斷壟對春玉米產量的影響

靳鯤鵬，李小霞，李 丹，李萬星，劉永忠，韓文清，王麗霞，曹晉軍

（山西農業大學谷子研究所，山西長治046011）

玉米是我國種植面積最大、總產量最高的作物，玉米單產水平不斷提高，栽培技術的進步在玉米產量的增加中作出了重要貢獻，苗齊、苗全、苗勻則是高產栽培技術的基本要求[1-4]。播種機械的多樣化、播種質量、免耕技術、種子質量、土壤墑情、地下害蟲等因素均會引起不同程度的缺苗斷壟，導致玉米產量的降低[5-10]。前人就缺苗斷壟的原因、對策進行了概述，對機播夏玉米的生長與產量進行了相關研究[11-14]，但對不同斷壟長度對機播春玉米的產量影響機制研究尚未見相關報道。

針對山西長治地區機播春玉米過程中各種原因導致的斷壟現象，農民通常在出苗后在斷壟處補種，費時費工。為明確斷壟長度對產量的影響，本試驗設置了4個斷壟處理和1個對照（均勻留苗）處理，研究不同處理對春玉米葉片葉面積指數（LAI）、PAR光截獲、雜草數量和生物量、產量及其構成因子的影響，探討斷壟對春播玉米產量的影響機制，為指導農民生產提供理論依據。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

供試春玉米品種為晉單73號，由德農種業有限公司提供。

1.2 試驗地概況

試驗于2016—2017年在山西省農業科學院谷子研究所進行。試驗田為沙壤土，0～20 cm土層有機質含量為3.84 g/kg，全氮含量為1.76 g/kg，堿解氮含量為58.9 mg/kg，有效磷含量為4.22 mg/kg，速效鉀含量為193.0 mg/kg。2016年春玉米生育期降雨量為545.6 mm，2017年生育期降雨量為431.8 mm。播種后噴施48%乙·莠除草劑3 000 mL/hm2，對水300 kg。

1.3 試驗設計

試驗設5個處理（圖1），分別為YM.均勻留苗，株距0.269 m；BY50.不勻苗，斷壟50 cm，6個斷壟；BY100.不勻苗，斷壟100 cm，3個斷壟；BY150.不勻苗，斷壟150 cm，2個斷壟；BY300.不勻苗，斷壟300 cm，1個斷壟。大區處理，每處理20行，每行20 m長，等行距0.55 m，面積220 m2，每行斷壟總長度300 cm，斷壟處隨機。留苗密度每處理均為6.75萬株/hm2，每行均留苗74株，排除了缺苗因子的影響。

1.4 測定項目及方法

1.4.1 葉面積指數（LAI）的測定 選取生長一致且葉片完好的植株掛牌標記（避開每行及相鄰行間斷壟處），重復3株，分別于苗期、拔節、大喇叭口、開花、灌漿及成熟期測定LAI。

1.4.2 PAR截獲率的測定 采用SunScan冠層分析儀（Delta，UK）在抽雄期（晴天9：00—11：00）測定。按對角線方式，分底層（離地面30 cm）及穗位葉層進行測量，4次重復，在非勻苗斷壟處理中，測量位置在斷壟處測量2次，其余位置測量2次，測量結果取4次平均值。

1.4.3 雜草數量調查 玉米抽雄期，每小區取9個樣點，每個樣點1.0 m2，樣點位于斷壟處，調查雜草株數、鮮質量。試驗地主要雙子葉雜草有藜、反枝莧、馬齒莧、打碗花等；單子葉雜草有狗尾草、馬唐等。

1.4.4 產量及其構成因子的測定 收獲后測定果穗行數、行粒數、百粒質量等農藝性狀，每處理收3行計產。

1.5 數據分析

試驗數據應用SPSS 18.0軟件進行方差分析和顯著性差異比較。

2 結果與分析

2.1 不同斷壟處理對春玉米葉面積指數的影響

由圖2可知，各處理LAI隨著生育進程的推進變化趨勢基本一致，呈現單峰變化，開花期達到最高點，之后開始下降。各處理之間，從拔節期開始在不同生育階段趨勢基本一致，葉面積指數均呈現苗越勻LAI越大的規律，即YM＞BY50＞BY100＞BY150＞BY300。在開花期，YM、BY50、BY100處理的LAI分別為4.64、4.45、4.26，較BY150處理分別增加了11.5%、7.0%、2.4%，較BY300處理分別增加了15.4%、10.7%、6.0%；在成熟期，YM、BY50、BY100處理LAI分別為2.97、2.82、2.73，較BY150處理分別增加了11.9%、6.4%、2.6%，較BY300處理分別增加了15.6%、10.1%、6.2%。

2.2 不同斷壟處理對PAR光截獲的影響

從圖3可以看出，隨著斷壟長度的增加穗位葉層PAR截獲率、冠層PAR總截獲率隨之減小，呈現YM＞BY50＞BY100＞BY150＞BY300的規律。YM、BY50、BY100處理穗位葉層PAR截獲率分別為84.1%、83.5%、83.2%，較BY150處理分別增加了3.3%、2.6%、2.2%，較BY300處理分別增加了14.4%、13.6%、13.2%；YM、BY50、BY100處理冠層PAR總截獲率分別為94.7%、93.1%、91.3%，較BY150處理分別增加了7.7%、5.9%、3.9%，較BY300處理分別增加了9.5%、7.6%、5.5%。

2.3 不同斷壟處理對雜草生物量的影響

從表1可以看出，各處理單子葉雜草株數普遍多于雙子葉雜草，但雙子葉雜草生物量普遍高于單子葉雜草。隨著斷壟長度的增加，雜草總株數和生物量均呈逐漸增加的趨勢，即YM＜BY50＜BY100＜BY150＜BY300，當斷壟長度大于150、300 cm時，總雜草株數和生物量極顯著增加。BY150處理分別雜草總株數為197.4株/m2，較YM、BY50、BY100處理分別提高了101.4%、83.4%、65.9%，BY300處理雜草總株數為225.0株/m2，較YM、BY50、BY100處理分別提高了129.6%、109.1%、89.1%。BY150處理總雜草生物量為2 811.0 g/m2，較YM、BY50、BY100處理分別提高了149.0%、124.9%、102.5%，BY300處理總雜草生物量為3 462.8 g/m2，較YM、BY50、BY100處理分別提高了206.8%、177.0%、149.4%。

表1 不同斷壟處理對雜草的數量和生物量的影響

2.4 不同斷壟處理對產量及其構成因子的影響

由表2可知，2016年試驗以YM處理產量最高，達13 008.0 kg/hm2，較BY50、BY100、BY150、BY300處理分別提高了1.1%、1.5%、2.2%、8.1%，YM、BY50、BY100、BY150處理之間無顯著性差異。2017年試驗BY50處理產量最高，較YM、BY100、BY150、BY300處理分別提高了2.8%、6.3%、7.4%、14.5%，YM、BY50、BY100處理之間無顯著性差異。

表2 不同斷壟處理對春玉米產量及其構成因子的影響

3 結論與討論

通過對不同斷壟處理葉面積指數、灌漿期穗位葉層光截獲和冠層總截獲、雜草的數量和總生物量、產量及其構成因子的研究，明確了斷壟導致產量下降的原因。結果表明，YM、BY50、BY100處理在開花期的LAI分別為4.64、4.45、4.26，較BY150處理分別增加了11.5%、7.0%、2.4%，較BY300處理分別增加了15.4%、10.7%、6.0%；冠層PAR總截獲率分別為94.7%、93.1%、91.3%，較BY150處理分別增加了7.7%、5.9%、3.9%，較BY300處理分別增加了9.5%、7.6%、5.5%；雜草總株數較BY150處理分別減少了50.4%、45.5%、39.7%，較BY300處理分別減少了56.4%、52.2%、47.1%；雜草總生物量較BY150處理分別減少了59.8%、55.5%、50.6%，較BY300處理分別減少了67.4%、63.9%、59.9%；2 a平均產量分別為11 736.4、11 811.7、11 458.3 kg/hm2，較BY150處理分別增加了3.2%、3.9%、0.9%，較BY300處理分別增加了9.5%、10.2%、7.0%，3個處理之間產量無顯著差異。綜上所述，各生育期LAI、PAR截獲率、百粒質量、穗粒數、穗數的減少，雜草數量和生物量增加，是導致BY150、BY300處理減產的主要原因，在生產中只要斷壟長度小于1.0 m，產量就不受斷壟的影響。

葉面積指數（LAI）是衡量玉米產量及生長發育狀況的一個重要指標，適宜的LAI有利于光能利用效率的提高，玉米群體對太陽有效輻射的截獲率、產量與LAI密切相關[15-17]。本研究中各處理LAI大小、PAR光截獲與產量呈正相關，這與前人研究結果一致。雜草通過與農作物競爭水、熱、光、空間，傳播病蟲害等影響農作物的生長，有關玉米田雜草的研究主要集中在除草劑施用后一定時間內的防效方面，一般認為封壟后雜草對玉米影響作用減小[18-20]，本研究中由于斷壟的存在有利于后期雜草的發生和生長，這也是大于1.5 m斷壟處理減產的重要原因之一。密度是玉米高產的決定因素之一，本研究中設計了統一密度，排除了密度對斷壟的影響，但提高了未斷壟處的密度加劇了株間競爭，有必要在將來的試驗中作進一步研究。