郭歡樂,李 涵,曹鐘洋,陳志輝,2 ,曾 強,湯 彬
(1. 湖南省作物研究所,湖南 長沙 410125;2. 南方糧油作物協(xié)同創(chuàng)新中心, 湖南 長沙 410126)
玉米是湖南省第一大旱糧作物,目前主要以春玉米為主。隨著“油菜—夏玉米”等栽培模式的推廣,夏玉米栽培面積不斷增加。但湖南省氣候季節(jié)性變化明顯,夏玉米經常遭遇高溫干旱等不利天氣,產量明顯低于春玉米,生產風險較大。因此開展夏玉米減災穩(wěn)產栽培技術研究,對完善栽培模式,穩(wěn)定玉米產量具有十分重要的意義。
1976 年,Hick 等[1]研究認為割苗有利于提高玉米產量。隨后,國內外學者相繼開展了玉米苗期割苗的相關研究[2-5]。但研究結果并不統(tǒng)一,對割苗引起產量變化的機理研究得也較少?;诖?,筆者擬通過對夏玉米開展割苗處理,研究割苗后玉米生長發(fā)育進程、植株外觀性狀、抗逆能力、產量性狀等變化,探明在湖南長沙地區(qū)開展夏玉米割苗處理的可行性,為指導夏玉米生產提供依據。
試驗于2019 年在湖南省作物研究所長沙市試驗田進行,試驗田土壤為壤土,土壤肥力中等,前茬作物為玉米。參試玉米品種為湘康玉7 號。
1.2.1 試驗設計 開展割苗和對照2 種處理,割苗處理參照張風路等[4]割苗方法,具體操作為在玉米長至5 葉一心時將第一片葉以上部分全部割掉,對照不做處理。采取隨機區(qū)組設置,每個處理3 次重復,小區(qū)面積30 m2,2019 年5 月18 日播種,等行距栽培,種植密度為67 500 株/hm2。
1.2.2 考察指標及方法 玉米生育期間,記錄各處理生長發(fā)育進程,乳熟期每個小區(qū)選取20 株測量株高、穗位、莖粗等數(shù)據,生理成熟期調查倒伏率、生物量等性狀,每小區(qū)收獲10 m2測產,折合成籽粒含水量為14%時玉米產量。每個小區(qū)隨機挑選20 株考種,考察產量相關性狀。
由表1 可知,與對照相比,割苗后,玉米抽雄期推遲9 d,吐絲期和散粉期推遲7 d,成熟期推遲5 d。由此可知割苗導致夏玉米生育進程明顯推遲,這與張鳳路等[4]研究結果類似。
表1 不同處理玉米生育進程的比較 (月-日)
由表2 可知,與對照相比,割苗后玉米株高和穗位明顯降低,莖粗明顯變細,單株生物量明顯減少,同時倒伏率升高,空桿率急劇增加,方差分析結果顯示,玉米植株性狀差異均達到極顯著水平,因此可知,割苗后夏玉米植株性狀變化明顯,植株明顯變小變弱,抗逆能力降低。
表2 不同處理玉米株型及抗逆性的比較
由表3 可知,割苗處理后果穗長度變短,穗粗降低,禿尖增加,穗行數(shù)和行粒數(shù)均減少,出籽率降低,產量和單株生物量均減少,由方差分析可知玉米各性狀除百粒重以外差異均達到顯著水平,割苗處理后產量性狀方面與對照相比差異十分明顯。由此可知,割苗處理明顯降低了夏玉米單株生物量和產量,并減少了單個果穗籽粒數(shù)和出籽率,產量相關性狀均朝不利方向發(fā)展。
表3 不同處理玉米產量性狀的比較
試驗結果表明,夏玉米無論是在生長發(fā)育、抗逆能力,還是在產量性狀方面均明顯不如對照。割苗后植株發(fā)育推遲,植株明顯變得矮小,株高變矮,莖稈變細,倒伏率和空桿率增加,導致單位面積果穗數(shù)減少;同時,生物量明顯降低,進而導致果穗發(fā)育差,果穗變小,穗粒數(shù)減少。割苗處理未對夏玉米的生長發(fā)育與產量形成表現(xiàn)出促進作用,也未出現(xiàn)之前在北方玉米區(qū)研究中出現(xiàn)的增產現(xiàn)象,由此推斷割苗處理不利于湖南夏玉米生長發(fā)育和產量形成,在生產上無應用價值。
湖南夏玉米一般于5 月中旬播種,7 月上旬開始灌漿,8 月下旬至9 月上旬收獲。由中國氣象數(shù)據網的 數(shù)據資料可知,夏玉米生長發(fā)育期間溫度呈現(xiàn)出先升高、再保持長時間高溫、后期略微下降的趨勢,降雨量呈現(xiàn)出前期多后期少的趨勢。研究表明,玉米生長發(fā)育速度與溫度呈正相關關系,即一定范圍內溫度越高生長發(fā)育越快,營養(yǎng)生長時間越短[7]。因此,玉米生長發(fā)育前期遭遇高溫會導致前期生物量積累不足,從而對后期灌漿產生較大影響,進而使玉米產量下降。因此早播對夏玉米較為有利,可以盡量延長營養(yǎng)生長時間,使植株健壯、根系發(fā)達,抗逆性增強,為籽粒灌漿打下良好基礎。夏玉米割苗后生育期明顯推遲,必然遭遇持續(xù)高溫天氣,使發(fā)育進程加快,積累的生物量低于對照處理;同時,割苗處理植株弱小,空稈率高,抗倒能力較弱等性狀表現(xiàn)也是生物量降低的必然結果,因此產量性狀下降也成為必然趨勢。湖南氣候是典型的亞熱帶季風氣候,與北方氣候差異較大,相同的農藝措施處理在南北兩地之間有可能產生截然不同的結果,因此跨地區(qū)栽培措施的引進應當慎重。