劉文哲張振鈞解嬌關(guān)法春宗憲春祝延立閆薇陳大勇

(1.吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，吉林 長春 130033；2.牡丹江師范學(xué)院生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，黑龍江 牡丹江 157012；3.吉林省農(nóng)業(yè)綜合信息服務(wù)股份有限公司，吉林 長春 130000；4.內(nèi)蒙古興安盟松遼水利委員會察爾森水庫管理局，內(nèi)蒙古 興安盟 137400)

玉米產(chǎn)量的高低直接影響國家糧食安全和玉米產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[1,2]，實現(xiàn)玉米生產(chǎn)高收益是玉米穩(wěn)定生產(chǎn)與糧食安全的根本目標(biāo)[3]。玉米產(chǎn)量是由畝穗重、穗粒數(shù)和粒重等玉米產(chǎn)量構(gòu)成因素決定的，影響這3大產(chǎn)量構(gòu)成指標(biāo)的育種、栽培、管理等因素會通過影響這些產(chǎn)量構(gòu)成指標(biāo)，進(jìn)而影響玉米產(chǎn)量，如桑志勤等[4]指出，隨著玉米品種選育水平的提高，穗行數(shù)的增加在玉米增產(chǎn)中起到了巨大的作用；郭春明等[5]研究表明，春玉米在穗分化期經(jīng)低溫處理后，春玉米穗長和穗粒數(shù)顯著減少、穗粒重顯著降低從而導(dǎo)致玉米減產(chǎn)；曹玉軍等[6]研究表明，在玉米籽粒灌漿時加入氮肥，最終使百粒重增加、玉米增產(chǎn)。當(dāng)前在糧食生產(chǎn)上把玉米產(chǎn)量作為唯一經(jīng)濟(jì)目標(biāo)[7]，而以玉米為核心的種養(yǎng)結(jié)合則是把玉米和養(yǎng)殖動物同時作為生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)目標(biāo)[8]，為此探索和明確玉米田養(yǎng)鵝養(yǎng)雞模式對玉米產(chǎn)量構(gòu)成的影響，則顯得尤為重要，該項目研究內(nèi)容目前尚屬空白。

為此，本文以玉米田養(yǎng)鵝養(yǎng)雞模式與傳統(tǒng)玉米種植模式為研究對象，分別對2種生產(chǎn)模式下的玉米產(chǎn)量構(gòu)成影響因素進(jìn)行對比分析，為提高玉米田養(yǎng)鵝養(yǎng)雞模式下的玉米產(chǎn)量和進(jìn)一步推廣玉米田養(yǎng)鵝養(yǎng)雞模式奠定理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗設(shè)計

試驗地位于在西藏林芝市巴宜區(qū)章麥村(N29°33′，E94°21′)，該試驗地自2017年春季開始進(jìn)行長期定位試驗，玉米品種始終為“酒單4號”，每年4月末5月初進(jìn)行整地，播量為30km·hm-2，玉米株距25cm，行距60cm，以多元復(fù)合肥(其中全氮含量33%、P2O5含量17%、K2O含量17%、有機(jī)質(zhì)含量為20%)作為底肥，每穴施入9.5g。

試驗設(shè)置玉米田養(yǎng)鵝養(yǎng)雞處理(標(biāo)記為RGC-EC)，每個處理小區(qū)面積100m2，3次重復(fù)，以當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)玉米農(nóng)田為對照組(CK)，小區(qū)間隨機(jī)排列，小區(qū)四周保護(hù)行內(nèi)使用尼龍網(wǎng)圍封，圍封高度90cm。RGC-EC處理整個生長期內(nèi)均不使用除草劑，而CK處理在播后立即噴灑除草劑(乙草胺，用量1.65kg·hm-2)除草；自6月中旬開始，鵝雛、雞雛進(jìn)舍育雛，自由采食Ⅰ段、Ⅱ段育雛飼料；7月末將15只鵝趕進(jìn)玉米田小區(qū)內(nèi)進(jìn)行放牧，放鵝7d后將15只雞趕入玉米田小區(qū)內(nèi)進(jìn)行放牧，在3個處理小區(qū)間輪流放牧，輪牧周期為3d，10月初放牧結(jié)束。

1.2 指標(biāo)測定

10月初收獲玉米時，2種處理各從3個區(qū)中隨機(jī)樣點連續(xù)摘取30個玉米穗，統(tǒng)計玉米果穗行數(shù)(果穗中部的籽粒行數(shù))、行粒數(shù)(每穗數(shù)中等長度行的粒數(shù))；并用直尺測量玉米穗長；將玉米穗裝入尼羅網(wǎng)袋中，于105℃烘干至恒重，脫粒后用電子天平測量每穗玉米百粒重和穗粒重(精確到0.01g)；用游標(biāo)卡尺測量禿尖長(果穗頂端不結(jié)實部分的長度)和穗軸粗(精確到0.01mm)。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

采用Microsoft Excel、SPSS 19統(tǒng)計和分析相關(guān)數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同生產(chǎn)模式下玉米產(chǎn)量分析

RGC-EC處理對玉米產(chǎn)量影響較大，見圖1，玉米田養(yǎng)鵝養(yǎng)雞模式下(RGC-EC)玉米產(chǎn)量為6067.33kg·hm-2，顯著低于CK(7817.78kg·hm-2)1750.48kg·hm-2，處理間差異顯著(P<0.05)。玉米田養(yǎng)鵝養(yǎng)雞模式下的玉米產(chǎn)量明顯降低。

2.2 玉米產(chǎn)量構(gòu)成相關(guān)性狀差異顯著性分析

如表1所示，RGC-EC處理下穗長13.70cm、穗軸粗24.06mm、禿尖長度1.87m、穗行數(shù)15.02顆、行粒數(shù)25.86顆、百粒重24.37g、穗粒重91.95g，各指標(biāo)分別比對照組低1.80%、1.08%、0.29%、0.22%、4.59%、1.37%和25.42%。穗行數(shù)、百粒重指標(biāo)在處理間差異不顯著(P>0.05)，而穗長、穗軸粗、禿尖長、行粒重和穗粒重等指標(biāo)處理間差異達(dá)顯著水平(P<0.05)。因此，除了禿尖長外，玉米田養(yǎng)鵝養(yǎng)雞模式下的玉米產(chǎn)量構(gòu)成相關(guān)性狀整體上低于對照。

表1 不同生產(chǎn)方式下的玉米產(chǎn)量構(gòu)成性狀

2.3 不同生產(chǎn)方式下產(chǎn)量構(gòu)成相關(guān)性狀與穗粒重的相關(guān)性分析

由表2可知，穗粒重與穗長、穗軸粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)、百粒重等指標(biāo)，均呈顯著正相關(guān)。CK禿尖長與穗粒重呈顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05)，RGC-EC禿尖長與穗粒重呈負(fù)相關(guān)(P>0.05)，且相關(guān)系數(shù)比CK處理低0.233?？梢?，RGC-EC處理明顯改變了禿尖長與穗粒重之間的相關(guān)關(guān)系。

表2 產(chǎn)量構(gòu)成相關(guān)性狀與穗粒重的相關(guān)性分析

2.4 玉米產(chǎn)量構(gòu)成因素與穗粒重的多元性回歸分析

對不同處理下的穗行數(shù)x1、行粒數(shù)x2、百粒重x3和穗粒重y進(jìn)行多元回歸分析。線性回歸方程：

y=-112.184+2.461x1+3.338x2+3.316x3

y=-160.127+3.638x1+3.483x2+5.064x3

對回歸方程進(jìn)行共線性診斷，變量方差膨脹因子均小于10，且容許度均大于0.1，說明上述回歸方程由于3個自變量之間沒有共線性，因此上述多元回歸方程具有應(yīng)用價值。由此，RGC-EC處理下穗行數(shù)、行粒數(shù)和百粒重回歸系數(shù)分別比CK處理低1.177、0.145和1.748。RGC-EC處理明顯降低了穗行數(shù)和百粒重的回歸系數(shù)。

2.5 玉米產(chǎn)量構(gòu)成因素與穗粒重通徑分析

在不同處理下玉米產(chǎn)量構(gòu)成因素直接通徑系數(shù)中，均為行粒數(shù)指標(biāo)對玉米產(chǎn)量的直接貢獻(xiàn)最大，見表3，但RGC-CE處理的百粒重直接通徑系數(shù)比CK高0.190；間接通徑分析結(jié)果表明：不同處理均為百粒重通過行粒數(shù)對產(chǎn)量的正向間接作用最大，但間接RGC-CE處理通徑系數(shù)為0.226，低于CK處理的間接通徑系數(shù)0.475。說明玉米田養(yǎng)鵝養(yǎng)雞措施對通過百粒重指標(biāo)來影響產(chǎn)量構(gòu)成的作用更為明顯。

表3 玉米產(chǎn)量構(gòu)成因素與穗粒重的通徑分析結(jié)果

3 討論

玉米田養(yǎng)鵝養(yǎng)雞模式下，玉米的穗長、穗粗、禿尖長度、行粒數(shù)和穗粒重顯著下降，嚴(yán)重影響了玉米產(chǎn)量。以往亦證明[8]，玉米田養(yǎng)鵝養(yǎng)雞措施由于玉米下部葉片被采食，玉米群體光合葉面積降低而導(dǎo)致玉米減產(chǎn)，同時雞刨土取食也會影響玉米根系的生長發(fā)育，從而引起玉米產(chǎn)量構(gòu)成因子的變化，試驗結(jié)果也證實，與傳統(tǒng)玉米種植模式相比，玉米田養(yǎng)鵝養(yǎng)雞措施對玉米百粒重指標(biāo)影響明顯，而且RGC-EC處理也明顯降低了百粒重的回歸系數(shù)。所以今后該玉米田養(yǎng)鵝養(yǎng)雞模式，可在繼續(xù)提高行粒數(shù)的基礎(chǔ)上，重點從提高玉米百粒重遺傳力入手來提高玉米產(chǎn)量。這與以往在水稻、小麥、大豆等作物上的研究結(jié)論相似[9-11]，即當(dāng)產(chǎn)量構(gòu)成因子作用發(fā)生變化后，其栽培與育種策略發(fā)生改變，將有利于提高產(chǎn)量。

值得注意的是，受氣候、品種等因素的影響，玉米果穗穗位高度區(qū)域性之間差異較大[12,13]，導(dǎo)致鵝對玉米下部葉片采食的破壞程度出現(xiàn)明顯差異[14,15]，進(jìn)而對玉米生長發(fā)育的影響不同，產(chǎn)量亦出現(xiàn)氣候帶間差異。

4 結(jié)論

玉米田養(yǎng)鵝養(yǎng)雞模式(RGC-EC)使玉米穗長、穗粗、禿尖長度、行粒數(shù)和穗粒重顯著降低(P<0.05)，其玉米產(chǎn)量(6067.33kg·hm-2)也顯著低于對照(P<0.05)；CK的禿尖長指標(biāo)與穗粒重之間呈現(xiàn)極顯著的負(fù)相關(guān)，而RGC-EC處理的禿尖長指標(biāo)與穗粒重之間呈不顯著負(fù)相，且兩者之間的相關(guān)系數(shù)比CK處理的相關(guān)系數(shù)低0.233，玉米田養(yǎng)鵝養(yǎng)雞處理對穗粒重與禿尖長之間的相關(guān)關(guān)系產(chǎn)生明顯影響；在相關(guān)產(chǎn)量影響指標(biāo)中，RGC-EC處理降低了穗行數(shù)和百粒重的回歸系數(shù)；通徑分析結(jié)果表明，RGC-CE處理下玉米百粒重通過行粒數(shù)指標(biāo)對產(chǎn)量指標(biāo)的正向間接作用最大(其間接通徑系數(shù)0.226)，CK處理下雖然也是百粒重指標(biāo)通過行粒數(shù)對產(chǎn)量的正向間接作用最大，但其間接通徑系數(shù)較高(0.475)。因此，RGC-E處理下的玉米產(chǎn)量構(gòu)成因子作用發(fā)生變化，今后應(yīng)在繼續(xù)提高行粒數(shù)的基礎(chǔ)上，重點通過提高玉米百粒重的遺傳力來增加玉米產(chǎn)量。