不同種植密度對(duì)部分早熟玉米新品種產(chǎn)量的影響

于天江，董 玲，趙國(guó)發(fā)，曲淑艷，金 益*，朱麗娟

（1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，哈爾濱 150030；2.綏濱縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，黑龍江 綏濱 156200）

近年來(lái)，早熟玉米面積逐年增加，黑龍江省2011年玉米播種面積582萬(wàn)hm2，其中種植早熟玉米的面積133萬(wàn)hm2。目前國(guó)內(nèi)主要選育極早熟玉米品種單位有黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院克山分院、中種集團(tuán)長(zhǎng)城公司和登海種業(yè)。主要代表品種為克單8號(hào)、克單9號(hào)、冀承單3[1-3]；國(guó)外單位主要有法國(guó)利馬格蘭公司與德國(guó)KWS公司，其代表品種卡皮托兒、德美亞1號(hào)，這些品種耐密植，適合機(jī)械化栽培，且在黑龍江省都有相當(dāng)大的銷售量。

在選育推廣高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)極早熟玉米品種的同時(shí)，研究其栽培特性，根據(jù)適應(yīng)區(qū)的自然條件、農(nóng)業(yè)資源情況，因地制宜的采取相應(yīng)的科學(xué)栽培技術(shù)，如秸稈還田、培肥地力、深松、節(jié)水灌溉、抗旱防澇、促早熟等良種良法，形成以品種為核心的高效栽培技術(shù)體系[4-6]。

近幾年，早熟品種種植區(qū)的主推品種面積發(fā)生了一些變化：①主推品種面積大，搭配品種面積上升速度快。如主推品種克單8號(hào)2000年推廣面積1.3萬(wàn)hm2，而2003年推廣面積達(dá)17.7萬(wàn)hm2；②主栽品種較少，創(chuàng)新品種缺乏；③國(guó)外品種面積上升速度很快。國(guó)外品種耐密植，適合機(jī)械化收獲、硬質(zhì)型的特點(diǎn)迎合農(nóng)民的用種取向[7-8]。早熟玉米的生育期短，玉米單位面積產(chǎn)量低于晚熟品種，農(nóng)民種植較粗放。研究表明，玉米群體產(chǎn)量變化取決于遺傳性、環(huán)境條件和種植密度的相互作用，玉米群體生物產(chǎn)量在一定密度范圍內(nèi)隨密度增加而提高。但每個(gè)品種都有其最適宜的種植密度。黑龍江和內(nèi)蒙古等省相繼育成多個(gè)早熟玉米品種，但關(guān)于品種最佳種植密度研究較少，影響品種的推廣和玉米產(chǎn)量的提高[9]。為此本研究在黑龍江省綏濱縣選擇生產(chǎn)上推廣面積較大的10個(gè)早熟玉米品種為試材，采用裂區(qū)設(shè)計(jì)研究不同種植密度對(duì)部分早熟玉米新品種產(chǎn)量的影響，為這些品種最佳種植密度選擇提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

選擇生產(chǎn)上推廣面積較大的10個(gè)早熟玉米新品種登海19（內(nèi)蒙審）、登海20、東農(nóng)254、哲單37（CK）、綏玉10、綏玉7、眾德331、綠單1、綠單2和德美亞1號(hào)為試材。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

田間試驗(yàn)采用二因素裂區(qū)設(shè)計(jì)，主處理為品種，副處理為密度，每個(gè)副區(qū)面積26.5 m2，行距65 cm，行長(zhǎng)8.2 m，5行區(qū)，兩次重復(fù)。密度設(shè)置：密度1（B1）為5萬(wàn)株·hm-2，密度2（B2）為5.5萬(wàn)株·hm-2，密度3（B3）為6萬(wàn)株·hm-2，密度4（B4）為6.5萬(wàn)株·hm-2，密度5（B5）為7萬(wàn)株·hm-2，密度6（B6）為7.5萬(wàn)株·hm-2，密度7（B7）為8萬(wàn)株·hm-2，密度8（B8）為8.5萬(wàn)株·hm-2，密度9（B9）為9萬(wàn)株·hm-2，密度10（B10）為10萬(wàn)株·hm-2。根據(jù)各品種說(shuō)明書推薦的密度范圍，每個(gè)品種各設(shè)4個(gè)密度，形成部分實(shí)施試驗(yàn)方案，詳見表1。

表1 品種密度Table 1 Variety density

1.3 試驗(yàn)地基本情況

試驗(yàn)地設(shè)在綏濱縣綏濱鎮(zhèn)西偏北4 km處的綏濱縣現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技示范園區(qū)，即東經(jīng)131°48′07″、北緯47°18′21″，海拔高度59.5 m，土壤為草甸土，地勢(shì)平坦，耕層18 cm，前茬大豆，土壤基礎(chǔ)肥力堿解氮 165.6 mg·kg-1、速效磷 35.6 mg·kg-1、速效鉀205.5 mg·kg-1、有機(jī)質(zhì)3.2%、pH 5.09。每公頃施磷酸二銨199.5 kg、尿素100.5 kg、硫酸鉀（含P2O550%）100.5 kg。

1.4 栽培管理及測(cè)產(chǎn)方法

5月23日播種，人工覆土踩壓后3～4 cm。封閉除草選用2，4-D丁酯加乙草胺，3葉期人工定苗，生育期間中耕2次，人工除草、去蘗2次。10～11片葉結(jié)合第二次中耕用“壟三”播種機(jī)在壟側(cè)距玉米10 cm左右深耕8～10 cm，深施尿素199.5 kg·hm-2。9月27日小區(qū)全部收獲，經(jīng)風(fēng)干后室內(nèi)考種脫粒稱重，測(cè)定含水量，小區(qū)產(chǎn)量，均為折成含水量14%后計(jì)算重量和公頃產(chǎn)量見表2（容重測(cè)定時(shí)水分為14.5%～15.0%）。

表2 品種在不同密度下的產(chǎn)量Table 2 Yield of varieties under different densities

2 結(jié)果與分析

2.1 小區(qū)產(chǎn)量的方差分析

從表3中可以看出，主區(qū)區(qū)組間和品種之間差異均不顯著，說(shuō)明各品種平均產(chǎn)量間差異不顯著；副區(qū)處理（密度）間差異顯著，說(shuō)明同一品種在不同密度條件下其產(chǎn)量之間有較大差異。主區(qū)處理與副區(qū)處理交互作用（部分）均顯著，說(shuō)明不同品種要求有相應(yīng)不同密度。

表3 小區(qū)產(chǎn)量的方差分析Table 3 Variance analysis of district yield

2.2 小區(qū)產(chǎn)量的多重比較

品種與密度的交互作用顯著說(shuō)明不同品種的適宜栽培密度不同，須對(duì)各個(gè)品種各個(gè)密度的產(chǎn)量進(jìn)行多重比較才能明確各品種最高產(chǎn)密度，結(jié)果見表4。

表4 品種與產(chǎn)量互作的新復(fù)極差比較Table 4 SSR comparison of variety and yield interaction

由表4可知，德美亞1號(hào)以B7（8萬(wàn)株·hm-2）產(chǎn)量最高，顯著高于B9和B10，但與B8的差異不顯著；登海19以B5（7萬(wàn)株·hm-2）產(chǎn)量最高，顯著高于B3，但與B6、B4差異不顯著；登海20以B6（7.5萬(wàn)株·hm-2）產(chǎn)量最高，但與其余密度差異不顯著；東農(nóng)254以B5（7萬(wàn)株·hm-2）產(chǎn)量最高，顯著高于B3，但與B6和B4差異不顯著；綠單1號(hào)以B4（6.5萬(wàn)株·hm-2）產(chǎn)量最高，顯著高于B3和B2，但與B5的差異不顯著；綠單2以B5（7萬(wàn)株·hm-2）產(chǎn)量最高，顯著高于B2，但與B3和B4差異不顯著；綏玉7以B2（5.5萬(wàn)株·hm-2）產(chǎn)量最高，但與其余密度差異不顯著；綏玉10以B1（5萬(wàn)株·hm-2）產(chǎn)量最高，顯著高于B4，但與B4和B3差異不顯著；哲單37以B6（7.5萬(wàn)株·hm-2）產(chǎn)量最高，顯著高于B4和B2，但與B5差異不顯著；眾德331以B2（5.5萬(wàn)株·hm-2）產(chǎn)量最高，顯著高于B4和B3，但與B1差異不顯著。

2.3 各品種最高產(chǎn)密度間小區(qū)產(chǎn)量的差異分析

為分析各品種產(chǎn)量潛力，對(duì)各品種最高產(chǎn)密度的產(chǎn)量進(jìn)行多重比較。

由表5可知，本試驗(yàn)中產(chǎn)量最高的品種密度組合是德美亞1號(hào)的8萬(wàn)株·hm-2（12365.85 kg·hm-2）和東農(nóng)254的7萬(wàn)株·hm-2（11870.03 kg·hm-2），兩者之間差異不顯著，并且都顯著高于綏玉10、綏玉7和登海20等3個(gè)品種的最適密度。哲單37、綠單1、登海19、綠單2和眾德331等5個(gè)品種次之，且與德美亞1號(hào)和東農(nóng)254差異不顯著，但與綏玉10、綏玉7（哲單37除外）和登海20（哲單37除外）等3個(gè)品種也差異不顯著。

表5 各品種最高產(chǎn)密度間的新復(fù)極差比較Table 5 SSR comparison of variety×density

3 討論

玉米生長(zhǎng)發(fā)育與產(chǎn)量的形成是在玉米基因和環(huán)境條件的共同作用下，通過(guò)復(fù)雜的生理活動(dòng)和生化代謝過(guò)程完成。在一定的基因型條件下，通過(guò)適宜的栽培技術(shù)，可使品種的優(yōu)良特性得到最大發(fā)揮。研究證明，玉米栽培技術(shù)中，密度是協(xié)調(diào)個(gè)體和群體的最有效措施，因此，密度是影響玉米產(chǎn)量的關(guān)鍵技術(shù)[10]。

玉米密度試驗(yàn)中，品種間多重比較可以反映各品種平均產(chǎn)量間的差異，但各品種平均產(chǎn)量間差異不顯著不等于各品種的產(chǎn)量潛力差異不顯著。各品種產(chǎn)量潛力必須在密度、土壤、肥水等環(huán)境條件都最好的情況下才能體現(xiàn)出來(lái)，而其中密度是影響玉米產(chǎn)量的關(guān)鍵因素。在低密度下，雖然個(gè)體生長(zhǎng)良好，但數(shù)量太少，群體產(chǎn)量不高。在高密度下，單株穗重降低且伴隨有空桿等現(xiàn)象出現(xiàn)，但若干個(gè)體數(shù)量的增加并超過(guò)個(gè)體穗重的減少，則群體產(chǎn)量隨密度的增加而增加。群體內(nèi)個(gè)體間密度越大，這種矛盾和制約作用就越大。因此在確定某一具體玉米品種合理的密度時(shí)，應(yīng)考慮到密度增加導(dǎo)致產(chǎn)生的植株對(duì)光照、水分和養(yǎng)分競(jìng)爭(zhēng)的矛盾[11]。每個(gè)品種都有各自的適宜密度，如緊湊型的品種適宜密度為3800～4000株·hm-2，而葉片寬大品種的適宜密度為2800～3000株·hm-2。在一定種植密度范圍內(nèi)，玉米產(chǎn)量隨密度而增加，因此只有合理的群體結(jié)構(gòu)才能獲取高產(chǎn)[12]。

4 結(jié)論

在本試驗(yàn)中，各品種平均產(chǎn)量間差異不顯著，但可以通過(guò)各品種最適密度間的多重比較反映出各品種產(chǎn)量潛力的差異。德美亞1號(hào)和東農(nóng)254的產(chǎn)量潛力最高。德美亞1號(hào)產(chǎn)量在密度為8萬(wàn)株·hm-2時(shí)最高（12365.85 kg·hm-2），東農(nóng)254產(chǎn)量在密度為7萬(wàn)株·hm-2時(shí)最高（11870.03 kg·hm-2），說(shuō)明這兩個(gè)品種都有較好的耐密植性，適合在土壤和水肥條件都較好的地方高密度栽培以發(fā)揮其增產(chǎn)潛力。哲單37、綠單1、登海19和綠單2的產(chǎn)量潛力次之，最高產(chǎn)量的密度為6.5～7.5萬(wàn)株·hm-2，說(shuō)明其耐密植性較好。眾德331、綏玉10和綏玉7等品種在密度為5或5.5萬(wàn)株·hm-2時(shí)產(chǎn)量最高，說(shuō)明其耐密植性不強(qiáng)，適合在土壤和水肥條件都一般的地方中等密度栽培。登海20雖然在密度為7.5萬(wàn)株·hm-2時(shí)產(chǎn)量最高，但4個(gè)密度的產(chǎn)量差異不顯著且總體水平較低，不適合在當(dāng)?shù)胤N植。

[1] 衣瑩,侯立白,高會(huì)杰,等.小麥和玉米（20+40）cm種植模式農(nóng)藝措施的研究[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2005,36(6):695-701.

[2] 李樹軍,孫太靖,金玲.密度對(duì)龍青1號(hào)產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué),2009(6):169-170.

[3] 慈曉科,張世煌,張德貴,等.不同密度下玉米雌雄穗開花間隔與產(chǎn)量關(guān)系研究[J].玉米科學(xué),2010,18(6):69-72.

[4] 劉慧濤,高玉山,竇金剛,等.半干旱區(qū)玉米密度對(duì)產(chǎn)量及商品品質(zhì)的影響[J].玉米科學(xué),2008,16(4):130-134.

[5] 于天江,董玲,韓成,等.種植密度對(duì)黑龍江省部分晚熟耐密玉米品種產(chǎn)量的影響[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2009,40(12):1-4.

[6] 魏湜,曹廣才,高潔,等.玉米生態(tài)基礎(chǔ)[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2010:265-269.

[7] 滕樹川.夏播玉米密度不同對(duì)產(chǎn)量的影響[J].玉米科學(xué),2003,11(增):65-67.

[8] 張世煌.中美兩國(guó)玉米育種思路和技術(shù)水平的比較[J].種子世界,2007(4):9-10.

[9] 張世煌.玉米種質(zhì)資源創(chuàng)新和商業(yè)育種策略[J].玉米科學(xué),2006,14(4):1-3.

[10] 劉忠誠(chéng),張宏義,翟亞娟,等.玉米密度與施肥[J].中國(guó)種業(yè),2010(4):77-78.

[11] 衛(wèi)麗,馬超,李鵬坤,等.玉米種植密度與源、流、庫(kù)關(guān)系研究進(jìn)展[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué),2009,37(1):25-27.

[12] 馬國(guó)勝,薛吉全,路海東,等.播種時(shí)期與密度對(duì)關(guān)中灌區(qū)夏玉米群體生理指標(biāo)的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2007,18(6):1247-1253.