高海拔寒區不同品種玉米低密度種植模式試驗

時學雙

（西藏自治區日喀則市農業科學研究所，西藏 日喀則市 857000）

2020年8月28日至29日中央第七次西藏工作座談會從戰略高度提出西藏必須把改善民生、凝聚人心作為經濟社會發展的出發點和落腳點，發展特色產業，讓農牧民群眾過上更加美好的生活。畜牧業是西藏重要的特色產業之一，在全區國民經濟中占有重要的地位。隨著脫貧攻堅的勝利和全面小康社會目標的實現，農牧民群眾生活水平顯著提高，對畜禽產品的消費需求激增，畜牧業的發展呈增長趨勢［1］。但是，西藏自治區大部分天然草場都地處高寒環境，降水偏少，植物的生長期較短，天然草場的產草量較低，因此，發展西藏畜牧業的瓶頸主要是天然草場產草量不足，飼草料嚴重缺乏［1］。玉米是重要的“糧、蔬、經、飼、能”兼用作物，是我國稻谷、小麥、玉米三大糧食作物之一，具有生物產量高、營養豐富、種植方式靈活和易加工貯存的顯著優勢。因此玉米種植在工農業經濟發展中起著非常重要的作用，發展青貯玉米產業是我區解決牲畜冬春季節缺草的有效辦法［2］。應大力發展玉米種植，開發青貯飼料和粗飼料來源途徑，推進西藏自治區畜牧業現代化進程。

西藏地處高寒，積溫較低，自然環境特殊，玉米種植業發展緩慢，玉米品種的選育以引進篩選為主。進入21世紀，西藏玉米種植取得一定進展，主要集中在玉米品種的引進篩選和栽培試驗等［3-7］方面。合理密度的設置是玉米生產上極為重要的栽培管理措施，種植密度問題歷來是玉米科研者和玉米種植者普遍關心的問題［8-11］。通過分析西藏高原玉米種植試驗研究，多數研究者均采用高密度栽培試驗［4-6］，低密度栽培鮮見報道，而研究表明玉米不同性狀對種植密度變化的響應存在明顯差異［12］。

除了玉米品種本身耐密性等因素以外，產量環境是種植密度高低的決定性因素［9］，西藏地處高寒，自然環境特殊，日喀則市農業科學研究所先后于2017年和2018年連續兩年在單位試驗基地開展青貯玉米引種篩選栽培試驗研究，嚴格按照參試青貯玉米品種（“魯單258”“魯單267”“中玉335”“榮玉1609”“榮玉1610”）栽培技術要求進行試驗，播種密度為75000～90000株/hm2，試驗結果顯示，雖然不同品種青貯玉米的營養成分含量和能量價值存在顯著差異，“榮玉1610”的粗蛋白和總可消化養分含量最高，“榮玉1609”的淀粉含量和泌乳凈能最高，在發酵品質方面，“榮玉1609”的pH值最低，而乳酸含量、發酵系數和費氏評分顯著高于其他品種的青貯玉米［6］，但是，在生長發育方面不同品種青貯玉米全株生物產量及成熟程度均沒有達到研究目標要求，有待繼續探索。鑒于此，改變栽培模式，繼續探索高海拔寒區玉米栽培技術模式具有重要現實意義。

本研究采用不同品種玉米低密度種植模式，分析玉米全株生物量性狀及產量因子，研究低密度種植模式條件下玉米生長發育，探索西藏高海拔寒區玉米栽培密度模式，為玉米種植推廣提供理論參考和技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

參試玉米品種6個，分別為“魯單9088”（青貯玉米）、“京科665”（青貯玉米）、“MC278”（青貯玉米）、“魯甜糯6”（鮮食玉米）、“魯甜糯7”（鮮食玉米）和“GL1409”（籽粒玉米），玉米種子由山東省農業科學院玉米研究所和北京順鑫農科種業科技有限公司等提供。

1.2 試驗方法

試驗在西藏日喀則市農業科學研究所試驗基地（E88o53′，N29o15′，海拔高度3836 m）進行。試驗基地多年平均氣溫為6.3oC，無霜期103 d，日照時數3200 h，全年太陽總輻射為7796.2 MJ/m2。土壤質地為粉砂壤土，土壤全氮、全磷和全鉀含量分別為0.76，1.54和18.15 g/kg，水解性氮、有效磷和速效鉀含量分別為49，30和92 mg/kg，有機質含量為25.05 g/kg。試驗地前茬作物為青稞。

參試的每個玉米品種為一個試驗處理，采用順序設計，小區面積200 m2，每個試驗處理重復3次。肥料用磷酸二氫銨（含18%N，46%P2O5）450 kg/hm2、尿 素（含46%N）450 kg/hm2、農 用 氧 化鉀（含60% k2O）300 kg/hm2作為底肥，于6葉期追施尿素（含46%N）150 kg/hm2。玉米起壟種植，一壟兩行，覆膜（白色膜），壟高20 cm，行距115 cm×35 cm，株距32 cm，密度41685株/hm2，試驗地2020年5月18日施肥，旋耕，起壟，覆膜，種子包衣處理，人工穴播，播深5 cm。于2020年9月26日收獲。

1.3 測定指標與方法

在玉米乳熟期每個處理取9株，稱質量，作為全株玉米生物量鮮質量，然后，105℃殺青0.5 h，80℃烘干至恒質量，稱質量，作為全株玉米生物量干質量。在收獲時（9月26日）測定玉米穗數、穗行數、行粒數、百粒質量和籽粒質量等指標。

2 結果與分析

2.1 全株玉米生物量

由表1可見，“魯甜糯6”植株株高最低，為220.70 cm，與“魯單9088”“京科665”“MC278”和“GL1409”的差異具有統計學意義，分別較“魯單9088”“京科665”“MC278”和“GL1409”低26.28%，21.75%，22.02%和17.04%。“GL1409”植株的莖粗與“魯單9088”和“魯甜糯6”的差異具有統計學意義，“魯單9088”與“京科665”穗長的差異具有統計學意義，不同品種玉米穗徑之間的差異不具有統計學意義。“魯甜糯6”全株生物量鮮質量最高，為136171.00 kg/hm2，與其他玉米品種的差異具有統計學意義，分別較“魯單9088”“京科665”“MC278”“魯甜糯7”和“GL1409”提高40.10%，36.02%，37.86%，32.55%和48.47%。同樣，“魯甜糯6”全株生物量干質量也是最高，為24177.30 kg/hm2，與“魯單9088”和“京科665”玉米品種的差異具有統計學意義，分別較“魯單9088”和“京科665”增加31.03%和24.71%。

表1 不同品種全株玉米的生物量

2.2 玉米產量及其構成因子

由表2可見，“魯單9088”“京科665”“MC278”“魯甜糯6”“魯甜糯7”和“GL1409”等不同品種玉米穗數、穗行數和行粒數的差異均不具有統計學意義。青 貯 玉 米（“魯 單9088”“京 科665”和“MC278”）、鮮食玉米（“魯甜糯6”和“魯甜糯7”）和籽粒玉米（“GL1409”）百粒質量的差異具有統計學意義，“魯單9088”“京科665”和“MC278”之間百粒質量的差異不具有統計學意義，“魯甜糯6”和“魯甜糯7”百粒質量的差異也不具有統計學意義，而且，百粒質量籽粒玉米最高，鮮食玉米最低，不同品種玉米籽粒質量的差異具有統計學意義，“GL1409”籽粒質量最高，為9566.14 kg/hm2，分別較“魯單9088”“京科665”“MC278”“魯甜糯6”和“魯甜糯7”增加58.34%，31.51%，23.87%，62.30%和39.68%。從表2可以看出，不同品種玉米籽粒質量之間的差異主要是由其百粒質量的差異引起的，因此，提高玉米百粒質量是增加玉米籽粒質量的重要途徑。

表2 不同品種玉米籽粒產量及構成因子

3 討 論

3.1 品種篩選

選擇具有高產潛力、抗病害能力及抗逆抗倒伏能力的玉米品種，對增產有著顯著作用。林祥文等［3］引進鮮食甜玉米“申糯2號”“申糯3號”和“雙福甜玉米”，發現“申糯3號”單穗產量最高，生產上推廣應用價值最高；張海芳［4］引進籽粒玉米“酒單4號”“青飼玉米京科青貯516”“遼單33號”共3個玉米新品種，結果表明3個品種均有推廣應用價值；蒙祖慶等［5］從27個早熟西藏玉米地方種質群體中篩選出4個高光效玉米地方種質，為早熟種高光效育種工作提供光合性狀依據及選材的可能；德吉措姆等［6］選取5個常見玉米品種（“魯單258”“魯單267”“中玉335”“榮玉1609”“榮玉1610”）開展種植試驗，制作裹包青貯，評定其營養成分、能量價值和發酵品質，建議日喀則地區青貯玉米品種的選擇，需要進一步結合其生物產量進行綜合評定。徐文勇［7］在阿里地區引進青貯玉米品種（“雅玉79491”“新飼玉12號”“雅玉8號”和“玉草3號”）進行試驗，結果顯示參試各品種在各試點均能完成全部生育期。在本研究中，與其他參試品種相比較，“魯甜糯6”全株生物量鮮質量和干質量均最高，莖稈粗壯，根系發達，生長旺盛。在本試驗條件下，甜糯型玉米生物量高于青貯型玉米生物量，這種現象有待繼續深入研究。西藏海拔高，自然環境和氣候條件復雜多變，玉米栽培以引進篩選為主，篩選適合高海拔寒區的玉米新品種，開展高海拔寒區玉米栽培技術模式試驗，仍將是今后一定時期內從事玉米科研人員的重要任務。

3.2 種植密度

玉米種植密度是影響其全株生物產量及品質的主要措施，但受地理位置、生態環境、栽培條件和品種自身特性的影響［8］。王曉娟等［9］的研究表明，青貯玉米生物產量隨種植密度的增加而增加，高、中密度較低密度分別增產8.1%～43.0%和5.0%～19.9%；段震宇等［10］的研究顯示，玉米從拔節期到抽雄期，隨著種植密度的增加，玉米葉面積、葉面積指數、光合勢的差異逐漸加大，單株葉面積和光合勢隨種植密度的增加而降低，群體葉面積、葉面積指數和光合勢隨種植密度的增加而升高；曹慶軍等［11］的研究證實，種植密度對鮮食玉米商品品質的影響較大，高密度種植會顯著降低有效穗長、出籽率以及百粒質量等商品性狀，種植密度對脂肪、可溶性總糖以及賴氨酸含量的影響不顯著，顯著影響鮮食玉米籽粒中蛋白的含量。本試驗研究為低密度種植模式，與2017年和2018年高密度青貯玉米種植模式試驗結果比較，今年低密度青貯玉米較2017年和2018年的高密度青貯玉米生長發育更好，成熟程度也更高。因此，在高海拔寒區環境條件下，種植密度對玉米生長發育的影響值得繼續深入研究。

3.3 寬窄行種植模式

玉米寬窄行種植可改善田間通風透光環境，增加行與行之間的邊際效應，下部葉片的光合速率高于均勻行種植，上部葉片與中部葉片的氣孔導度也高于均勻行種植［12］，對玉米冠層結構、光合特性以及產量產生有利影響。有研究顯示寬窄行種植較均勻行種植截獲了較少的有效輻射，但冠層中的光環境得到改善，輻射利用效率有明顯的提升［13］，從而影響玉米對光的截獲和輻射利用效率進程。寬窄行種植有利于改善群體內部的通氣性，CO2濃度顯著增加，使田間CO2供給更加充足［14］，為玉米產量形成創造有利條件。本研究采用玉米寬窄行種植模式，受條件限制，未采集田間溫、光、氣、熱等氣象數據，寬窄行種植模式田間環境的因子變化規律值得繼續深入研究。

4 結論

在本研究試驗條件下，“魯甜糯6”植株全株生物量鮮質量較“魯單9088”“京科665”“MC278”“魯甜糯7”和“GL1409”的差異具有統計學意義，而“魯單9088”“京 科665”“MC278”“魯 甜 糯7”和“GL1409”之間植株全株生物量鮮質量的差異不具有統計學意義。青貯型玉米品種（“魯單9088”“京科665”“MC278”）、鮮食型玉米品種（“魯甜糯6”“魯甜糯7”）和籽粒型玉米品種（“GL1409”）之間百粒質量的差異具有統計學意義，但是，青貯型玉米品種“魯單9088”“京科665”“MC278”之間百粒質量的差異不具有統計學意義，甜糯型玉米品種“魯甜糯6”和“魯甜糯7”之間百粒質量的差異也不具有統計學意義。在不同品種玉米低密度種植模式中，青貯玉米品種和鮮食玉米品種均實現了乳熟，籽粒玉米品種實現了完熟。西藏高海拔寒區不同品種玉米低密度種植模式值得繼續深入研究。