付 華,李 猛,劉興舟,陳瑞佶,馬桂美,張 建
(宿州市農(nóng)業(yè)科學(xué)院,安徽宿州234000)
中國玉米種植范圍廣,僅次于小麥和水稻。玉米不僅是人們的口糧和“飼料之王”,也是重要工業(yè)原料[1~6]。中國的玉米栽培面積和總產(chǎn)量均居世界第二位。
倒伏是對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)量影響很大的因素。學(xué)界在玉米、水稻、小麥、甜高粱等作物抗倒伏性研究方面取得了不少成果[7~10]。我國對(duì)玉米的需求量大,但耕地面積有限,在有限的耕地面積上增加玉米的產(chǎn)量,一定程度上需要增加種植密度。種植密度的增加可能會(huì)導(dǎo)致倒伏率的增加,從而會(huì)影響到玉米的產(chǎn)量。防止倒伏是玉米栽培管理的重要目標(biāo),合理種植密度是其關(guān)鍵技術(shù)之一[11]。本研究通過設(shè)定不同的種植密度,探索密度對(duì)玉米生長及產(chǎn)量的影響,以為不同品種制定出最適宜的種植密度提供依據(jù)。
通過國家審定的兩個(gè)緊湊型玉米品種:鄭單958、先玉335。
試驗(yàn)于2017年和2018年在安徽省宿州市農(nóng)業(yè)科學(xué)院現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研發(fā)中心進(jìn)行。試驗(yàn)期間的氣候狀況如表1所示。
試驗(yàn)設(shè)計(jì):采用裂區(qū)試驗(yàn)設(shè)計(jì)。設(shè)品種(A)和密度(B)兩個(gè)因素。主區(qū)為品種,鄭單958(A1)、先玉335(A2);副區(qū)為密度,設(shè)5個(gè)水平,分別為每公頃4.5萬株(B1)、6.0萬株(B2)、7.5萬株(B3)、9.0萬株(B4)、10.5萬株(B5)。10個(gè)處理,3次重復(fù),共30個(gè)小區(qū),行長6.67 m,行距0.60 m,5行區(qū)。
表1 2017~2018年試驗(yàn)地夏玉米全生育期氣候狀況
(1)株高與穗位高。在吐絲期每個(gè)小區(qū)選取2行,每行除去前2株,用標(biāo)尺從第3株開始連續(xù)測(cè)量10株玉米的株高和穗位高。
(2)倒伏情況。調(diào)查每個(gè)小區(qū)中間3行的倒伏(莖與地面夾角小于45°)株數(shù)和總株數(shù)。計(jì)算倒伏率。
用Excel處理數(shù)據(jù),采用SPSS16.0軟件進(jìn)行方差和相關(guān)分析。
由表2可知,在種植密度不斷增大的情況下,兩個(gè)玉米品種兩年的平均倒伏率均呈上升趨勢(shì)。種植密度從4.5萬株/hm2到10.5萬株/hm2,鄭單958和先玉335兩年平均倒伏率分別增加12.1%和14.8%。數(shù)據(jù)表明,隨著密度的增加,先玉335較鄭單958更容易出現(xiàn)倒伏情況。
表2 不同種植密度下2個(gè)玉米品種倒伏率比較
由表3可知,隨著種植密度的增大,玉米的平均株高 也 隨 之 增 高,由 4.5 萬株/hm2到 10.5萬株/hm2,鄭單958和先玉335的株高分別上升9.8%和10.3%。同一密度下,先玉335的株高均大于鄭單958。試驗(yàn)結(jié)果表明,先玉335比鄭單958對(duì)密度的敏感程度更大。
表3 不同密度下2個(gè)玉米品種株高、穗位高、穗高系數(shù)比較
由表3可知,隨著種植密度的增大,兩個(gè)玉米品種的穗位高兩年平均值也隨之增高,種植密度由4.5萬株/hm2到10.5萬株/hm2,鄭單958和先玉335的穗位高分別增高10.3%和16.7%。同一密度下,玉米品種先玉335穗位高的趨勢(shì)均大于鄭單958。
穗高系數(shù)=穗位高/株高×100%,指果穗在莖稈上著生的相對(duì)位置[12]。穗高系數(shù)小,植株的重心降低,玉米的抗倒能力會(huì)大大提高[12]。隨著種植密度增大,兩個(gè)玉米品種的穗高系數(shù)均呈上升趨勢(shì)。種植密度由4.5萬株/hm2到10.5萬株/hm2,鄭單958和先玉335的穗高系數(shù)分別上升15.0%和34.8%。同一密度下,兩個(gè)品種間穗高系數(shù)為鄭單958>先玉335(表3)。
對(duì)鄭單958和先玉335兩個(gè)品種的倒伏率與株高、穗位高、穗高系數(shù)的相關(guān)性分析表明,鄭單958和先玉335的倒伏率均與株高、穗位高、穗高系數(shù)均呈顯著或極顯著正相關(guān)(表4)。
表4 兩個(gè)玉米品種倒伏率與農(nóng)藝性狀的相關(guān)系數(shù)
由表5可知,隨著種植密度的增大,鄭單958和先玉335產(chǎn)量均表現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì),兩個(gè)品種兩年的平均產(chǎn)量均在7.5萬株/hm2時(shí)達(dá)到最大值,其后隨著種植密度的增大逐漸降低。在同一密度下,玉米品種鄭單958兩年平均產(chǎn)量要高于先玉335。
表5 不同密度下2個(gè)玉米品種的產(chǎn)量
對(duì)玉米品種的倒伏率和產(chǎn)量進(jìn)行相關(guān)分析,結(jié)果表明,鄭單958和先玉335的倒伏率與產(chǎn)量均呈負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為-0.834、-0.821,在0.05水平(單側(cè))上顯著??梢钥闯觯衩椎狗鼘?duì)產(chǎn)量的影響比較大,最終會(huì)限制玉米的高產(chǎn)。
玉米株高是一個(gè)非常重要的農(nóng)藝指標(biāo),直接影響玉米的單株產(chǎn)量,也會(huì)影響玉米的抗倒伏能力,玉米耐旱性的研究指標(biāo)也包括玉米的株高和穗位高[13]。程富麗研究表明,穗高系數(shù)低抗倒伏能力較強(qiáng),用玉米的穗高系數(shù)可以估測(cè)玉米的抗倒能力[14]。付志遠(yuǎn)等研究認(rèn)為,通過增加穗上節(jié)間數(shù)來降低穗位高是一種提高植株抗倒伏性的可行途徑,穗高系數(shù)可以用來作為衡量植株抗倒伏性的一個(gè)重要指標(biāo)[15]。玉米倒伏與株高、穗位高、穗高系數(shù)等性狀呈正相關(guān),但也有研究結(jié)果顯示他們之間沒有相關(guān)性[16,17]。
本試驗(yàn)表明,隨著種植密度的增加,鄭單958和先玉335兩個(gè)品種的株高、穗位高、穗高系數(shù)有所變化。在同一密度下,株高和穗位高的表現(xiàn)趨勢(shì)均為先玉335大于鄭單958;穗高系數(shù)先玉335較鄭單958高。鄭單958和先玉335兩個(gè)品種的倒伏率均與穗位高呈極顯著正相關(guān),與株高和穗高系數(shù)呈顯著正相關(guān)。玉米倒伏對(duì)產(chǎn)量的影響較大,在本研究中,同一密度下,先玉335相對(duì)鄭單958倒伏率較高,產(chǎn)量相對(duì)較低。兩個(gè)品種在7.5萬株/hm2時(shí)產(chǎn)量最大。相關(guān)分析表明,倒伏率與產(chǎn)量呈顯著負(fù)相關(guān)。玉米倒伏是眾多因素共同作用的結(jié)果,要提高玉米的產(chǎn)量和品質(zhì),首先要選擇適合本地區(qū)的抗倒伏和合理密植的品種[18]。