李世昌,蒋辅燕,尹兴福,张培高
(1.云南省农业科学院粮食作物研究所,云南昆明650205;2.武定县猫街镇农业技术推广服务中心,云南武定651607)
影响玉米产量的主要因素有品种特性、气候条件、栽培密度、施肥管理措施等。中国人多地少,玉米种植面积已无法大面积增加,化肥的增产潜力已十分有限,气候变暖水资源的短缺不可逆转,靠挖掘单株生产力大幅度提高玉米产量已非常困难[1]。研究表明,增加玉米的种植密度来提高单位面积产量是玉米高产创建的必然趋势。文章以优质高产玉米品种云瑞505为试验材料,设置 4个密度水平进行试验,研究高海拔地区高密度栽培条件下玉米个体与群体农艺性状的变化趋势,为滇中高海拔地区玉米高密度栽培提供参考。
试验品种为云南田瑞种业有限公司选育的优质高产玉米新品种云瑞505。试验施入腐熟农家肥30 t/hm2,玉米专用肥600 kg/hm2(底肥),尿素600 kg/hm2(2次追肥),普钙375 kg/hm2(底肥)。覆膜种植,10 μm地膜 3.5 kg/hm2。
试验于2017年在武定县猫街镇迤三德村进行,海拔2 020 m,常年降雨量1 100 mm,土壤肥力均匀,中等肥力以上,土地平整。试验共设4个密度处理:6万株/hm2(处理1,CK)、7.5万株/hm2(处理2)、9万株/hm2(处理3)、10.5万株/hm2(处理4),随机排列,2次重复,四周设4行保护行,采取宽窄行种植,宽行80 cm,窄行40 cm,小区面积200 m2,采用覆膜湿直播,双株留苗。收获前各处理按顺序取样30个单株,测量穗位高、空秆率、双穗率,记录倒伏情况。收获取样的30个单株果穗,晾干后测量穗行数、秃尖、穗粒数、千粒重、籽粒产量等。
用Microsoft Excel 2007对数据进行整理,再用SPSS 16.0统计软件进行方差分析和多重比较。
由表1可见,玉米籽粒产量最高的是处理3,为11 340 kg/hm2,较处理 1(CK)增产 2 900 kg/hm2,增产率达34.3%;其次是处理4,为10 700 kg/hm2,较处理1(CK)增产 2 260 kg/hm2,增产率为 26.7%;处理 2 较处理 1(CK)增产1 180 kg/hm2,增产率为 13.9%。
表1 各处理产量比较
方差分析表明(表2),处理间F值=578.21>F0.01,P值<0.01,表明各密度处理对产量的影响达极显著水平。重复间F值=0.199
表2 产量方差分析
表3 产量多重比较
不同的种植密度对玉米农艺性状的影响较大。从表4可看出,随种植密度的增加,单位面积穗数、穗位高和秃尖有所增加;而每穗粒数、穗行数、千粒重则有所减少;处理1(CK)的双穗率为5%,其余3个更高密度条件下未发现双穗现象;处理4发现空秆(空秆率1%),而其余3个更低密度条件下未发现空秆现象。可能是穗位高随密度提高而增加,主要原因是随着群体种植密度的提高,植株个体间对水、肥、光、热的竞争增加,个体间为满足自身的营养生长和生殖生长而积极向上生长,穗位高较正常情况下有所增加;秃尖增加,主要原因可能是高密度下果穗顶端小花发育不良或授粉不良所致,使个体和群体的产量降低[2]。每穗粒数、穗行数、千粒重等性状下降,原因是随密度提高,个体之间竞争加剧,在单位面积总光合作用相对恒定的条件下,每个个体所能分配到的生物产量随之减少。
有效株数、有效穗数、每穗粒数和千粒重是玉米产量构成的基础[3]。种植密度的高低直接关系到收获的果穗数量,在很大程度上影响其产量[4]。从表4可看出,处理2、处理3和处理4均比处理1(CK)增产,增产率在13.9%~34.3%。分析认为,提高种植密度后尽管穗部性状(穗行数及千粒重)减少,但收获穗数增加,穗数增加效应大于穗粒数和千粒重的减少效应,因此产量在适宜密度范围内随密度提高而逐渐增加。但当密度超过该品种适宜种植密度的临界值后,虽然收获株数增加,但密度过大会出现个体营养不良、空秆植株等现象,使产量逐渐降低。田间试验表明,各处理产量随栽培密度的增加呈现先增加后减少的趋势。
表4 各处理玉米农艺性状
种植密度为7.5万株/hm2处理、9万株/hm2处理和10.5万株/hm2处理均比6万株/hm2(CK)处理增产,增产率在13.9%~34.3%,种植密度在6万株/hm2(CK)时,双穗率最高,秃尖最少,但产量也是最低,在9万株/hm2时产量最高;增加至10.5万株/hm2时,开始出现空杆现象,随之产量呈减少趋势。由此可见盲目增加群体密度不一定能实现高产[5~6]。
总之,高密度种植必须与其它农机、农艺技术措施和品种集成配套应用,才能保证达到高产优质的目标。适当增加栽培密度,可提高单位面积总体产量,不同品种有不同的最佳种植密度,生产上要结合不同玉米品种特征特性,结合本地生产实际,选择适宜的种植密度,合理设置玉米种植株行距,才能发挥品种的最大产量优势。