王 煜 刘 金 韩 涛 李玉鹏
(新疆金天山农业科技有限责任公司,昌吉831100)
玉米是世界第三大粮食作物,也是重要的畜牧业饲料作物和工业原料。随着生物技术的不断发展,世界范围内能源危机的不断加深,玉米也越来越成为重要的战略资源,对于玉米的需求量也呈现出不断上升的趋势,尤其是饲料用量和工业深加工用量,更是呈现出刚性增长趋势[1-3]。随着我国城市化进程的不断发展,耕地面积不断减少,玉米种植面积也不断减少,为了保证玉米供应,应不断增加玉米产量,而加大种植密度是提高产量的重要方式[4]。自20世纪80年代以来,由于在玉米生产中选育和推广耐肥、抗倒、耐密品种,增施化肥和大面积应用测土配方施肥技术,改善灌溉条件,提高耕作、病虫草害防治水平,玉米种植密度不断加大,密植成为世界各地玉米实现大面积高产的关键措施和发展趋势[5-6]。新疆玉米种植面积较大[7],但是受各种自然和人为因素的影响与制约,产量不高、效益差,严重地影响了广大种植户的生产效益和种植积极性。为此,本试验通过研究不同种植密度对裕丰303产量及其农艺性状的影响,旨在寻找适合新疆本地的种植密度,为农户提供可靠的技术依据。
1.1 试验材料 以裕丰303作为供试材料,试验于2017年在新疆金天山农业科技有限责任公司试验地进行,前茬作物为小麦,小麦收获后进行翻地、增墒。土壤为沙性土壤,土壤耕层深度为25cm。
1.2 试验设计 试验采用完全随机设计,设置了5个种植密度,5000株/667m2(T1)、5500株/667m2(T2)、6000 株 /667m2(T3)、6500 株 /667m2(T4)、7000株/667m2(T5),每个处理3次重复,种植10行区,行长10.0m,行距0.5m。试验于2017年5月1日开始播种。播种前施入复合肥(15-15-15)20kg和尿素10kg作为底肥和种肥。采用滴管技术,于大喇叭口期、抽雄期和灌浆期分别追施尿素15kg、10kg、8kg。其他管理同大田玉米栽培。
1.3 测定项目与方法 在玉米灌浆期,用直尺测量第1节间长度、第2节间长度,用游标卡尺测量第2节间的茎粗,用皮尺测量株高、穗位高。用直尺测量玉米棒三叶的面积,计算公式:S叶面积=叶长×叶宽×0.75(0.75为叶面积系数)。玉米成熟期适时收获,收获中间2行进行实收测产。以14%含水量为标准换算产量,并随机选取10个玉米穗测量玉米的产量性状,用直尺测量穗长、秃尖长,游标卡尺测量穗粗(中部位置)。记录玉米的穗行数和行粒数,用天平称量玉米的百粒重(14%含水量)。根据国家标准调查玉米田间病虫害情况,统计玉米的倒伏率(植株斜度大于45°)。
1.4 试验数据处理 采用Excel和DPS 7.05进行分析
2.1 不同种植密度对农艺性状的影响 由表1可以看出,随着种植密度的增加,裕丰303的株高、穗位高和第1节间长度、第2节间长度都呈增加趋势,茎粗和棒三叶面积均随着种植密度的增加呈降低趋势。从5个水平的种植密度来看,低密度种植有利于增加裕丰303的抗倒性(穗位高降低、茎粗增加、第1节间长度和第2节间长度减少),并且能够增加棒三叶的面积,具有增加单穗产量的潜质。
表1 不同种植密度对农艺性状的影响
2.2 不同种植密度对产量性状及抗性的影响 由表2可以看出,裕丰303的穗长、穗粗、穗行数、行粒数和百粒重随着种植密度的增加呈降低趋势,秃尖长却随着种植密度的增加而增加。玉米的倒伏率随种植密度的增加呈增加趋势,但种植密度对玉米生长过程中发生病虫害等级的影响较小。从产量来看,随着种植密度的增加,裕丰303的产量呈先增加后降低的趋势,并以T4处理产量最高,为1268.73kg/667m2。
2.3 不同种植密度与农艺性状的相关性 由表3可以看出,种植密度除了与穗位高不显著相关外,与其他农艺性状均达到显著或极显著相关,其中种植密度与株高、第2节间长度的相关系数均为0.94,达到极显著水平;与第1节间长度和倒伏率达到显著水平,相关系数分别为0.88和0.90;与茎粗呈极显著负相关,相关系数为-0.98。这也表明,随着种植密度的增加,株高、第1节间长度、第2节间长度都随着增加,但茎粗降低,倒伏率增加。
表2 不同种植密度对产量性状及抗性的影响
表3 不同种植密度与农艺性状的相关性
2.4 不同种植密度与产量性状的相关性 由表4可以看出,种植密度除了与秃尖呈显著正相关外,与其他产量性状均呈极显著负相关。其中与穗长的相关系数为-0.99,接近于1.00,这表明,随着种植密度的增加,玉米穗长受影响最大。棒三叶面积和秃尖长呈极显著负相关,相关系数为-0.97。棒三叶作为玉米灌浆的主要功能叶片,对增产的作用较大,随着种植密度的增加,棒三叶面积会减少,穗长、穗粗、穗行数和行粒数也随之降低,在一定程度上会影响单穗产量,这也说明增加棒三叶面积是降低玉米秃尖长的有效途径。
表4 不同种植密度与产量性状的相关性
种植密度是影响产量的关键因素,从裕丰303的种植密度与玉米的农艺性状和产量性状的相关性来看,种植密度与玉米的株高、茎粗、第2节间长度、穗长、穗粗、穗行数、行粒数、百粒重和棒三叶面积的相关性达到极显著水平;与第1节间长度、倒伏率和秃尖长达到显著水平。这说明玉米种植密度不仅影响植株的抗倒性,还影响植株的产量。棒三叶作为玉米灌浆的主要功能叶片,对增产的作用较大,随着种植密度的增加,棒三叶面积会减少,穗长、穗粗、穗行数和行粒数也随之降低,在一定程度上会影响单穗产量,所以,增加棒三叶面积是降低玉米秃尖长的有效途径之一。株高、穗位高随着种植密度的增加而缓慢增加,这可能是由于随着种植密度的增加,玉米群体内竞争水分、光照和养分所致,而随着种植密度进一步加大,群体内部矛盾加剧,植株因缺乏营养而生长缓慢。
在本试验种植密度范围内,6500株/667m2的种植密度下产量达到最大,为1268.73kg/667m2。2017年新疆受高温天气影响,玉米秃尖长。从试验数据中可以看出,裕丰303的秃尖长随着种植密度的增加呈现增加趋势,但仍保持较好的结实性,具备高产、稳产、综合性状好等优良性状,值得在昌吉州等地区大面积推广。