玉米田養鵝養雞模式下玉米產量構成因素分析

劉文哲張振鈞解嬌關法春宗憲春祝延立閆薇陳大勇

(1.吉林省農業科學院，吉林 長春 130033；2.牡丹江師范學院生命科學與技術學院，黑龍江 牡丹江 157012；3.吉林省農業綜合信息服務股份有限公司，吉林 長春 130000；4.內蒙古興安盟松遼水利委員會察爾森水庫管理局，內蒙古 興安盟 137400)

玉米產量的高低直接影響國家糧食安全和玉米產業的發展[1,2]，實現玉米生產高收益是玉米穩定生產與糧食安全的根本目標[3]。玉米產量是由畝穗重、穗粒數和粒重等玉米產量構成因素決定的，影響這3大產量構成指標的育種、栽培、管理等因素會通過影響這些產量構成指標，進而影響玉米產量，如桑志勤等[4]指出，隨著玉米品種選育水平的提高，穗行數的增加在玉米增產中起到了巨大的作用；郭春明等[5]研究表明，春玉米在穗分化期經低溫處理后，春玉米穗長和穗粒數顯著減少、穗粒重顯著降低從而導致玉米減產；曹玉軍等[6]研究表明，在玉米籽粒灌漿時加入氮肥，最終使百粒重增加、玉米增產。當前在糧食生產上把玉米產量作為唯一經濟目標[7]，而以玉米為核心的種養結合則是把玉米和養殖動物同時作為生產經濟目標[8]，為此探索和明確玉米田養鵝養雞模式對玉米產量構成的影響，則顯得尤為重要，該項目研究內容目前尚屬空白。

為此，本文以玉米田養鵝養雞模式與傳統玉米種植模式為研究對象，分別對2種生產模式下的玉米產量構成影響因素進行對比分析，為提高玉米田養鵝養雞模式下的玉米產量和進一步推廣玉米田養鵝養雞模式奠定理論基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

試驗地位于在西藏林芝市巴宜區章麥村(N29°33′，E94°21′)，該試驗地自2017年春季開始進行長期定位試驗，玉米品種始終為“酒單4號”，每年4月末5月初進行整地，播量為30km·hm-2，玉米株距25cm，行距60cm，以多元復合肥(其中全氮含量33%、P2O5含量17%、K2O含量17%、有機質含量為20%)作為底肥，每穴施入9.5g。

試驗設置玉米田養鵝養雞處理(標記為RGC-EC)，每個處理小區面積100m2，3次重復，以當地常規玉米農田為對照組(CK)，小區間隨機排列，小區四周保護行內使用尼龍網圍封，圍封高度90cm。RGC-EC處理整個生長期內均不使用除草劑，而CK處理在播后立即噴灑除草劑(乙草胺，用量1.65kg·hm-2)除草；自6月中旬開始，鵝雛、雞雛進舍育雛，自由采食Ⅰ段、Ⅱ段育雛飼料；7月末將15只鵝趕進玉米田小區內進行放牧，放鵝7d后將15只雞趕入玉米田小區內進行放牧，在3個處理小區間輪流放牧，輪牧周期為3d，10月初放牧結束。

1.2 指標測定

10月初收獲玉米時，2種處理各從3個區中隨機樣點連續摘取30個玉米穗，統計玉米果穗行數(果穗中部的籽粒行數)、行粒數(每穗數中等長度行的粒數)；并用直尺測量玉米穗長；將玉米穗裝入尼羅網袋中，于105℃烘干至恒重，脫粒后用電子天平測量每穗玉米百粒重和穗粒重(精確到0.01g)；用游標卡尺測量禿尖長(果穗頂端不結實部分的長度)和穗軸粗(精確到0.01mm)。

1.3 數據統計與分析

采用Microsoft Excel、SPSS 19統計和分析相關數據。

2 結果與分析

2.1 不同生產模式下玉米產量分析

RGC-EC處理對玉米產量影響較大，見圖1，玉米田養鵝養雞模式下(RGC-EC)玉米產量為6067.33kg·hm-2，顯著低于CK(7817.78kg·hm-2)1750.48kg·hm-2，處理間差異顯著(P<0.05)。玉米田養鵝養雞模式下的玉米產量明顯降低。

2.2 玉米產量構成相關性狀差異顯著性分析

如表1所示，RGC-EC處理下穗長13.70cm、穗軸粗24.06mm、禿尖長度1.87m、穗行數15.02顆、行粒數25.86顆、百粒重24.37g、穗粒重91.95g，各指標分別比對照組低1.80%、1.08%、0.29%、0.22%、4.59%、1.37%和25.42%。穗行數、百粒重指標在處理間差異不顯著(P>0.05)，而穗長、穗軸粗、禿尖長、行粒重和穗粒重等指標處理間差異達顯著水平(P<0.05)。因此，除了禿尖長外，玉米田養鵝養雞模式下的玉米產量構成相關性狀整體上低于對照。

表1 不同生產方式下的玉米產量構成性狀

2.3 不同生產方式下產量構成相關性狀與穗粒重的相關性分析

由表2可知，穗粒重與穗長、穗軸粗、穗行數、行粒數、百粒重等指標，均呈顯著正相關。CK禿尖長與穗粒重呈顯著負相關(P<0.05)，RGC-EC禿尖長與穗粒重呈負相關(P>0.05)，且相關系數比CK處理低0.233。可見，RGC-EC處理明顯改變了禿尖長與穗粒重之間的相關關系。

表2 產量構成相關性狀與穗粒重的相關性分析

2.4 玉米產量構成因素與穗粒重的多元性回歸分析

對不同處理下的穗行數x1、行粒數x2、百粒重x3和穗粒重y進行多元回歸分析。線性回歸方程：

y=-112.184+2.461x1+3.338x2+3.316x3

y=-160.127+3.638x1+3.483x2+5.064x3

對回歸方程進行共線性診斷，變量方差膨脹因子均小于10，且容許度均大于0.1，說明上述回歸方程由于3個自變量之間沒有共線性，因此上述多元回歸方程具有應用價值。由此，RGC-EC處理下穗行數、行粒數和百粒重回歸系數分別比CK處理低1.177、0.145和1.748。RGC-EC處理明顯降低了穗行數和百粒重的回歸系數。

2.5 玉米產量構成因素與穗粒重通徑分析

在不同處理下玉米產量構成因素直接通徑系數中，均為行粒數指標對玉米產量的直接貢獻最大，見表3，但RGC-CE處理的百粒重直接通徑系數比CK高0.190；間接通徑分析結果表明：不同處理均為百粒重通過行粒數對產量的正向間接作用最大，但間接RGC-CE處理通徑系數為0.226，低于CK處理的間接通徑系數0.475。說明玉米田養鵝養雞措施對通過百粒重指標來影響產量構成的作用更為明顯。

表3 玉米產量構成因素與穗粒重的通徑分析結果

3 討論

玉米田養鵝養雞模式下，玉米的穗長、穗粗、禿尖長度、行粒數和穗粒重顯著下降，嚴重影響了玉米產量。以往亦證明[8]，玉米田養鵝養雞措施由于玉米下部葉片被采食，玉米群體光合葉面積降低而導致玉米減產，同時雞刨土取食也會影響玉米根系的生長發育，從而引起玉米產量構成因子的變化，試驗結果也證實，與傳統玉米種植模式相比，玉米田養鵝養雞措施對玉米百粒重指標影響明顯，而且RGC-EC處理也明顯降低了百粒重的回歸系數。所以今后該玉米田養鵝養雞模式，可在繼續提高行粒數的基礎上，重點從提高玉米百粒重遺傳力入手來提高玉米產量。這與以往在水稻、小麥、大豆等作物上的研究結論相似[9-11]，即當產量構成因子作用發生變化后，其栽培與育種策略發生改變，將有利于提高產量。

值得注意的是，受氣候、品種等因素的影響，玉米果穗穗位高度區域性之間差異較大[12,13]，導致鵝對玉米下部葉片采食的破壞程度出現明顯差異[14,15]，進而對玉米生長發育的影響不同，產量亦出現氣候帶間差異。

4 結論

玉米田養鵝養雞模式(RGC-EC)使玉米穗長、穗粗、禿尖長度、行粒數和穗粒重顯著降低(P<0.05)，其玉米產量(6067.33kg·hm-2)也顯著低于對照(P<0.05)；CK的禿尖長指標與穗粒重之間呈現極顯著的負相關，而RGC-EC處理的禿尖長指標與穗粒重之間呈不顯著負相，且兩者之間的相關系數比CK處理的相關系數低0.233，玉米田養鵝養雞處理對穗粒重與禿尖長之間的相關關系產生明顯影響；在相關產量影響指標中，RGC-EC處理降低了穗行數和百粒重的回歸系數；通徑分析結果表明，RGC-CE處理下玉米百粒重通過行粒數指標對產量指標的正向間接作用最大(其間接通徑系數0.226)，CK處理下雖然也是百粒重指標通過行粒數對產量的正向間接作用最大，但其間接通徑系數較高(0.475)。因此，RGC-E處理下的玉米產量構成因子作用發生變化，今后應在繼續提高行粒數的基礎上，重點通過提高玉米百粒重的遺傳力來增加玉米產量。