播深對(duì)玉米自交系單產(chǎn)影響及其原因分析

， ， ， (.作物生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/山東農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院， 山東 泰安 708；.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院， 合肥 30036)

·種子生產(chǎn)·

播深對(duì)玉米自交系單產(chǎn)影響及其原因分析

李巖1，張文明2，吳承來1，張春慶1
(1.作物生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/山東農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院， 山東 泰安 271018；2.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院， 合肥 230036)

精準(zhǔn)播種對(duì)于提高玉米自交系和雜交種單產(chǎn)和生長(zhǎng)的整齊度具有重要意義。利用7個(gè)玉米自交系在山東、新疆、甘肅等地區(qū)，針對(duì)不同播深對(duì)單產(chǎn)和單產(chǎn)構(gòu)成因素的影響進(jìn)行了研究，在室內(nèi)分析了播深對(duì)幼苗形態(tài)建成的影響，結(jié)果表明，在土壤墑情適宜的條件下，5 cm是理想播深，對(duì)于失墑快的地塊，7 cm有利于單產(chǎn)形成；播深影響單產(chǎn)的主要因素是出苗率和幼苗質(zhì)量。田間試驗(yàn)結(jié)果與播深對(duì)幼苗的形態(tài)建成有關(guān)，5～7 cm有利于壯苗的形成，播種過深或過淺都將影響種子貯藏物質(zhì)的轉(zhuǎn)化和分配，不利出苗和壯苗的形成。在我國(guó)玉米制種主產(chǎn)區(qū)，播種深度應(yīng)控制在5～7 cm。

玉米； 播深； 單產(chǎn)

種子出苗質(zhì)量影響群體建成和單產(chǎn)形成，在雜交制種中還影響到花期一致性。影響出苗質(zhì)量的因素較多，首先是種子本身的活力，其次是播期的溫度、墑情、播種深度和土壤類型等，在種子活力較好和土壤條件適宜的前提下，播深是影響出苗質(zhì)量的重要因素。先鋒公司在2012年研究報(bào)告中指出，不規(guī)則的播種深度造成出苗不齊、胚軸長(zhǎng)度不一致、改變植株高度；播種過淺，造成節(jié)根缺少，吸收養(yǎng)分和水分的能力降低，增加了除草劑危害和后期根倒的風(fēng)險(xiǎn)，2.0～2.5 cm是有利于節(jié)根發(fā)育的最佳播深，播深2.0～7.5 cm的玉米單產(chǎn)顯著高于1.25 cm播深的單產(chǎn)，收獲期抗倒能力明顯提高。孟山都2009年試驗(yàn)也得出：播深5.08～7.62 cm可以獲得最高的群體和單產(chǎn)，播深2.54 cm時(shí)相對(duì)于5.08～7.62 cm播深，收獲時(shí)群體減少51%。Hussen等試驗(yàn)得出：6 cm有利于植株生長(zhǎng)發(fā)育[1]。Molatudi等在溫室條件下研究得出，播深5 cm有利于苗全和壯苗的形成[2]。張慧來等對(duì)吉林省河口地區(qū)的大田玉米調(diào)查發(fā)現(xiàn)，播種過深的玉米地塊，出苗情況不好；播種過早的地塊，地溫低，田間出苗整齊度差；大型機(jī)播出苗差[3]。石達(dá)金等研究得出，免耕條件下播種深度5～8 cm有利于玉米出苗整齊及單產(chǎn)形成[4]。李英就播深對(duì)春玉米株高和葉面積的影響試驗(yàn)表明，5 cm播深在各生育時(shí)期株高是最高、單株葉面積最大，說明播種的深度可以影響春玉米生長(zhǎng)的快慢[5]。

前人的研究結(jié)果存在一些差異，并且研究多集中在對(duì)大田玉米生產(chǎn)田間數(shù)據(jù)的分析，沒有研究為什么播種過淺或過深會(huì)造成減產(chǎn)的原因，其次，播深受到土壤類型、有機(jī)質(zhì)含量、土壤墑情、播期、種子質(zhì)量等多因素的影響，為了指導(dǎo)玉米制種的精準(zhǔn)播種，提高制種單產(chǎn)和生長(zhǎng)的整齊度，滿足機(jī)械化去雄要求，需要研究明確播深對(duì)自交系單產(chǎn)影響及其原因分析。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗(yàn)采用了齊319、9801、鄭58、昌7-2、PH 6 WC、PC 9、PC 6等7個(gè)自交系，種子發(fā)芽率均在95%以上。

1.2 播深試驗(yàn)

小區(qū)試驗(yàn)：2014年，在試驗(yàn)田控制適宜墑情的條件下播種，分別在山東泰安夏播和新疆昌吉春播，用5個(gè)自交系(齊319、9801、鄭58、昌7-2、PH 6 WC)，5個(gè)不同的播深處理：3，5，7，9 cm、ck，其中ck是大田常規(guī)播種深度，3次重復(fù)，每重復(fù)8行區(qū)，行長(zhǎng)3 m，行距50 cm，株距 25 cm，單粒播種，正常大田管理，比較播深對(duì)單產(chǎn)和單產(chǎn)構(gòu)成因素的影響。

大田播深試驗(yàn)：2015年在甘肅利用PC 9、PC 6，播深分別為4，6，8 cm，3次重復(fù)，每重復(fù)8行區(qū)，行長(zhǎng)50 m，行距50 cm，株距25 cm，在單粒播條件下，比較播深對(duì)密度和單產(chǎn)的影響。

1.3 播深對(duì)幼苗形態(tài)建成的影響

挑選大小一致的種子，測(cè)定種子水分，數(shù)取50粒，3次重復(fù)，分別稱重，然后按照GB 3543—1995發(fā)芽，播種深度分別為0，1，3，5，7，9，11 cm。發(fā)芽第7天，計(jì)數(shù)，將幼苗取出用水沖洗干凈，幼苗分成根、莖、苗、剩余種子4部分，分別烘干稱重計(jì)算種子干物質(zhì)轉(zhuǎn)化為苗、中莖、根的比率及總的轉(zhuǎn)化率。

轉(zhuǎn)化率(%)=發(fā)芽7 d各部分的干重/種子干重×100%。

2 結(jié)果分析

2.1 播深對(duì)單產(chǎn)的影響

2014年在嚴(yán)格控制墑情的條件下，在山東泰安和新疆昌吉，利用5個(gè)自交系進(jìn)行小區(qū)播深試驗(yàn)。綜合分析5個(gè)自交系在2個(gè)地區(qū)對(duì)單產(chǎn)的影響結(jié)果(表1、表2、表3)，播深對(duì)單產(chǎn)有著明顯的影響，山東泰安以5 cm最好，新疆昌吉以7 cm最好，但不同自交系對(duì)播深反應(yīng)不一樣，山東泰安的試驗(yàn)結(jié)果，9801以3 cm最好，齊319、昌7-2、鄭58、PH 6 WC以5 cm最好；新疆昌吉9801、齊319以ck最好，PH 6 WC以3～5 cm最好，昌7-2以7 cm最好，鄭58以9 cm最好。播深對(duì)單產(chǎn)的影響(表2)主要來自單位面積株數(shù)，其次是穗粒數(shù)和千粒重。

表1 播深對(duì)單產(chǎn)的影響

播深單產(chǎn)(kg/hm2)山東泰安新疆昌吉ck5815．5b7560．0ab3cm6486．5ab7069．5b5cm7311．0a7093．5b7cm6297．0ab7726．5a9cm5982．0b7357．5ab

表2 播深對(duì)單產(chǎn)因素的影響(山東)

播深單位面積株數(shù)(株/hm2)穗粒數(shù)(粒)千粒重(g)ck56850a303b331b3cm58170a304b345a5cm58320a330a347a7cm57660a310b335b9cm52845b324ab329b

2015年，在甘肅武威大田條件下，利用PC 9、PC 6兩個(gè)自交系，播深分別為4，6，8 cm，3次重復(fù)(圖1、圖2)。大田條件下較小區(qū)試驗(yàn)田條件下，播深對(duì)出苗率有著更顯著影響(圖1)，從4～8 cm，出苗率2個(gè)自交系平均由90%以上降到40%左右，分別為93%、87%和43%，進(jìn)而對(duì)單產(chǎn)產(chǎn)生極顯著影響(圖2)；隨著出苗率的降低，單位面積株數(shù)減少，2個(gè)自交系的平均穗粒數(shù)有所增加，分別為241.9，286.6，280.5粒，平均千粒重有所增加，分別為360.0，367.5，379.0 g。

圖1 播深對(duì)出苗率的影響

圖2 播深對(duì)單產(chǎn)的影響

2.2 播深對(duì)幼苗形態(tài)建成的影響

播深對(duì)單產(chǎn)的影響前人已經(jīng)做了一些研究，結(jié)果基本一致。但為什么5～7 cm是適宜的播深？為了明確該問題，在室內(nèi)利用砂床比較了0～11 cm播深對(duì)幼苗形態(tài)建成的影響(圖3)。種子貯藏物質(zhì)的總的轉(zhuǎn)化率隨著播深的增加而增加，當(dāng)播深3 cm時(shí)達(dá)到最大，隨后變化較??；中莖的重量隨著播深的增加一直呈直線增加趨勢(shì)；幼苗的重量在播深3 cm時(shí)達(dá)到最大，但隨著播深的繼續(xù)增加而降低，1～5 cm沒有顯著差異；根的重量在播深3 cm時(shí)達(dá)到最大，但隨著播深的繼續(xù)增加幾乎沒有變化。在適宜的水分條件下，3～7 cm有利于健壯幼苗的形成，但在大田條件下，由于墑情和土壤的保水能力不同，播深5～7 cm更有利于一播全苗和壯苗的形成。播種過深首先影響田間出苗率，其次，由于中莖過長(zhǎng)而影響幼苗的生長(zhǎng)，進(jìn)而影響單產(chǎn)。

圖3 播深對(duì)幼苗形態(tài)建成的影響

表3 播深對(duì)不同自交系單產(chǎn)的影響

自交系及處理單產(chǎn)(kg/hm2)山東泰安新疆昌吉ck8325．0b7581．0a3cm7831．5c5634．0c齊3195cm8356．5ab6256．5b7cm8466．0a5662．5c9cm7649．1d6267．0bck5918．9d8683．5a3cm7860．0a7261．5ab98015cm7444．0b7297．5ab7cm6225．4c8208．0ab9cm5809．5d6640．5bck2937．9d6642．0ab3cm4697．0b5110．5b鄭585cm5128．2a5346．0b7cm3978．2c7338．0a9cm2828．2e7734．0ack4658．9e5970．0b3cm6081．8c7146．0ab昌7?25cm6511．8a6390．0ab7cm6378．4b7551．0a9cm5545．0d7092．0abck7235．8c8922．0a3cm6010．6d10197．0aPH6WC5cm9112．5a10179．0a7cm5833．9e9873．0a9cm7422．8b9055．5a

3 討論與結(jié)論

播深是影響出苗率和苗期形態(tài)建成的重要因素。采用適宜的播深，不僅能提高出苗率，而且也有利于種子內(nèi)貯存養(yǎng)分的再分配，從而形成器官協(xié)調(diào)發(fā)育的健壯幼苗。王如對(duì)大豆播深研究也得出，由于播深不同所造成的幼苗器官比例的差異，影響著大豆苗期的生長(zhǎng)[6]。播深適宜幼苗地上地下部生長(zhǎng)的均衡發(fā)育良好，這是適宜播深增產(chǎn)的原因之一。郭玉研究不同播深對(duì)大豆生育的影響得出，不論是雨水較多的1981年還是干旱的1982年，播深5 cm均最好，其次為4 cm和3 cm[7]。馬自清等在冬麥播深試驗(yàn)研究中得出，播深5.0～7.0 cm有利出苗、越冬存活、群體結(jié)構(gòu)建成和獲得高產(chǎn)[8]。王世敬等對(duì)春小麥研究發(fā)現(xiàn)，春小麥播深2 cm增產(chǎn)最高，播深一般應(yīng)掌握在2～4 cm為宜[9]。以上研究表明，不同的作物，適宜的播種深度不同，土壤條件、墑情、保墑能力等對(duì)播深都有影響。

本研究在小區(qū)試驗(yàn)條件和大田條件下分別就播種深度對(duì)出苗、單產(chǎn)構(gòu)成因素及單產(chǎn)的影響進(jìn)行了分析，得出播深對(duì)單產(chǎn)的影響首先是出苗率，其次是幼苗結(jié)構(gòu)，進(jìn)而對(duì)結(jié)實(shí)率和千粒重產(chǎn)生影響。在保墑能力較好的土壤，5 cm播深對(duì)玉米自交系生長(zhǎng)發(fā)育較好，在保墑能力較差的土壤以7 cm較好。除墑情外，土質(zhì)也對(duì)播深產(chǎn)生影響。

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Effects of Sowing Depth on Yield of Maize Inbred Lines and Its Reason Analysis

LIYan1,ZHANGWenming2,WUChenglai1,ZHANGChunqing1

2016-03-20

公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科技專項(xiàng)(編號(hào)：201203052，201303005)和山東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)玉米技術(shù)體系(編號(hào)：SDAIT-01-022-02)資助。

李 巖(1978—)，男，山東新泰人；副教授，研究方向：種子科學(xué)與技術(shù)；E-mail:liyan5011@163.com。

張春慶，E-mail:cqzhang@sdau.edu.cn。

10.16590/j.cnki.1001-4705.2016.09.128

S 513

A

1001-4705(2016)09-0128-03