不同栽培方式和種植密度對玉米生產的影響

郭燕梅,李 慧*,范昭能,曾榮耀,謝 君,劉佩雄,劉 昆

(1.四川省自貢市鄉(xiāng)村振興發(fā)展服務中心,四川 自貢 643000;2.四川省自貢市大安區(qū)現(xiàn)代高效特色農業(yè)園區(qū)服務中心,四川 自貢 643010;3.四川省自貢市大安區(qū)農業(yè)科學技術推廣中心,四川 自貢 643010)

玉米(ZeamaysL.)是禾本科一年生草本植物,又名苞谷、苞米棒子、玉蜀黍、珍珠米等,是畜牧業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)等的重要飼料來源,也是食品、醫(yī)療衛(wèi)生、輕工業(yè)、化工業(yè)等不可或缺的原料之一[1]。我國玉米產量占全世界玉米產量22.4%以上,居世界第二[2],其產量高低對糧食總產量和農村經(jīng)濟發(fā)展都具有舉足輕重的作用[3]。自貢市常年玉米種植面積4×104hm2,總產2.5×105t,占全市糧食總產17%,農戶一般種植密度為2000～2500株/667m2,產量僅400kg左右。自貢地處川南丘陵地區(qū),降雨時空分布不均,發(fā)生春旱夏旱年份較多,制約玉米穩(wěn)產高產。春玉米地膜覆蓋能保溫保濕,抑制雜草,減少地表無效蒸發(fā),提高水分利用效率,集雨抗旱穩(wěn)產增產效果顯著。有研究提出,合理的玉米生產群體結構是高產基礎,合理構建種植密度調節(jié)群體結構為常用手段[4],但密度過高、過低均會導致產量降低[5-6]。為探究露地和覆膜栽培條件下,不同種植密度對玉米生長發(fā)育和產量的影響,試驗以本地主推雜交玉米品種“加單8號”為材料,開展露地和覆膜2種栽培方式3個種植密度的對比試驗,對玉米生育進程、主要經(jīng)濟性狀和產量進行調查和分析,旨在探明露地、覆膜栽培的適宜種植密度,為提高當?shù)赜衩桩a量提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗位于四川省自貢市大安區(qū)三多寨鎮(zhèn)八甲村八組,試驗地面積2.135m2。試驗地塊為壤土,土層深厚、土質疏松、透水性好。試驗前取耕層土壤進行理化性質分析：有機質7.8g/kg、堿解氮96mg/kg、有效磷13.6mg/kg、速效鉀112mg/kg、pH 6.1。

1.2 試驗材料

供試材料為雜交玉米品種“加單8號”和0.02mm農膜。

1.3 試驗設計

設計露地和覆膜2種栽培方式,分別設計3個密度,即：2600株/667m2(行距0.833m,株距0.308m,每個小區(qū)208株),2800株/667m2(行距0.833m,株距0.286m,每個小區(qū)224株),3000株/667m2(行距0.833m,株距0.267m,每個小區(qū)240株),共6個處理,每個處理重復3次,共18個小區(qū),每個小區(qū)面積53.28m2(長6.66m,寬8.00m),區(qū)組間和試驗區(qū)四周留工作道1.5m。

1.4 試驗田栽培管理

2022年3月5日播種,采用單株肥團育苗。當玉米苗達二葉一心時移栽,移栽日期3月26日。覆膜方式為膜側栽培,膜際栽苗,露地和覆膜栽培玉米均采取單株定向栽植。移栽前施45%(N∶P2O5∶K2O為15∶15∶15)硫酸鉀復合肥30kg/667m2,3月31日施46%尿素10kg/667m2提苗,在大喇叭口期5月15日施攻苞肥,施45%(N∶P2O5∶K2O為15∶15∶15)硫酸鉀型復合肥30kg/667m2,試驗田在各病蟲防治適期內統(tǒng)一防治地下害蟲、蚜蟲、紋枯病和玉米螟,所有處理防治用藥量均相同。

1.5 測定項目

1.5.1 生育期記載 在玉米生長過程中,系統(tǒng)觀察記載玉米播種期、抽雄期、灌漿期、成熟期。

1.5.2 主要經(jīng)濟性狀測定 收獲前,各處理五點取樣,每點6株,隨機選擇30株植株,進行現(xiàn)場測量和室內考種,測定株高、穗長、穗位高、穗粒數(shù)、百粒重。

1.5.3 實收產量 各處理小區(qū)實收,晾曬干除雜后稱重測定含水量,小區(qū)產量(kg)=666.7/實收面積(m2)×實收重量(kg)×[1-含水量(%)]÷[1-14%]。

2 結果與分析

2.1 不同栽培方式和種植密度對玉米生育期的影響

露地、覆膜2種栽培條件下,不同種植密度玉米生育期見表1。由表1可以看出,覆膜對玉米生育進程影響明顯,覆膜可促進玉米生長發(fā)育,縮短生育期,相比露地栽培,可縮短生育期7～9d,其中播種到抽雄階段縮短4～8d,抽雄到灌漿階段縮短1～3d,灌漿期至成熟期基本無差異。有研究表明覆膜栽培可使玉米生長發(fā)育進程明顯加快,主要是由于覆膜后產生的“增溫效應”所致[7]。露地玉米各密度生育期在128～129d,覆膜玉米各密度生育期120～121d,相同栽培方式不同種植密度之間生育周期基本相同,同一栽培方式不同的密度對生育期基本無影響。

表1 露地和覆膜栽培不同種植密度下玉米生育期

2.2 不同栽培方式和種植密度對玉米主要經(jīng)濟性狀的影響

穗數(shù)、每穗粒數(shù)和百粒重是玉米產量構成的3個因素,要獲得玉米高產,必須建立合理的群體結構,以協(xié)調產量構成3個因素的矛盾,使三者的乘積達到最大值[8]。露地、覆膜2種栽培條件下,不同種植密度的玉米主要經(jīng)濟性狀見表2。不同栽培和種植密度對玉米主要經(jīng)濟性狀影響顯著,在露地、覆膜栽培方式下,種植密度2600株/667m2時,露地玉米株高為271.2cm,較覆膜玉米株高矮8.1cm。露地玉米穗位高為94.8cm,較覆膜玉米穗位高矮1.6cm。露地玉米穗長為19.8cm,較覆膜玉米穗長短2.1cm。露地玉米穗粒數(shù)為627.6粒,較覆膜玉米穗粒數(shù)少22.9粒;露地玉米百粒重為28.1g,較覆膜玉米百粒重低3.8g。在露地、覆膜不同栽培方式下,種植密度為2800株/667m2時,露地玉米株高為269.5cm,較覆膜玉米株高矮8.9cm;露地玉米穗位高為94.6cm,較覆膜玉米穗位高矮1.7cm。露地玉米穗長為19.7cm,較覆膜玉米穗長短1.9cm。露地玉米穗粒數(shù)為623.5粒,較覆膜玉米穗粒數(shù)少20.7粒。露地玉米百粒重為27.5g,較覆膜玉米百粒重低4.1g。在露地、覆膜不同栽培方式下,種植密度為3000株/667m2時,露地玉米株高為265.7cm,較覆膜玉米株高矮10.8cm。露地玉米穗位高為94.5cm,較覆膜玉米穗位高矮1.5cm。露地玉米穗長為19.6cm,較覆膜玉米穗長短1.6cm。露地玉米穗粒數(shù)為619.2粒,較覆膜玉米穗粒數(shù)少22.8粒。露地玉米百粒重為27.1g,較覆膜玉米百粒重低4.3g。在露地栽培方式下,隨著密度的增加其相關經(jīng)濟性狀呈下降趨勢,密度3000株/667m2相較密度2600株/667m2,株高減少5.5cm、穗位高減少0.3cm、穗長減少0.2cm、穗粒數(shù)減少8.4粒、百粒重減少1g。覆膜栽培模式下,隨著密度增加其相關經(jīng)濟性狀呈下降趨勢,密度3000株/667m2相較密度2600株/667m2,株高減少2.8cm、穗位高減少0.4cm、穗長減少0.7cm、穗粒數(shù)減少8.5粒、百粒重減少0.5g。

表2 露地和覆膜栽培不同種植密度下玉米主要經(jīng)濟性狀

2.3 不同栽培方式和種植密度對玉米產量的影響

露地、覆膜栽培不同種植密度下玉米產量見表3。由表3可以看出,在露地、覆膜不同栽培方式下,種植密度為2600株/667m2時,覆膜玉米產量為531.0kg/667m2,較露地玉米產增加62.6kg/667m2,增幅為13.3%。種植密度為2800株/667m2時,覆膜玉米產量為578.9kg/667m2,較露地玉米產量增加94.2kg/667m2,增幅為19.4%。種植密度為3000株/667m2時,覆膜玉米產量為602.3kg/667m2,較露地玉米產量增加104.7kg/667m2,增幅為21.0%。在露地栽培的3個密度試驗條件下,隨著密度的增加667m2產量也呈上升趨勢,密度3000株/667m2產量為497.6kg/667m2,較密度2600株/667m2產量增加29.2kg/667m2,增幅為6.2%。在覆膜栽培的3個密度試驗條件下,隨著密度的增加畝產量也呈上升趨勢,密度3000株/667m2的產量為602.3kg/667m2,較密度2600株/667m2的產量增加71.3kg/667m2,增幅為13.4%。在露地、覆膜2種栽培方式3個不同種植密度條件下,覆膜玉米密度3000株/667m2處理的產量最高。覆膜玉米防旱增產顯著原因,是因為玉米是需水量較大的作物,其大部分根系主要分布在0～40cm 土層內,覆膜可提高0～40cm 土層的土壤含水率[9],滿足了玉米對水分的需求,促進了玉米健壯生長發(fā)育和產量顯著提高。

表3 露地和覆膜栽培不同種植密度下玉米產量

3 討論與結論

3.1 栽培方式和種植密度對玉米生育期的影響

覆膜栽培方式對玉米生長發(fā)育有顯著影響,相比露地玉米,覆膜栽培加速了玉米的生長和發(fā)育,可縮短玉米生育期7～9d。生育期提前主要表現(xiàn)在播種到抽雄、抽雄到灌漿這兩個階段,分別縮短4～8d和1～3d,而在灌漿期至成熟期兩種栽培方式基本無差異。相同栽培方式不同種植密度之間,生育周期基本相同,由此可見,密度對生育期基本無影響。

3.2 栽培方式和種植密度對玉米主要經(jīng)濟性狀的影響

在覆膜栽培條件下,玉米主要經(jīng)濟性狀明顯優(yōu)于露地玉米,其株高、穗位、穗長、穗粒數(shù)等均增加,可能與覆膜的保墑保肥作用有關,其經(jīng)濟性狀改善明顯。而在相同栽培方式的3個種植密度試驗條件下,隨著種植密度的增加,玉米葉片間通風透光條件較差,蔭蔽較嚴重,個體間對光照、水分及養(yǎng)分等競爭激烈,導致株高、穗位高、穗長、穗粒數(shù)、百粒重等主要經(jīng)濟性狀呈現(xiàn)隨之降低或減少的趨勢。

3.3 栽培方式和種植密度對玉米產量的影響

試驗結果表明,不同栽培方式和不同種植密度對玉米產量影響較大,覆膜玉米產量明顯高于露地玉米,在種植密度同為2600株/667m2、2800株/667m2、3000株/667m2時,產量較露地玉米,增幅分別為13.3%、19.4%和21.0%。在露地、覆膜2種栽培條件下,分別設計的2600株/667m2、2800株/667m2、3000株/667m23個密度6個處理產量看,隨著密度的增加產量隨之增加。其中露地栽培3000株/667m2的密度較2600株/667m2密度的增幅為6.2%,覆膜栽培3000株/667m2的密度較2600株/667m2密度的增幅為13.4%。在露地、覆膜2種栽培方式3個種植密度的6個處理中,以覆膜栽培密度在3000株/667m2的處理獲得產量最高,達602.3kg/667m2,較露地栽培2600株/667m2的產量增加133.9kg,增幅28.6%。

以自貢市推廣品種“加單8號”進行的不同栽培方式下的不同種植密度試驗,今后還將繼續(xù)組織開展其他主推玉米品種的不同栽培方式和種植密度試驗,探索出不同栽培方式主推品種的適宜種植密度,為大面積推廣提供科學依據(jù)。