種植密度和行距配置對蘇玉20產(chǎn)量的影響

孔令杰， 鄭 飛， 張美景， 劉瑞響， 趙文明， 孟慶長， 陳艷萍， 袁建華

(江蘇省農(nóng)業(yè)科學院糧食作物研究所，江蘇南京 210014)

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種植密度和行距配置對蘇玉20產(chǎn)量的影響

孔令杰， 鄭 飛， 張美景， 劉瑞響， 趙文明， 孟慶長， 陳艷萍， 袁建華*

(江蘇省農(nóng)業(yè)科學院糧食作物研究所，江蘇南京 210014)

摘要[目的]研究種植密度和行距配置對蘇玉20產(chǎn)量的影響，適應(yīng)全程機械化生產(chǎn)技術(shù)需要。[方法] 以蘇玉20為供試品種，在江蘇省宿遷市沭陽縣開展種植密度和行距試驗。采用裂區(qū)設(shè)計，2個種植密度6.0萬株/hm2和7.5萬株/hm2為主處理，5個行距配置50、60、70、80、80+40 cm為副處理。通過對10個處理農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的調(diào)查分析，研究行距配置對產(chǎn)量的影響。[結(jié)果] 7.5萬株/hm2密度處理的產(chǎn)量極顯著高于6.0萬株/hm2密度處理，7.5萬株/hm2密度處理蘇玉20的單產(chǎn)比6.0萬株/hm2密度處理增產(chǎn)達1 404.9 kg/hm2。60和70 cm行距處理的產(chǎn)量顯著高于其他行距處理，密度和行距配置對產(chǎn)量的互作效應(yīng)不明顯。行距處理顯著影響植株的倒伏率，極顯著影響植株的空稈率；在等行距處理中，隨著行距的增大，植株的空稈率和倒伏率呈下降趨勢。[結(jié)論]增加蘇玉20的種植密度到7.5萬株/hm2，可獲得較高的產(chǎn)量；采用60~70 cm等行距種植，既可實現(xiàn)該品種的高產(chǎn)，又能保障生產(chǎn)的全程機械化，實現(xiàn)農(nóng)機農(nóng)藝的融合。

關(guān)鍵詞蘇玉20；密度；行距；產(chǎn)量

玉米是江蘇省的第三大糧食作物，2014年種植面積達43.6萬hm2左右，適宜機械化生產(chǎn)的純作玉米面積達26.67萬hm2[1]。據(jù)江蘇省農(nóng)業(yè)機械化信息網(wǎng)統(tǒng)計，2014年江蘇省玉米機播、機收面積分別達到22.33萬、20.40萬hm2。隨著農(nóng)村青壯勞力的大量轉(zhuǎn)移，對玉米化機械生產(chǎn)的需求更加迫切。隨著玉米生產(chǎn)機械作業(yè)性能的提高，玉米種植戶對玉米生產(chǎn)機械的認可度不斷提高。玉米的機械化生產(chǎn)技術(shù)包含播種、中耕施肥、植保、收獲、玉米秸稈的粉碎、整地等環(huán)節(jié)，可替代玉米生產(chǎn)中大部分的繁重體力勞動，從而提高了作業(yè)效率和作業(yè)質(zhì)量。各地通過農(nóng)機補貼、示范帶動和技術(shù)集成等措施推動了玉米全程機械化生產(chǎn)技術(shù)的推廣和利用[2]。

玉米全程機械化生產(chǎn)技術(shù)不僅要實現(xiàn)玉米的高產(chǎn)，更要實現(xiàn)玉米生產(chǎn)效率和效益的提高，對玉米傳統(tǒng)種植模式提出了新要求。這就需要農(nóng)機與農(nóng)藝的融合，其中關(guān)鍵因素是玉米種植密度和種植行距。玉米播種機的行距能否與收獲機的行距相對應(yīng)，直接影響收獲機械的收獲效率、收獲質(zhì)量和壽命；收獲機每割幅內(nèi)收獲行數(shù)與玉米種植密度的大小決定了收獲機械的驅(qū)動動力，動力過小，易造成壅堵，動力過大，生產(chǎn)效率不能隨之增加[3]。江蘇省玉米種植密度在5.25萬~8.25萬株/hm2，種植行距在40~80 cm，種植模式的多樣化不利于實現(xiàn)農(nóng)機與農(nóng)藝的融合，影響了玉米全程機械化生產(chǎn)技術(shù)的推廣。鑒于此，筆者選用江蘇省主推玉米品種蘇玉20為試驗材料，研究了不同行距和密度對產(chǎn)量的影響，以期為玉米的全程機械化生產(chǎn)技術(shù)推廣提供參考。

1材料與方法

1.1材料試驗于2013年在江蘇省宿遷沭陽縣試驗基地進行，以蘇玉20為供試品種。

1.2試驗設(shè)計采用裂區(qū)設(shè)計，2個種植密度6.0萬和7.5萬株/hm2為主處理，5個行距配置50、60、70、80、80+40 cm為副處理。每小區(qū)種植10行，行長為6 m，3次重復(fù)。為避免粗縮病的發(fā)生，于6月25日進行播種，播種后澆蒙頭水，其他管理同大田管理。

1.3田間調(diào)查與指標測定收獲前，各小區(qū)選擇中間連續(xù)的4行調(diào)查倒伏率和空稈率。由于各小區(qū)的收獲面積因行距不同而各異，為便于比較，統(tǒng)一折算為1 hm2的產(chǎn)量。收獲后，每小區(qū)選取有代表性的10個果穗進行考種，考察穗部性狀。

1.4數(shù)據(jù)統(tǒng)計采用Excel 2003及DPS 7.05進行數(shù)據(jù)處理和方差分析。

2結(jié)果與分析

2.1產(chǎn)量方差分析方差分析表明，密度(F=1 423.187**)和行距(F=11.507**)處理均達到極顯著水平，表明不同密度和不同行距處理均對產(chǎn)量產(chǎn)生較大影響。密度和行距的互作(F=1.021)差異不顯著，表明不同密度和不同行距的配置沒有互作效益。

2.2密度和行距處理對產(chǎn)量的影響由表1可知，7.5萬株/hm2處理的產(chǎn)量極顯著高于6.0萬株/hm2處理，增加密度極顯著增加了玉米單產(chǎn)，增產(chǎn)達1 404.9 kg/hm2。60和70 cm行距處理的產(chǎn)量分居第1、2位，但兩者差異不顯著；80+40和50 cm行距處理分居第3、4位，兩者差異不顯著，但極顯著低于60和70 cm行距處理；80 cm行距處理的單產(chǎn)顯著低于其他行距處理。表明行距處理能夠顯著影響蘇玉20的產(chǎn)量，在60和70 cm行距條件下能夠獲得較高的產(chǎn)量。

表1密度和行距對蘇玉20產(chǎn)量的影響

Table 1Effects of planting density and row spacing form on the yield of Suyu 20

處理Treatment指標Index產(chǎn)量Yield∥kg/hm2主處理Maintreatment6.0萬株/hm27885.8bB7.5萬株/hm29290.7aA副處理50cm8501.5bBSecondarytreatment60cm8835.5aA70cm8817.5aA80cm8272.5cB80+40cm8514.2bB

注：同列數(shù)據(jù)后不同大、小寫字母表示不同處理間分別在0.01、0.05水平差異顯著。

Note: Different capital letters and lowercases in the same row indicated significant differences at 0.01 and 0.05 levels,respectively.

密度和行距配置對產(chǎn)量無互作效應(yīng)，2個密度下的行距配置對產(chǎn)量的影響趨勢基本一致。由圖1可知，在6.0萬株/hm2的處理中，60 cm處理的產(chǎn)量最高(8 166.0 kg/hm2)，其他處理依次為70、80+40、50、80 cm處理；在7.5萬株/hm2的處理中，70 cm處理的產(chǎn)量最高(9 620.5 kg/hm2)，其他處理依次為60、50、80+40、80 cm。在2個密度下，行距的過大和過小都不利于獲得較高的產(chǎn)量，其中在60和70 cm處理的產(chǎn)量水平最高，且差異不顯著。

圖1　密度和行距對產(chǎn)量的影響Fig.1　Effects of planting density and row spacing form on the yield of Suyu 20

2.3密度和行距處理對倒伏和空稈的影響空稈率方差分析表明，行距對空稈率的影響達到極顯著水平，密度、密度和行距的互作對空稈率的影響均未達到顯著水平。由表2可知，密度對空稈率的影響未達到顯著水平，增加密度使空稈率提高了0.36%。除80 cm處理的空稈率顯著低于其他處理外，其他幾個處理的空稈率差異不顯著。在等行距處理中，隨著行距的增大，空稈率呈依次下降的趨勢，其中50 cm行距處理的空稈率最高(3.61%)，80 cm行距處理最小(1.37%)。

倒伏率方差分析表明，行距對倒伏率有顯著影響，密度、密度和行距的互作對倒伏率影響不顯著。由表2可知，密度對倒伏率的影響未達到顯著水平，7.5萬株/gm2密度處理的倒伏率比6.0萬株/hm2密度處理提高了3.20%。50 cm行距處理的倒伏率極顯著高于80 cm行距處理，其他處理的倒伏率之間差異不顯著。在等行距處理中，隨著行距的增大，倒伏率呈下降趨勢，其中50 cm行距處理的倒伏率最高(2.99%)，80 cm行距處理最小(0.65%)。

表2密度和行距對蘇玉20空稈率和倒伏率的影響

Table 2Effects of density and row spacing on the bare plant rate and lodging rate

處理Treatment指標Index空稈率Bareplantrate∥%倒伏率Lodgingrate∥%主處理6.0萬株/hm22.60aA1.89aAMaintreatment7.5萬株/hm22.96aA1.95aA副處理50cm3.61aA2.99aASecondarytreat-ment60cm2.87aAB2.11abAB70cm2.41abAB2.24abAB80cm1.37bB0.65bB80+40cm3.67aA1.59abAB

注：同列數(shù)據(jù)后不同大、小寫字母表示不同處理間分別在0.01、0.05水平差異顯著。

Note: Different capital letters and lowercases in the same row indicated significant differences at 0.01 and 0.05 levels,respectively.

3結(jié)論與討論

通過采用裂區(qū)設(shè)計研究種植密度和行距配置對蘇玉20的影響，結(jié)果表明合理增加密度是提高蘇玉20群體產(chǎn)量簡單而有效的栽培措施，通過機械化精量播種技術(shù)的實施，增密技術(shù)有效轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，保障了群體產(chǎn)量的提高。在6.0萬~7.5萬株/hm2的密度范圍內(nèi)適當增加密度，60~70 cm等行距種植既可實現(xiàn)玉米的高產(chǎn)又能保障玉米生產(chǎn)的全程機械化，實現(xiàn)農(nóng)機農(nóng)藝的融合。

3.1密度對蘇玉20的影響增加密度，葉面積指數(shù)增加，群體的物質(zhì)生產(chǎn)能力提高，有利于發(fā)揮群體的產(chǎn)量優(yōu)勢，是增加玉米產(chǎn)量的有利栽培措施[4-5]。該研究通過增加種植密度使玉米產(chǎn)量增加了1 404.9 kg/hm2，增產(chǎn)趨勢與蘇玉20的種植密度研究結(jié)論相一致[6]。然而隨著密度的增加，玉米抗折力、壓碎強度和穿刺強度均呈下降趨勢，抗倒伏能力下降，玉米群體抗倒力學特性和機收指標間存在極顯著相關(guān)關(guān)系[7]。增加密度后，玉米倒伏倒折率上升，導(dǎo)致玉米機械收獲時落穗率和落粒率的上升，不利于玉米的機械化收獲。該研究中，增加密度使倒伏率有所增加，但未達到顯著水平，這與前人的研究結(jié)果不完全一致，可能與試驗密度和品種等因素有關(guān)。傳統(tǒng)的人工種植收獲玉米的模式限制了玉米種植密度的提高，制約了增加密度挖掘玉米增產(chǎn)潛力技術(shù)的實施。隨著玉米機械化生產(chǎn)水平的提高，在不增加種植勞動強度的情況下，通過機械播種合理增加玉米種植密度，有利于進一步提高玉米產(chǎn)量。

3.2行距對蘇玉20的影響玉米機械化生產(chǎn)水平不斷提高，推動著玉米生產(chǎn)水平的提高，在推廣玉米全程機械化生產(chǎn)技術(shù)的同時，尤其需注意種植的規(guī)范化和標準化。玉米播種是玉米生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，如果播種行距配置不合理，不利于實現(xiàn)玉米的高產(chǎn)，也給后期的中耕施肥、植保、收獲等機械作業(yè)帶來困難，造成機械作業(yè)效率低、作業(yè)質(zhì)量差，不利于玉米全程機械化生產(chǎn)技術(shù)的推廣應(yīng)用[2,8]。合理的行距可以改善冠層內(nèi)的光照、溫度、濕度和CO2等田間小氣候，影響群體的光合效率和作物產(chǎn)量[9]?！耙辉鏊母摹奔夹g(shù)的首要技術(shù)是密植高產(chǎn)，隨著密度的增加，蘇玉20通過配置株行距構(gòu)建合理冠層結(jié)構(gòu)，有利于充分利用植株不同層次的光資源，改善通風能力，提高中下層葉片的光合性能，更好地協(xié)調(diào)玉米群體和個體的關(guān)系，提高群體的光合產(chǎn)能。該研究在2個密度條件下60和70 cm等行距處理的產(chǎn)量最高，其中6.0萬株/hm2的密度條件下60 cm行距處理產(chǎn)量最高，7.5萬株/hm2密度條件下70 cm行距處理的產(chǎn)量最高，與前人的超高產(chǎn)研究中“寬窄行可獲得較高產(chǎn)量”不一致[9-10]。這可能與該品種半緊湊的植株特性有關(guān)，該品種的總?cè)~片數(shù)比鄭單958多1~2片葉，比先玉335多2~3片葉，葉片寬大，影響下部葉片對太陽光的截獲。在6.0萬株/hm2的密度、60 cm的行距條件中，光線可照射或散射到各個層次的葉片，保障了葉片功能的發(fā)揮；行距變窄增加了葉片的重疊，減少了中下部葉片的光線；行距擴大，中下部太陽光的輻射量增大，降低了病蟲害的危害，但增加了漏光損失，降低了光能利用效率，增加了植株間個體的競爭，不利于群體產(chǎn)量的提高。在增加密度的情況下，60 cm行距不能滿足中下部葉片的光線需求，通過加寬行距到70 cm，增加了中下部葉片的太陽光輻射，改善了中下部的田間小氣候，提高了該品種的群體光合效率。

參考文獻

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Effects of Planting Density and Row Spacing Form on the Yield of Suyu 20

KONG Ling-jie,ZHENG Fei,ZHANG Mei-jing,YUAN Jian-hua*et al (Grain Crop Institute,Jiangsu Academy of Agricultural Sciences,Nanjing,Jiangsu 210014)

Abstract[Objective] To research the effects of different planting densities and row spacing forms on the yield of Suyu 20,which could adapt to the entire mechanization of production technology.[Method] With Suyu 20 as the research material,planting density and row spacing tests were carried out in Shuyang County,Suqian City,Jiangsu Province.Based on split-plot design,there were two planting densities of 60 000 and 75 000 plants/hm2and five row spacing forms of 50,60,70,80 and (80+40) cm.Effects of row spacing forms on the yield of Suyu 20 were researched according to the investigation and analysis of yields and agronomic characters in ten treatments.[Result] Treatment of 75 000 plants/hm2showed extremely significant differences with the treatment of 60 000 plants/hm2; the yield per unit area of Suyu 20 increased by 1 404.9 kg/hm2. Treatments of 60 and 70 cm row spacing forms had significantly higher yields than the treatments of other row spacing forms.There was not obvious interaction between planting density and row spacing form of Suyu 20.But row spacing form significantly affected the plant lodging percentage,and had extremely significant differences on the bare plant rate.In the same row spacing treatment,there was a downward trend on plant lodging percentage and bare plant rate as row spacing increased.[Conclusion] High yield of Suyu 20 is obtained through increasing the plant density to 75 000 plants/hm2; Suyu 20 with 60-70 cm row spacing can realize high yield,ensure the entire mechanization of production,and achieve the integration of agricultural mechanization and agricultural technology.

Key wordsSuyu20; Density; Row spacing; Yield

收稿日期2015-12-18

作者簡介孔令杰(1982- )，男，山東聊城人，助理研究員，碩士，從事玉米栽培生理研究。*通訊作者，研究員，從事玉米遺傳育種研究。

基金項目現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(CARS-02-50); 國家農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化資金項目(2014GB2C100320);江蘇省農(nóng)業(yè)自主創(chuàng)新資金[CX(13)2019]; 江蘇省現(xiàn)代作物生產(chǎn)協(xié)同創(chuàng)新中心資助；江蘇省農(nóng)業(yè)三新工程項目[SXGC(2014)298]。

中圖分類號S 513

文獻標識碼A

文章編號0517-6611(2016)02-031-03