不同種植方式對(duì)益嘉豐138產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

王晉 韻曉冬 屈非 孫常青

(山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，山西 太原 030031)

玉米是我國(guó)主要的糧食作物，也是畜牧業(yè)主要的飼料來(lái)源，食品和藥物加工的主要原料，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有非常重要的價(jià)值[1]。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，國(guó)家對(duì)玉米的需求量逐漸增多，因此調(diào)控玉米種植模式提高產(chǎn)量具有十分重要的意義[2]。

玉米作為山西省分布范圍最廣、種植面積最大、總產(chǎn)量最高的糧食作物，2016年播種面積達(dá)到162.47萬(wàn)hm2，產(chǎn)量達(dá)888.8萬(wàn)t[3]，是山西省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)體系中的第一大產(chǎn)業(yè)。玉米對(duì)密度和水肥的耐受性較高，在玉米增產(chǎn)的各項(xiàng)栽培措施中，根據(jù)當(dāng)?shù)胤N植的最適密度進(jìn)行合理密植，是經(jīng)濟(jì)效益最高、最易大面積推廣的增產(chǎn)技術(shù)手段[4]。調(diào)節(jié)種植株行距可改變玉米群體結(jié)構(gòu)，合理的株行距配置可改善植株冠層內(nèi)的光照、溫度、水分、氣體等微環(huán)境條件，協(xié)調(diào)與產(chǎn)量間的關(guān)系[5]。國(guó)外研究指出，合理的株行距可以實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)[6,7]。

本研究通過(guò)探討2種不同行距種植方式對(duì)“益嘉豐138”玉米新品種的產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，以期為“益嘉豐138”玉米新品種的推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)和指導(dǎo)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試玉米品種為山西益嘉豐農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)有限公司選育，于2019年通過(guò)山西省品種委員會(huì)審單的中晚熟玉米新品種“益嘉豐138”。

1.2 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)地選擇在山西省玉米主產(chǎn)區(qū)忻州市忻府區(qū)秦城鄉(xiāng)泡池村，該地區(qū)年均氣溫8.5℃，年平均降雨量462.5mm，無(wú)霜期平均167d。土壤類(lèi)型為潮土，肥力等級(jí)為中等。

表1 2019年春試驗(yàn)地基礎(chǔ)土樣的理化性質(zhì)

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)設(shè)計(jì)2個(gè)處理，模式一的種植行距、株距為60cm、25cm，模式二的種植行距、株距為50cm、30cm；小區(qū)面積100m2，3次重復(fù)，隨機(jī)排列，種植密度為6.6萬(wàn)株·hm-2。

試驗(yàn)所用基肥施用量N 225kg·hm-2、P2O575kg·hm-2、K2O 75kg·hm-2。在玉米播種前結(jié)合旋耕統(tǒng)一施入。尿素(N含量46%)為云天化集團(tuán)有限公司生產(chǎn)，過(guò)磷酸鈣(P2O5含量14%)為濟(jì)南鴻橋化工有限公司生產(chǎn)，氯化鉀(K2O含量60%)云天化云峰化工有限公司生產(chǎn)。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目和方法

玉米成熟期收獲小區(qū)面積的1/3用以估算單位面積籽實(shí)產(chǎn)量。植株全氮用濃硫酸消煮，全自動(dòng)定氮儀測(cè)定；植株全磷用硝酸—高氯酸消煮，釩鉬黃比色法測(cè)定；植株全鉀用火焰光度法測(cè)定。采用近紅外反射光譜測(cè)定玉米籽粒粗蛋白、粗淀粉、粗脂肪。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2010進(jìn)行計(jì)算，SPSS18.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同種植方式對(duì)“益嘉豐138”產(chǎn)量的影響

由圖1可以看出，改變作物的行間距對(duì)產(chǎn)量會(huì)產(chǎn)生一定影響，雖然2種種植模式密度一致，但是通過(guò)改變行距，增加了作物的通風(fēng)性，增強(qiáng)了光合作用，造成作物干物質(zhì)的積累，模式一作物產(chǎn)量較模式二增產(chǎn)5.58%。由玉米產(chǎn)量構(gòu)成可以看出，模式二的玉米單穗穗粒數(shù)要高于模式一，也就意味著模式二的單穗重高于模式一。但是，從成穗數(shù)可以看出，模式一的成穗數(shù)為58140株·hm-2，要比模式二平均增加2835株·hm-2。主要原因在于改變玉米行間距，寬行有利于花粉傳播，使作物單株受粉率提高，空稈率降低，成穗數(shù)隨之增加。因此，成穗數(shù)的增加是模式一玉米增產(chǎn)的主要原因。

圖1 不同種植方式對(duì)玉米產(chǎn)量的影響

表2 不同種植方式玉米產(chǎn)量構(gòu)成

2.2 不同種植方式對(duì)作物養(yǎng)分吸收的影響

由表3可以看出，不同種植模式在肥料投入量相同情況下，由于作物生物量不同，造成作物養(yǎng)分?jǐn)y出量有了較大差異。從養(yǎng)分?jǐn)y出量可以看出，模式一處理較模式二當(dāng)季多帶走N 44.7kg·hm-2、K2O 20.1kg·hm-2，而P2O5少攜出2.7kg·hm-2。從農(nóng)田環(huán)境以及養(yǎng)分供給平衡可以看出，模式一氮素盈余量較少，氮肥利用率較高，對(duì)農(nóng)田環(huán)境不會(huì)造成破壞，而模式二氮素盈余量較大，不僅造成資源的浪費(fèi)，同時(shí)會(huì)對(duì)農(nóng)田造成污染。2種種植模式均需提高鉀肥的供應(yīng)量，避免造成土壤養(yǎng)分供給不平衡，造成鉀素缺失。

表3 不同種植方式玉米養(yǎng)分吸收

2.3 不同種植模式對(duì)玉米品質(zhì)的影響

通過(guò)對(duì)2019年玉米收獲籽粒進(jìn)行分析(圖2)，發(fā)現(xiàn)模式一處理玉米籽中蛋白質(zhì)、脂肪含量均較模式二有所增加，增幅分別為4.92%和1.28%。淀粉含量較模式二處理有所降低。結(jié)果表明，不同種植方式會(huì)對(duì)玉米品質(zhì)造成一定影響，與前人研究結(jié)果一致[8]。

圖2 不同種植方式玉米品質(zhì)

3 討論與結(jié)論

玉米產(chǎn)量性狀受多因素控制，是多個(gè)植株性狀綜合作用的結(jié)果[9]，作物群體光合速率直接影響生物產(chǎn)量與籽粒產(chǎn)量，玉米開(kāi)花后光合速率對(duì)產(chǎn)量的影響在高產(chǎn)栽培中更為突出[10]。本研究表明，在相同種植密度下，改變種植行距，可以提高冠層透光率，同時(shí)可以加強(qiáng)通風(fēng)性，有利于花粉傳播，降低作物空稈率，從而提高作物產(chǎn)量，模式一較模式二增產(chǎn)5.58%。

不同種植方式對(duì)玉米內(nèi)蛋白質(zhì)含量、脂肪含量、淀粉含量的影響不同。對(duì)于玉米淀粉含量，種植密度越大，淀粉含量越低。本研究表明，模式一成穗數(shù)較模式二高，密度相對(duì)較大，所以淀粉含量較模式二有所降低。有研究結(jié)果表明，在一定種植密度范圍內(nèi)，隨著種植密度的增加，玉米粗蛋白含量表現(xiàn)為增加。本研究結(jié)果表明，模式一較模式二成穗數(shù)增加，蛋白質(zhì)和脂肪增幅分別為4.92%和1.28%。

綜上所述，“益嘉豐138”在種植密度6.6萬(wàn)株·hm-2情況下，采取種植模式一(60cm×25cm)可以獲得更好的產(chǎn)量和品質(zhì)效益。