舒中兵,李 辉,段明禹,宋成孝,陈 浪,毕世敏
(国家玉米产业技术体系遵义综合试验站/遵义市农业科学研究院,贵州 遵义563000)
灌浆是指光合作用制造的碳水化合物及根系吸收的养分不断向子粒输送并积累的过程[1]。子粒每日每粒增加的干重称为子粒灌浆速率。灌浆从开始到停止所持续的时间称为灌浆持续期,而灌浆持续期又可分为渐增期、快增期、缓增期。灌浆持续期易受种植密度、基因型和温度等因素影响,灌浆速率对产量的影响强于灌浆持续期[2,3]。研究者对不同播期、密度、肥水栽培等措施调控玉米产量与干物质积累分配规律进行了多方面研究[4-8],但对贵州省生态条件下玉米子粒灌浆特性研究鲜见报道。因此,本研究分析了不同密度条件下贵州省遵义市主推玉米品种新中玉801、京农科728的灌浆特性,以期为玉米高产栽培技术提供理论依据。
本试验于2019年在贵州省遵义市绥阳县风华镇银堡村遵义市农业科学研究院试验地进行,海拔860 m,气候特征为亚热带季风性潮湿气候,年平均气温15℃,最高气温38℃,最低温-5℃,年平均降雨量1 000 mm以上。
试验于4月中旬播种,肥料作底肥一次性施入,后期不追肥,即控得力控释掺混肥料(总养分53%:N-P2O5-K2O为28-12-13)750 kg/hm2。除 草:播 种后,用乙草胺水剂(有效成分:50%乙草胺)喷雾封土;在玉米第八叶期、第九叶期喷施除草剂正邦牌硝磺·莠去津(有效成分25%)1次。整个生育期不中耕,其他措施按照当地高产栽培技术进行。
试验采用裂区设计,设置主处理为种植密度(即57 000、49 500株/hm2),副处理为品种(即新中玉801、京农科728),不设重复,每处理种植6行。种植密度为57 000株/hm2水平时,小区面积为126 m2(4.2 m×30.0 m),即30 m开厢,行距0.70 m,株距均为0.25 m;当种植密度为49 500株/hm2时,小区面积为120 m2(4.8 m×25.0 m),即25 m开厢,行距0.8 m,株距均为0.25 m;田四周设置保护行。
首先一次性标记生育进程完全一致的植株100株,在玉米吐丝后7、14、21、28、35、42、49、56、63 d,每品种每次选择代表性的植株3株,去掉果穗苞叶,称取裸穗鲜重。吐丝15 d以前可以直接烘干穗子后,取200粒子粒测定干重;吐丝25 d开始采用小镊子取果穗中部共200粒充实子粒烘干称重,精确到0.01 g,分析灌浆进度和脱水特性。子粒灌浆速率=(后一次取样百粒干重-前一次取样百粒干重)/取样间隔时间。
数据采用Excel软件分析处理。
从图1可以看出,在2种种植密度(即57 000、49 500株/hm2)下,2个品种单果穗鲜重呈先增加后下降的变化趋势。其中,新中玉801在高种植密度下先达到高峰值,而在低种植密度下要迟14 d左右达到高峰值。在整个生育期内,低种植密度情况下的单果穗鲜重一直高于高种植密度,说明新中玉801是稀植大穗型品种,在适宜种植密度下能增加产量,而种植密度过高会导致减产。京农科728在2种种植密度下单果穗鲜重同时达到高峰值,并且在整个生长期内,单果穗鲜重基本接近,说明该品种是耐密型品种,在单果穗重不变的情况下,适当增加种植密度可以提高单位面积产量。
图1 新中玉801、京农科728在2种种植密度下的单果穗鲜重
从图2、图3可以看出,2个品种百粒鲜重、百粒干重均呈先逐渐增加到最后趋于平缓的变化趋势。在2种种植密度下,各品种百粒鲜重、百粒干重在每个取样时期相差不大。说明玉米子粒的大小与品种遗传有关,而种植密度对其影响较小。
图2 新中玉801、京农科728在2种种植密度下的百粒鲜重
从图4可以看出,2个玉米品种子粒含水量均呈从高到低逐渐下降到后期平缓的变化过程。其中,前期水分含量最高时达到了80%以上,到灌浆中后期,水分呈快速下降的变化趋势,到灌浆结束达到平缓状态。
图3 新中玉801、京农科728在2种种植密度下的百粒干重
图4 新中玉801、京农科728在2种种植密度下的子粒含水量
图5 新中玉801、京农科728在2种种植密度下的灌浆速率
从图5可以看出,在整个灌浆进程中,2个玉米品种灌浆速率呈先增后降的变化趋势。其中,新中玉801在低种植密度下先达到高峰值,说明这种稀植型品种的灌浆速率还受种植密度的影响,而京农科728在2种种植密度下均在同一时间达到高峰值,说明耐密型品种的灌浆速率受种植密度的影响较小。
通过单果穗鲜重分析结果表明,新中玉801在低种植密度下单果穗鲜重较大,说明该品种是稀植大穗型品种,在适宜种植密度下能够增加产量,而种植密度过高会导致减产。而京农科728在2种种植密度下单果穗鲜重基本接近,说明该品种是耐密型品种,在单果穗重不变的情况下,适当增加种植密度可以提高单位面积产量。
通过百粒鲜重、百粒干重分析结果表明,玉米子粒的大小与品种遗传有关,而受种植密度的影响较小。通过子粒含水量分析结果表明,子粒灌浆前期含水量在80%以上,随着子粒的逐渐充实,水分含量在逐渐减少,干物质在逐渐增加。
通过灌浆速率分析结果表明,新中玉801在低种植密度下先达到高峰值,说明这种稀植型品种的灌浆速率还受种植密度的影响。而京农科728在2种种植密度下均在同一时间达到高峰值,说明耐密型品种的灌浆速率受种植密度的影响较小。