行距配置對河西灌區春玉米高密栽培產量及農藝性狀的影響

王多成，裴暉平，肖占文，王永建，王志松，程紅玉

(1.張掖市多成農業有限公司/張掖市多成農業研究發展中心，甘肅 張掖 734000；2.河西學院農業與生態工程學院/河西走廊玉米種子工程技術研究中心，甘肅 張掖 734000)

玉米作為我國重要的糧飼兼用作物，保證其持續增產對國民經濟發展具有十分重要的意義。當前增加群體密度仍然是玉米大面積高產的關鍵措施之一[1]，然而玉米群體密度增大后如何優化種植方式，合理配置株行距構建高質量群體，以便適應機械化作業，進一步挖掘玉米增產潛力成為人們關注的焦點。關于玉米行距配置的優化研究前人做過較多探索，梁熠等[2]研究表明，高密度條件下春玉米采用80 cm+40 cm寬窄行種植模式能優化植株葉層結構，降低玉米果穗禿尖長，顯著增加穗粒數，有利于獲得高產。萇劍鋒等[3]認為，夏玉米60 cm等行距種植葉片分布適宜，有利于提高玉米冠層內的光截獲率。王楚楚等[4]試驗表明，在密度7.0萬株/hm2條件下，春玉米采取70 cm等行距種植較為合理，有利于提高玉米干物質積累量及干物質向籽粒的轉移速率。李猛等[5]認為，在8.25萬株/hm2密度下，緊湊型品種鄭單958在等行距55～65 cm配置下群體和個體可以有效統一，有利于高產穩產，而80 cm+40 cm寬窄行配置反而不利于獲得高產。司紀升等[6]試驗表明，夏玉米寬窄行70 cm+50 cm種植較等行距60 cm+60 cm種植可顯著改善玉米冠層受光條件，促進干物質積累，顯著增加千粒重和產量。劉永忠等[7]在9.0萬株/hm2高密度種植條件下研究了行距配置對鄭單958產量和群體光合特性的影響，探究出山西省春玉米最佳行距配置為50 cm+50 cm和66.7 cm+33.3 cm。由于品種類型、生態區域、地力水平和種植習慣等因素的不同，前人研究結果并不一致。

河西走廊作為西北春玉米高產區，在特定生態區域有關春玉米在高密栽培條件下適宜行距配置還缺乏優化研究。本試驗選擇耐密抗倒緊湊型玉米正德305，研究不同行距配置對春玉米農藝性狀及產量的影響，旨在探索玉米高密栽培下田間優化種植方式，為進一步挖掘玉米產量潛力提供理論依據。

1 試驗材料與方法

1.1 試驗區概況

試驗于2020—2021年在張掖市甘州區黨寨鎮綠洲農業示范園區試驗基地進行。該區域地處39°7′55″ N，100°21′4″ E，海拔1 520 m，年日照時數大于2 800 h，無霜期160 d左右，年均溫7.6 ℃，≥10 ℃積溫2 800～3 000 ℃，屬溫帶大陸性氣候。試驗地土質為沙壤土，地勢平坦，肥力均勻，灌溉條件良好，前茬作物玉米。播前取0～20 cm耕層土壤分析，含有機質16.83 g/kg，堿解氮52.12 mg/kg，速效磷30.62 mg/kg，速效鉀126.22 mg/kg，pH值7.88。

1.2 試驗材料

供試玉米品種：正德305，由張掖市多成農業有限公司育成(甘審玉2014004)，該品種屬中晚熟，具有株型緊湊，耐密、抗倒、高產等特點[8]，種子質量符合國家質量標準。

1.3 試驗設計

試驗采用隨機區組設計，其中等行距配植方式(空行+覆膜)設4個試驗處理：①50 cm+50 cm(T1)、②55 cm+55 cm(T2)、③60 cm+60 cm(T3)、④65 cm+65 cm(T4)；寬窄行種植方式(空行+覆膜)設4個試驗處理：⑤60 cm+40 cm(T5)、⑥70 cm+40 cm(T6)、⑦80 cm+40 cm(T7)、⑧90 cm+40 cm(T8)4個處理。每處理3次重復，種4膜(8行)，行長8 m，小區面積按行距配置模式確定，密度為12.0萬株/hm2，試驗田四周設保護行。

試驗地播前結合耕翻基施有機肥60 000 kg/hm2，玉米專用復合肥750 kg/hm2作底肥，4月5日膜覆，4月15日播種，選擇高活力包衣種子，人工精量點播，每穴點1粒種子，爭取一播全苗。采用膜下滴灌水肥管理，全生育期滴11次，滴水量控制在4 800 m3/hm2，結合滴水滴入水溶肥8次，每次滴施水溶肥60～90 kg/hm2。全生育期水溶肥N∶P∶K 配比為1∶0.6∶0.5。

重點滴好玉米生長前期的攻桿肥、中期攻穗肥和后期攻粒肥。其他管理措施同當地大田保持一致。

1.4 測定項目及方法

收獲前調查實有株數、有效穗數、雙穗率、空稈率、倒伏率，每個處理隨機取樣20株重點考察株高、穗位高、莖粗，收獲時隨機抽取10個果穗進行室內考種，考查果穗長、禿尖長、穗粗、穗粒數、出籽率、千粒重等穗部性狀，每小區收獲中間4行計產，自然晾干后脫粒，計算單株產量，按14%水分折算單位面積產量。

采用Excel和DPS 8.0軟件進行數據統計分析。

2 試驗結果與分析

2.1 不同行距配置對正德305農藝性狀的影響

由表1可知，4種等行距配置模式隨著行距的增大，株高、穗位高呈降低趨勢，且4種行距之間差異極顯著(p<0.01)，其中T1模式的株高和穗位高分別為342.5 cm和146.6 cm，較T4模式的株高和穗位高增加9.25%和17.28%；莖粗變化不明顯，幅度在2.0～2.2 cm之間；雙穗率變化幅度在0.3%～1.0%之間，其中T1、T4模式的雙穗率相同且最高，均為1.0%；T1模式空桿率最高，為8.3%；T3、T4種植模式的空桿率最低，均為3.3%。可見，在高密度種植條件下，行距越大，有利于通風透光，提高成穗率，降低空桿率。

表1 不同行距配置對正德305農藝性狀的影響

4種寬窄行模式在窄行距不變的情況下，隨著寬行距的增大株高、穗位高呈降低趨勢，變化幅度分別在335.0～352.4 cm和144.0～157.2 cm之間；莖粗的變化幅度不大，在2.0～2.2 cm之間；T5和T7模式雙穗率最高，均為1.3%。空桿率隨著行距的增大呈降低趨勢。

2.2 不同行距配置模式對正德305果穗性狀的影響

從表2知，在高密度種植條件下，不同配置模式對正德305玉米果穗性狀有一定的影響。4種等行距模式中隨著行距的變大，穗粒數呈增加趨勢，千粒重呈減小趨勢。4種寬窄行模式中隨著寬行距的增大穗粒數呈先增后降的趨勢，千粒重呈增加趨勢；各處理穗長、穗粗之間變化差異不顯著，穗長、穗粗變化幅度分別在14.7～16.6 cm之間及4.9～5.2 cm之間。T6、T7和T4穗粒數在540粒以上，與其他處理差異達極顯著水平(p<0.01)。4種寬窄行模式的出籽率均在85.0%以上，顯著高于4種等行距模式。等行距模式禿頂長變化幅度為0.6～1.3 cm，寬窄行模式禿頂長變化幅度為0.3～0.7 cm，說明寬窄行模式更有利于改善穗部性狀，提高結實率。

表2 不同行距配置對正德305果穗性狀的影響

2.3 不同行距配置對正德305產量的影響

表3分析表明，各行距配置的單株產量與單位面積產量變化趨勢一致，T6處理單株產量最高，為0.147 kg/株，與T1、T4、T5、T8處理之間差異達顯著水平(p<0.05)。4種等行距配置單位面積產量高低依次是T2>T3>T4>T1，且各處理之間產量差異不顯著。4種寬窄行配置單位面積產量高低依次是T6>T7>T5>T8，且T6與T7之間產量差異不顯著，與T8比較產量差異達極顯著水平(p<0.01)。綜合分析，8種行距配置產量高低依次是T6>T7>T2>T3>T4>T5>T1>T8，說明在高密度種植條件下，采用適宜的寬窄行種植較等行種植產量增加明顯。其中，70 cm+40 cm寬窄行種植模式產量最高，為17 358.3 kg/hm2，較等行距模式50 cm、55 cm、60 cm、65 cm分別增產17.56%、9.72%、10.60%和12.88%。其次為80 cm+40 cm寬窄行種植模式，產量為16 370.2 kg/hm2，較等行距模式50 cm增產10.87%，較其他等行距模式增產均不顯著(p>0.05)。本試驗條件下，最優行距配置模式為70 cm+40 cm。

表3 不同行距配置對正德305產量的影響

3 討論與結論

種植密度是影響玉米產量的關鍵因素，未來玉米產量突破的技術手段，將是高密度、超高密度栽培[9]。而密度增大后合理株行距配置對于調節群體結構具有重要意義。張曉麗等[10]研究表明，高密度條件下通過縮小行距可使產量構成因素實現最佳配置，從而獲得較高產量。王洪君等[11]在半干旱區試驗表明，玉米寬窄行行距70 cm+30 cm和80 cm+30 cm配置下玉米群體對光能資源的利用達到最佳，且有效提高玉米群體產量。郝巧艷等[12]選擇半緊湊型玉米品種良玉99在3 個生態區試驗表明，春玉米在等行距50 cm+50 cm 和寬窄行70 cm+30 cm配置下群體對資源的利用率較高，能夠獲得較高的籽粒產量。本試驗結果表明，在高密度種植條件下，春玉米最優等行距模式為55 cm+55 cm，最優寬窄行模式為70 cm+40 cm。等行距超過55 cm，寬窄行模式中寬行超過80 cm產量趨于下降。本試驗與上述研究結論不太一致，這可能與試驗行距設置及品種特性、生態區域和地力水平等因素有關。程雅婷等[13]選用玉米品種MC 670，采用13.5萬株/hm2超高密度和寬窄行70 cm+40 cm配置，在新疆奇臺創造了24 948.75 kg/hm2的全國玉米高產紀錄。此高產實踐采用70 cm+40 cm行距配置模式與本試驗結果高度吻合。未來河西內陸灌區春玉米高產栽培中關于增密增產的高質量群體行距配置優化與機械化高效作業協同發展將有待進一步深入探索。

綜上分析，本試驗初步明確了河西內陸灌區春玉米高密栽培的最佳行距配置，在70 cm+40 cm寬窄行種植模式下有利于改善玉米農藝經濟性狀，進一步挖掘玉米增產潛力。