在粗縮病發(fā)生年份播期和種植密度對玉米產(chǎn)量的影響

孔令平+張海艷

摘要：以玉米品種青農(nóng)105、農(nóng)大108為材料，研究播期和種植密度對粗縮病發(fā)生年份玉米產(chǎn)量性狀的影響。結(jié)果表明，在粗縮病發(fā)生年份，有效穗數(shù)、行粒數(shù)對小區(qū)產(chǎn)量貢獻較大，隨著種植密度的增加，2品種有效穗數(shù)均顯著增加;晚播處理下2品種的行粒數(shù)顯著增加;農(nóng)大108有效穗數(shù)表現(xiàn)為早播處理>晚播處理>中播處理，青農(nóng)105有效穗數(shù)表現(xiàn)為晚播處理大于早播、中播處理。從產(chǎn)量結(jié)果來看，對于農(nóng)大108，低種植密度（4.50萬株/hm2）時適宜早播，中高種植密度（≥5.25萬株/hm2）適宜晚播;對于青農(nóng)105，在高種植密度（≥7.50萬株/hm2）下中晚期播種利于產(chǎn)量提高。因此粗縮病發(fā)生年份，應(yīng)根據(jù)品種抗性選擇適宜播期和種植密度，確保玉米穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：玉米;粗縮病;播期;種植密度;產(chǎn)量

中圖分類號： S513.04 文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2015）04-0089-03

收稿日期：2014-06-04

基金項目：山東省科技發(fā)展計劃（編號：2014GNC111001）;山東省農(nóng)業(yè)良種工程泰山學者種業(yè)人才團隊支撐計劃培養(yǎng)對象項目;山東省旱地作物水分高效利用科研創(chuàng)新團隊項目。

作者簡介：孔令平（1987—），女，山東臨沂人，碩士研究生，主要從事玉米淀粉品質(zhì)研究。Tel：（0532）88030342;E-mail：kongyue327@126.com。

通信作者：張海艷，博士，副教授，主要從事玉米高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)生理研究。Tel：（0532）88030342;E-mail：hyzhang608@126.com。

玉米在國民經(jīng)濟中起著非常重要的作用[1]，由于玉米深加工、養(yǎng)殖業(yè)、飼料業(yè)的快速發(fā)展，我國對玉米的需求不斷增加[2-3]。由于耕地面積減少及氣候條件的限制，依靠擴大種植面積來增加玉米產(chǎn)量的空間十分有限，提高玉米單產(chǎn)將是我國玉米發(fā)展的重要途徑。玉米生產(chǎn)過程中常受到各種病蟲害危害，使玉米單產(chǎn)受到很大影響。粗縮病是目前危害我國玉米生產(chǎn)的主要病害之一，近年來幾乎每年發(fā)生，且有逐年加重趨勢，嚴重影響玉米產(chǎn)量。在一定的生態(tài)環(huán)境中，播期和種植密度是影響作物生長的主要栽培措施，也較容易控制。因此，研究粗縮病發(fā)生年份播期和種植密度對玉米產(chǎn)量性狀的影響，對提高玉米產(chǎn)量有現(xiàn)實意義。本研究以玉米品種青農(nóng)105、農(nóng)大108為材料，在粗縮病發(fā)生年份，研究播期和種植密度對玉米產(chǎn)量性狀的影響，尋找粗縮病發(fā)生年份提高玉米產(chǎn)量的最佳栽培措施，以期為玉米穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

供試材料為青農(nóng)105、農(nóng)大108，分別對粗縮病表現(xiàn)為抗病和感病。

1.2 試驗設(shè)計

試驗于2011年在青島農(nóng)業(yè)大學膠州試驗基地進行，當年粗縮病發(fā)生嚴重。采用播期與種植密度2因素裂區(qū)設(shè)計。種植密度（A）為主處理，設(shè)6個水平，即4.50萬、5.25萬、6.00萬、6.75萬、7.50萬、8.25萬株/hm2，分別為A1至A6處理;播期（B）為副處理，設(shè)3個水平，即5月10日（B1處理）、5月25日（B2處理）、6月9日（B3處理）。每小區(qū)面積 24 m2，每個處理2次重復。3個播期的果穗分別于8月30日、9月10日、9月15日完熟收獲，曬干脫粒。

1.3 產(chǎn)量性狀測定

在成熟期，每個小區(qū)選取中間2行果穗，自然條件下風干，測量穗長、穗粗、軸粗、禿頂長度、禿頂穗數(shù)、穗行數(shù)、行粒數(shù)、穗粒數(shù)、百粒質(zhì)量、含水量，玉米產(chǎn)量按籽粒含水量13%折算。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2003和DPS 3.01軟件對試驗數(shù)據(jù)進行處理和方差分析，采用SPSS 11.5軟件進行相關(guān)、回歸、通徑分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 播期、種植密度對玉米產(chǎn)量性狀的影響

以小區(qū)產(chǎn)量為因變量y，有效穗數(shù)（x1）、穗行數(shù)（x2）、行粒數(shù)（x3）、千粒質(zhì)量（x4）、穗長（x5）、穗粗（x6）、禿頂長度（x7）為自變量，擬合線性回歸方程并計算通徑系數(shù)。經(jīng)逐步分析得線性回歸方程為y=-2 752.948+120.657x1+90770x3，由通徑系數(shù)得自變量x對y的直接作用分別為p1y=0.394、p2y=-0.075、p3y=0.271、p4y=-0.053、p5y=0101、p6y=0.238、p7y=0.221。

通過直接通徑系數(shù)的絕對值來看，對小區(qū)產(chǎn)量貢獻較大的因素依次為有效穗數(shù)、行粒數(shù)、穗粗。從表1可見，種植密度對農(nóng)大108、青農(nóng)105產(chǎn)量性狀的影響相似，隨著種植密度增大，有效穗數(shù)呈顯著增加趨勢，穗行數(shù)、行粒數(shù)、千粒質(zhì)量、穗長、穗粗無顯著變化。播期對2品種的有效穗數(shù)存在顯著影響，因品種不同而異，對于農(nóng)大108，早播處理下有效穗數(shù)最高，晚播處理次之，中播處理最低;對于青農(nóng)105，晚播處理下有效穗數(shù)顯著高于早播、中播處理。晚播處理下2品種行粒數(shù)顯著增加，千粒質(zhì)量顯著減少，穗行數(shù)、穗長、穗粗無顯著變化。表明在粗縮病發(fā)生年份有效穗數(shù)受播期和種植密度的影響均較大，行粒數(shù)和千粒質(zhì)量受播期的影響大。

表1 播期、種植密度對玉米主要產(chǎn)量性狀的影響

品種 處理

有效穗數(shù)（個） 穗行數(shù)（行） 行粒數(shù)（個）

B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3

農(nóng)大108 A1 24 17 15 16.6 15.8 17.0 33.6 29.4 29.0

A2 24 17 19 16.0 14.2 17.4 26.2 25.6 35.2

A3 32 18 23 16.8 14.6 16.4 26.8 23.0 33.0

A4 28 16 30 16.8 16.0 15.2 26.0 18.2 31.8

A5 38 19 32 15.4 13.6 15.2 29.8 22.6 40.0

A6 33 26 30 15.6 16.4 16.4 29.4 21.4 39.2

青農(nóng)105 A1 26 19 27 15.4 14.2 15.0 39.2 34.0 38.8

A2 23 28 31 13.2 14.0 15.0 29.0 31.8 36.6

A3 26 32 34 13.6 14.8 14.8 29.6 35.4 42.8

A4 29 29 38 14.8 14.4 14.2 33.6 37.8 38.4

A5 31 33 43 14.8 15.2 15.2 36.4 33.0 36.2

A6 35 38 42 13.6 12.8 14.6 32.4 37.4 38.6

品種 處理

穗長（cm） 穗粗（cm） 千粒質(zhì)量（g）

B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3

農(nóng)大108 A1 17.1 17.8 17.8 5.0 4.8 4.8 307.1 320.5 270.4

A2 15.0 16.4 16.7 4.8 4.8 4.7 315.7 307.3 290.3

A3 14.6 18.0 18.0 4.7 4.8 4.6 278.8 311.9 287.9

A4 16.0 16.9 16.4 4.9 4.7 4.8 283.1 300.1 271.6

A5 16.3 16.7 16.9 4.8 4.8 5.1 316.3 324.9 270.0

A6 16.3 17.1 16.8 4.6 4.7 4.7 322.5 313.9 288.9

青農(nóng)105 A1 14.8 16.8 18.0 4.9 4.5 4.5 329.5 337.2 285.1

A2 14.6 14.0 18.7 4.7 4.3 4.7 341.1 330.0 297.3

A3 15.5 17.3 18.1 4.8 4.5 4.7 312.4 348.1 301.5

A4 14.5 11.7 16.6 4.7 4.5 4.8 320.0 338.2 304.2

A5 15.7 15.7 18.5 4.6 4.3 4.8 315.0 337.0 298.2

A6 15.4 15.4 17.6 4.8 4.6 4.8 326.2 355.7 297.3

2.2 播期和種植密度對玉米產(chǎn)量的影響

從表2可以看出，對于農(nóng)大108，早播和晚播條件下產(chǎn)量顯著高于中間播期;在種植密度方面，高種植密度處理（A5、A6）下產(chǎn)量顯著高于中種植密度、低種植密度（A1～A4）處理;在相同種植密度下，A1處理下，隨播期推遲，玉米產(chǎn)量呈逐漸降低趨勢;A2～A6處理下，隨著播期推遲，玉米產(chǎn)量呈先降低、后升高趨勢，表現(xiàn)為B2播期產(chǎn)量最低，B3播期產(chǎn)量最高。對于青農(nóng)105，中播、晚播處理的玉米產(chǎn)量顯著高于早播處理;種植密度對青農(nóng)105產(chǎn)量的影響與農(nóng)大108一致，表

表2 播期和種植密度對玉米小區(qū)產(chǎn)量的影響

處理

農(nóng)大108小區(qū)產(chǎn)量（g） 青農(nóng)105小區(qū)產(chǎn)量（g）

B1 B2 B3 B1 B2 B3

A1 3 136 2 197 1 742 3 998 2 853 3 631

A2 2 227 1 236 2 441 2 792 4 122 3 946

A3 2 936 945 3 418 3 644 4 460 4 302

A4 2 500 940 4 161 4 125 3 737 5 212

A5 4 250 1 363 4 561 4 602 5 559 5 621

A6 3 388 2 087 4 826 5 175 5 417 5 335

現(xiàn)為高種植密度處理（A5、A6）下玉米產(chǎn)量顯著高于其他種植密度處理。因此在粗縮病發(fā)生年份播期和種植密度對玉米產(chǎn)量有一定影響。農(nóng)大108應(yīng)避免在中期播種，適當早播或晚播，以避開粗縮病影響;低種植密度（4.50萬株/hm2）時選擇早播為宜，中種植密度、高種植密度（≥5.25萬株/hm2）時晚播為宜;青農(nóng)105在高種植密度（≥7.50萬株/hm2）下中后期播種利于產(chǎn)量提高。

根據(jù)直觀分析法，各因素水平下的玉米產(chǎn)量平均值可反映相同因素、不同水平對試驗結(jié)果的影響，并確定該因素的最佳水平;用同一因素各水平下平均值的極差（R）來反映各因素水平變動對試驗結(jié)果的影響。由此，影響青農(nóng)105產(chǎn)量的主次因素依次為種植密度（因素A）、播期（因素B），其最佳搭配應(yīng)為A6B3。進一步方差分析表明，種植密度對玉米產(chǎn)量影響極顯著，播期對產(chǎn)量影響未達顯著水平（表3）。按方差分析觀點，只須對有顯著影響的因素選擇最佳水平，其他因素可按實際需要選擇適當水平。所以，本研究中各因素的最佳搭配為A6B3，該結(jié)論與直觀分析法相同。對農(nóng)大108產(chǎn)量影響因素進行直觀分析，表明其主次因素依次為播期（因素B）、種植密度（因素A），最佳搭配應(yīng)為A6B3。而表3表明，種植密度是影響玉米產(chǎn)量的主要因素，播期為次要因素。與直觀分析結(jié)果不一致，說明試驗中存在隨機誤差。根據(jù)當?shù)貙嶋H情況，5月下旬（即本試驗中B2播期前后）山東省膠州地區(qū)粗縮病發(fā)生嚴重，某些品種嚴重減產(chǎn)，個別品種甚至絕產(chǎn)。農(nóng)大108易感粗縮病，苗期發(fā)病影響正常生長發(fā)育和結(jié)實。所以在粗縮病發(fā)生年份，感病品種應(yīng)適當早播或晚播，以避開病情傳播高峰。

表3 玉米產(chǎn)量方差分析

品種 方差來源 離差平方和 自由度 均方 F值 P值

青農(nóng)105 種植密度（A） 130 947.823 5 26 189.565 6.546 0.006

播期（B） 16 371.858 2 8 185.929 2.046 0.180

農(nóng)大108 種植密度（A） 201 341.279 5 100 670.639 11.171 0.003

播期（B） 75 579.417 2 15 115.883 1.677 0.227

3 結(jié)論與討論

前人研究表明，玉米粗縮病的發(fā)病規(guī)律與灰飛虱發(fā)生規(guī)律密切相關(guān)，第1代灰飛虱遷飛進入玉米田叮咬、吸吮玉米汁液傳毒感病是粗縮病發(fā)病的根本原因[4-5]。5月中旬至6月初，本研究區(qū)域平均氣溫20～25 ℃，適于灰飛虱活動，可陸續(xù)遷至附近的玉米田傳毒危害[5]，播期和發(fā)病關(guān)系密切[6]。種植玉米時，使易感病期與灰飛虱傳毒高峰期錯開，可以有效減輕玉米粗縮病的發(fā)生危害，提高種植效益[7-9]。陸虎華等研究表明，對于糯玉米，4月15日前播種時粗縮病發(fā)病率低，5月20日至6月1日播種時發(fā)病率達峰值，之后播種發(fā)病率呈下降趨勢[7]。本試驗中，在粗縮病發(fā)生年份，感病品種應(yīng)避免中期播期，低種植密度條件下早播為宜，中高種植密度時晚播為宜;抗病品種中播、晚播的產(chǎn)量顯著高于早播。為保證玉米產(chǎn)量，研究者提出多種綜合防治措施[4，6，9]。但玉米粗縮病具有毀滅性，一旦發(fā)生就很難治愈，在病株上噴撒藥劑很難恢復正常長勢。因此，采用抗病品種、合理播期和種植密度是控制病毒流行、減輕損失的有效途徑[10-12]。本研究表明，在粗縮病發(fā)生年份，種植密度對玉米產(chǎn)量的影響大于播期，這與李向嶺等的研究[13-14]一致。通徑分析表明，對小區(qū)產(chǎn)量貢獻較大的因素依次為有效穗數(shù)、行粒數(shù)、穗粗。張桂花研究發(fā)現(xiàn)，隨著種植密度增大，玉米穗長、穗粗、行粒數(shù)、千粒質(zhì)量減少[15]。本研究中，2個玉米品種以上4種產(chǎn)量性狀受種植密度的影響不顯著，這可能與試驗品種、試驗條件、環(huán)境因素等不同有關(guān)。在實際生產(chǎn)中，須要對玉米粗縮病的發(fā)生趨勢作出及時準確的預測預報，針對品種抗性來選擇適宜的播期和種植密度，確保玉米穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)[16]。

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