張潤生,白永新,李 鵬,魏振飛,白宇皓,溫日宇,賈新宇,張建華
(山西省農業科學院玉米研究所,山西 忻州 034000)
耐密性是玉米產量提高的重要影響因素之一,現階段,耐密和適宜機收已成為玉米新品種能否大面積推廣的重要性狀指標。耐密育種在今后的玉米育種工作中將占有越來越重要的地位[1]。理想的株型、優良的抗性和較高的產量對于玉米的耐密性是三位一體的關系,玉米的耐密育種是完美株型、優良的抗性與雜種優勢利用的有機結合[2]。近幾年生產實踐證明,依靠挖掘玉米單株生產力來大幅度提高玉米單產已經比較困難,而增加玉米的種植密度,選擇種植耐密型玉米品種是實現高產的主要途徑[3]。增加玉米的種植密度,在一定范圍內會提高單位面積玉米總產量,但是若超過玉米品種的適宜種植密度范圍,繼續增大其種植密度,玉米反而會出現單產降低現象[4-7]。
山西省農業科學院玉米研究所高產課題組研究市場上主栽的玉米品種在不同種植密度下的農藝性狀及其產量的變化規律,總結各品種自身的特性和在不同種植密度下農藝性狀的變化,對玉米生產過程中選擇適宜品種并合理密植以提高玉米產量具有重要意義[8-11]。
試驗于2015年在山西省農業科學院玉米研究所檀村試驗地進行,選擇山西省近年來的主推品種大豐 30、登海 618、利民 33、瑞普 959、先玉 335、鄭單958共6個品種進行試驗。
每個玉米品種以6.0萬,6.5萬,7.0萬,7.5萬株/hm24個密度梯度經行種植,以品種為主區,密度為副區,進行裂區設計,每品種每個密度種植10行,行距50 cm,小區面積30 m2。
抽穗期每個處理選取有代表性的10株進行測量,包括株高、穗位、單株葉面積等,并計算各性狀的平均值。成熟期每個處理選中間2行進行收獲并晾曬,然后每個處理選取有代表性的果穗10穗進行考種,包括穗長、禿尖長度等,并計算平均值,最后進行測產。
數據采用SPSS 17.0和Microsoft Excel 2010進行分析。
2.1.1 株高與密度的關系 在試驗密度范圍內,隨著種植密度的增加,各品種株高逐漸增加(圖1)。但是不同品種間株高存在很大差異,平展型品種大豐30、瑞普959、先玉335、鄭單958株高顯著高于緊湊型品種登海618、利民33,品種不同對密度反應程度不同。相關分析表明,各品種株高與密度呈正相關,但未達到顯著差異水平。

2.1.2 穗位與密度的關系 由圖2可知,隨著種植密度增加,各玉米品種的穗位高度逐漸增加。不同玉米品種間穗位高度不同,其所表現出的趨勢基本與株高的趨勢相一致,玉米植株的株高增加其穗位的高度也隨之增加,平展型品種穗位高度顯著高于緊湊型品種。隨著種植密度增加,平展型品種大豐30、瑞普959、先玉335、鄭單958相鄰密度間穗位增幅較大,而緊湊型品種登海618、利民33增幅較小。相關分析表明,各品種穗位與密度呈正相關,但未達到顯著差異水平。

2.1.3 玉米單株葉面積與密度的關系 葉片是植物進行光合作用以產生維持生長所需的碳水化合物的主要場所,葉面積的大小影響植物干物質的積累。由圖3可知,在玉米抽穗期,各玉米品種單株葉面積隨種植密度增大而逐漸減小。品種單株最大葉面積由大到小依次為先玉335、大豐30、瑞普959、鄭單958、登海618、利民33。由此可見,高稈平展型品種單株葉面積大于矮稈緊湊型品種,但是高桿平展型品種單株葉面積變化幅度受密度影響相對較大。

2.1.4 穗長與密度的關系 在試驗密度范圍內,各品種穗長隨密度的變化規律基本相同(圖4)。玉米品種在6.0萬~7.0萬株/hm2密度范圍內穗長變化均不明顯;在7.5萬株/hm2密度時,各品種穗長都存在不同程度的縮減,但是大豐30、登海618、先玉335、鄭單958等4個玉米品種穗長減少較多,而利民33、瑞普959穗長變化較小。

2.1.5 禿尖長度與密度的關系 由圖5可知,種植密度對不同品種玉米的禿尖長度有較大的影響,隨著種植密度的增加,各玉米品種禿尖長度逐漸增大。在6.0萬~6.5萬株/hm2密度范圍內,大豐30、利民33、先玉335、鄭單958禿尖長度隨種植密度增加增加幅度較小;在7.0萬~7.5萬株/hm2密度時,大豐30、利民33、鄭普959、先玉335禿尖長度隨種植密度增加增加幅度較小。利民33和瑞普959在各試驗密度范圍禿尖長度都不大,鄭單958在中低密度(6.0萬~6.5萬株/hm2)時,基本無禿尖,但在中高密度(大于7.0萬株/hm2)時,禿尖長度顯著增長。

由圖6可知,從6.0萬株/hm2開始隨著種植密度的增加,玉米籽粒產量也逐漸增加。大豐30、先玉335、瑞普959、登海618在6.5萬株/hm2密度時,產量達到峰值,然后其產量隨著種植密度的增大而逐漸減小;鄭單958產量在7.0萬株/hm2密度時,達到峰值,之后其產量隨著種植密度增加而逐漸減少;利民33在試驗的密度范圍內,其產量隨著種植密度的增加而逐漸增加,但增產幅度逐漸減小。

玉米的種植密度對其農藝性狀及產量有一定的影響,種植密度對不同品種的影響程度有所不同[12-13]。本試驗所選用的材料單株葉面積和穗長隨種植密度增加而減小,株高、穗位、禿尖長度隨密度增加而增加。從低密度到獲得最高產量的密度范圍內,玉米的單位面積產量隨著種植密度的增加而逐漸增加,但是到達臨界峰值后,若繼續增大種植密度,其產量反而會出現下降趨勢。利民33屬于耐密緊湊型品種,種植密度對產量及產量相關性狀影響較小,因此,該品種適宜密度范圍大,可增大種植密度。
本研究對各品種玉米植株均采取相同處理方式,對品種間的性狀比較處在同一水平上,可比性較高,且方法簡單易于操作。試驗結果表明,在6.5萬株/hm2密度條件下種植大豐30、先玉335、瑞普959,在7.0萬株/hm2密度條件下種植鄭單958都可以獲得超過17.5 t/hm2的高產量。實際生產的過程中,應結合品種自身的特性和當地自然條件,發揮品種生產潛力,合理密植才能提高玉米產量[14-20]。
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