種植密度對甜玉米品種‘申科甜1號’產(chǎn)量和農(nóng)藝性狀的影響

王 慧,孫萍東，戴惠學(xué)，呂桂華， 陳艷萍，張美英，林金元，鄭洪建*

(1上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物育種栽培研究所，CIMMYT-中國特用玉米研究中心，上海201403；2南京市蔬菜科學(xué)研究所，南京210042；3浙江省東陽玉米研究所，浙江322100；4江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)糧食作物研究所，南京210014；5崇明區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,上海202150；6上海農(nóng)科種子種苗有限公司，上海201616)

甜玉米(ZeamaysL.var.saccharataSturt)是玉米屬的一個甜質(zhì)型玉米亞種，具有抑制糖分向淀粉轉(zhuǎn)化的遺傳特性，淀粉積累少，乳熟期籽粒含糖量較高，具有豐富的營養(yǎng)價值和經(jīng)濟(jì)價值。以往對種植密度與玉米產(chǎn)量的關(guān)系進(jìn)行了大量研究[1-15]，研究表明，不同的種植密度對玉米產(chǎn)量、農(nóng)藝性狀及果穗性狀有影響，隨著種植密度的增加，空稈率增加、禿頂變長、倒伏率及病蟲害等問題加劇，影響玉米的產(chǎn)量[16-19]。甜玉米是高效經(jīng)濟(jì)作物，對外觀品質(zhì)和商品性有更高要求，研究種植密度對甜玉米產(chǎn)量和商品性影響對提高其經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義?！昕铺?號’是上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物所選育的甜玉米新品種[20]，于2013年通過上海市品種審定。本試驗(yàn)研究不同種植密度條件下‘申科甜1號’植株農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量和商品性狀的變化規(guī)律，旨在確定‘申科甜1號’適宜的種植密度，使其種植效益最大化。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)品種

試驗(yàn)材料為‘申科甜1號’，由上海農(nóng)科種子種苗有限公司提供。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計

試驗(yàn)于2016年春季在上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院莊行試驗(yàn)站內(nèi)進(jìn)行。共設(shè)置6個水平的種植密度，分別為3.75萬株hm2、4.50萬株hm2、5.25萬株hm2、6.00萬株hm2、6.75萬株hm2、7.50萬株hm2。小區(qū)面積24 m2，6行區(qū)，實(shí)收中間4行計產(chǎn)，小區(qū)寬3.0 m，行長8.0 m，等行距60 cm，株距依次為44 cm、37 cm、32 cm、28 cm、25 cm、22 cm。隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，3次重復(fù)。

1.3 試驗(yàn)實(shí)施

精細(xì)整地，起壟，試驗(yàn)地肥力中等，土質(zhì)屬粉沙黏壤土，土壤含有機(jī)質(zhì)1.52%，總氮0.107%，速效氮32 mgkg，速效磷3 mgkg，速效鉀150 mgkg，pH 7.83?；┯袡C(jī)無機(jī)復(fù)合肥900kghm2，追施尿素2次，總計300kghm2，開溝條施。治蟲及時，蟲害較輕。

1.4 調(diào)查項目與方法

1.4.1 記載甜玉米的生育期，包括播種期、出苗期、抽雄期、吐絲期、散粉期和采收時間。出苗期：全區(qū)有50%穴數(shù)幼芽出土高達(dá)2cm時的日期；抽雄期：全區(qū)50%以上的植株雄穗頂端露出頂葉的日期；吐絲期：全區(qū)有50%植株雌穗抽出花絲的日期；散粉期：全區(qū)50%以上的雄穗主軸散粉的日期。

1.4.2 植株停止生長后用塔尺測量植株的株高及穗位：連續(xù)取小區(qū)內(nèi)生育正常的10株植株，測量由地表到雄穗頂端的高度即株高，計算其平均值，同時測量植株從地表到果穗柄著生節(jié)的高度即穗位高，計算其平均值；莖粗為玉米植株基部第3莖節(jié)的扁圓窄面直徑，用游標(biāo)卡尺測定。

1.4.3 倒伏率(根倒)：植株傾斜度大于45°者占全區(qū)株數(shù)的百分比。倒折率：果穗以下部位折斷的植株占全區(qū)株數(shù)的百分比。

1.4.4 病害調(diào)查(按照《玉米病蟲害田間手冊》[21]要求進(jìn)行)。

1.4.5 最佳采收期(授粉后22 d)進(jìn)行采收，調(diào)查正品果穗率，即去掉小穗、畸形穗及病蟲為害導(dǎo)致的有型無量穗后，再采收，稱重，測產(chǎn)量。

1.4.6 每小區(qū)隨機(jī)選取有代表性的10個果穗進(jìn)行性狀測定，包括穗長、穗粗、禿尖、穗行數(shù)、行粒數(shù)、單穗重。

1.5 數(shù)據(jù)分析

差異顯著性分析采用SPSS處理軟件進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 種植密度對‘申科甜1號’生育期的影響

從表1可見，密度處理對甜玉米‘申科甜1號’生育期影響不明顯，出苗期、抽雄期、吐絲期、采收期等生育進(jìn)程基本一致。

2.2 種植密度對‘申科甜1號’植株性狀的影響

由表2可見，隨著密度的增加，株高、穗位高逐漸增加，7.50萬株hm2處理植株株高及穗位高顯著高于3.75萬株hm2處理，其余處理間差異不顯著；隨著密度的增加，莖粗逐漸變細(xì)，密度為 3.75萬株hm2時，莖粗3.22cm，密度為7.50萬株hm2時，莖粗2.79cm；種植密度≤5.25萬株hm2時，抗倒性好，抗病性為1級。種植密度過高時，植株抗倒性逐漸降低。

表1 種植密度對‘申科甜1號’生育期的影響

表2 不同種植密度下‘申科甜1號’植株性狀

注：同列不同小寫字母表示0.05水平差異顯著性

2.3 種植密度對‘申科甜1號’穗部性狀的影響

由表3可見，不同種植密度處理下，果穗長17.95—19.55cm，穗粗4.63—4.99cm，禿尖長0.11—1.23cm，行粒數(shù)39.6—42.1粒，鮮百粒重25.63—29.08g，穗行數(shù)基本無變化。果穗粗、行粒數(shù)隨著種植密度的增加有降低的趨勢，除3.75萬株hm2處理顯著高于7.50萬株hm2外，其余處理間差異不顯著。果穗長、鮮百粒重隨著種植密度的增加均降低，而禿尖隨著種植密度的增加而變長。

表3 種植密度對‘申科甜1號’穗部性狀的影響

注：同列不同小寫字母表示0.05水平差異顯著性

2.4 種植密度對‘申科甜1號’產(chǎn)量和商品性的影響

隨著種植密度的增加，當(dāng)種植密度低時，植株間生長空間比較大，有利于個體發(fā)育，單株重量較高，但群體果穗的數(shù)量較少，總產(chǎn)量不高；隨著密度的增加，單穗重降低，但總果穗量增加，總產(chǎn)量增加。由表4可見，‘申科甜1號’的單穗重、正品果穗率隨種植密度的增加逐漸降低，除3.75萬株hm2處理與4.50萬株hm2差異不顯著外，其余各密度處理間差異均顯著；產(chǎn)量呈先增加后減少的趨勢，其中，種植密度為6.00萬株hm2時產(chǎn)量最高。

表4 種植密度對‘申科甜1號’產(chǎn)量的影響

注：同列不同小寫字母表示0.05水平差異顯著性

3 結(jié)論與討論

增加甜玉米產(chǎn)量最有效的途徑是增加種植的密度，但過高的種植密度會引起群體小氣候的變化，使得產(chǎn)量降低。故種植密度合理，才能使群體與個體協(xié)調(diào)發(fā)展，從而最大限度地提高對環(huán)境資源的利用率，達(dá)到增產(chǎn)增收的目的[22-23]。隨著種植密度增加，植株利用的光照和生長空間等隨之減少，群體的植株高度、穗位高度、莖粗及倒伏率隨之也會發(fā)生相應(yīng)的變化[24-25]。種植密度過大，玉米個體間對養(yǎng)分、水分和光照的競爭激烈，通風(fēng)透光條件差，使植株的莖稈變細(xì)、增加了倒伏的可能性[24-25]。本研究表明，‘申科甜1號’的株高、穗位高隨著種植密度的增加也隨之升高，莖粗變細(xì)，種植密度較低時，倒伏倒折率較強(qiáng)、抗病性較強(qiáng)。因此，從株高、穗位高、莖粗、倒伏倒折率、抗病性等植株性狀綜合考慮，‘申科甜1號’的種植密度不宜超過5.25萬株hm2?！昕铺?號’的單穗重、正品果穗率、穗長、穗粗、行粒數(shù)、鮮百粒重隨著種植密度的增加均降低，而禿尖隨著種植密度的增加而變長。產(chǎn)量則呈先增后降趨勢，種植密度在5.25萬—6.00萬株hm2時，產(chǎn)量高于其他種植密度。種植密度過低時，商品外觀較好，商品率較高，但資源利用不全(如水分、光照)，不能充分發(fā)揮品種生產(chǎn)潛力；種植密度高時，植株抗倒性、抗病性降低，果穗突尖變長，商品外觀較差，經(jīng)濟(jì)效益較低。從植株性狀、果穗性狀及產(chǎn)量等綜合表現(xiàn)考慮，‘申科甜1號’的適宜種植密度為5.25萬—6.00萬株hm2。