王 偉, 王亞萍, 李榮玉
(1. 貴州省惠水縣種植業發展中心,貴州 惠水 550600;2. 貴州大學作物保護研究所,貴州 貴陽 550025)
玉米是我國種植面積最大、總產最高的農作物[1],在貴州省玉米每年的種植面積約67 萬hm2以上,產量占糧食總產量的28%左右[2],是糧食生產的重要組成部分。玉米曾經在貴州省的主要用途為食用[3],如今玉米不僅是部分農民的口糧,還是釀酒等加工業的主要原料[4],更是貴州省畜牧業快速發展的重要保障[5]。隨著工業的快速發展,以及動物源性食品的消費正在加速并推動飼料對玉米的需求[6],使作為糧食、飼料和工業原料作物的玉米供應日益緊張[7]。因此,大力發展玉米生產,提高玉米的總產量至關重要[8]。
惠水縣地處貴州省中南部,2022 年玉米種植面積5 867 hm2左右,是貴州省玉米重要的糧食生產基地。近年來由于復雜的生態氣候,玉米生產常受自然災害和病蟲害制約[9]。目前,國內外學者在生產中提高玉米產量的途徑較多[10],如通過遺傳改良[11]、農田管理[12]和種植技術[13]等均能實現玉米增產,但由于惠水縣耕地資源有限,玉米生產主要集中在土壤貧瘠的旱坡地上,耕作方式粗放、投入較少,生產水平相對較低[14],玉米總產量增加有限[15]。前人研究表明通過種植耐密型優質高產玉米品種來提高種植密度,使玉米產量達到最大,也是我國乃至全球玉米大面積增產的關鍵措施之一[16],如2002 年美國就創下了春玉米產量27 633.75 kg/hm2的高產紀錄[17],2021 年達到37 767.41 kg/hm2[18]。但中國玉米的種植密度通常僅相當于20 世紀90年代美國的水平[19]。美國通過使用耐受高種植密度的玉米品種,增加種植密度來大幅度提高玉米產量[20],該方法在中國也得到應用[11]。如2013 年新疆奇臺創下了玉米單產22 676.10 kg/hm2的高產紀錄,2014 年秦皇島市撫寧縣創下單產15 320.70 kg/hm2的高產紀錄[21]。耐密型玉米品種鄭單958 和先玉335在北方大面積推廣種植[22],有力地證明了耐密型玉米品種對提高玉米產量具有重要的推動作用。耐密型玉米品種葉綠素含量高,光合作用強,根系發達[23],不但耐高密度(6.0 萬株/hm2以上)密植而不倒,而且還具有較強的抗倒伏能力及較好的施肥響應能力,高產潛力大[24],較適合在惠水縣推廣種植,以提高玉米產量。但惠水縣玉米品種類型繁多,品種間的產量差異大,篩選出適宜惠水縣種植的耐密型優質高產玉米品種尤其重要。為此,對13個玉米品種進行引種試驗,觀測其在惠水縣的產量和農藝現狀,以期篩選出適宜惠水縣種植的高質高效玉米品種,為推廣耐密型玉米品種植,提高惠水縣的玉米產量提供科學依據。
試驗地在惠水縣崗度鎮本底村下苑組玉米地,地勢平坦、向陽、肥力均勻一致,土質為黃土,前茬作物小麥,海拔1 036 m。試驗前進行整地、設置保護行、劃分試驗小區;小區與小區、小區與保護行之間修排水溝;每小區增施同品牌同糧底肥(復合肥)。試驗示范面積2 667 m2。
玉米品種:半緊湊型玉米品種10個,真玉8 號、R1907、佳玉101、真玉1617、R2004、好玉4 號、真玉9 號,貴州真好農業發展有限公司生產;水白玉一號,貴州九穗谷農業科技發展有限公司生產;金玉101、昊單108,貴州卓豪農業科技股份有限公司生產。耐密型品種3個,貴卓玉899、貴卓玉806、貴卓玉18,貴州卓豪農業科技股份有限公司生產。
1.3.1 試驗設計 試驗設3 次重復,采用隨機區組排列,區組內土壤、地形等條件相對一致,區組間允許有差異。行距60 cm,株距30 cm,小區面積18 m2(2.4 m×7.5 m),每小區種4行,每行25株,重復間走道60 cm,單株留苗,四周設保護行。種植密度為3 700 株/667m2,采用寬窄行[(1.5+2.5)×0.8)]m。試驗設計為13 個品種,共計39 個小區,采用直播栽培技術。
1.3.2 田間管理 試驗于2022 年3月22日播種,采用穴播,每穴播種3 粒,出苗后定苗1株。施用有機肥1 000 kg/667m2,西洋復合肥50 kg/667m2、氯化鉀10 kg/667 m2、鋅肥1 kg/667m2作底肥;3 月23 日早上噴灑芽前除草劑。定苗時進行第1次中耕,拔節期結合第2 次中耕培土進行追肥,追施尿素300 kg/hm2。各小區田間管理措施相同,按常規進行水肥管理、除草、及時防治病蟲害。
1.3.3 測產驗收
1)理論產量。根據小區的自然分布隨機取5株計穗數、穗粒數、穗實粒數、百粒重。理論產量=每667 m2穗數×穗粒數×百粒重×85%。
2)實收產量。對試驗小區全體植株果穗進行實收實測。9 月5—8 日進行理論測產,9月10日測量驗收。計算小區實際產量,并折合計算每667 m2產量。
1.3.4 數據分析 試驗數據采用Excel 2016處理,SPSS做單因素方差分析。
從表1 可知,13 個玉米品種的產量為274.68~539.39 kg/667m2,平均產量為380.24 kg/667m2,在13 個參試品種中,產量在200~300 kg/667m2的品種有2個,產量在300~400 kg/667m2的品種有6 個,產量在400~500 kg/667m2的品種有4 個,產量在500 kg/667m2以上的品種有1 個。按照所參試品種產量與均值的比例劃分,產量高于平均產量380.24 kg/667m2的品種有6個,低于平均產量380.24 kg/667m2的品種有7個,其中真玉8 號的產量最高,為539.39 kg/667m2,顯著高于其余品種。真玉9 號其次,為460.16 kg/667m2,與R1907、佳玉101、昊單108(產量均在400 kg/667m2以上)之間無顯著差異,與其余品種間差異顯著。就產量而言,各參試品種中產量最低的是水白玉一號,為274.68 kg/667m2,除與貴卓玉899 之間無顯著性差異外,與其余品種間差異顯著。

表1 不同玉米品種在惠水縣的產量
從表2 可知,13 個玉米品種的株高為264.67~310.33 cm, 平 均 株 高 為287.37 cm,最高的品種是R1907,為310.33 cm,真玉1617、水白玉一號、真玉9號均在300.00 cm 以上,R1907、真玉8 號、真玉1617、水白玉一號、真玉9號之間無顯著差異。就株高而言,佳玉101在所有參試品種中最矮,為264.67 cm;13 個品種的穗高為96.67~136.50 cm,平均穗高為115.22 cm,最高的是真玉9 號,為136.50 cm,與真玉8 號、R1907、好玉4 號、水白玉一號之間無顯著性差異。最矮的是R2004,為96.67 cm,與真玉8 號、R1907、好玉4 號、水白玉一號之間差異顯著;禿尖長為0.17~3.17 cm,平均禿尖長為1.56 cm,最長的是真玉9 號,為3.17 cm,真玉9 號除與R1907、R2004、水白玉一號、昊單108之間無顯著差異,與其余品種間差異顯著。最短的是貴卓玉806,為0.17 cm,與R1907、R2004、昊單108、真玉9 號之間差異顯著;穗行數為14.3~18.8 行,穗行數較多的是真玉8 號,為18.8 行,較少的是水白玉一號、貴卓玉899,均為14.3行;穗長為20.17~23.50 cm,行粒數約為35~42 粒,所有參試品種的穗長、行粒數間差異不顯著。在育種工作中,株高和穗高都是影響玉米產量、抗倒伏性及生態適應性的重要農藝性狀,而試驗中真玉8 號穗高為131.67 cm,與穗高較高的真玉9號(136.50 cm)無顯著性差異。
玉米是我國主要的糧食、飼料和工業原料作物之一,被廣泛種植[25],其持續高產優質對糧食安全和經濟穩定具有重要意義[26-27]。然而隨著農業產業結構不斷調整,玉米的種植面積呈減少趨勢[28],利用有限的土地保障高產高質玉米產出成為需要攻克的難題[29]。研究表明,因地制宜選擇緊湊耐密型玉米新品種,以此增加株數、穗數,可達到高產的目的[30]。為篩選出適宜惠水縣生產的耐密型玉米品種,試驗測定13 個耐密型玉米品種在惠水縣的產量,結果表明,種植密度為3 700 株/667m2時,13 個玉米品種的產量為274.68~539.39 kg/667m2,其中真玉8號產量較高,其產量為539.39 kg/667m2,這與張瑜萍等[31]在陜西省眉縣種植的耐密型玉米(4 500 株/667m2、最高產量518.5 kg/667m2)具有一定差異,但與陳惠蘭等[32]在惠水縣試驗種植的康農玉108 玉米產量(537.20 kg/667m2)差異不顯著,推測可能是由不同品種、地理條件、氣候、種植密度以及病蟲害等因素所導致的差異。
在特定的生態區內,理想的品種應當既要考慮高產,也要綜合分析農藝性狀[33]。試驗對13 個玉米品種農藝性狀的綜合分析表明,真玉8號株高、穗長、禿尖長、穗行數、行粒數與其他品種無顯著性差異;穗高最高的是真玉9 號,為136.50 cm,真玉8 號為131.67 cm,兩者間無顯著性差異,綜合產量與農藝性狀考慮,真玉8號在所有的參試品種中表現最好,就其農藝性狀而言,與2015年楊金秀等[34]在惠水縣試驗引進的雜交玉米新品種差異不大。因此,從產量和各生理性狀綜合分析,針對惠水縣氣候和地理環境,真玉8號較適合惠水縣種植推廣,從而實現玉米大面積增產,保障糧食安全,穩定經濟收入。