譚華 黃愛花 鄭德波 鄒成林 韋新興 莫潤秀 蔣維萍 韋慧 黃開健



摘要?[目的]探討不同行距配置與不同種植密度相配套對玉米產量的影響。[方法]以大穗型玉米單交種桂單901為供試品種進行田間試驗,以4種行距配置為主處理,包括60 cm等行距單行單株、75 cm等行距單行單株、80 cm+40 cm寬窄雙行單株、90 cm+40 cm寬窄雙行單株;4種種植密度為副處理,包括45 000、52 500、60 000、67 500株/hm2。[結果]不同行距配置及不同種植密度對玉米產量都有顯著的作用效應,二者交互作用產生正效應,但提高產量的作用效應未達顯著水平;寬窄雙行單株優于等行距單行單株,是較優的行距配置選擇。[結論]52 500株/hm2為最優種植密度,其次為密度60 000株/hm2,較適宜大穗型品種豐產栽培選擇;行距最優配置為80 cm+40 cm,其次為90 cm + 40 cm寬窄雙行單株處理,產量可達8 797.2~8 689.5 kg/hm2。
關鍵詞?行距配置;種植密度;玉米;產量
中圖分類號?S513??文獻標識碼?A
文章編號?0517-6611(2020)17-0024-04
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2020.17.008
開放科學(資源服務)標識碼(OSID):
Effects of Row Spacing and Planting Density on Corn Yield
TAN Hua,HUANG Aihua,ZHENG Debo et al
(Corn Research Institute of Guangxi Academy of Agricultural Sciences,Nanning,Guangxi 530007 )
Abstract?[Objective] To explore the effect of different row spacing forms and different planting densities on corn yield. [Method] Guidan 901,a single cross maize variety with large panicle,was used as the test variety,and four row spacing configurations were used as the main treatment,including 60,75 cm,80 cm + 40 cm,90 cm + 40 cm. And the subtreatments were 45 000,52 500,60 000,67 500 plants/hm2 [Result]Different row spacing forms and planting densities had significant effect on maize yield,and the interaction between them had positive effect,but the effect of increasing yield was not significant;narrow double row single plant is better than single plant with equal row spacing,which is a better choice of row spacing configuration. [Conclusion]The best planting density was 52 500 plants/hm2 ,followed with 60 000 plants/hm2 ,which was more suitable for the highyield cultivation of large spike varieties;the best row spacing configuration was 80 cm + 40 cm,followed by 90 cm + 40 cm,the yield of which could reach 8 797.2-8 689.5 kg/hm2.
Key words?Row spacing;Planting density;Corn;Yield
合理的群體結構是提高作物光合作用的重要手段,協調植株個體發育與群體平衡發展是玉米獲得高產的基礎,調節行距配置、配套適宜種植密度、構建高產群體結構、改善群體通風透光條件可以更好地協調群體和個體平衡發展,使植株獲得優越生長發育環境[1-2]。玉米產量潛力在一定程度上反映品種、栽培技術對當地生態條件的適應性,其產量取決于對當地生態條件的適應能力,即通過優化栽培技術和品種特性,最大限度適應當地生態條件的能力[3]。通過配置株行距構建合理群體冠層結構,改善通風能力,改善雌雄穗開花間隔期(ASI),更好地協調玉米群體和個體的關系,提高群體的光能利用率,增加干物質積累并提高產量[4-7];在適宜密度下,適宜的行距配置可以在一定程度上有利于改善植株群體冠層光、溫、濕、CO2等,改善群體的光合效率,提高中下層葉片的光合性能,增加中上層葉片凈光合速率,從而使群體光合勢高值持續時間長,穗位葉光合速率高值持續期延長,有效地調節植株個體與群體間的矛盾,有利于提高干物質積累量和籽粒產量[8-12]。前人研究認為,在一定密度下,合理株行距配置能構建高效地上部群體結構,也能形成發達、具有旺盛活力的地下根群,與地上部分生長相協調,有效利用土壤中水分和養分[13]。研究人員指出,60 cm等行距能較好地協調與玉米產量關系,獲得高產量頻率高[14], 55~65 cm等行距配套82 500株/hm2是緊湊型玉米高產栽培的有效模式有利于高產穩產[15];也有研究人員認為70和50 cm等行距下表現出明顯增產優勢,可作為生產中最佳種植行距選擇[16];此外,有學者指出寬窄雙行栽培更能有效改善玉米群體結構,冠層葉片透光率提高10%,中下層葉片光合速率增加5%~10%,氣孔導度增加10%,比等行距更好地協調玉米群體與個體關系,莖稈抗倒伏能力優于等行距種植,具有明顯冠層微環境優勢,可使種植密度增加5 000株/hm2 ,提高葉面積指數和干物質積累,從而提高產量[17-20]。
由于受各地生態條件、耕作制度、土壤肥力和生產投入制約,玉米種植行距配置與種植密度各有差異,因此需要探求與當地生產實際相適應的適宜行距配置。鑒于此,筆者通過行距配置與種植密度配套構建合理群體結構,優化個體與群體、群體內環境因子間的關系,根據當地生態條件和玉米生產需求,選擇適合當地生態條件的種植行距與密度配套,以期挖掘優良品種的產量潛力,為高產優化種植提供參考指導。
1?材料與方法
1.1?供試材料?供試品種為雜交玉米優良品種桂單901。
1.2?試驗設計?試驗在國家玉米改良中心南寧分中心試驗基地(107°19′E,22°12′N,)進行,海拔105 m。試驗采用裂區設計,主處理為行距配置,設A1處理(60 cm等行距單行單株)、A2處理(75 ?cm等行距單行單株)、A3處理(80 ?cm+40 ?cm寬窄雙行單株)、A4處理(90 cm+40 ?cm寬窄雙行單株);副處理為密度,設B1處理(45 000株/hm2)、B2處理(52 500株/hm2)、B3處理(60 000株/hm2)、B4處理(67 500株/hm2)。
1.3?試驗方法
供試土壤為砂壤土,耕層土壤有機質19.6 mg/g,全氮1.96 mg/g,全磷0.58 mg/g,全鉀3.96 mg/g,堿解氮53.5 mg/kg,速效磷(P2O5)17.9 mg/kg,速效鉀(K2O) 85.0 mg/kg,pH 7.2,試驗地拖拉機兩犁兩耙劃分小區人工開行播種。
試驗隨機區組排列,3次重復、6行區,行長6 m,按密度要求設置株距,按高產田施肥水平及管理,成熟后收中間4行晾曬到至13%水分計產,未施肥區玉米產量4 663.0 kg/hm2。
2?結果與分析
2.1?不同行距與種植密度對玉米產量的影響
由表1可知,不同行距配置(A因素)、不同種植密度(B因素)玉米產量差異達極顯著水平,不同行距與種植密度交互作用(AxB)產生一定正效應作用對提高產量有一定作用,但產量提高未達顯著水平,說明不同行距、不同密度及不同行距與密度配置均可對產量產生影響,即玉米產量不僅與種植密度密切相關,而且與行距配置也有較大關系,可通過優化選擇適宜的行距配置、不同的種植密度及二者相配套可以獲得較高玉米產量。
2.2?主處理(行距配置)對玉米產量的影響
從表2可以看出,不同行距配置處理的產量由高到低依次為A3處理(8 224.0 kg/hm2)、A4處理(8 034.1 kg/hm2)、A1處理(7 512.3 kg/hm2)、A2處理(7 419.1 kg/hm2),表明行距配置對玉米產量的影響由高到低依次為A3處理(80 cm+40 cm寬窄雙行單株)、A4處理(90 cm+40 cm寬窄雙行單株)、A1處理(60 cm等行距單行單株)、A2處理(75 cm等行距單行單株)。80 ?cm+40 ?cm(A3處理)和90 ?cm+40 ?cm(A4處理)寬窄雙行單株行距配置處理的玉米產量顯著高于60 cm(A1處理)和75 cm(A2處理)等行距單行單株行距配置處理,80 cm+40 cm及90 ?cm + 40 ?cm寬窄雙行單株行距處理的平均產量為8 129.1 kg/hm2,比60 及75 cm等行距單行單株處理的平均產量(7 465.7 kg/hm2)增產達顯著水平;80 cm + 40 cm(A3處理)與90 cm+40 cm(A4處理)行距配置處理的玉米產量差異不顯著。由此可見,80 cm+40 cm(A3處理)與90 cm+40 cm(A4處理)寬窄雙行單株行距配置處理優于(A1)60與(A2)75 cm等行距單行單株行距配置處理,因此A3和A4處理是較優的行距配置選擇。
安徽農業科學2020年
2.3?副處理(種植密度)對玉米產量的影響?由表2可知,不同種植密度對玉米產量的作用效應不同,B1、B2、B3、B4密度處理的玉米產量分別為7 477.8 、8 262.7、7 927.7、7 521.5 kg/hm2。
統計結果表明,B1、B2、B3、B4處理增產差異達顯著水平,B2與B3處理、B4與B1處理間產量差異不顯著,體現出種植密度對玉米產量的作用效應,B2處理是最優適宜種植密度。
2.4?同一行距不同種植密度對玉米產量的影響
由表3可知, 60 cm等行距單行單株(A1)設置下,密度52 500株/hm2(B2)處理的產量最高,為7 913.3 kg/hm2 ,其次為60 000株/hm2(B3)處理產量7 822.0 kg/hm2、67 500株/hm2(B4)處理產量7 312.0 kg/hm2,45 000株/hm2(B1)處理產量最低,為7 002.0 kg/hm2。統計發現,(B2)52 500株/hm2、(B3)60 000株/hm2、(B4)67 500株/hm2密度處理玉米產量比(B1)45 000株/hm2密度處理產量增產達顯著水平,表明在(A1)60 cm等行距單行單株種植條件下,52 500、60 000、67 500株/hm2種植密度的玉米產量顯著優于45 000株/hm2種植密度。
75 cm等行距單行單株(A2)設置下,密度52 500株/hm2(B2)處理的產量最高,為7 650.7 kg/hm2, 其次為60 000株/hm2(B3)處理產量7 442.7 kg/hm2、67 500株/hm2(B4)處理產量7 352.0 kg/hm2,45 000株/hm2(B1)處理的產量最低,為7 231.2 kg/hm2。統計發現,B1、B2、B3、B4各密度處理之間產量差異不顯著,表明在(A2)75 cm等行距單行單株種植條件下,各個密度之間產量差異相近,種植密度差異對產量作用效應不大。
80 cm+40 cm寬窄雙行單株(A3)設置下,52 500株/hm2(B2)處理產量最高,為8 797.2 kg/hm2,其次為60 000株/hm2(B3)處理產量8 487.5 kg/hm2、67 500株/hm2(B4)處理產量7 954.0 kg/hm2 ,45 000株/hm2(B1)處理產量最低,為7 657.5 kg/hm2。統計發現,B2、B3、B4密度處理的玉米產量與B1密度處理的增產達顯著水平,顯然80 cm+40 cm寬窄雙行單株設置52 500、60 000、67 500株/hm2密度玉米產量顯著優于45 000株/hm2密度。
90 cm+40 cm寬窄雙行單株(A4)設置下,52 500株/hm2(B2)處理產量最高,為8 689.5 kg/hm2,其次為45 000株/hm2(B1)處理產量8 020.5 kg/hm2、60 000株/hm2(B3)處理產量7 958.7 kg/hm2 ,67 500株/hm2(B4)處理產量最低,為7 467.8 kg/hm2。統計發現,B2、B1、B3密度處理的玉米產量與B4密度處理間增產差異達顯著水平,表明在90 cm+40 cm寬窄雙行單株設置下525 000、45 000、60 000株/hm2密度玉米產量顯著優于67 500株/hm2密度。
綜上所述,各種植密度中,B2密度(52 500株/hm2)為最優種植密度,其次為B3密度(60 000株/hm2),較適宜大穗型品種豐產栽培選擇;行距最優配置為80 cm+40 cm,其次為90 cm + 40 cm寬窄雙行單株在52 500株/hm2種植密度下可獲較高產量,產量可達8 797.2~8 689.5 kg/hm2。
2.4?不同處理組合對玉米產量的影響
由表4可知,4種種植密度和4種行距配置獲得最高產量的處理為A3B2,即80 cm +40 cm寬窄雙行單株、密度52 500株/hm2處理的玉米產量達8 797.2 kg/hm2。其次為A4B2處理,即90 cm+40 cm寬窄雙行單株、密度52 500株/hm2處理的玉米產量達8 689.5 kg/hm2,再次為A3B3處理,即80 cm + 40 cm寬窄雙行單株、密度60 000株/hm2處理的玉米產量達8 487.5 kg/hm2。因此,80 cm+40 cm寬窄雙行單株與密度52 500株/hm2是最優配套選擇,其次為90 cm+40 cm寬窄雙行單株與密度52 500株/hm2配套。
3?結論與討論
行距配置和種植密度在很大程度上影響玉米群體結構,種植密度決定群體大小,行距配置制約植株群體平衡性與個體均勻性,要使玉米在一定密度下獲得較高產量,需要采用合理的行距配置,配套適宜種植密度,充分發揮植株個體發育潛力,使玉米群體與個體得到協調發展,保證植株獲得較好生育環境。調整行距配置,在有效的土壤和空間范圍內充分利用土壤中養分、水分和空氣,發揮個體及群體生產潛力,從而獲得高產。
王洪君等[21]研究認為,半干旱區玉米寬窄行行距70 cm + 30 cm和寬窄行行距80 cm+30 cm配置下玉米群體對光能資源的利用達到最佳,能有效提高玉米產量。馮海娟等[22]、鄧妍等[23]研究認為,采用適宜寬窄行種植的玉米較等行距種植的冠層特性具有明顯優勢,可擴大光合面積,增大葉面積指數,增加中部冠層的透光率,充分利用不同層次的光資源,寬窄行種植(80 cm + 40 cm)有利于提高玉米莖稈抗倒伏特性,提高光合作用,優化產量構成,提高籽粒產量。寬窄行種植能有效改善玉米群體結構中冠層、尤其中下部冠層有效輻射,明顯改善光合作用,加強群體光合能力[24-25],玉米百粒重及籽粒產量顯著高于等行距百粒重及籽粒產量[26-27],尤其在較高密度條件下,寬窄行80 cm + 40 cm配置雌雄穗開花間隔時間最短,群體對環境資源的利用達到最佳,使個體潛力充分發揮[28],有利于增加穗位葉層光合有效輻射、穗位葉葉綠素含量、凈光合速率、光合作用關鍵酶PEPCase和 RuBPCase活性都高于等行距60 cm + 60 cm配置[29],是創建高產的最佳配置和有效技術途徑[9,30]。
該研究結果表明,不同行距配置、種植密度對玉米產量都有顯著作用效應,二者交互作用有一定正效應,提高產量未達顯著水平;無論是等行距單行單株行或寬窄雙行單株種植,B2密度處理(52 500株/hm2)為最優種植密度,其次為B3密度(60 000株/hm2),適宜該類品種豐產栽培選擇;寬窄雙行單株優于等行距單行單株,是較優行距配置選擇,80 cm + 40 cm寬窄雙行單株有利于協調產量構成因素,是最優行距配置選擇,其次為90 cm + 40 cm寬窄雙行單株處理,產量可達8 797.2~8 689.5 kg/hm2,通過選擇適宜的行距配置、合理的種植密度及二者配套可以適度達到增產效果。
該研究認為,在廣西生態條件下,寬窄行80 cm + 40 cm或90 cm + 40 cm行距配置,種植密度525 000~60 000株/hm2是大穗型雜交種豐產栽培的有效模式,有關行距配置與種植密度對植株性狀的影響有待進一步探討。
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