发育和产量形成提供了基础保证。
图10.9 两个生长季不同处理单株茎粗的动态变化
雄穗作为玉米的一个器官，具有很明显的阶段作用。它出现在拔节期的后期，起到传花授粉的作用，当授粉结束后，它的作用基本结束。如果发育茂盛，会增加水分的消耗，与其他关键器官形成对水分的竞争，反而不利于后期光合有机物的积累。然而雄穗的发育也是作物生殖繁殖的标志，作物具有生长上的优势，才会促使雄穗的健壮发育，才能为玉米授粉提供足够的花粉，提高传花授粉的成功率。从图10.10可以看出，雄穗干重在整个生育期逐渐减小，而BMRF、TMRF处理在整个生育期都要高于GMRF、BRF、FP处理。当授粉结束后，作物通过自身调节，不再向雄穗供应水分，以储存水分应对干旱对其带来的挑战。
图10.10 两个生长季不同处理雄穗重动态变化