馮健英 李中建 許 洛 王紹新 王寶寶 邱紅偉 王麗娜 陳 莉
(石家莊市農林科學研究院,河北石家莊 050041)
種植密度是影響作物產量的重要因素[1-2],合理的栽培密度是不增加投入增加產量的關鍵措施之一。玉米是依靠群體獲得產量的禾本科作物,在一定范圍內隨密度增加而產量提高[3],但密度達到一定水平后,產量反而下降,不同品種的特性不同,只有進行合理的密度設置,調節群體和個體生長的發育,使產量構成三要素穗數、穗粒數和千粒重相互協調,達到一個合理的群體結構,才能達到高產目的[4-7]。另外,同一品種在不同生態區受氣候和環境影響,最佳密度也有不同。德豐C919 是石家莊市農林科學研究院和河北德豐種業共同育成的玉米新品種[8],2019 年通過河北省夏播區審定,2021 年通過國家黃淮海區審定。該品種高產、多抗、穩產性好,得到了河北省農業科技成果轉化資金項目的支持。本試驗以該品種為研究對象,旨在找到河北省各生態區夏播的最佳密度水平,為品種的大面積示范、高產攻關及快速推廣應用提供依據。
1.1 試驗材料玉米新品種德豐C919 由石家莊市農林科學研究院供種。
1.2 試驗地點于2021 年在河北省夏播區中的冀東地區(唐山市灤南縣)、冀中地區(石家莊市趙縣)和冀南地區(邯鄲市邯山區)3 個地點進行試驗。選擇肥力水平較高、均勻一致的地塊。
1.3 試驗設計采用隨機區組設計,以密度為主因素,以地點為第2 因素,每個處理設3 次重復。5個密度處理分別為M1:60000 株/hm2、M2:67500株/hm2、M3:75000 株/hm2、M4:82500 株/hm2和M5:90000 株/hm2。小區面積18m2,6 行區,行長5m,行距0.6m。在收獲前調查株高、穗位高、抗倒性等性狀,收獲中間4 行計產,同時每小區取代表穗10 穗室內考種,測量穗長、穗粗、行數、粒數及百粒重等性狀。
1.4 數據分析用Excel 2007 進行試驗數據初步匯總和制圖,用DPS 7.05 軟件進行方差分析。
1.5 田間管理唐山市為春白地,石家莊和邯鄲前茬作物為冬小麥,播種方式為機械開溝人工播種,每667m2機械施玉米控釋肥(N∶P2O5∶K2O=28∶7∶12)45kg 作基肥,無追肥。播后澆蒙頭水,后期澆水1 次。苗后化學除草1 次。
1.6 試驗期間的氣候情況邯鄲試驗點玉米生長季較常年平均氣溫偏低、降水偏多(7 月19-20 日、9 月25 日2 次較大降雨)。玉米生育進程推遲,玉米開花期較常年推遲3d 左右,玉米灌漿速度緩慢成熟期推遲5~7d。玉米中后期南方銹病發生較重。
石家莊試驗點玉米播種時期土壤墑情較好,澆水及時,試驗田苗齊、苗壯。苗期降水較多、氣溫較高,利于玉米生長。7 月中下旬到8 月份氣溫較高,降水較多,利于玉米生長發育。整個試驗期間無大風、暴雨等強對流天氣發生。9 月份玉米灌漿期間降水較多,溫度較常年偏低,不利于玉米灌漿成熟,9 月下旬至10 月上旬降雨頻繁且量大,不利于及時收獲。
唐山試驗點玉米生長季較常年平均氣溫偏低、日照偏少,降水較常年多2 倍左右(6 月13 日至10月9 日降水1100mm)。陰雨寡照、強降水天氣多,玉米根系生長發育受到影響,玉米生育進程推遲,玉米開花期較常年推遲5d 左右,玉米灌漿速度緩慢成熟期推遲7~10d。玉米小喇叭口期褐斑病和中后期南方銹病發生較重。
2.1 不同密度對生育時期的影響從表1 可以看出,密度對于生育時期沒有影響,各試驗點所有處理的出苗期、抽雄期、吐絲期和成熟期一致,邯鄲試驗點全生育期98d,石家莊試驗點全生育期112d,唐山試驗點全生育期124d。

表1 不同密度處理中德豐C919 的生育期
2.2 不同密度對于株高、穗位高及抗性的影響由表2 可知,不同種植密度對于德豐C919 的株高影響不顯著,邯鄲試驗點株高在261~267cm 之間,石家莊試驗點株高在293~300cm 之間,唐山試驗點株高在275~280cm 之間。
不同種植密度對穗位高影響較大,隨著密度的增加,穗位高大體上呈上升趨勢,邯鄲試驗點例外,M3 密度條件下穗位高最低(82cm),M4 密度條件下最高(90cm),各處理之間穗位高差異不顯著;石家莊試驗點穗位高最低為109cm,最高為126cm,M4、M5 密度條件下穗位高顯著高于其他處理;唐山試驗點穗位高最低為108cm,最高為120cm,M4、M5 密度條件下穗位高顯著高于其他處理。
所有試驗點的各個處理幾乎沒有發生倒伏、倒折,只有邯鄲試驗點M3、M4、M5 密度條件下有倒折發生,但均較輕。抗病性方面,該品種對于瘤黑粉病、小斑病、莖腐病和彎孢菌葉斑病和玉米螟蟲均表現為高抗或抗,具體指標見表2。

表2 不同密度處理中德豐C919 的農藝性狀及田間抗性
2.3 不同密度對產量相關性狀的影響從表3 可以看出,各個試驗點密度對于穗部性狀影響較大,隨著密度的增加,穗長、穗粗、穗行數、行粒數及百粒重大致呈現下降趨勢,而禿尖長則在M3 以上密度呈上升趨勢。邯鄲試驗點M5 密度條件下的穗長和穗粗與其他處理相比顯著降低,穗行數、行粒數和百粒重則在M4 和M5 密度條件下下降顯著。石家莊試驗點M3、M4、M5 密度條件下穗長與其他處理比均顯著降低,M4 和M5 密度條件的穗粗顯著低于M1 和M2,與M3 差異不顯著,百粒重則在M5 密度條件下下降顯著。唐山試驗點M3、M4、M5 密度條件下的穗長與其他處理比均顯著降低,M5 密度條件下的行粒數與其他處理相比下降達到顯著水平,百粒重在M4、M5 密度條件下下降顯著。

表3 不同密度處理中德豐C919 的產量性狀
不同密度條件下,各試驗點產量變化有所不同,邯鄲試驗點德豐C919 在M1~M3 范圍內產量隨密度增加而增加,在M3~M5 范圍內又隨密度增加而下降,在M3 密度條件下達到產量的最高值(11294.0kg/hm2),比其他處理增產顯著,M5 密度條件下產量最低。石家莊試驗點在M1~M4 范圍內,德豐C919 產量隨密度增加而增加,之后在M4~M5范圍內又隨密度增加而下降,在M4 密度條件下達到產量的最高值(10671.0kg/hm2),比其他處理增產顯著,M1 密度條件下產量最低。唐山試驗點趨勢同石家莊試驗點,在M4 密度條件下達到產量的最高值(13477.5kg/hm2),與M3 密度差異不顯著,顯著高于其他處理,M1 密度條件下產量最低。
試驗結果表明,河北夏玉米區德豐C919 在不同的密度條件下,生育期和田間抗性沒有明顯變化,與楊政卿等[9]的研究不一致。株高和穗位高均有不同程度的變化,隨密度的增加大體上呈上升的趨勢,與陳艷萍等[10]的研究基本一致,本試驗中各試驗點株高增加不明顯,穗位高的增加趨勢更強,與魏鋒等[11]研究略有不同,可能是品種特性所致。穗部性狀中,穗長和穗粗均隨密度的增加呈現減少趨勢,穗行數變化不大,行粒數和百粒重變化也比較明顯,均隨密度的增加呈現下降趨勢,與樊志鋒等[12]研究相同。玉米的產量與種植密度的關系呈拋物線分布,在3 個試驗點中產量隨密度增加而提高,到一定密度之后產量反而下降,說明合理密植是玉米取得高產的關鍵,單位面積株數是構成產量三因素的最重要因素。在一般種植條件下增加密度會使單株產量降低,但在較高種植密度下,群體產量還是增加的,這表明玉米群體光合轉化能力在較高種植密度下彌補了單株生產力的不足,從而使玉米群體產量增加[13]。這也是近年來增加玉米種植密度取得糧食連年增產的重要原因。本試驗中,德豐C919玉米品種在邯鄲地區75000 株/hm2左右產量最高,是其最為合理的密度;石家莊地區在82500 株/hm2左右產量最高,是其最為合理的密度;唐山地區在75000~82500 株/hm2范圍內產量最高,是其最為合理的密度范圍。總之,合理密植才能達到理想的產量水平。
在生產上不同品種對于密度的要求大不一樣,不同肥力水平下合理密度也有區別,本試驗是在較高水肥條件下完成的,對于中低肥力水平的地塊,德豐C919 的最佳密度范圍有待進一步研究。另外,德豐C919 于2021 年12 月通過國家黃淮海區審定,將在其他生態區進行進一步的配套技術研究,加快其推廣速度。