糧飼兼用玉米新品種正科育1 號(hào)種植密度研究

程 宏，史海萍，魏榮業(yè)，馮瑞云

（1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)玉米研究所，山西忻州034000；2.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，山西太原030031）

玉米是山西省種植面積最大的作物。近年來，商品玉米收購價(jià)格的波動(dòng)幅度較大，種植以商品玉米產(chǎn)量為目的的普通玉米品種所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益難以得到有效保障，青貯玉米逐漸獲得農(nóng)牧區(qū)玉米種植戶的青睞[1-3]。青貯玉米大體分為2 類，一類是純飼草型玉米，其植株高大，株高通常在4 m 以上，莖葉繁茂、持綠性好，基本沒有果穗，營養(yǎng)成分較低，只能用于青貯；另一類是糧飼兼用型玉米，其果穗成熟時(shí)莖葉仍保持鮮綠，既有較高的籽粒產(chǎn)量，也有較高的全株生物產(chǎn)量，可根據(jù)玉米市場價(jià)格情況來決定收青貯還是收籽粒[4-6]。優(yōu)質(zhì)糧飼兼用型玉米品種可充分利用光熱和土地資源，提高種植效益和土地資源利用率，糧、草、飼功能兼?zhèn)洌曈脿I養(yǎng)成分豐富，效能和價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通青貯玉米，能夠使農(nóng)牧業(yè)有機(jī)耦合，對農(nóng)牧業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生重大影響[7-8]。

正科育1 號(hào)玉米新品種是山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所以自選系65A 作母本、自選系4D4C566作父本選育而成。2014 年進(jìn)行所內(nèi)品比試驗(yàn)，表現(xiàn)突出，2016 年參加山西省玉米春播中晚熟區(qū)品比試驗(yàn)，2017—2018 年參加山西省玉米春播中晚熟區(qū)區(qū)域試驗(yàn)，2018 年在山西省玉米春播中晚熟區(qū)開展自主生產(chǎn)試驗(yàn)。該品種活稈成熟，品質(zhì)優(yōu)良，抗病性好，適應(yīng)范圍廣。2019 年5 月通過山西省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定（審定編號(hào)：晉審玉20190038號(hào)）[9-12]。

本研究以正科育1 號(hào)玉米品種為試材，研究不同種植密度條件下其農(nóng)藝性狀、籽粒產(chǎn)量及生物鮮產(chǎn)量情況，為下一步在朔州農(nóng)牧區(qū)大面積推廣提供數(shù)據(jù)支撐。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所檀村良種場進(jìn)行。試驗(yàn)田位于東經(jīng)112°43′9.01″，北緯38°27′40.35″，屬溫帶大陸性氣候，玉米區(qū)劃屬于山西省春播中晚熟玉米區(qū)，水熱組合類型屬于溫暖、春干旱、夏輕旱區(qū)，海拔高度750～900 mm，年平均氣溫 4.3～9.2 ℃，無霜凍期 140～155 d，≥10 ℃積溫 3 176～3 478 ℃，安全生育期 140～170 d，熱量條件完全滿足春播晚熟玉米品種的需要，玉米生育期日照時(shí)數(shù)為1 364.2～1 511.6 h、多年降水量為340～580 mm。試驗(yàn)地前茬為多年連作玉米。試驗(yàn)地的土壤理化性質(zhì)如表1 所示。

表1 土壤理化性質(zhì)

1.2 試驗(yàn)材料

供試玉米品種為正科育1 號(hào)，由山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所選育。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2019 年春季進(jìn)行，采取單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)。密度設(shè) 4 個(gè)水平（5.25 萬、6.00 萬、6.75 萬、7.50 萬株/hm）2，各處理重復(fù)3 次，小區(qū)面積為20 m2，5 行區(qū)，兩邊各設(shè)4 行保護(hù)行?；适┝姿岫@（N 18%，P2O546%）300 kg/hm2、硫酸鉀（K2O50%）120 kg/hm2，拔節(jié)時(shí)追施尿素（N 46%）300 kg/hm2。播種后噴施除草劑“玉臨軍”，其他管理同一般大田。

1.4 測定項(xiàng)目及方法

測定玉米的株高、穗位高、穗長、穗粗、禿尖長、穗行數(shù)、行粒數(shù)、千粒質(zhì)量；統(tǒng)計(jì)倒伏率和倒折率；在乳熟后期至蠟熟期（籽粒乳線為3/4）收獲靠邊2 行（面積8 m2），測生物鮮質(zhì)量，在成熟期收獲剩余3 行（面積 12 m2）測籽粒產(chǎn)量。

1.5 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2003、SPSS 13.5 等軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同種植密度對玉米農(nóng)藝性狀的影響

從表2 可以看出，正科育1 號(hào)的4 個(gè)播種密度分別為 5.25 萬、6.00 萬、6.75 萬、7.50 萬株 /hm2，株高和穗位隨著密度的增加而逐漸增高，其中，株高的增高幅度隨密度增加呈短—長—短的變化趨勢，而穗位的增高幅度隨密度增加而加大，呈現(xiàn)加速趨勢；空稈率隨密度的增加而增加；4 種種植密度下沒有倒伏、倒折情況，表明該品種抗倒性強(qiáng)。

2.2 不同種植密度對玉米產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

從籽粒產(chǎn)量的構(gòu)成因素來看，千粒質(zhì)量與產(chǎn)量、穗粒數(shù)與產(chǎn)量、禿尖長度與產(chǎn)量均不呈顯著正相關(guān)；產(chǎn)量隨密度的增加呈低—高—低的變化趨勢。在大田生產(chǎn)中，不同種植密度對穗粒數(shù)的形成以及穗長、穗粗、禿尖長度和玉米籽粒質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生顯著影響，并直接影響到最終產(chǎn)量。正科育1 號(hào)適宜種植密度為6.00 萬～6.75 萬株/hm2（表3）。

2.3 不同種植密度對玉米生物鮮產(chǎn)量的影響

由表4 可知，總體上隨密度的增加生物鮮產(chǎn)量逐步增加。正科育1 號(hào)作為青貯玉米，其最佳種植密度為6.75 萬～7.50 萬株/hm2，當(dāng)密度為6.75 萬株/hm2時(shí)，生物鮮產(chǎn)量達(dá)41 400 kg/hm2，顯著高于5.25 萬、6.00 萬株 /hm2這 2 個(gè)密度處理。

表4 不同種植密度玉米生物鮮產(chǎn)量比較

3 結(jié)論與討論

合理密植就是因地、因品種、因栽培條件等合理確定每公頃地種植玉米的株數(shù)，擴(kuò)大綠色葉面積和根系的吸收面積，有效利用光、熱、水、氣、肥等要素，生產(chǎn)出更多的干物質(zhì)[13]。

玉米種植密度過小，就不能充分利用土地、空間、養(yǎng)分和陽光，雖然單株生長發(fā)育好，果穗大、籽粒飽滿，但由于減少了單位面積的穗數(shù)，從而造成產(chǎn)量不高；種植密度過大，雖然每公頃穗數(shù)增加了，但因密度大而造成遮陰，通風(fēng)透光不良，嚴(yán)重抑制了單株玉米的生長發(fā)育，造成空稈、倒伏、穗小、粒輕，也降低了單位面積的產(chǎn)量。只有種植密度合理，穗數(shù)、粒數(shù)、粒質(zhì)量協(xié)調(diào)發(fā)展，才能保證玉米高產(chǎn)。合理密植青貯玉米可以降低倒伏造成的損失（密度過大倒伏后無法收割）；可以減少過度密植授粉不勻?qū)е碌矸酆窟^低，也就是只長空稈不結(jié)實(shí)；可以防止因種植密度過小，玉米地中雜草旺盛而吸附營養(yǎng)并導(dǎo)致收割機(jī)轉(zhuǎn)盤堵塞，收割效率低下，進(jìn)而導(dǎo)致產(chǎn)量降低[14-16]。

研究結(jié)果表明，糧飼兼用玉米品種正科育1 號(hào)在山西的生態(tài)生產(chǎn)條件下，以青貯為生產(chǎn)目標(biāo)的適宜種植密度為6.75 萬～7.50 萬株/hm2，以籽粒產(chǎn)量為生產(chǎn)目標(biāo)的適宜種植密度為6.00 萬～6.75 萬株/hm2，二者兼顧的適宜種植密度為6.75 萬株/hm2，這樣既保證玉米單株的正常發(fā)育，又能促進(jìn)群體的充分發(fā)展，從而妥善地解決株高、穗位、穗數(shù)、粒質(zhì)量、生物鮮產(chǎn)量的矛盾，在單位面積上獲得較高的產(chǎn)量[17-19]。