寬膜條件下不同種植方式對玉米農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響

孟令貽，王潤琪，李紹杰，杜孝敬，馬 芯，唐江華

新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，烏魯木齊 830052

【研究背景】2017年我國玉米播種面積3 544.5萬 hm2，較 2016 年減少 132.3 萬 hm2，減幅 3.6%；總產(chǎn)量為 2.1589 億 t，比 2016 年減少 366.3 萬 t，降幅為1.7%[1]。【擬解決的關(guān)鍵問題】如何利用有限的土地資源以提高玉米單產(chǎn)已成為亟需解決的問題?！厩叭搜芯窟M展】在中國耕地面積不斷減少且有限的形勢下，增加作物總產(chǎn)量的途徑便只有借助于提高單位面積產(chǎn)量，而合理種植方式是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中增加作物單產(chǎn)的重要方法之一。目前關(guān)于種植方式待有爭議，張曉麗[2]等人研究發(fā)現(xiàn)在密度相同的條件下，隨著增加行距、縮小株距有利于提高玉米的抗倒伏能力。劉輝[3]等人研究表明，通過改變壟向，擴大壟距等提高光能利用率，延長光照時間，提高玉米光合效率，增加玉米光合產(chǎn)物，實現(xiàn)玉米高產(chǎn)。高亞男[4]等人通過調(diào)整玉米種植的株行距，可以有效地調(diào)控作物群體的生態(tài)質(zhì)量，更有效的發(fā)揮群體中個體的生產(chǎn)潛力。但秦國成[5]等人研究認(rèn)為在60～70 cm 行距范圍內(nèi)，無論采用等行距種植還是寬窄行種植對作物的株高、穗位高、葉面積指數(shù)等指標(biāo)均無顯著性的影響，玉米產(chǎn)量接近?！颈狙芯康那腥朦c】目前有關(guān)新疆地區(qū)玉米的研究多集中在窄膜方面，但對寬膜玉米研究較少。前人研究表明，寬膜種植研究可提高地膜覆蓋率；增加土地光照的面積，提高地溫；避免水分蒸發(fā)[6]，進而提高作物產(chǎn)量，對減少土壤污染方面有著重要意義[7]?！狙芯磕康呐c意義】基于此，本試驗在寬膜條件下，探究玉米農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量對不同種植模式的響應(yīng)，以期為當(dāng)?shù)赜衩自霎a(chǎn)潛力提供理論及技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗區(qū)概況

本試驗于2019年5～10月在新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)三坪農(nóng)場教學(xué)實驗基地站進行。試驗地土地平整，土壤為壤土。0～20 cm 土層土壤有機質(zhì)含量17.8 g·kg-1、堿解氮 60.0 mg·kg-1、有效磷 23.6 mg·kg-1、速效鉀215.0mg·kg-1、pH 8.28。

1.2 試驗設(shè)計

采用單因素隨機區(qū)組試驗設(shè)計。在翻耕覆膜的基礎(chǔ)上，設(shè) 2 種種植方式：1 膜 3 行（膜寬 140 cm，行株距配置為60 cm+18 cm。M1）；1 膜4 行（膜寬140 cm，行株距配置為（50 cm+40 cm）+24 cm。M2）；每個處理4次重復(fù)，共8個小區(qū)。每個小區(qū)面積為 30 m2(5 m×6 m)，2019 年 5 月 3 日為人工播種，10 月25 日人工收獲。供試品種為KWS2564，試驗地管理同當(dāng)?shù)卮筇镆恢拢诰嗨?次，灌水量4 500 m3·hm-2。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 農(nóng)藝性狀

在玉米籽粒完全成熟以后，測量其株高，莖粗。用卷尺從天穗頂端第一花稃向下量一直到地平面即為成株株高。用游標(biāo)卡尺測量玉米第二節(jié)位粗細(xì)均勻處測量數(shù)據(jù)即為莖粗。

1.3.2 產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的測定

在玉米籽粒完全成熟以后，各小區(qū)進行實收測產(chǎn)。并在每小區(qū)選取長勢均勻一致的玉米10株進行室內(nèi)考種，測定玉米株高、莖粗、葉片數(shù)、穗位高、穗數(shù)、穗長、穗粗、禿頂長、空桿數(shù)、穗行數(shù)、行粒數(shù)、穗粒數(shù)、單穗重、果穗粒重、穗軸重等指標(biāo)。

根據(jù)公式（1）計算出籽率，根據(jù)公式（2）計算穗軸率。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

采用Microsoft Excel 2010 進行數(shù)據(jù)處理并制圖，用SPSS 19.0進行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同種植方式對玉米株高、莖粗的影響

圖1 表明，寬膜條件下不同種植方式對玉米的株高、莖粗具有一定的影響，不同種植方式下M1 和M2 處理之間的株高、莖粗均存在顯著性差異（P＜0.05），且株高、莖粗均以M1處理最大，分別為2.47 m 和21.69 mm，較M2 處理高出6.01%和6.95%。說明擴大株距、縮小行距增加其玉米行數(shù)不利于促進玉米生長，采取等行距種植方式更有利于玉米生長發(fā)育，促進植株形態(tài)的建成。

圖1 不同種植方式對玉米株高、莖粗的影響

2.2 不同種植方式對玉米農(nóng)藝性狀的影響

由表1 可以看出，不同種植方式對玉米的穗位高、穗粗、禿頂長、穗行數(shù)無明顯差異，對葉片數(shù)、穗長、行粒數(shù)影響較大，M1 和M2 處理之間的葉片數(shù)、穗長、行粒數(shù)存在顯著性差異（P＜0.05）。所測的農(nóng)藝性狀均以M1 處理較優(yōu)，比較葉片數(shù)，M1 處理較 M2 處理高 1.33 片 ；穗長比較，M1 處理較M2 處理穗位高0.87 cm；行粒數(shù)比較，M1 處理較M2 處理多1.78 粒。說明采取等行距種植方式更有利于玉米后期果穗的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。

表1 不同種植方式對玉米農(nóng)藝性狀的影響

2.3 不同種植方式對玉米果穗的影響

由表2 可以看出，不同種植方式處理對玉米單穗重、果穗粒重、穗軸率影響較大，M1 和M2 處理之間均存在顯著性差異（P＜0.05）。不同種植方式對玉米穗軸重、出籽率均未達(dá)到顯著水平（P＞0.05），影響較小。所測的玉米果穗各項數(shù)據(jù)除穗軸率外，其余指標(biāo)均以M1 處理較大，進一步分析各項指標(biāo)所得，M1 處理較M2 處理在單穗重和果穗粒重分別重13.46 g 和12.98 g；兩處理在穗軸重和出籽率差異較小，在穗軸率方面，處理M1較處理M2 低1.21%。說明寬膜條件下1 膜4 行會使得玉米的果穗粒重和穗軸重減小，進而降低單穗重的質(zhì)量，影響玉米產(chǎn)量。

表2 不同種植方式對玉米果穗的影響

2.4 不同種植方式對玉米產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

由表3 可看出，不同種植方式對玉米的產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素影響不同，除單位面積穗數(shù)外，M1和M2處理之間的穗粒數(shù)、百粒重、產(chǎn)量均達(dá)到顯著差異水平（P＜0.05）。產(chǎn)量以M1 處理最高，為7 464.42 kg·hm-2，較 M2 處理多了 19.56%，通過方差分析產(chǎn)量構(gòu)成因素可得造成這種情況與穗粒數(shù)和百粒重相關(guān)，比較M1與M2處理，其差值表現(xiàn)為穗粒數(shù)減少42.42 粒，百粒重減少1.44 g。說明寬膜條件下1膜3行能夠促進玉米穗粒數(shù)、增加百粒重的質(zhì)量，進而直接提高玉米的總產(chǎn)量。

表3 不同種植方式對玉米產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

3 討論

玉米在生產(chǎn)中并不是單純個體的總和，而是一個群體生產(chǎn)過程[8]。通過調(diào)整株距及行距的變化，改善玉米群體內(nèi)部通風(fēng)透光條件，改變?nèi)后w微環(huán)境，為玉米高產(chǎn)創(chuàng)造合理的群體結(jié)構(gòu)，進而有利于群體產(chǎn)量提高[9]。但曾蘇明[10]等人研究認(rèn)為不同種植行距對玉米苗情及生育期影響不大，不同行距種植下的玉米葉面積指數(shù)、穗位高、莖粗、植株干重差異不顯著。與本試驗研究結(jié)果不同，在本試驗中 1 膜 3 行（M1 處理）與 1 膜 4 行（M2 處理）的種植方式在株高和莖粗、農(nóng)藝性狀、果穗發(fā)育等方面基本存在顯著差異（P＜0.05）。造成這種原因可能有以下 2 點：（1）1 膜 3 行的行間距大，有利于對光照的充分利用，玉米光能利用率大于1膜4行 ；（2）1 膜 3 行的行間距大于 1 膜 4 行 ，行間通風(fēng)透氣性較優(yōu)，噴灑藥物和葉面肥時下部和中部的葉片更能夠充分接觸和吸收。

前人大量試驗研究表明[11-12]，玉米可通過增加穗數(shù)、穗行數(shù)、行粒數(shù)，降低禿頂長，進而提高玉米產(chǎn)量。本試驗研究表明，1 膜3 行和1 膜4 行處理之間的穗粒數(shù)、百粒重、產(chǎn)量均達(dá)到顯著差異水平（P＜0.05），各指標(biāo)均以1 膜3 行處理最高，產(chǎn)量為7 464.42 kg·hm-2，較1膜4行處理多了19.56%。

4 結(jié)論

綜合考慮玉米的農(nóng)藝性狀、果穗性狀及產(chǎn)量，認(rèn)為1 膜3 行的種植方式優(yōu)于1 膜4 行，有利于玉米獲得較高的百粒重、穗長、穗粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)等，進而得到更高的群體產(chǎn)量。