膜下栽培具有保水和增温效果，因而在干旱、冷凉地区春玉米生产中被广泛应用。为了解决春玉米生产中地膜残留和膜下播种“放苗”环节耗费人力的问题，我们研发了一种膜侧播种（PSS）技术并配套了作业机械。在我国西北半干旱地区7年的试验结果表明，与传统膜下播种（PM）相比，PSS每公顷增加6547株有效植株，增产1686公斤。为了进一步探究PSS对（i）土壤水分和温度，（ii）玉米生长发育、产量、水利用效率（WUE），以及（iii）经济收入和地膜残留的影响，我们在半干旱地区两个点进行了为期两年的试验。土壤温湿度连续监测结果表明，与露地平作（CK）相比，PSS显著提高了玉米生长早期播种带0-20厘米土壤的温度和湿度，提高了籽粒产量（884-1089千克/公顷）和水分利用效率，其效应与PM类似。在经济效益上，PSS的人工投入与CK相当，而PM在释放地膜下的幼苗时需要额外花费960元/公顷的人工费。总体而言，与CK和PM相比，PSS分别增加了5.83%（547元/公顷）和8.16%（748元/公顷）的经济收益。在环境方面，PSS实现了近100%的残膜回收，相比之下，连续PM处理3和5年，因回收困难没有采取地膜回收的田块分别有96与130千克/公顷的残膜残留。综上所述，我们认为PSS是一种可以提高产量稳定性和收入，实现半干旱地区玉米的可持续生产的生态友好型技术。
本研究为了量化不同“C饥饿”水平下玉米叶片C固定及其分配，并分析其与植株适应性生长之间的关系，利用室内液体培养玉米植株，在6叶展期进行连续三天的延长黑暗（ED）处理。结果表明，ED处理显著降低了植株生长和叶片叶绿素水平，但单位叶片CO2气体交换速率没有明显变化。由于延长黑暗缩短了光合时长，降低了日光合同化产物积累，成熟叶片中的淀粉和可溶性碳水化合物（TSC）日累积量也呈下降趋势。然而，ED处理下叶片淀粉和TSC积累量占日同化C总量的比例却有所增加。这些“暂储性”C大部分以TSC形式存在，并且主要为增加的夜间呼吸消耗所用而非转运至库器官。另一方面，随着时间的推移，不同处理叶片中的“暂储性”C累积量及其占日同化C总量的比例均呈下降趋势，这主要是由于叶片淀粉合成下降所致。叶片中的腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶和可溶性淀粉合酶活性随时间推移显著下降。因此，我们认为淀粉和TSC都参与了C突然短缺时植株生长和C供应之间的协调，但可能存在不同的作用方式。在突然的“C饥饿”情况下，植株将更高比例的同化产物留存在叶片中，以维持叶片功能。同时，成熟叶片中的“暂储性”C量及其占日同化C总量的比例随时间推移不断下降，以满足库器官的持续性生长需求。
