玉米新品种丹玉485在辽宁各地区适宜种植密度研究

丰 光王孝杰王俊龙王秀凤姚永祥于 兵曹祖波陈增齐

(丹东农业科学院, 辽宁 凤城 118109)

辽宁地处我国东北的南部,光热资源丰富,耕种土地复杂多样,山地丘陵大致分列在东西两侧,架构出辽中平原区、辽东山地地区、辽南丘陵区和辽西低山丘陵区[1]。按照玉米生长的雨、热生态条件,可大致划分为中部暖温带半湿润平原区、北部温和半湿润平原区、东北部冷凉湿润山区、东部温和湿润低山丘陵区、南部暖温带半湿润丘陵区、西部半湿润河谷平原区、西部暖温带半干旱丘陵区[2]。玉米在辽宁省广泛播种,是辽宁第一大农作物,播种面积和产量在全省粮食生产中占居首位[3]。目前,辽宁省年玉米播种面积在220万hm2左右,占全国玉米播种面积的7%左右,平均单产6 720 kg/hm2,比全国平均水平高15.8个百分点,年总产量为1 478万t,占全国总产量的9%左右,约占全省粮食总产量的66%[4]。新冠疫情发生以来,全球性的粮食安全问题突显,国内商品玉米价格持续走高,农民种植玉米的积极性进一步提升,玉米播种面积和产量有进一步增加的趋势。

丹玉485是由丹东农业科学院利用自选系WL16×W2075育成的优良中晚熟玉米新品种,2020年获得辽宁省审定,具有高产、稳定、多抗、优质和广适等诸多优点,2020年在辽宁省主要生态区进行示范应用,表现突出,具有良好的推广潜力。本试验根据辽宁中晚熟玉米生产区域生态条件差异情况,研究丹玉485在不同地区最适宜的栽培密度和产量状况,期望更好的指导玉米生产。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验以丹玉485为材料,分别设计45 000、52 500、60 000、67 500和75 000株/hm2种植密度,于2020年在凤城、海城、辽阳、沈阳、铁岭、彰武、义县、凌源和兴城9点进行,采用5种密度3次重复的随机区组试验设计,小区10行区,5 m行长,行距0.6 m,前茬作物均为玉米,田间管理良好。

1.2 试验方法

整个生育期间记录各地点田间倒伏率,进入完熟期选取各小区中间4行收获,对果穗主要性状进行测产考种,试验数据采用DPS软件处理分析[5]。

2 结果与分析

2.1 不同地点密度间果穗性状差异比较

丹玉485属中晚熟型玉米杂交种,辽宁春播生育期128 d左右,适宜有效积温2 800 ℃以上地区种植,株型紧凑、耐密抗倒,审定时推荐种植密度60 000株/hm2。由于辽宁各地温光水热条件不同,该品种在不同地区的适宜种植密度也存在差异。从表1可以看出,丹玉485穗长、穗粗、秃尖长度、穗行数、行粒数等穗部性状指标在45 000和52 500株/hm2密度下差异不大,说明在丹玉485具有较好的耐密性,在中低密度下植株生长的环境条件优越,群体内个体间各种生态因子竞争小,单个植株光合产物充足,干物质积累充分,收获果穗各项性状指标表现最优。随着密度的继续增加穗部性状优化程度逐渐降低,在75 000株/hm2高密条件下,个体生长空间竞争激烈,果穗综合性状表现较差。比较不同密度下各点的果穗性状平均值,穗长均值铁岭=辽阳>沈阳>凌源=兴城>海城>彰武>凤城>义县;穗粗均值凌源>义县>彰武>海城>兴城>辽阳>沈阳>铁岭>凤城;秃尖长均值凌源<铁岭=海城<辽阳=沈阳=兴城=义县<凤城=彰武;穗行数凌源>义县=海城>兴城=沈阳>彰武>辽阳=凤城=铁岭;行粒数凌源=辽阳>铁岭>海城>彰武>义县=兴城=凤城>沈阳。综合各点数据比较来看,辽北和辽中南地区气候宜于促进果穗伸长,辽西气候宜于果穗增粗,义县和彰武等辽西北部分地区发生不同程度干旱,很大程度上影响了果穗的性状指标;凤城地区光热资源较差,果穗性状差于其它地区。除辽东地区外,辽中南、辽西辽北地区光热资源较好,有利于丹玉485的生长。

表1 玉米果穗主要性状的比较Table 1 Comparison of maize ear characters

密度(株/hm2)地点 穗长(cm)穗粗(cm)秃尖长(cm)行数(行)行粒数(粒)凌源 18.2 5.65 0 16.8 44.7兴城 18.6 5.57 0 16.2 43.5 67500 凤城 17.1 5.33 0.5 15.8 40.8海城 17.7 5.41 0.2 16.4 42.3辽阳 18.0 5.44 0.5 15.8 42.5沈阳 17.9 5.39 0.2 16.0 40.7铁岭 17.7 5.37 0.5 15.8 42.4彰武 17.5 5.46 0.5 16.2 41.6义县 17.4 5.48 0 16.2 41.8凌源 17.8 5.47 0 16.4 42.5兴城 17.3 5.42 0.4 15.8 40.6 75000 凤城 16.3 5.24 1.2 15.2 38.4海城 17.0 5.29 0.8 15.8 38.5辽阳 16.6 5.25 1.0 15.4 39.8沈阳 16.4 5.21 1.4 15.4 37.4铁岭 16.4 5.18 0.7 15.6 37.7彰武 16.5 5.28 1.5 15.4 36.8义县 16.1 5.30 1.5 15.2 37.6凌源 17.1 5.38 0.5 16.0 39.5兴城 16.7 5.27 1.3 15.4 38.3平均值 凤城 17.6 5.42 0.4 16.2 42.4海城 18.0 5.53 0.2 16.6 42.8辽阳 18.3 5.49 0.3 16.2 43.4沈阳 18.2 5.47 0.3 16.4 41.8铁岭 18.3 5.46 0.2 16.2 43.1彰武 17.8 5.55 0.4 16.3 42.7义县 17.5 5.57 0.3 16.6 42.4凌源 18.1 5.62 0.1 16.9 43.4兴城 18.1 5.52 0.3 16.4 42.4

2.2 不同地点密度间产量差异比较

玉米产量构成包括单位面积株数、每株穗数、每穗行数、每行粒数和百粒重等性状,研究产量构成要兼顾个体和群体间综合作用效果,理论上实现个体和群体作用最优平衡点能够获得更高产量,但实践中还要综合考量植株抗倒性、抗病性等环境适应性指标[6]。

从表2试验结果可以看出,凤城点52 500株/hm2密度下产量最高,45 000株/hm2密度下产量次之,两种密度间不存在差异显著性,52 500株/hm2密度产量极显著高于60 000株/hm2以上密度下的产量,说明凤城地区丹玉485在45 000～52 500株/hm2密度区间是较为适宜密度;海城点60 000株/hm2密度下产量最高,与52 500株/hm2密度下产量差异不显著,但极显著高于45 000、67 500和75 000株/hm2密度下的产量,说明丹玉485在海城地区种植52 500～60 000株/hm2密度区间较为适宜;辽阳、沈阳、铁岭、彰武和兴城五点均是在60 000株/hm2密度下产量最高,极显著高于其它密度下的产量,说明丹玉485在这些地区种植60 000株/hm2较为适宜;义县和凌源两点丹玉485表现为67 500株/hm2密度下产量最高,与60 000株/hm2产量差异不显著,但极显著高于其它密度下的产量,说明在辽西光热资源较为充分的条件下,丹玉485表现出更好的耐密性,更适宜在 60 000～67 500株/hm2密度区间种植。

表2 玉米产量差异的比较Table 2 Comparison of maize yield

3 结论与讨论

丹玉485属中晚熟中大穗型玉米杂交种,在2018～2019年参加区域和生产试验的年份中分别经历了高温干旱、多雨倒伏和病害高发等逆境考验。除了表现出良好的产量潜力外,在抗倒伏、耐高温、耐干旱、抗病性(大斑病、灰斑病、茎腐病)方面都具有很好的表现,对温光反应迟钝,在辽宁大部份地区都具有良好的适应性强。经受住多种自然灾害的考验,是一个综合性状好、增产潜力大、抗病能力强的优良品种。从本试验研究的结果来看,丹玉485在辽东凤城地区最佳种植密度在45 000～52 500株/hm2区间,该地区低温冷凉、雨量充沛、光热不足,强风等灾害天气发生概率较大,玉米开花至灌浆时间处于阴雨寡照期,影响光合作用和干物质积累,所以密度偏低;辽中南、辽北及辽西沿海地区最佳种植密度在60 000株/hm2左右,该区域光热和降雨适中、灾害性气候条件较少,玉米生殖生长期雨热同步,较适宜玉米灌浆和产量提高;在辽西内陆地区,最佳种植密度在60 000～67 500株/hm2之间,该地区光热资源丰富,不利的自然灾害发生概率很低,生态条件非常适宜玉米生长,水资源欠缺地区如具有灌溉条件,玉米容易获得更高的产量。

玉米产量构成是个体与群体综合作用的结果,每个品种都有其适宜的种植密度区间,在适宜的生态条件下,合理密度种植会促进产量的提高,超出或低于适宜种植密度都会影响产量潜力的发挥,甚至带来适得其反的结果[7]。目前,市场上推广的品种繁多,选择品种时要看品种的特征特性及本地区的生态环境条件,均衡考虑倒伏与密度、风灾与密度、干旱与密度、土壤肥力与密度、光热资源与密度等综合因素,不能盲目的通过增加种植密度来获得更高的产量[8]。本试验通过对丹玉485不同地区不同密度的种植研究,得出的共性结论是品种的高产和稳产特性都是相对而言的,只有在其最适宜种植密度和生态环境条件下才能发挥最大的产量优势,所以选择适宜的品种和合理的种植密度对提高玉米产量起到至关重要的作用。针对丹玉485的种植密度试验选取了具有代表性的9个地点,但只是1年的试验结果,很大程度上影响了试验的准确性。后续还将进行多点多年的跟踪试验,使结果更具说服力。