路小芳
(邢臺(tái)市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,河北 邢臺(tái) 054000)
適宜種植密度是保證玉米獲得高產(chǎn)的重要因素[1~3],因此,探究新品種的適宜種植密度是育種工作者的一項(xiàng)重要內(nèi)容。玉米為C4作物,與C3作物(如小麥)相比光合能力較強(qiáng),但是,隨著種植密度的增加,其群體中上部的光截獲率加大,植株間相互遮擋,導(dǎo)致中下部葉層光照條件下降,群體光合能力降低[4~7]。研究表明,在一定密度范圍內(nèi),玉米產(chǎn)量隨著種植密度的增加而提高,但是,當(dāng)密度超過(guò)一定數(shù)值后再繼續(xù)增大,反而會(huì)導(dǎo)致穗部經(jīng)濟(jì)性狀變差,穗粒數(shù)和千粒重明顯降低,產(chǎn)量下降[8~16]。
邢玉10號(hào)和邢玉11號(hào)是2016年通過(guò)河北省品種審定的2個(gè)玉米新品種(審定編號(hào)分別為冀審玉2016003號(hào)和冀審玉2016011號(hào)),均具有株型清秀、整齊度好,結(jié)實(shí)率高、籽粒脫水快,抗倒伏和抗病性好,高產(chǎn)、耐密、緊湊的特點(diǎn)。為了充分利用光熱資源,以邢玉10號(hào)和邢玉11號(hào)為試材,在種植密度54 000~72 000株/hm2條件下,研究了不同密度水平對(duì)玉米產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀的影響,以探究耐密型夏玉米的適宜種植密度,為提高夏玉米產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益提供技術(shù)支持。
參試材料為耐密型夏玉米品種邢玉10號(hào)和邢玉11號(hào),均由邢臺(tái)市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院選育。2016年在邢臺(tái)市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院試驗(yàn)地進(jìn)行試驗(yàn),該區(qū)屬冀南糧食高產(chǎn)區(qū),種植制度為冬小麥-夏玉米一年兩熟。試驗(yàn)地排灌方便,耕層土壤為沙壤土,肥力中等,基礎(chǔ)養(yǎng)分含量為有機(jī)質(zhì)11.3 mg/kg、堿解氮85.2mg/kg、速效磷31.1mg/kg和有效鉀105.6mg/kg,土壤pH值6.0。
2個(gè)玉米品種獨(dú)立進(jìn)行試驗(yàn),試驗(yàn)設(shè)計(jì)相同。玉米播種前,底施磷酸二銨240 kg/hm2、尿素300 kg/hm2和氯化鉀210 kg/hm2[19~21]。2016年6月11日播種,行長(zhǎng)10 m、行距0.6 m,10行/區(qū),四周設(shè)保護(hù)區(qū)[17,18]。試驗(yàn)種植密度(由株距調(diào)節(jié))設(shè)54000、58500、63 000、67 500和72 000株/hm2計(jì)5個(gè)處理,隨機(jī)區(qū)組排列,3次重復(fù)。其他管理措施同常規(guī)。
8月25日采用五點(diǎn)取樣法,每處理選取200株,調(diào)查株高、穗位高和倒伏率。9月30日采用五點(diǎn)取樣法,每處理選取100個(gè)單穗,分別保存、晾曬,10月10日(曬干后)進(jìn)行室內(nèi)考種,測(cè)定穗長(zhǎng)、穗粗、禿尖長(zhǎng)、穗粒數(shù)(穗行數(shù)×行粒數(shù))和千粒重,并折算產(chǎn)量。指標(biāo)取3次重復(fù)的平均值。采用SPSS 13.0和Excel 2003 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析[22,23]。
參試玉米品種不同密度處理的穗長(zhǎng)、穗粗、禿尖長(zhǎng)、穗粒數(shù)、千粒重和產(chǎn)量差異均達(dá)到了顯著水平(表1)。表明試驗(yàn)種植密度范圍內(nèi),不同密度水平對(duì)玉米穗部經(jīng)濟(jì)性狀、產(chǎn)量構(gòu)成因素和產(chǎn)量均有顯著影響。
隨著種植密度的增加,參試玉米品種的產(chǎn)量均呈先增加后降低的變化趨勢(shì),其中,邢玉10號(hào)和邢玉11號(hào)種植密度分別為67 500和63 000株/hm2時(shí)產(chǎn)量達(dá)到最高,且均與其他密度處理差異達(dá)到了顯著水平。表明邢玉10號(hào)和邢玉11號(hào)高產(chǎn)的適宜種植密度分別為67 500和63 000株/hm2,該處理下,二者最高產(chǎn)量分別為10 753.3和11 014.9 kg/hm2。進(jìn)一步對(duì)參試品種不同密度處理的穗部經(jīng)濟(jì)性狀、產(chǎn)量構(gòu)成因素和產(chǎn)量進(jìn)行分析,結(jié)果顯示,邢玉10號(hào)種植密度≤67500株/hm2時(shí),邢玉11號(hào)種植密度≤63000株/hm2時(shí),不同密度處理的玉米穗部經(jīng)濟(jì)性狀和產(chǎn)量構(gòu)成因素差異均不顯著,但產(chǎn)量均隨種植密度的增加而提高且不同密度處理的差異均達(dá)到了顯著水平;繼續(xù)增加種植密度,與最高產(chǎn)量處理的各指標(biāo)相比,2個(gè)品種的穗部經(jīng)濟(jì)性狀和產(chǎn)量構(gòu)成因素均變差,其中,邢玉10號(hào)穗粗、穗長(zhǎng)和穗粒數(shù)差異達(dá)到了顯著水平,邢玉11號(hào)穗粗和穗長(zhǎng)差異達(dá)到了顯著水平,最終,產(chǎn)量明顯降低。
綜上分析可以看出,邢玉10號(hào)和邢玉11號(hào)種植密度分別為67 500和63 000株/hm2時(shí),玉米穗部綜合性狀較好,產(chǎn)量構(gòu)成因素協(xié)調(diào),產(chǎn)量最高。由此認(rèn)為,邢玉10號(hào)的適宜種植密度為67 500株/hm2,邢玉11號(hào)的適宜種植密度為63 000株/hm2。
參試玉米品種不同密度處理的株高、穂位高和倒伏率差異均達(dá)到了顯著水平(表2)。表明試驗(yàn)種植密度范圍內(nèi),不同密度水平對(duì)玉米株高、穂位高和倒伏率均有顯著影響。
表1 種植密度對(duì)參試玉米品種穗部經(jīng)濟(jì)性狀、產(chǎn)量構(gòu)成因素和產(chǎn)量的影響Table 1 Effects of planting density on the ear economic traits,yield components and yield of maize varieties
隨著種植密度的增加,參試玉米品種的株高和穂位高均逐漸增大,其中,種植密度≤63 000株/hm2時(shí),不同密度處理的指標(biāo)差異均達(dá)到了顯著水平;繼續(xù)增加種植密度,參試品種2個(gè)指標(biāo)的變化趨勢(shì)均變緩,其中,67 500與63 000株/hm2密度處理相比僅穂位高明顯增加,而72 000與67 500株/hm2密度處理相比株高和穂位高差異均不顯著。
種植密度≤58 500株/hm2時(shí),參試玉米品種的倒伏率均為0,均未發(fā)生倒伏;繼續(xù)增加種植密度,參試品種均出現(xiàn)倒伏,倒伏率分別為1.1%~3.0%和1.5%~3.5%,且不同密度處理的差異均達(dá)到了顯著水平。其中,種植密度為63 000株/hm2時(shí),邢玉10號(hào)和邢玉11號(hào)的倒伏率均較低,僅分別為1.1%和1.5%,此時(shí),株高分別為271.4和281.0 cm,穂位高分別為117.3和114.2 cm。邢玉10號(hào)在67 500株/hm2密度下產(chǎn)量最高,該密度處理的倒伏率為1.8%。
表2 種植密度對(duì)對(duì)參試玉米品種主要農(nóng)藝性狀的影響Table 2 Effects of planting density on the main agronomic characters of maize varieties
合理密植是玉米增產(chǎn)的有效途徑之一。在一定密度范圍內(nèi),玉米產(chǎn)量隨著種植密度的增加而逐漸提高;但是,當(dāng)種植密度超過(guò)一定數(shù)值后再繼續(xù)增加,會(huì)破壞群體結(jié)構(gòu)與個(gè)體發(fā)育之間的平衡關(guān)系,導(dǎo)致玉米植株性狀、穗部經(jīng)濟(jì)性狀和抗倒伏性變差,產(chǎn)量降低。
以高產(chǎn)、耐密、緊湊型夏玉米品種邢玉10號(hào)和邢玉11號(hào)為試材,在種植密度54 000~72 000株/hm2條件下,研究了不同密度水平對(duì)夏玉米產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀的影響。結(jié)果顯示,種植密度對(duì)玉米植株性狀(株高、穗位高)和倒伏率,以及穗部經(jīng)濟(jì)性狀(穗長(zhǎng)、穗粗、禿尖長(zhǎng))、產(chǎn)量構(gòu)成因素(穗粒數(shù)、千粒重)和產(chǎn)量均有顯著影響。隨著種植密度的增加,參試玉米品種產(chǎn)量均呈先增加后降低的變化趨勢(shì),其中,邢玉10號(hào)種植密度≤67 500株/hm2時(shí),邢玉11號(hào)種植密度≤63 000株/hm2時(shí),不同密度水平對(duì)玉米穗部經(jīng)濟(jì)性狀和產(chǎn)量構(gòu)成因素影響均不顯著,但二者產(chǎn)量均隨種植密度的增加而逐漸明顯提高;繼續(xù)增加種植密度,2個(gè)品種的穗部經(jīng)濟(jì)性狀和產(chǎn)量構(gòu)成因素均較最高產(chǎn)量處理變差,其中,邢玉10號(hào)穗粗、穗長(zhǎng)和穗粒數(shù)差異達(dá)到了顯著水平,邢玉11號(hào)穗粗和穗長(zhǎng)差異達(dá)到了顯著水平,最終,籽粒產(chǎn)量明顯降低??梢钥闯觯m然邢玉10號(hào)和邢玉11號(hào)均為耐密型品種,但二者達(dá)到最高產(chǎn)量的種植密度不同,其中,邢玉10號(hào)要求的種植密度高于邢玉11號(hào)。種植密度<63 000 kg/hm2時(shí),參試品種均未出現(xiàn)倒伏;種植密度≥63 000 kg/hm2時(shí),參試品種的倒伏率均隨種植密度的增加而逐漸明顯增加。綜合分析不同密度處理下玉米產(chǎn)量和倒伏率的變化,認(rèn)為邢玉10號(hào)的適宜種植密度為67 500株/hm2,該密度下,產(chǎn)量為10 753.3kg/hm2,植株倒伏率為1.8%;邢玉11號(hào)的適宜種植密度為63 000株/hm2,該密度下,產(chǎn)量為11 014.9 kg/hm2,植株倒伏率為1.5%。
種植密度通過(guò)影響玉米的農(nóng)藝性狀而對(duì)產(chǎn)量產(chǎn)生明顯影響。本研究條件下,邢玉10號(hào)和邢玉11號(hào)種植密度分別超過(guò)67 500和63 000株/hm2后,玉米株高和穂位高增加,倒伏率顯著提高;果穗粗度和長(zhǎng)度明顯變小,禿尖長(zhǎng)度變大;穗粒數(shù)和千粒重降低,產(chǎn)量明顯下降。因此,合理密植并完善各項(xiàng)配套措施是實(shí)現(xiàn)耐密玉米品種高產(chǎn)的有效途徑。
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