南方機(jī)械播種對(duì)不同甜玉米品種產(chǎn)量形成的影響

高 磊，馮恩友，俞 婷，李高科，李春艷，李余良，文天祥，胡建廣

（1.廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所/廣東省農(nóng)作物遺傳改良重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510640；2.湛江市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，廣東 湛江 524094；3.廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)生物基因研究中心，廣東 廣州 510640）

甜玉米是我國(guó)南方重要的優(yōu)勢(shì)高效農(nóng)作物，在廣東省的種植面積占全國(guó)50%以上［1］。廣東省居民以消費(fèi)鮮食玉米果穗為主，周年需求大。周年種植、復(fù)種指數(shù)高、需求勞工多是甜玉米種植的重要特點(diǎn)，隨著勞動(dòng)者數(shù)量的減少和雇傭價(jià)格的提高，勞動(dòng)力的短缺和成本的提高逐漸成為制約甜玉米產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要問(wèn)題，采用全程機(jī)械化生產(chǎn)是有效減少勞動(dòng)力需求和降低成本的有效途徑［2-3］。機(jī)械播種是玉米全程機(jī)械化生產(chǎn)最重要、最基本的一環(huán)，其關(guān)鍵是篩選適宜的播種機(jī)和品種。播種機(jī)的重要指標(biāo)是播種粒數(shù)、播種深度、漏播率［4］。在我國(guó)東北、黃淮海、西北玉米區(qū)，地塊大、土壤松散、降雨較少，較適宜機(jī)械播種，播種機(jī)在大田具有較優(yōu)異的表現(xiàn)［5］。適宜機(jī)械播種品種的重要指標(biāo)是發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)高，而普通玉米的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)均較高［6］，基于此，研究人員在播種機(jī)和品種篩選方面進(jìn)行大量的農(nóng)機(jī)農(nóng)藝工作，播種機(jī)能較好地與當(dāng)?shù)馗鳁l件和品種相匹配［7］。

在我國(guó)南方鮮食玉米區(qū)，土壤粘質(zhì)、雨水多、雜草多是甜玉米生產(chǎn)面臨的基本耕作條件［8-9］；甜玉米是sh2突變型玉米，種子干癟，芽率和芽勢(shì)普遍低于普通玉米［10］。耕作條件和甜玉米種子特點(diǎn)這兩個(gè)方面制約了播種機(jī)的應(yīng)用?；诟鳉夂驐l件、品種特性，選用適宜的播種機(jī)，進(jìn)行適宜播種的甜玉米品種篩選的研究是解決目前問(wèn)題的關(guān)鍵。為此，本試驗(yàn)選用在普通玉米生產(chǎn)中普遍采用的雙行播種機(jī)，以6～7個(gè)推廣面積較大的甜玉米品種為試驗(yàn)材料，研究機(jī)械播種對(duì)不同甜玉米品種的產(chǎn)量形成的影響，篩選適合機(jī)械播種的甜玉米品種，形成甜玉米機(jī)械化直播農(nóng)機(jī)農(nóng)藝技術(shù)，為甜玉米全程機(jī)械化生產(chǎn)提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

在珠三角壟作區(qū)，試驗(yàn)于2016年春季在廣東省廣州市白云區(qū)鐘落潭鎮(zhèn)廣東省農(nóng)科院白云基地進(jìn)行（玉米生長(zhǎng)期內(nèi)年均溫25.79℃，年均日照時(shí)數(shù)264.2 h，年降水量970.4 mm），供試甜玉米品種為粵甜26、粵甜27、粵甜28、華美甜368、粵甜13、粵甜16，其中粵甜16為廣東省和國(guó)家區(qū)試對(duì)照品種。在粵西沿海平作區(qū)，試驗(yàn)于2017年春季在廣東省湛江市麻章區(qū)湛江市農(nóng)科院基地進(jìn)行（玉米生長(zhǎng)期內(nèi)年均溫26.41℃，年均日照時(shí)數(shù)268.7 h，年降水量1 083.5 mm），供試甜玉米品種為粵甜26、粵甜27、粵甜28、華美甜368、粵甜9、粵甜31、正甜68。兩個(gè)試點(diǎn)土壤理化性質(zhì)見(jiàn)表1。

表1 供試土壤基本理化性質(zhì)

1.2 試驗(yàn)方法

鑒于甜玉米田間出芽率不高，常采用稍多下種、間苗、少補(bǔ)苗的策略，以減少勞動(dòng)力成本。試驗(yàn)采用豪豐雙行勺式播種機(jī)進(jìn)行播種，每穴播2粒種子，播種后不補(bǔ)苗，間苗至1株/穴，密度均為47 625穴/hm2，3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)面積66.7 m2。珠三角壟作區(qū)試驗(yàn)于2016年4月8日播種，6月24日收獲，壟寬1.4 m（壟+溝），每壟2行，株距30 cm；粵西沿海平作區(qū)于2017年3月18日播種，6月8日收獲，種植行距70 cm，株距30 cm。田間施用肥料為挪威復(fù)合肥（15-15-15），施用量為純氮375 kg/hm2。

1.3 調(diào)查項(xiàng)目及方法

1.3.1 機(jī)播效果 小區(qū)內(nèi)確定3個(gè)定位調(diào)查點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)20穴，調(diào)查參試品種的機(jī)播效果。出苗率、出苗整齊度、存苗數(shù)以60%以上植株4片可見(jiàn)葉時(shí)，調(diào)查每個(gè)點(diǎn)20穴的苗數(shù)和株高，計(jì)算整齊度和存苗率。

1.3.2 農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量 苗期調(diào)查株高，收獲期調(diào)查株高、穗位高，測(cè)產(chǎn)。產(chǎn)量構(gòu)成因素包括穗重、果穗重、穗行數(shù)、行粒數(shù)、百粒鮮重、百粒干重等，按照單穗平均法（小區(qū)實(shí)收產(chǎn)量除以小區(qū)實(shí)收穗數(shù)）每小區(qū)取20個(gè)鮮穗考種。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2010 軟件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理和作圖，利用SPSS 17軟件統(tǒng)計(jì)分析，采用LSD 法分析處理間差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 機(jī)播甜玉米品種的產(chǎn)量及其構(gòu)成

從表2可以看出，在2016年珠三角壟作區(qū)和2017年粵西平作區(qū)，鮮穗產(chǎn)量前3位均依次是粵甜27、粵甜28和粵甜26，且粵西平作區(qū)的產(chǎn)量均略高于珠三角壟作區(qū)，這與湛江試驗(yàn)地的土壤和光溫條件略優(yōu)于廣州試驗(yàn)地有關(guān)。

在2016年珠三角壟作區(qū)，機(jī)播試驗(yàn)每公頃鮮穗數(shù)量、單穗重居前3位的均是粵甜28、粵甜27、粵甜26；在2017年粵西平作區(qū)，每公頃鮮穗數(shù)量前3位依次是粵甜27、正甜68、粵甜28，單穗重前3位依次是粵甜27、華美甜368、粵甜28和粵甜31（并列），其中正甜68表現(xiàn)為每公頃鮮穗數(shù)量高、單穗重較低，粵甜31表現(xiàn)為單穗重較高、每公頃鮮穗數(shù)量較低，因而正甜68和粵甜31的鮮穗產(chǎn)量均較低。另外，粵甜9每公頃穗數(shù)及單穗重均較低，因此產(chǎn)量最低。

表2 甜玉米鮮穗產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素

2.2 機(jī)播甜玉米種子的萌發(fā)率

由圖1可知，參試7個(gè)甜玉米品種種子播后5 d萌發(fā)率在13%～87%之間、平均50.7%，播后7 d萌發(fā)率在41%～95%之間、平均77.6%，播后8 d萌發(fā)率在62%～95%之間、平均84.1%，播后12 d萌發(fā)率在90%～99%之間、平均94.7%。

圖1 甜玉米室內(nèi)萌發(fā)動(dòng)態(tài)

2.3 機(jī)播甜玉米的存苗率

從表3可以看出，在珠三角壟作區(qū)，每穴玉米出苗數(shù)在0.81～1.22之間，平均1.06株/穴，空穴不補(bǔ)苗，間苗至1株/穴后，平均存苗41 730株/hm2，平均存苗率87.6%，存苗率最高的3個(gè)品種依次是粵甜28、粵甜27和粵甜26；在粵西平作區(qū)，每穴出苗數(shù)在0.67～1.73之間，平均1.14株/穴，空穴不補(bǔ)苗，間苗至1株/穴后，平均存苗39 450株/hm2，平均存苗率82.8%，存苗率最高的3個(gè)品種依次是粵甜27、正甜68和粵甜28。

表3 甜玉米的存苗數(shù)和存苗率

2.4 機(jī)播甜玉米苗期、成熟期整齊度

整齊度是指田間玉米植株的均勻一致性程度。玉米植株間差異較大，生產(chǎn)上很容易出現(xiàn)大小苗現(xiàn)象。植株整齊度好的田塊，田間管理也較方便。實(shí)現(xiàn)玉米高產(chǎn)要在合理密植前提下，提高田間玉米植株的整齊度。同時(shí)實(shí)現(xiàn)玉米鮮穗機(jī)械化收獲，需要提高田間玉米植株的穗位高整齊度。株高（苗高、穗位高）整齊度是平均株高（苗高、穗位高）與株高標(biāo)準(zhǔn)差（苗高標(biāo)準(zhǔn)差、穗位高標(biāo)準(zhǔn)差）的比值，數(shù)值越高整齊度越好。從表4可以看出，珠三角壟作區(qū)苗期整齊度居前3位的品種依次為粵甜28、粵甜26、粵甜13，粵西平作區(qū)苗期整齊度居前3位的品種依次為粵甜28、粵甜27、正甜68，說(shuō)明粵甜28、粵甜26、粵甜13在珠三角產(chǎn)區(qū)不易出現(xiàn)大小苗現(xiàn)象，粵甜28、粵甜27、正甜68在粵西產(chǎn)區(qū)不易出現(xiàn)大小苗現(xiàn)象；珠三角壟作區(qū)成熟期株高整齊度居前3位的品種依次為粵甜28、粵甜27、粵甜16，穗位高整齊度居前3位的品種依次為粵甜28、粵甜27、粵甜26，而粵西平作區(qū)成熟期株高整齊度居前3位的品種依次為正甜68、粵甜27、粵甜26，穗位高整齊度居前3位的品種依次為粵甜27、粵甜26、正甜68，粵甜27、粵甜26在珠三角和粵西產(chǎn)區(qū)具有較高的穗位高整齊度，適合鮮穗的機(jī)械收獲。

表4 甜玉米苗期和乳熟收獲期的整齊度

3 結(jié)論與討論

3.1 機(jī)播對(duì)不同甜玉米品種產(chǎn)量的影響

機(jī)械播種是全程機(jī)械化生產(chǎn)的重要一個(gè)環(huán)節(jié)，適宜機(jī)械播種品種的選育、現(xiàn)有品種中的適宜機(jī)械播種品種的篩選是目前同時(shí)開(kāi)展的重點(diǎn)研究［11］。機(jī)播條件下的產(chǎn)量和產(chǎn)量穩(wěn)定性是評(píng)價(jià)品種適應(yīng)機(jī)械化程度的重要指標(biāo)［12］。產(chǎn)量分為理想產(chǎn)量、栽培產(chǎn)量和農(nóng)戶產(chǎn)量，在大田條件下，栽培產(chǎn)量與理想產(chǎn)量越接近，且穩(wěn)產(chǎn)性越高，說(shuō)明栽培條件與該品種越匹配［11-12］。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，在2年的機(jī)播試驗(yàn)中，粵甜28、粵甜27、粵甜26的鮮穗產(chǎn)量在珠三角壟作區(qū)和粵西平作區(qū)均居前3位，說(shuō)明這3個(gè)甜玉米品種的產(chǎn)量穩(wěn)定性較好；相較于正甜68的一高一低（產(chǎn)穗數(shù)高、單穗重低），粵甜27、粵甜28具有雙高（產(chǎn)穗數(shù)高、單穗重高）的優(yōu)勢(shì)，說(shuō)明機(jī)械播種與粵甜27、粵甜28品種的適宜度較高，可選為適宜機(jī)械播種品種進(jìn)行推廣。

3.2 機(jī)播對(duì)不同甜玉米品種萌芽率的影響

在大田生產(chǎn)中，玉米種子出苗率與種子萌發(fā)率、發(fā)芽勢(shì)、土壤環(huán)境有關(guān)。鑒于甜玉米子粒充實(shí)程度弱于普通玉米子粒，其萌發(fā)率和發(fā)芽勢(shì)也均弱于普通玉米［13］，故本研究取播后8 d和5 d分別作為萌發(fā)率和發(fā)芽勢(shì)的統(tǒng)計(jì)日期，晚于普通玉米播后7 d和4 d的統(tǒng)計(jì)日期。本試驗(yàn)7個(gè)品種中，種子的室內(nèi)萌發(fā)率（播后8 d）在85%以上、發(fā)芽勢(shì)（播后5 d）在50%以上的品種有4個(gè)，說(shuō)明從種子萌發(fā)角度可以初步篩選適宜機(jī)播的甜玉米品種。

大田土壤環(huán)境中影響種子出苗的因素主要是土壤濕度和深度［14］。以往研究均表明播種深度是影響種子出苗的重要因素，對(duì)出苗率和存苗率有很大影響［16］。由于本試驗(yàn)在春季進(jìn)行，屬于多雨季節(jié)，土壤濕度在適宜種子萌發(fā)的范圍。播種機(jī)的主要參數(shù)是播種粒數(shù)、播種深度、漏播率，這些參數(shù)影響作物的出苗率、存苗率、苗期整齊度，進(jìn)而影響作物產(chǎn)量［15］。在本試驗(yàn)中，播種粒數(shù)可以較好的控制，漏播率也較好的得到了解決，漏播率小于5%，而播種深度是較難控制的參數(shù)，受播種機(jī)手和地形的影響在較大范圍波動(dòng)，如設(shè)置的播種深度是4～5 cm，試驗(yàn)中實(shí)際播種深度在2～8 cm之間。從存苗率角度篩選，在珠三角壟作區(qū)存苗率最高的3個(gè)品種依次為粵甜28、粵甜27、粵甜26，粵西平作區(qū)依次為粵甜27、正甜68，粵甜28，均是適宜機(jī)播的甜玉米品種。

3.3 機(jī)播對(duì)不同甜玉米品種幼苗整齊度的影響

玉米植株整齊度表現(xiàn)在多個(gè)方面，如植株高度是否整齊、生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程是否一致、秸稈粗細(xì)是否相同、果穗大小是否均勻等。玉米植株整齊度與產(chǎn)量密切相關(guān)，整齊度越好，產(chǎn)量也越高。甜玉米鮮穗產(chǎn)量主要由鮮穗數(shù)量和單穗重量組成，分別受存苗率和苗期整齊度的影響，即俗語(yǔ)“苗全、苗齊”［16］，苗期整齊度是“苗齊”的重要指標(biāo)，說(shuō)明大小苗現(xiàn)象的強(qiáng)弱。以往研究也表明，整齊度是影響作物產(chǎn)量的重要指標(biāo)。兩季的大田試驗(yàn)表明，兩試點(diǎn)苗期整齊度居前3位的品種均是粵甜28、粵甜27、正甜68，說(shuō)明在珠三角和粵西產(chǎn)區(qū)，粵甜28、粵甜27、正甜68不易出現(xiàn)大小苗現(xiàn)象。鑒于正甜68單穗重較低，雖然產(chǎn)穗數(shù)較高，但鮮穗產(chǎn)量仍較低。綜合來(lái)看，粵甜28、粵甜27具有較高的種子萌發(fā)率、萌發(fā)勢(shì)、苗期整齊度和穩(wěn)定的鮮穗產(chǎn)量，適宜機(jī)械播種。

參考文獻(xiàn)：

［1］劉蔚楠，萬(wàn)忠，甘陽(yáng)英，等.2015年廣東甜玉米產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢(shì)與對(duì)策建議［J］.廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，43（3）：12-16.

［2］楊麗，顏丙新，張東興，等.玉米精密播種技術(shù)研究進(jìn)展［J］.農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2016，47（11）：38-48.

［3］李紀(jì)岳，陳志，楊敏麗，等.基于農(nóng)機(jī)農(nóng)藝結(jié)合的玉米生產(chǎn)機(jī)械化系統(tǒng)研究［J］.農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2012，43（8）：83-88.

［4］李慧敏，姜連花，谷在興.玉米機(jī)播質(zhì)量影響因素及改進(jìn)措施［J］.農(nóng)業(yè)工程，2012（9）：14-16.

［5］張宗毅，曹光喬，易中懿.“十二五”農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展區(qū)域劃分研究［J］.中國(guó)農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃，2011，32（4）：50-55.

［6］王會(huì)肖.土壤溫度、水分脅迫和播種深度對(duì)玉米種子萌發(fā)出苗的影響［J］.生態(tài)農(nóng)業(yè)研究，1995（4）：70-74.

［7］薛源清，張養(yǎng)利，張滿良，等.4種玉米單粒播種機(jī)播種效果的研究［J］.農(nóng)業(yè)科技與裝備，2016（12）：23-26.

［8］高磊，胡建廣，李春艷，等.南方鮮食玉米區(qū)不同播期甜玉米的子粒灌漿和產(chǎn)量特性［J］.玉米科學(xué)，2016，24（6）：55-60.

［9］高磊，胡建廣，文天祥，等.生長(zhǎng)季節(jié)對(duì)甜玉米產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成的影響［J］.廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，43（1）：11-14.

［10］李武，張小蘭，索海翠，等.甜玉米種子活力影響因素分析及調(diào)控研究進(jìn)展［J］.玉米科學(xué)，2015，23（2）：57-63.

［11］徐志宇，宋振偉，鄧艾興，等.近30年我國(guó)主要糧食作物生產(chǎn)的驅(qū)動(dòng)因素及空間格局變化研究［J］.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，36（1）：79-86.

［12］陳孟超.玉米生產(chǎn)機(jī)械化技術(shù)及配套機(jī)械發(fā)展研究［J］.農(nóng)業(yè)科技與裝備，2017（2）：52-53.

［13］樊龍江，顏啟傳，藏榮春，等.甜玉米種子活力低下原因及提高其田間出苗率研究［J］.作物學(xué)報(bào)，1998，21（1）：103-109.

［14］趙光武，王建華.甜玉米種子活力測(cè)定及其田間成苗能力的評(píng)估［J］.植物生理學(xué)通訊，2005，41（4）：444-448.

［15］呂巨智，鐘昌松，石達(dá)金，等.不同播種方式對(duì)玉米播種質(zhì)量及產(chǎn)量的影響［J］.江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，44（9）：100-102.

［16］沈雪峰，胡心怡，陳勇，等.水稻秸稈浸提液對(duì)甜玉米種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)的影響［J］.作物雜志，2015（5）：158-160.