王 煜 劉 金 韓 濤 李玉鵬
(新疆金天山農業科技有限責任公司,昌吉831100)
玉米是世界第三大糧食作物,也是重要的畜牧業飼料作物和工業原料。隨著生物技術的不斷發展,世界范圍內能源危機的不斷加深,玉米也越來越成為重要的戰略資源,對于玉米的需求量也呈現出不斷上升的趨勢,尤其是飼料用量和工業深加工用量,更是呈現出剛性增長趨勢[1-3]。隨著我國城市化進程的不斷發展,耕地面積不斷減少,玉米種植面積也不斷減少,為了保證玉米供應,應不斷增加玉米產量,而加大種植密度是提高產量的重要方式[4]。自20世紀80年代以來,由于在玉米生產中選育和推廣耐肥、抗倒、耐密品種,增施化肥和大面積應用測土配方施肥技術,改善灌溉條件,提高耕作、病蟲草害防治水平,玉米種植密度不斷加大,密植成為世界各地玉米實現大面積高產的關鍵措施和發展趨勢[5-6]。新疆玉米種植面積較大[7],但是受各種自然和人為因素的影響與制約,產量不高、效益差,嚴重地影響了廣大種植戶的生產效益和種植積極性。為此,本試驗通過研究不同種植密度對裕豐303產量及其農藝性狀的影響,旨在尋找適合新疆本地的種植密度,為農戶提供可靠的技術依據。
1.1 試驗材料 以裕豐303作為供試材料,試驗于2017年在新疆金天山農業科技有限責任公司試驗地進行,前茬作物為小麥,小麥收獲后進行翻地、增墑。土壤為沙性土壤,土壤耕層深度為25cm。
1.2 試驗設計 試驗采用完全隨機設計,設置了5個種植密度,5000株/667m2(T1)、5500株/667m2(T2)、6000 株 /667m2(T3)、6500 株 /667m2(T4)、7000株/667m2(T5),每個處理3次重復,種植10行區,行長10.0m,行距0.5m。試驗于2017年5月1日開始播種。播種前施入復合肥(15-15-15)20kg和尿素10kg作為底肥和種肥。采用滴管技術,于大喇叭口期、抽雄期和灌漿期分別追施尿素15kg、10kg、8kg。其他管理同大田玉米栽培。
1.3 測定項目與方法 在玉米灌漿期,用直尺測量第1節間長度、第2節間長度,用游標卡尺測量第2節間的莖粗,用皮尺測量株高、穗位高。用直尺測量玉米棒三葉的面積,計算公式:S葉面積=葉長×葉寬×0.75(0.75為葉面積系數)。玉米成熟期適時收獲,收獲中間2行進行實收測產。以14%含水量為標準換算產量,并隨機選取10個玉米穗測量玉米的產量性狀,用直尺測量穗長、禿尖長,游標卡尺測量穗粗(中部位置)。記錄玉米的穗行數和行粒數,用天平稱量玉米的百粒重(14%含水量)。根據國家標準調查玉米田間病蟲害情況,統計玉米的倒伏率(植株斜度大于45°)。
1.4 試驗數據處理 采用Excel和DPS 7.05進行分析
2.1 不同種植密度對農藝性狀的影響 由表1可以看出,隨著種植密度的增加,裕豐303的株高、穗位高和第1節間長度、第2節間長度都呈增加趨勢,莖粗和棒三葉面積均隨著種植密度的增加呈降低趨勢。從5個水平的種植密度來看,低密度種植有利于增加裕豐303的抗倒性(穗位高降低、莖粗增加、第1節間長度和第2節間長度減少),并且能夠增加棒三葉的面積,具有增加單穗產量的潛質。

表1 不同種植密度對農藝性狀的影響
2.2 不同種植密度對產量性狀及抗性的影響 由表2可以看出,裕豐303的穗長、穗粗、穗行數、行粒數和百粒重隨著種植密度的增加呈降低趨勢,禿尖長卻隨著種植密度的增加而增加。玉米的倒伏率隨種植密度的增加呈增加趨勢,但種植密度對玉米生長過程中發生病蟲害等級的影響較小。從產量來看,隨著種植密度的增加,裕豐303的產量呈先增加后降低的趨勢,并以T4處理產量最高,為1268.73kg/667m2。
2.3 不同種植密度與農藝性狀的相關性 由表3可以看出,種植密度除了與穗位高不顯著相關外,與其他農藝性狀均達到顯著或極顯著相關,其中種植密度與株高、第2節間長度的相關系數均為0.94,達到極顯著水平;與第1節間長度和倒伏率達到顯著水平,相關系數分別為0.88和0.90;與莖粗呈極顯著負相關,相關系數為-0.98。這也表明,隨著種植密度的增加,株高、第1節間長度、第2節間長度都隨著增加,但莖粗降低,倒伏率增加。

表2 不同種植密度對產量性狀及抗性的影響

表3 不同種植密度與農藝性狀的相關性
2.4 不同種植密度與產量性狀的相關性 由表4可以看出,種植密度除了與禿尖呈顯著正相關外,與其他產量性狀均呈極顯著負相關。其中與穗長的相關系數為-0.99,接近于1.00,這表明,隨著種植密度的增加,玉米穗長受影響最大。棒三葉面積和禿尖長呈極顯著負相關,相關系數為-0.97。棒三葉作為玉米灌漿的主要功能葉片,對增產的作用較大,隨著種植密度的增加,棒三葉面積會減少,穗長、穗粗、穗行數和行粒數也隨之降低,在一定程度上會影響單穗產量,這也說明增加棒三葉面積是降低玉米禿尖長的有效途徑。

表4 不同種植密度與產量性狀的相關性
種植密度是影響產量的關鍵因素,從裕豐303的種植密度與玉米的農藝性狀和產量性狀的相關性來看,種植密度與玉米的株高、莖粗、第2節間長度、穗長、穗粗、穗行數、行粒數、百粒重和棒三葉面積的相關性達到極顯著水平;與第1節間長度、倒伏率和禿尖長達到顯著水平。這說明玉米種植密度不僅影響植株的抗倒性,還影響植株的產量。棒三葉作為玉米灌漿的主要功能葉片,對增產的作用較大,隨著種植密度的增加,棒三葉面積會減少,穗長、穗粗、穗行數和行粒數也隨之降低,在一定程度上會影響單穗產量,所以,增加棒三葉面積是降低玉米禿尖長的有效途徑之一。株高、穗位高隨著種植密度的增加而緩慢增加,這可能是由于隨著種植密度的增加,玉米群體內競爭水分、光照和養分所致,而隨著種植密度進一步加大,群體內部矛盾加劇,植株因缺乏營養而生長緩慢。
在本試驗種植密度范圍內,6500株/667m2的種植密度下產量達到最大,為1268.73kg/667m2。2017年新疆受高溫天氣影響,玉米禿尖長。從試驗數據中可以看出,裕豐303的禿尖長隨著種植密度的增加呈現增加趨勢,但仍保持較好的結實性,具備高產、穩產、綜合性狀好等優良性狀,值得在昌吉州等地區大面積推廣。