趙 聰,張 偉,韓彥龍,姜春霞,劉化濤,張冬梅,黃明鏡,黃學(xué)芳,劉恩科
(山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院旱地農(nóng)業(yè)研究中心,山西太原 030031)
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不同苗齡移栽對(duì)山西早熟區(qū)春玉米生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響
趙 聰,張 偉,韓彥龍,姜春霞,劉化濤,張冬梅,黃明鏡,黃學(xué)芳,劉恩科
(山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院旱地農(nóng)業(yè)研究中心,山西太原 030031)
為了探索在山西早熟區(qū)無(wú)膜種植玉米的新模式及玉米育苗移栽的最佳移栽苗齡,采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)大田試驗(yàn),以覆膜直播為對(duì)照,分析了不同苗齡移栽對(duì)玉米生育進(jìn)程、株高與產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響。結(jié)果表明,各苗齡移栽玉米的生育進(jìn)程要略慢于對(duì)照。移栽具有降低株高的效應(yīng)。雖然各苗齡移栽玉米的產(chǎn)量均低于對(duì)照,且隨著移栽苗齡的增大呈現(xiàn)出差距加大的趨勢(shì),但通過(guò)移栽可以在該地區(qū)實(shí)現(xiàn)無(wú)膜種植玉米,其中二葉移栽的玉米產(chǎn)量與對(duì)照無(wú)顯著差異,較覆膜直播(CK)僅減產(chǎn)9%。因此,在此試驗(yàn)條件下二葉期是山西早熟區(qū)玉米的最佳移栽苗齡。
春玉米;苗齡;育苗移栽;產(chǎn)量
干旱缺水和低溫冷害是山西早熟區(qū)旱地玉米生產(chǎn)的主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害。一直以來(lái),該地區(qū)玉米生產(chǎn)都離不來(lái)農(nóng)用地膜的使用。然而,通過(guò)育苗移栽技術(shù)在保護(hù)地提前育苗而后移入大田,是一項(xiàng)可以實(shí)現(xiàn)抗旱播種、躲避低溫、增加單位面積產(chǎn)量的有效農(nóng)業(yè)技術(shù)措施。這種技術(shù)在水稻及瓜果蔬菜栽培中較為常用,但用于玉米防御低溫和干旱的研究還十分有限[1]。因此,筆者期望借助該技術(shù)在山西早熟區(qū)實(shí)現(xiàn)玉米的無(wú)膜種植。
已有的關(guān)于移栽期的研究表明,移栽玉米的株高、產(chǎn)量和成熟期與苗齡的長(zhǎng)短有直接的關(guān)系。苗齡越短,成活率越高,但達(dá)不到延長(zhǎng)生育期的目的。苗齡過(guò)長(zhǎng),葉面積過(guò)大,移栽時(shí)難于成活,而且移栽期距穗分化的時(shí)間過(guò)短會(huì)顯著降低產(chǎn)量[2]。但是,玉米的最佳移栽苗齡還尚未確定。嚴(yán)光彬等[3]在采用紙缽盤育苗移栽技術(shù)進(jìn)行研究時(shí)將最佳移栽苗齡確定為錐形期, 最晚也不能超過(guò)一葉展開(kāi)前。馬林等[4]認(rèn)為玉米苗最佳移栽期為二葉一心或三葉一心。若移栽過(guò)早,玉米增產(chǎn)潛力小,最遲不要超過(guò)四葉一心期;若葉齡過(guò)大則移栽會(huì)造成緩苗慢,易形成小老苗,造成空稈,影響玉米穗分化,從而導(dǎo)致減產(chǎn)。阮培均[5]在探索玉米育苗移栽不同苗齡移栽對(duì)產(chǎn)量的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)移栽葉齡以二葉一心為最佳,四葉一心次之,六葉一心最差。雖然人們就“移栽的苗齡越大對(duì)穗分化的影響越大,移栽一般以2~4葉為宜”[2]這一觀點(diǎn)已逐漸達(dá)成共識(shí),但適宜的移栽苗齡卻因各地的氣候和品種類型而異,目前并未見(jiàn)到與山西早熟區(qū)生態(tài)條件相當(dāng)?shù)膮^(qū)域的研究報(bào)道。因此,筆者針對(duì)山西早熟區(qū)低溫和干旱的氣候特點(diǎn),探索春玉米與之相適應(yīng)的最佳移栽苗齡,以促進(jìn)玉米育苗移栽技術(shù)的鞏固和發(fā)展。
1.1 試驗(yàn)時(shí)間與地點(diǎn)
試驗(yàn)于2013年在國(guó)家“十一五”支撐計(jì)劃農(nóng)業(yè)綜合節(jié)水研究示范基地——山西省陽(yáng)曲縣河村進(jìn)行。該地區(qū)位于山西省中部,屬于典型的半干旱區(qū),地理位置為112.9°E、38.0°N,海拔1 248.5 m,1月平均氣溫為-10.3 ℃,7月平均氣溫20.2 ℃,無(wú)霜期為143.9 d,≥10 ℃積溫為2 840.6 ℃(80%保證率);年均降水量為459.0 mm,主要集中在6~9月,占全年降水量的73.7%,年平均蒸發(fā)量為1 546.9 mm。干旱缺水和積溫不足是限制該地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要因子。土壤為黃土質(zhì)淡褐土性土,0~20 cm土壤養(yǎng)分含量為:有機(jī)質(zhì)14.32 g/kg、全氮0.81 g/kg、堿解氮49.22 mg/kg、速效鉀124.66 mg/kg、速效磷6.52 mg/kg。
1.2 試驗(yàn)材料與設(shè)計(jì)
選用玉米品種并單16作為供試作物。試驗(yàn)以田間覆膜直播為對(duì)照,設(shè)置3個(gè)育苗時(shí)期,分別為4月5日、4月11日與4月17日,3次重復(fù)。各次均在小拱棚內(nèi)進(jìn)行紙筒(直徑4 cm,高度6 cm)育苗,育苗基質(zhì)為菜園土與生物有機(jī)肥(有效活菌數(shù)≥0.2×109個(gè)/g,有機(jī)質(zhì)≥250 g/kg)按照2∶1的比例混合,并同時(shí)于5月1日露地移栽。移栽時(shí)苗齡分別為四葉、三葉與二葉。大田覆膜直播亦在5月1日進(jìn)行。小區(qū)面積均為14.4 m2(長(zhǎng)4.0 m,寬3.6 m),4個(gè)處理的田間種植密度(行距60 cm,株距25 cm)和移栽后的水肥管理、病蟲(chóng)控制均一致。
1.3 調(diào)查與測(cè)定項(xiàng)目
觀察并記錄全苗期、抽雄期、吐絲期,并分別于6月5日與7月20日測(cè)定株高。成熟期測(cè)定棒三葉葉面積。收獲前選取生長(zhǎng)均勻的地段連續(xù)取代表性果穗10穗, 去苞葉后分別測(cè)定穗長(zhǎng)、穗粗、禿尖長(zhǎng)度和穗粒重。收獲時(shí),每小區(qū)單打單收,測(cè)定實(shí)際產(chǎn)量。
1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析
試驗(yàn)數(shù)據(jù)使用Excel和SPSS統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析。
2.1 不同苗齡移栽對(duì)玉米生育進(jìn)程的影響
由表1可知,玉米在不同的苗齡移栽直接影響其生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程。在同期種植于大田的條件下,盡管覆膜直播的出苗時(shí)間明顯晚于移栽玉米,但其生育進(jìn)程卻要略快于各苗齡移栽玉米,進(jìn)入抽雄期、吐絲期的時(shí)間要比移栽玉米提前2~7 d。就不同苗齡移栽而言,二葉移栽玉米生育進(jìn)程最快,三葉移栽次之,四葉移栽最慢。這表明移栽苗齡越小,生育進(jìn)程越快,很可能是由于苗齡越小,移栽過(guò)程中根系受到的損傷越小,緩苗癥狀越輕,能夠相對(duì)較快地適應(yīng)新的土壤環(huán)境,表現(xiàn)出較快的生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程。
2.2 不同苗齡移栽對(duì)玉米株高的影響
從圖1可以看出,無(wú)論是苗期還是抽雄吐絲期,玉米株高均表現(xiàn)為覆膜直播的株高顯著高于各苗齡移栽的處理,并隨著移栽苗齡的增大,苗期與抽雄吐絲期的株高均呈現(xiàn)遞減的趨勢(shì)。這表明苗齡越大,在移栽的過(guò)程中受到的損傷越重,不僅影響前期的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng),而且影響其生殖生長(zhǎng)??偠灾?,移栽后玉米株高明顯降低。
表1 不同苗齡移栽對(duì)玉米生育進(jìn)程的影響
2.3 不同苗齡移栽對(duì)玉米穗部性狀的影響
從表2可以看出,玉米籽粒產(chǎn)量以覆膜直播為最高,二葉與三葉移栽次之,分別較覆膜直播減產(chǎn)9%和15%;四葉移栽的產(chǎn)量最低,且顯著低于覆膜直播。就產(chǎn)量構(gòu)成因素而言,各苗齡移栽玉米的行粒數(shù)與產(chǎn)量差異相一致,百粒重和禿尖長(zhǎng)則顯著低于覆膜直播,而各處理穗長(zhǎng)、穗粗與穗行數(shù)沒(méi)有顯著差異。這表明移栽處理主要是通過(guò)影響行粒數(shù)與百粒重來(lái)降低產(chǎn)量,并且隨著移栽苗齡的增大對(duì)其影響逐漸加大。
表2 不同苗齡移栽對(duì)玉米產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響
注:同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。
筆者針對(duì)在山西早熟區(qū)種植玉米不僅會(huì)遭遇苗期的“倒春寒”還會(huì)遭遇抽雄吐絲期的“卡脖旱”等極端天氣以及許多玉米品種不覆膜種植通常難以完熟的實(shí)際情況,采用育苗移栽技術(shù)探索適宜該地區(qū)無(wú)膜種植玉米的最佳移栽苗齡。通過(guò)分析不同苗齡移栽玉米的田間性狀與產(chǎn)量差異,發(fā)現(xiàn)在此試驗(yàn)條件下隨著移栽苗齡的增大,玉米的長(zhǎng)勢(shì)及產(chǎn)量呈現(xiàn)遞減的趨勢(shì)。其中,以二葉移栽的玉米田間性狀及產(chǎn)量相對(duì)理想,較覆膜直播(CK)僅減產(chǎn)9%。該研究還表明移栽具有降低株高的效應(yīng),這與鄭威等[6]對(duì)甜玉米的研究結(jié)果相吻合。
與覆膜直播的玉米相比,移栽玉米雖然可以在保護(hù)地內(nèi)提前播種,實(shí)現(xiàn)提早出苗,但在移栽過(guò)程中難免會(huì)造成根系損傷,而且隨著移栽苗齡的增大,其根長(zhǎng)出育苗容器底部往下扎的根數(shù)及根長(zhǎng)也相應(yīng)增加。在移栽過(guò)程中,起苗、運(yùn)苗、埋土等作業(yè)時(shí)對(duì)幼苗根系的傷害程度就越重, 導(dǎo)致移栽后的緩苗慢[3]。該研究中各苗齡移栽玉米的生育進(jìn)程、株高及產(chǎn)量均表現(xiàn)出不及覆膜直播的狀況,且隨著移栽苗齡的增大呈現(xiàn)出差距加大的趨勢(shì)。阮培均等[5]研究表明不同葉齡玉米移栽時(shí)幼苗的苗高、根數(shù)、總根長(zhǎng)及平均每條根長(zhǎng)均有不同程度的變化,其變化規(guī)律是隨著移栽葉齡的增大而漸增。該研究中移栽對(duì)幼苗根系的刺激程度表現(xiàn)出以二葉移栽最輕,三葉移栽次之,四葉移栽居重的現(xiàn)象就不難理解。因此,該試驗(yàn)區(qū)移栽最佳苗齡以二葉一心期為宜,本田移栽最晚不得超過(guò)三葉一心期。確保移栽成活率的關(guān)鍵是保護(hù)根系,縮短緩苗期甚至沒(méi)有緩苗期,提高成活率[7]。
與覆膜直播的玉米相比,移栽玉米雖然可以在保護(hù)地內(nèi)提前播種,實(shí)現(xiàn)提早出苗,但在移栽過(guò)程中難免會(huì)造成根系損傷,而且隨著移栽苗齡的增大,其根長(zhǎng)出育苗容器底部往下扎的根數(shù)及根長(zhǎng)也相應(yīng)增加。在移栽過(guò)程中,起苗、運(yùn)苗、埋土等作業(yè)時(shí)對(duì)幼苗根系的傷害程度就越重, 導(dǎo)致移栽后的緩苗慢[3]。該研究中各苗齡移栽玉米的生育進(jìn)程、株高及產(chǎn)量均表現(xiàn)出不及覆膜直播的狀況,且隨著移栽苗齡的增大呈現(xiàn)出差距加大的趨勢(shì)。阮培均等[5]研究表明不同葉齡玉米移栽時(shí)幼苗的苗高、根數(shù)、總根長(zhǎng)及平均每條根長(zhǎng)均有不同程度的變化,其變化規(guī)律是隨著移栽葉齡的增大而漸增。該研究中移栽對(duì)幼苗根系的刺激程度表現(xiàn)出以二葉移栽最輕,三葉移栽次之,四葉移栽居重的現(xiàn)象就不難理解。因此,該試驗(yàn)區(qū)移栽最佳苗齡以二葉一心期為宜,本田移栽最晚不得超過(guò)三葉一心期。確保移栽成活率的關(guān)鍵是保護(hù)根系,縮短緩苗期甚至沒(méi)有緩苗期,提高成活率[7]。
盡管移栽玉米最終所獲產(chǎn)量較覆膜直播有一定程度減少,但該技術(shù)的應(yīng)用可以在山西早熟區(qū)實(shí)現(xiàn)無(wú)膜種植玉米,從而避免了地膜連年使用導(dǎo)致的碎殘塊逐年積留于土壤耕層,造成土壤和生態(tài)環(huán)境的“白色污染”[8-9]。如果今后能夠進(jìn)一步優(yōu)化育苗移栽技術(shù),縮短緩苗時(shí)間,保證移栽露地的玉米產(chǎn)量接近甚至超過(guò)覆膜直播,亦不失為山西早熟區(qū)玉米一種理想的種植方式。
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Effects of Different Seedling Age of Transplanting on Growth and Yield of Spring Corn in Early Mature Area of Shanxi Province
ZHAO Cong, ZHANG Wei, HAN Yan-long et al
(Dryland Farming Research Centre, Shanxi Academy of Agricultural Sciences, Taiyuan, Shanxi 030031)
In order to explore the new mode of film-free corn cultivation in early mature area of Shanxi and identify the best transplanting age of maize seedling in the region, a field experiment with completely randomized block design was employed to analyze and compare the effects of different transplanting ages of maize seedling on the growth process, plant height and yield as well as its component characters. The results showed that the growth process of various maize seedlings by transplanting at different ages was slightly slower than the contrast. Transplanting made plant height low. Although the yields of maize seedlings by transplanting at different ages were not as good as control, and the gap increased with the increase of transplanting age, maize could be planted without plastic film in the region by transplanting. There was no significant difference between the yield of maize transplanted at the age of two leaves and the contrast. Its yield reduced only by 9% compared with film-mulching maize (CK). Therefore, maize at the age of two leaves can be considered as the best transplanting period in early mature area of Shanxi under the condition of this experiment.
Spring corn; Seedling age; Seedling transplantation; Yield
山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院博士研究基金(YBSJJ1303)。
趙聰(1984-),女,山東禹城人,助理研究員,博士,從事旱作農(nóng)業(yè)栽培與植物營(yíng)養(yǎng)研究工作。
2015-11-13
S 359.2
A
0517-6611(2015)35-065-02