對美國普通玉米生產用76cm大行距的思考

李必富

（1 遼寧省鐵嶺市農業科學院，鐵嶺 112616；2 中國農業科學院作物科學研究所，北京 100081）

美國玉米單產水平遠遠超過中國，普遍認為原因主要有兩點：品種和栽培。中國玉米品種產量不如美國顯而易見，原因也很多，很多人早就認識到了并在努力改進中，可囿于國內的科研及商業環境，進展緩慢，成效很不明顯；而高產栽培就成為另一種提高玉米單產的重要途徑。李少昆等[1]對我國的玉米栽培研究進展及高產創建成果做了比較全面的介紹。山東萊州登海種業2005 年創造了1402.86kg/667m2的夏玉米高產紀錄，這是一個夏玉米生產的世界紀錄。我國春玉米生產的最高單產紀錄是2020 年中國農業科學院作物科學研究所高產創建團隊在新疆奇臺創造的1663.25kg/667m2。而美國，自1965 年以來，在美國國家玉米種植者協會（NCGA）的主導和推動下，每年組織一次全國玉米高產競賽（NCYC），目前的最高紀錄是2533.38kg/667m2，是中國最高紀錄的1.52 倍，由大衛·胡拉（David Hula）于2019 年在壟作灌溉條件下創造[2]。中國一些學者基本上每年都對美國的高產競賽結果進行翻譯介紹和評價，仔細閱讀發現，美國的玉米種植行距采用的是75cm（29.5 英寸）或76cm（30 英寸）[3-5]。以2019 年大衛·胡拉的高產紀錄計算，他的種植密度是128741 株/hm2[6]，折合8583 株/667m2，以76cm的行距計算，株距為10.2cm。為什么美國仍然采用76cm的行距而不是縮行增距？

1 機械限制？

美國玉米生產高度機械化，如果說普通種植囿于機械原因仍然采用76cm 行距[5]可以理解，但對大衛·胡拉一直從事高產競賽的家族來說[4]，重新調整（訂制）機械絕對不是問題，只要是能夠獲得高產，再復雜的環節也能實現。

2 行距76cm 是目前的最優選擇？

從高產競賽結果來看，76cm的行距就是目前美國玉米種植的最優行距。至于為什么76cm 行距仍然是絕大多數玉米種植者包括多數高產紀錄創造者采用的種植行距，主要有2 個方面的原因：（1）美國的高產競賽還是以品種示范生產為目的之一，高產生產技術是可以借鑒推廣的。因為絕大多數現行機械都是76cm 行距配置，所以高產競賽者們選擇的也是大眾的76cm 行距。（2）高密度種植時目前玉米品種的植株（群體）在76cm 行距時最能充分發揮它們的生產潛力。玉米群體籽粒形成是一個非常復雜的過程，但有效的光照截獲是籽粒構建的最基本保障，而有效的光照截獲與玉米群體的冠層結構、葉面積、葉面積指數等息息相關。現代耐密植型玉米（提高種植密度是提高玉米單位面積產量的最有效手段）已經改良成了中部（穗位上下）葉片長而較平展（與莖稈夾角大）、往上葉片逐漸變短而緊湊（與莖稈夾角小）、葉片寬度都有較老品種變窄、葉片長度都有較老品種變短的趨勢。玉米品種的穗位附近葉片雖然長于38cm（行距的一半），一般在100cm左右，但因為葉片都有一定的著生角度，上下葉有一定的間距，中部葉片頂端多有一段批垂，因此實際上郁閉（葉片互相重疊遮擋）程度并不明顯。

作為育種者和試驗管理者，經常走進玉米地，能親身感受到60cm 行距下（國內普遍行距），1.5m觀察道時，行走基本上可以順利避開玉米葉；1m 觀察道就無法避開葉片的阻擋了；0.8m 觀察道基本上就是地頭可以看出來是步道，走進去時都得費勁撥弄開玉米葉片甚至打掉玉米葉片了。國內多數研究[7-9]發現，耐密品種高密度下大壟雙行（改變60cm 等壟距的兩壟為一個120cm 寬壟，壟頂間距40～50cm種植2行，大行距變為70～80cm，株距不變，密度不變）增產明顯，說明寬行距產量增益超過窄行距的郁閉負面影響，也能在一定程度上說明美國玉米生產堅持76cm 大行距的原因。

3 美國76cm 行距會不會變？

肯定會變，而且變小是趨勢。事實上，美國玉米生產也不一直是76cm 行距，曾經采用120cm，也是隨著社會生產的發展逐漸降到76cm 甚至更低，目前也還有許多地方采用90cm的行距。之所以現在采用76cm 行距還是與玉米品種有很大關系的。曾經的老玉米品種追求單株產量，玉米植株往往比較高大，而現在講究的是群體產量，靠增密增穗來獲得高產，因此植株呈現“五小一大”（雄穗小、個子小、植株小（收斂）、葉片小、節間小、果穗大）的特征[5]。根據前面大衛·胡拉的高產紀錄計算可知，株距已經降到10.2cm，再壓縮株距的空間已不大，畢竟玉米葉片的寬度在10cm 左右，雖然植株葉片長向有一定的自主調節能力，但若株距低于葉片寬度數則無法避免大量重疊遮擋；再者株距太小，根系生長受限大，氣生根下扎空間都不夠了。“五小一大”里的植株小、個子小、葉片小，指的是株高矮了，葉子短了窄了，莖稈細了，葉夾角小了，兩壟玉米植株葉片互相遮蔽就小了，透光性提高了，甚至漏光，因此需要縮減行距來提高光截獲。

4 兩個問題和建議

（1）擴大行距是否可以提高我國的單產水平？我國的品種總體上比美國品種高大、晚熟，應該更適合較寬的行距，大壟雙行增產也說明大行距的可行性。不過目前查不到“相同高密度下大行距（76cm）與60cm 行距的比較試驗”之類的數據及文獻，這個課題應該值得去研究。之所以強調高密度，是因為高密度是玉米生產發展方向，是充分發揮玉米群體生產潛能，獲得更高單位面積產量的必然之路。低密度下的試驗結果是不能充分發揮玉米群體生產潛力的結果，得到的就可能是行距越小、產量 越高[10-11]。

（2）我國的種植密度是否合理？不同的品種有不同的耐密性，但目前多數密度試驗只是提供了土壤基本肥力數據和一個施肥量，施肥量多少是根據常規大田種植經驗設定，而且往往是不同的密度用的是相同的施肥量，這是目前密度試驗里最大的問題，這種試驗設計下得到的最佳密度往往小于該品種的最適密度[12]。其實美國的高產競賽給我們提供了很好的借鑒，他們是根據品種特性、氣候特點、土地狀況、管理水平綜合考慮確定種植密度。同樣是P1197 品種，2019 年的高產競賽中，獲得玉米帶免耕不灌溉組第1 名的種植密度是5931 株/667m2，獲得條播/起壟不灌溉組第1 名的種植密度是7907株/667m2，獲得條播/起壟灌溉組第1 名的種植密度達到了8583 株/667m2（這里的P1197 集成了YHR 技術，是抗蟲轉基因技術[13]，與耐密性無關），充分說明一個品種的最佳種植密度不是一成不變的。在試驗中還應該特別注意肥料施用方式，不能采用整塊地均勻撒施的方法，而是采用種子（植株）附近穴施為佳。

5 總結

當前在品種和栽培管理水平不如美國的情況下，借鑒美國高產競賽經驗，選擇76cm 大行距有可能是高密高產的突破口。試驗時應充分考慮種植密度、施肥量及施肥方式，并采取措施防止倒伏和病蟲為害，力爭發揮每一個品種最大生產潛能。