馬向峰,周清利,金超彪,司慶臣,南赟捷,于 強,韓坤龍*
(1.齊河縣農業農村局,山東 德州 251100;2.安徽隆平高科種業有限公司,安徽 合肥 230088)
我國是農業大國,也是人口大國。雖然近年來我國加快推進農村城鎮化進程,但農業人口仍占較高比例。解決“三農”問題,促進我國農業發展是提高綜合國力的必要條件。我國人口基數大,長期面臨糧食短缺問題,每年需從外國進口大量糧食,發展農業可從根本上解決我國糧食短缺問題。玉米是我國主要糧食作物之一,采用科學的栽培技術可提高玉米產量,確保糧食儲備,促進我國農業發展。
種植密度會對玉米產量產生影響,選擇某一農村試驗田為試驗種植平臺,隨機選擇500 粒相同品種的玉米種子作為試驗對象。在種植密度不同、其他生長條件基本相同的條件下分組種植,保證種植密度是影響玉米產量的唯一因素。
研究發現,不同組別玉米產量及質量不同,種植密度過大或過小會導致產量及質量下降。玉米生長過程中,植株密度超出合理區間會對玉米穗的數量產生影響,從而降低玉米產量。
不同種植密度下,玉米植株占用的面積不同,導致玉米植株對水分與肥料的吸收量不同。種植密度過大,相鄰玉米植株對土地營養成分的競爭力增大,有限的種植面積不足以為植株提供充足的營養成分。同時,種植密度過大會降低玉米植株整體透光性,影響玉米生長過程中的光合作用,即高密度下只有高處的玉米植株能夠有效進行光合作用,中低處的玉米植株受到其他植株葉片遮擋只能短暫進行光合作用,甚至完全不能進行光合作用,從而對玉米產量造成影響。玉米植株種植密度過小,雖然能夠保證植株進行有效的光合作用,但極易造成嚴重的光能與土地資源浪費。合理的種植密度不僅可以有效利用光能與土地資源,還可以最大限度保證玉米植株生長過程中有充足的營養物質,提升玉米品質。
為了研究不同種植密度對玉米質量的影響,相關人員對農村試驗田中各種植密度下玉米的總淀粉含量、粗脂肪以及粗蛋白等成分含量進行數據匯總與比對分析。研究發現,在密度合理的種植環境下生長的玉米總淀粉含量、粗蛋白以及粗脂肪等成分含量較高。種植人員應結合玉米種植區域的實際情況合理判斷玉米種植密度,確保玉米植株有效進行光合作用,積累植株生長所需的養分,提高玉米產量。
德州市位于山東省西北部,總面積10 356 km2[1],常住人口5 611 194 人[2],是全國糧食高產區。玉米是德州市主要糧食作物,種植面積達50 萬hm2以上,是農民重要的收入來源。當前,我國土地資源緊張,提高玉米單產是增加農民收入的重要手段。研究表明,增加玉米種植密度是提高玉米產量的首選途徑[3-6]。隨著種植密度的增加,玉米產量呈現先增加后減少的趨勢,當產量達到最高值時,對應的種植密度即為最佳種植密度[7]。為探索德州市玉米播種的最佳種植密度,對高產玉米雜交種隆平638 進行密度試驗,為確定德州市最佳種植密度提供數據支持。
供試玉米雜交種為隆平638,由安徽隆平高科種業有限公司選育,2018 年通過國家審定,自2019 年推廣以來,連續兩年產量均優于當地主栽品種,是德州市的苗頭品種[8]。
試驗地點設在齊河縣劉橋鎮雷莊村,試驗地塊為高產地塊,土壤養分含量分別為堿解氮95.46 mg/kg、速效磷30.64 mg/kg、速效鉀46.03 mg/kg。前茬作物為小麥[9]。
試驗于2021 年6 月15 日播種,采用機械開溝,人工點播。設置4 種種植密度,3 次重復,每次重復隨機排列。種植密度分別為60 000 株/hm2、67 500 株/hm2、75 000 株/hm2、82 500 株/hm2。每小區播種12 行,行長20 m,等行距種植,行距0.67 m。開溝時施尿素75 kg/hm2、磷酸二銨300 kg/hm2、氯化鉀150 kg/hm2、硫酸鋅15 kg/hm2。拔節期、大喇叭口期追肥兩次,分別追施尿素150 kg/hm2、300 kg/hm2;出苗前噴施40%阿特拉津+50%乙草胺、50%都阿合劑除草劑,玉米生育期噴藥4 次,防治蟲害,保證水分供應;其他管理同一般大田,收獲日期為10 月10 日[10-11]。
2.4.1 產量
使用籽粒收割機收獲中間8 行,測量籽粒產量,調查機收漏穗情況。用水分測定儀測量水分含量,重復測3 次取平均值,按14%含水量折算每公頃產量。
2.4.2 倒折率與倒伏率
分別于7 月26 日和9 月28 日調查小區中間8 行倒伏與倒折數量,倒折率=倒折數/總數×100%,倒伏率=倒伏數/總數×100%。
2.4.3 葉面積指數
采用長寬系數法測量,散粉結束后15 d 選取30株生長正常的植株,測量未干枯葉片的葉長與葉寬。葉面積=長×寬×0.75,葉面積指數=單株平均葉面積×小區內株數/小區面積。
2.4.4 透光率
散粉結束后15 d 用LP-80 型冠層分析儀測量小區穗位部透光率。
2.4.5 農藝性狀
農藝性狀調查均使用田間觀察測定與室內考種的方法。調查項目包括株高、穗位、穗長、禿尖長、穗行數、行粒數、千粒重、出籽率。
由表1 可知,隨著種植密度的增大,隆平638 的產量呈先增加后減少的趨勢。75 000 株/hm2密度處理與67 500 株/hm2密度處理差異不顯著,與60 000 株/hm2和82 500 株/hm2密度處理差異均達到了顯著水平,60 000 株/hm2密度處理下產量最低。機收漏穗隨著密度的增大而增多。從產量結果來看,67 500 株/hm2與75 000 株/hm2密度處理下,隆平638 產量較高。

表1 不同密度的產量結果比較
由表2 可知,隨著種植密度的增大,隆平638 的株高、穗位、穗行數、行粒數變化不明顯,穗長、千粒重、出籽率逐漸變小,禿尖長逐漸增大。由此可見,隨著種植密度的增大,單穗產量降低主要由千粒重降低引起。

表2 不同密度的植株和果穗性狀
由表3、表4 可知,受臺風影響,德州市玉米在7月底出現不同程度的倒伏倒折狀況,隆平638 株高矮,抗倒能力強,但仍在82 500 株/hm2密度下出現15%的倒伏率與3.9%的倒折率,高于其他密度處理。由于莖稈未發育完全,仍可向上生長,成熟期倒伏率不升反降。隨著種植密度的增大,隆平638 倒折率與倒伏率均逐漸增加。

表3 不同密度的葉面積指數和田間透光率

表4 不同密度的倒折與倒伏率
隨著種植密度的增大,隆平638 產量先增加后減少,67 500 株/hm2密度處理下產量最高。隆平638 為耐密型品種,高密度下產量略有下降。雖然收割機割臺可以在收獲時放置很低,但機收漏穗數量仍會隨密度增大而增多,證明種植密度過高會加大極端氣候時減產的風險,不利于玉米穩產。60 000 株/hm2密度處理下倒伏率與倒折率最低,機收漏穗數最少,但難以充分發揮產量潛力。
隨著種植密度的增大,隆平638 穗部性狀變化主要為穗長變短、禿尖變長、千粒重降低、出籽率降低,穗行數與行粒數變化不明顯。高密度下果穗單產降低主要由果穗變短和千粒重降低引起。玉米葉面積指數隨著密度增大而增加,導致穗位處光截獲量減少,是造成果穗變短和千粒重降低的原因之一。另外,種植密度的增大加劇了葉片間的相互遮擋,增加了病蟲害的防治難度,致使高密度下發生螟折。結果表明,67 500 株/hm2密度下隆平638 可充分發揮產量潛力,具有較強的抗倒伏倒折能力,便于田間管理與病蟲害防治,是德州市種植玉米的理想密度。
現階段,隨著農業的快速發展,玉米種植在德州市占據十分關鍵的地位。為了實現玉米高產,保證其質量,種植人員需科學規劃玉米種植密度。相關部門要對農戶開展培訓和教育,使其掌握先進的種植技術,了解播種知識,結合作物的種類和施肥方式,解決作物種植密度不科學的問題,提高經濟效益。