梁忠宇，張玉芹，楊恒山，邰繼承，楊偉鵬

（內(nèi)蒙古民族大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，內(nèi)蒙古 通遼028043）

單產(chǎn)的提高是保證我國糧食安全的重要途經(jīng)［1-2］.玉米是我國重要的糧食作物，種植面積大、單產(chǎn)水平高，對于保證我國糧食安全起至關(guān)重要的作用［3］.近年來，玉米高產(chǎn)栽培的生產(chǎn)實(shí)踐和理論研究表明，增加種植密度是提高玉米單產(chǎn)的有效途徑之一［4］.然而，增密種植下會造成田間通風(fēng)透光條件變差，不但影響作物光合生產(chǎn)，也會導(dǎo)致倒伏和早衰現(xiàn)象.研究表明，在高密度高產(chǎn)水平下通過株行距的合理配置，可以增加群體的光能利用和干物質(zhì)積累，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)玉米的增產(chǎn)與增收［5］.氮素是營養(yǎng)元素中限制產(chǎn)量的首要因子［6］，玉米在高產(chǎn)條件下干物質(zhì)積累量能顯著增加，且在花后氮素積累比例增加更明顯［7］.花后籽粒氮素來源于花后吸收和花前營養(yǎng)器官的轉(zhuǎn)運(yùn)［8］，玉米生育后期的氮素轉(zhuǎn)運(yùn)量對籽粒產(chǎn)量起直接決定作用.影響氮素吸收轉(zhuǎn)運(yùn)的因素較多，不同的行距配置改變根系分布及其冠層結(jié)構(gòu)，勢必影響其氮素收利用，筆者以農(nóng)華101為供試材料、當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)種植模式為對照，研究擴(kuò)行距、縮株距種植模式方式對春玉米氮素積累與轉(zhuǎn)運(yùn)及產(chǎn)量的影響，為西遼河平原地區(qū)春玉米高產(chǎn)高效栽培提供理論指導(dǎo).

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2015年和2016年在內(nèi)蒙古民族大學(xué)試驗(yàn)農(nóng)場進(jìn)行，耕層土壤狀況見表1.

表1 耕層土壤狀況Tab.1 Topsoil condition

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

供試品種為農(nóng)華101，是當(dāng)?shù)刂魍破贩N.試驗(yàn)設(shè)擴(kuò)行縮距種植模式（KH：行距100 cm）和當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)種植模式（CK：行距60 cm），2種種植方式、種植密度均為7.5萬株·hm-2，小區(qū)面積40 m2，3次重復(fù)，隨機(jī)排列.2個處理栽培管理措施均一致，基肥為硫酸鉀90 kg·hm-2，磷酸二銨150 kg·hm-2，小喇叭口期1次追施尿素320 kg·hm-2.2年均4月30日播種，9月28日收獲.

1.3 測定項(xiàng)目與方法

1.3.1 器官全氮含量 采用濃H2SO4-H2O2聯(lián)合消煮，用Easy Chem全自動化學(xué)/離子分析儀測定.

1.3.2 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素 各小區(qū)測產(chǎn)面積為24 m2，計(jì)算各測產(chǎn)區(qū)有效穗數(shù)、出籽率和含水率，并折算成含水量為14%產(chǎn)量.取10穗風(fēng)干后考種，計(jì)算穗粒數(shù)并測定千粒重.

1.3.3 相關(guān)參數(shù)計(jì)算

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

運(yùn)用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與作圖，DPS進(jìn)行差異性顯著分析.

2 結(jié)果與分析

2.1 擴(kuò)行縮株對春玉米各器官氮含量的影響

春玉米莖、葉、穗和籽粒氮含量2年均為吐絲期大于完熟期.除2015年完熟期莖外，各器官氮素含量吐絲期和完熟期均高于CK，吐絲期穗和葉中氮素含量差異較大，莖差異最?。煌晔炱谧蚜：腿~片中氮素含量差異較大，莖中氮含量差異最小（表2）.

表2 春玉米各器官氮含量Tab.2 Nitrogen content in various organs of spring maize

2.2 擴(kuò)行縮株對春玉米氮素積累量的影響

吐絲前各器官氮素積累量均表現(xiàn)為KH顯著大于CK，吐絲后莖鞘和籽粒中的氮素積累量呈顯著性差異.吐絲前穗中氮素積累量差異最大，KH較CK高30.43%（2015年）和21.68%（2016年），整株KH較CK高16.21%（2015年）和12.95%（2016年）；吐絲后莖鞘中氮素積累量差異最大，KH較CK高19.32%（2015年）和17.10%（2016年），整株KH較CK高9.12%（2015年）和6.25%（2016年）（表3）.

表3 不同處理下春玉米各器官氮素積累量Tab.3 Nitrogen accumulation in organs of spring maize under different treatments

2.3 擴(kuò)行縮株對春玉米氮素積累率的影響

2015、2016 2 年的氮素積累率表現(xiàn)為吐絲前大于吐絲后，吐絲前均表現(xiàn)為擴(kuò)行縮株種植模式大于對照，吐絲后兩者差異未達(dá)到顯著水平.吐絲前氮素積累率KH比CK高3.64%（2015年）和3.53%（2016年）（圖1）.

圖1 春玉米氮素積累率Fig.1 Nitrogen accumulation rate of spring maize

2.4 擴(kuò)行縮株對春玉米氮素轉(zhuǎn)運(yùn)的影響

2年各器官氮素轉(zhuǎn)運(yùn)量均表現(xiàn)為KH大于CK，且都達(dá)到顯著性差異.其中，穗中氮素轉(zhuǎn)運(yùn)量差異最大，KH較CK高41.14%（2015年）和29.95%（2016年）.整株的氮素轉(zhuǎn)運(yùn)總量KH較CK高19.71%（2015年）和17.02%（2016年）.2年總轉(zhuǎn)運(yùn)貢獻(xiàn)率表現(xiàn)為KH大于CK，在2016年KH為最高，達(dá)到了45.89%（表4）.

表4 春玉米各器官氮素轉(zhuǎn)運(yùn)量及轉(zhuǎn)運(yùn)貢獻(xiàn)率Tab.4 Translocation capacity and contribution rate of nitrogen in organs of spring maize

2.5 擴(kuò)行縮株對春玉米產(chǎn)量及構(gòu)成因素的影響

2015 年有效穗數(shù)差異不顯著，穗粒數(shù)、千粒重表現(xiàn)為KH大于CK，且差異達(dá)到顯著水平.2016年有效穗數(shù)、千粒重差異不顯著，穗粒數(shù)表現(xiàn)KH大于CK，且差異顯著.2年的實(shí)測產(chǎn)量均表現(xiàn)為KH大于CK，差異達(dá)到顯著性水平.2年的穗粒數(shù)都呈顯著性差異，可能是由于在KH種植模式下玉米生育后期通風(fēng)透光條件改善，這也是KH實(shí)測產(chǎn)量高于CK的原因之一（表5）.

表5 擴(kuò)行縮株種植下春玉米產(chǎn)量及其構(gòu)成Tab.5 The yield and its components of spring maize in expanding line spacing and shrinking row spacing

3 討論與結(jié)論

3.1 擴(kuò)行縮株對氮素積累與轉(zhuǎn)運(yùn)的影響

玉米產(chǎn)量是由生育期內(nèi)氮素及干物質(zhì)積累、分配和轉(zhuǎn)運(yùn)特性所決定的［9］.王云奇等［10］研究認(rèn)為，玉米的籽粒蛋白質(zhì)含量和籽粒產(chǎn)量的形成與氮代謝的調(diào)控過程密切相關(guān).吳雅薇等［11］研究表明，玉米通過增加花前的氮物質(zhì)以促進(jìn)對籽粒的轉(zhuǎn)運(yùn)從而保證產(chǎn)量.這說明提高吐絲前的氮含量和積累量是提高玉米產(chǎn)量的有效措施之一［12］.有關(guān)研究認(rèn)為，氮素在玉米體內(nèi)的分配和代謝決定其生產(chǎn)力和生產(chǎn)過程［13］.相關(guān)研究表明，超高產(chǎn)玉米籽粒中77.5%的氮素由營養(yǎng)器官轉(zhuǎn)運(yùn)［14］.張鷹等［15］認(rèn)為，玉米前期的氮素積累對生育后期籽粒的氮素積累具有重要的影響.本研究結(jié)果表明，擴(kuò)行縮株模式下春玉米吐絲前各器官氮含量、氮素的積累量和積累率比吐絲后的高，為生育后期籽粒中氮素的形成奠定了基礎(chǔ).擴(kuò)行縮株下各器官氮素轉(zhuǎn)運(yùn)量高于對照，對籽粒的總轉(zhuǎn)運(yùn)貢獻(xiàn)率為39.50%～45.89%，提高了玉米籽粒產(chǎn)量.

3.2 不同的株行距對玉米產(chǎn)量的影響

合理的株行距配置能夠改善玉米群體對光能的利用，對提高玉米的產(chǎn)量具有重要意義［16］.譚華等［17］認(rèn)為，不同的株行距配置和種植密度的交互作用能夠提高玉米產(chǎn)量.受不同地區(qū)環(huán)境因素制約，關(guān)于株行距配置對玉米產(chǎn)量影響的研究結(jié)果有所不同.王洪君等［18］認(rèn)為，寬窄行行距70 cm+30 cm配置下玉米群體對太陽光能的利用達(dá)到最大，能夠提升玉米產(chǎn)量.丁相鵬等［19］研究表明，在高密度條件下，80 cm擴(kuò)行的等行距模式能夠增加玉米干物質(zhì)生產(chǎn)與積累及延緩葉片衰老，從而提升玉米產(chǎn)量.高亞男等［20］通過對不同種植行距的研究表明，等行距70 cm模式下玉米群體的光合特性和籽粒產(chǎn)量最具優(yōu)勢，而且適應(yīng)于機(jī)械化生產(chǎn)操作.梁曦彤等［21］研究表明，不同品種對行距反應(yīng)不同，先玉335在70 cm行距處理下產(chǎn)量最高，軍單8號在50 cm處理下產(chǎn)量最高.本研究結(jié)果表明，農(nóng)華101在7.5萬株·hm-2密度擴(kuò)行縮株（行距100 cm）種植下較對照（行距60 cm）產(chǎn)量高7.81%（2015年）和6.96%（2016年）.