出苗時間對玉米群體農(nóng)藝性狀及穗部性狀的影響

劉孝成，郭 飛，路國梁，李慶國

(1.塔城地區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，新疆 塔城 834700；2.塔城市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心站，新疆 塔城 834700)

玉米是我國主要糧食作物，其產(chǎn)量直接影響農(nóng)業(yè)安全和經(jīng)濟發(fā)展。玉米產(chǎn)量受到環(huán)境條件、品種、栽培措施及種子活力等因素的影響，其中種子活力是影響產(chǎn)量最重要的要素。種子活力是指在田間條件下，決定種子迅速整齊出苗并長成正常幼苗潛在能力的總稱[1]，是檢驗種子質(zhì)量的重要生理指標[2]。高活力的種子能保證出苗迅速、均勻，可實現(xiàn)全苗、壯苗和保證種植密度，為豐產(chǎn)打好基礎[3]。有研究表明[4]，出苗天數(shù)越長，苗越全，越利于培育壯苗；反之，雖然能保證出苗率，但苗瘦小，不利于后期生長。前人多從不同播期或控制土壤水分、環(huán)境溫度角度探究對玉米出苗率的影響，繼而研究群體性狀的變化，但涉及玉米出苗時間對群體性狀影響的研究較少。本研究通過分析玉米不同出苗時間條件下群體農(nóng)藝性狀及穗部性狀的變化，旨在明確苗情與穗部性狀及產(chǎn)量的關系，為玉米單粒精量播種技術(shù)的推廣提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2021年在新疆維吾爾自治區(qū)塔城市二工鎮(zhèn)塔斯肯村進行，供試品種為華美1號、必祥101，均為當?shù)刂髟云贩N。土壤基本肥力為全氮0.11%，全磷0.86%，有機質(zhì)1.84%，堿解氮123.80 mg/kg，有效磷93.2 mg/kg，速效鉀216.8 mg/kg，屬棕鈣土。

采用單因素隨機區(qū)組試驗設計，一個品種設3個重復，共設6個小區(qū)，小區(qū)面積1.05 m2，種植密度為8 080株/667 m2。播期為2021年4月16日。前茬作物為玉米，其他管理同大田生產(chǎn)。2021年4月22日至2021年4月23日出現(xiàn)“倒春寒”降雪天氣，2021年5月2日至5月6日天氣均為晴或晴間多云。

1.2 測定項目與方法

每日中午12點調(diào)查田間出苗情況，記錄首批植株出土高度達2 cm及2 cm以上的時間，并將當日出土的苗進行標記。

乳熟期測量各小區(qū)內(nèi)玉米株高、穗位高、葉片數(shù)、棒三葉葉面積、第一節(jié)莖粗等群體農(nóng)藝性狀。

成熟期對小區(qū)內(nèi)玉米采收，并帶回實驗室進行考種，測定穗行數(shù)、行粒數(shù)、穗長、穗粗、禿尖長度、軸粗和百粒重等指標。

莖粗：以卷尺測量基部節(jié)間周長；

葉面積：長寬系數(shù)法(葉面積=葉長×葉寬×0.75)；

含水量為14%時的重量指標測定：重量=實測重×(1-實測水分)/(1-14%)；

理論產(chǎn)量(kg/667 m2)=8 080穗×穗粒數(shù)(粒)×百粒重(g)/100 000。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用DPS和Excel軟件對數(shù)據(jù)進行分析，不同出苗時間下各指標的平均值在p=0.05顯著水平上用新復極差法進行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 出苗時間對玉米群體農(nóng)藝性狀的影響

華美1號和必祥101均于播后16 d出苗，但兩個品種出全苗的時間有較大的差異，其中華美1號出苗速度較快，播后18 d即可達全苗，而必祥101播后20 d才能達到全苗。由表1、2可知，出苗時間對華美1號和必祥101群體農(nóng)藝性狀的影響有較大的不同。華美1號株高、穗位高、葉片數(shù)、棒三葉葉長、葉寬、葉面積及總?cè)~面積等指標均以第16天出苗的最高。播后16、17 d莖粗達7.73 cm，顯著高于播后18 d的6.87 cm。必祥101群體農(nóng)藝性狀中，莖粗以第18天出苗的植株最高，為7.91 cm，株高、穗位高則均以第19天出苗的最高，棒三葉葉長、葉寬、葉面積及總?cè)~面積等指標均以第16天出苗的植株最高。綜上可知，出苗越早的植株，棒三葉葉長、葉寬、葉面積及總?cè)~面積越大，且華美1號越早出苗，株高、穗位高、莖粗越大。而對必祥101而言，株高、穗位高則呈相反的趨勢，即出苗越晚，株高、穗位高越高。

表1 出苗時間對華美1號群體農(nóng)藝性狀的影響

表2 出苗時間對必祥101群體農(nóng)藝性狀的影響

2.2 出苗時間對玉米穗部性狀的影響

由表3、4可知，華美1號穗長、禿尖長、穗粒數(shù)、單穗重、芯重、芯粗及理論產(chǎn)量等指標均以第18天出苗的植株最大。單穗粒重、容重以第17天出苗的植株最大，分別為213.44 g和827.07 g/L。百粒重以第16天出苗的植株最大，為36.44 g。必祥101穗粗、穗長、禿尖長、穗行數(shù)、穗粒數(shù)、單穗重、單穗粒重、芯重、芯粗等指標均以第17天出苗的植株最高，而第20天出苗的植株穗部性狀及理論產(chǎn)量較低。容重以第16天出苗的植株最大，為899.73 g/L。綜上表明，華美1號出苗越晚，穗長、禿尖長、穗粒數(shù)、單穗重、芯重、芯粗等穗部性狀及理論產(chǎn)量越高，而必祥101則呈相反的趨勢，即越晚出苗，穗部性狀越差、理論產(chǎn)量越低。

表3 出苗時間對華美1號穗部性狀的影響

表4 出苗時間對必祥101穗部性狀的影響

2.3 群體農(nóng)藝性狀相關性分析

由表5可知，華美1號株高與棒三葉各葉的葉長、葉寬、葉面積及棒三葉總?cè)~面積均呈極顯著正相關。莖粗與葉片數(shù)、棒三葉最上部葉寬呈顯著正相關。葉片數(shù)則與棒三葉最下部葉長、最下部葉面積、最上部葉寬、最上部葉面積及棒三葉總?cè)~面積呈顯著正相關。棒三葉之間葉長、葉寬、葉面積及棒三葉總?cè)~面積呈極顯著正相關。

表5 華美1號群體農(nóng)藝性狀相關性分析

由表6可知，必祥101株高與穗位高呈極顯著正相關。棒三葉中部葉長與莖粗呈顯著正相關，但與穗位高呈極顯著負相關。最下部葉長與最下部葉面積、棒三葉總?cè)~面積呈顯著或極顯著正相關。最下部葉寬、最下部葉面積與中部葉長、葉寬、葉面積及最上部葉長、葉寬、葉面積、棒三葉總?cè)~面積多呈顯著或極顯著關系。

表6 必祥101群體農(nóng)藝性狀相關性分析

2.4 穗部性狀相關性分析

由表7可知，華美1號禿尖長、穗粒數(shù)均與穗長呈極顯著正相關。芯重與穗長、穗粒數(shù)呈極顯著正相關。芯粗與穗長、穗粒數(shù)、芯重呈極顯著正相關。百粒重與穗長、穗粒數(shù)、芯重、芯粗呈極顯著負相關。容重與單穗重呈極顯著負相關，但與單穗粒重呈極顯著正相關。

表7 華美1號穗部性狀相關性分析

由表8可知，必祥101穗長除與容重無相關性外，與穗長、禿尖長、穗行數(shù)、穗粒數(shù)、單穗重、單穗粒重、芯重、芯粗、百粒重均呈極顯著正相關，穗長與禿尖長、穗行數(shù)、穗粒數(shù)、單穗鮮重、單穗粒重、芯重、芯粗、百粒重呈極顯著正相關，禿尖長與穗行數(shù)、穗粒數(shù)、單穗重、單穗粒重、芯重、芯粗呈極顯著正相關，穗行數(shù)與穗粒數(shù)、單穗重、芯重、芯粗呈顯著或極顯著正相關，穗粒數(shù)與單穗粒重、芯重、芯粗、百粒重呈極顯著正相關，單穗重與單穗粒重、芯重、芯粗、百粒重呈極顯著正相關，單穗粒重與芯重、芯粗、百粒重呈極顯著正相關，芯重與芯粗、百粒重呈極顯著正相關，芯粗與百粒重呈極顯著正相關。

表8 必祥101穗部性狀相關性分析

3 結(jié) 論

3.1 玉米棒三葉、株高、穗位高相關性分析

由相關性分析可知，棒三葉各部位葉寬、葉長、葉面積均相互影響，特別是中部及上部葉片間的相互影響尤為突出。華美1號株高與棒三葉各葉的葉長、葉寬、葉面積及棒三葉總?cè)~面積均呈極顯著正相關，表明株高的增加有利于棒三葉的空間生長，必祥101株高與穗位高呈極顯著正相關，表明必祥101株高越高，穗位高也越高。有研究表明[5-6]，穗位高與莖稈倒伏存在必然聯(lián)系，可以作為衡量玉米倒伏的指標。因此，在大田管理中，必祥101相較華美1號而言，更要做好化控工作，以防株高太高而倒伏減產(chǎn)。

3.2 玉米出苗時間對穗部性狀的影響

邊少鋒等[3]研究表明，穗部各性狀整齊度與產(chǎn)量均呈正相關，行粒數(shù)整齊度和穗位高整齊度可作為選擇高產(chǎn)品種和采取適宜栽培措施的一項指標。本試驗表明，華美1號株高、棒三葉中最下部、中部及最上部葉片的長、寬、葉面積等指標均以第16天出苗的最高，且棒三葉總?cè)~面積也最大，但最終理論產(chǎn)量則以第18天的產(chǎn)量為最高，為1 858.08 kg/667 m2，顯著高于第16、17天出苗的植株。必祥101除株高、穗位高等指標外，棒三葉中部葉寬、葉面積、最上部葉寬及棒三葉總?cè)~面積也以第16天出苗的植株最高，而越晚出苗，禿尖長、穗粒數(shù)、單穗重、單穗粒重、芯重、芯粗等穗部性狀穗部性狀越差、理論產(chǎn)量越低。兩品種群體農(nóng)藝性狀與穗部性狀的差異表明，華美1號及必祥101在8 080株/667 m2的種植密度條件下，均不能以株高、棒三葉葉長、葉寬及葉面積等田間群體農(nóng)藝性狀的高低來預測最終產(chǎn)量，而應以穗長、穗粒數(shù)、芯重、芯粗等穗部性狀指標預測產(chǎn)量。

3.3 玉米出苗整齊度對產(chǎn)量的影響

馬樹慶等[7]通過人工防雨棚對春玉米進行春季水分脅迫和分期播種試驗，表明在田間持水量以下，耕層土壤濕度越大，玉米出苗越快，出苗率越高，且氣溫低出苗慢。而本試驗則表明雖然華美1號和必祥101第一批苗出土時間一致，均為5月2日，華美1號從出苗到出齊苗的時間僅為3 d，每天出苗的株數(shù)基本相同，均為15～18株；而必祥101為5 d，且前3 d出苗總數(shù)占全部出苗總數(shù)的84%以上，表明華美1號品種出苗整齊度要優(yōu)于必祥101，結(jié)合穗部性狀及理論產(chǎn)量表現(xiàn)，說明提高出苗整齊度對產(chǎn)量的提高具有積極作用。因此，大田生產(chǎn)中應通過精選種子[8]、提高整地[9]和播種質(zhì)量[10]、推廣干播濕出[11]等技術(shù)提高出苗整齊度。有研究認為，種子質(zhì)量對株高、單株葉面積影響不顯著[12]。本實驗中，華美1號株高、棒三葉總?cè)~面積以第16天出苗的植株最高，而必祥101株高以第19、20天出苗的植株最高，第16天出苗的植株棒三葉總?cè)~面積最高，這可能與品種、土壤肥力、氣候及種植模式等因素的差異有關。