不同密度對玉米品種順單7號制種產(chǎn)量的影響

潘中濤，趙艷花，陳 瑾，汪朝明

(安順市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，貴州 安順 561000)

順單7號是安順市農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所在貴州省“十五”玉米育種攻關(guān)期間，成功選育出的大穗、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的雜交玉米品種[1]，2008年通過貴州省品種審定委員會審定，2018年開展試驗示范，取得了較好的示范效果。2015年獲得植物新品種權(quán)保護(hù)，本研究擬針對順單7號的特點，開展不同種植密度條件下對其制種產(chǎn)量影響的研究，探索貴州安順及類似生態(tài)氣候條件下本品種的適宜制種密度，為順單7號高產(chǎn)制種提供實踐及可操作性的依據(jù)，亦為其進(jìn)一步產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2018年在貴州省安順市農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米科研基地進(jìn)行，試驗地位于安順市普定縣白巖鎮(zhèn)境內(nèi)，東經(jīng)105°55′，北緯26°15′，海拔1 395 m，年平均氣溫14 ℃，降雨量1 300 mm。試驗土壤為粘壤土，土壤(表層20 cm)理化性質(zhì)為：pH=6.62、有機(jī)質(zhì)26.8 g/kg、全氮1.69 g/kg、堿解氮84.6 mg/kg、有效磷24.9 mg/kg、速效鉀219 mg/kg、緩效鉀314 mg/kg。

1.2 試驗材料

試驗材料為生產(chǎn)玉米品種“順單7號”種子的2個親本材料，即SO 1(♂)、AS-117(♀)。親本均來源于安順市農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所自繁育種子。

1.3 試驗設(shè)計

試驗采用隨機(jī)區(qū)組試驗設(shè)計，3次重復(fù)。行長5 m，行距0.8 m，5行區(qū)種植(父母本行比1∶4)，設(shè)置5個試驗密度，分別為：49 500株/hm2、57 000株/hm2、64 500株/hm2、72 000株/hm2和79 500株/hm2，單株留苗。

1.4 測定項目及方法

產(chǎn)量性狀：成熟期田間統(tǒng)計每小區(qū)空桿數(shù)、雙穗數(shù)及有效穗數(shù)(≥150粒/穗有效)。

產(chǎn)量測定：成熟期全區(qū)收獲(不含父本行)，自然曬干后脫粒測定產(chǎn)量，并折算14%含水量時的籽粒產(chǎn)量。

穗部性狀：成熟期每個小區(qū)取樣20株果穗進(jìn)行室內(nèi)考種，測定果穗穗行數(shù)、行粒數(shù)、百粒重。

1.5 田間管理

2017年秋收后，深翻耕，平整土地；2018年春季，旋耕，機(jī)器拖溝，人工劃線裁廂。基肥為40 kg/667 m2硫酸鉀型復(fù)合肥(總養(yǎng)分≥45%，15-15-15)，試驗于2018年4月17日播種，母本與第1期父本(總量30%)同期播種，之后每隔7 d播種1次，第2期父本為50%，第3期父本為20%。5月15日一次性間苗、定苗，每窩留1株苗。5月19日第1次中耕，結(jié)合除草追施尿素10 kg/667 m2，6月3日第2次中耕，結(jié)合培土追施尿素15 kg/667 m2。7月5日母本進(jìn)入抽雄期，每日去雄1遍直至母本全部去雄干凈為止，帶1～2片葉去雄，在未看到雄穗之前去除以保證種子純度[2]。9月3日成熟期全田測產(chǎn)，取樣。

1.6數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

數(shù)據(jù)處理及分析采用Excel 2003軟件和DPS 7.05統(tǒng)計軟件進(jìn)行，圖表制作用Excel 2003版軟件制作完成。

2 結(jié)果與分析

2.1 密度對產(chǎn)量性狀的影響

2.1.1種植密度對空桿率的影響

不同種植密度對空桿率的影響結(jié)果(圖1)表明：在設(shè)計密度范圍內(nèi)，總體表現(xiàn)出隨著密度的增加各處理的空桿率逐漸增大?？諚U率的變化幅度為1.2%～5.9%之間，總體空桿率不高，其中以79 500株/hm2密度下空桿率最高，為5.9%，說明空桿率不是限制制種產(chǎn)量提高的最主要因素[3]。

圖1 種植密度對空桿率的影響

2.1.2種植密度對雙穗率的影響

不同種植密度對雙穗率的影響結(jié)果(圖2)表明：雙穗率與密度呈負(fù)相關(guān)，密度為49 500株/hm2時的雙穗率最高，為7.2%，分析說明認(rèn)為植株通風(fēng)狀況好，獲得的光、熱、水、肥資源較多是產(chǎn)生更多雙穗的主要原因，當(dāng)密度高于72 000株/hm2時，基本無雙穗現(xiàn)象。

圖2 種植密度對雙穗率的影響

2.2 密度對產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響及相關(guān)性分析

2.2.1密度對產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

由圖3可以看出：隨著密度的增大，有效穗數(shù)呈現(xiàn)上升趨勢，而穗行數(shù)、行粒數(shù)、百粒重呈下降趨勢。其中行粒數(shù)與百粒重呈現(xiàn)較為相似的變化規(guī)律，而有效穗數(shù)的變化趨勢較大，說明增加密度可顯著增加單位面積的果穗數(shù)；穗行數(shù)變化趨勢最小，說明穗行數(shù)受玉米品種遺傳特性的影響較大，密度增大，穗行數(shù)降低的原因主要是出現(xiàn)籽粒未發(fā)育或發(fā)育不全現(xiàn)象。

圖3 種植密度對有效穗數(shù)、穗行數(shù)、行粒數(shù)、百粒重的影響

2.2.2產(chǎn)量構(gòu)成要素的相性分析

由表1可以看出：在產(chǎn)量構(gòu)成因素的10對相關(guān)關(guān)系中，其中有5對極顯著相關(guān)，1對顯著相關(guān)。產(chǎn)量與有效穗數(shù)呈正相關(guān)，與穗行數(shù)，行粒數(shù)，百粒重呈負(fù)相關(guān)；有效穗數(shù)與穗行數(shù)、行粒數(shù)、百粒重均呈極顯著負(fù)相關(guān)；穗行數(shù)與行粒數(shù)呈顯著正相關(guān)，與百粒重呈極顯著正相關(guān)；行粒數(shù)與百粒重呈極顯著正相關(guān)。分析說明隨著密度的增加，單位穗數(shù)隨之增多，個體生長環(huán)境變劣，是致使穗行數(shù)、行粒數(shù)、百粒重降低的原因。

表1 產(chǎn)量構(gòu)成因素的相關(guān)系數(shù)

相關(guān)系數(shù)產(chǎn)量(667m2)有效穗數(shù)(穗/m2)穗行數(shù)行粒數(shù)(粒)百粒重(g)產(chǎn)量(667m2)1有效穗數(shù)0.771穗行數(shù)-0.76-0.98**1行粒數(shù)-0.57-0.95**0.90*1百粒重-0.51-0.94**0.93**0.97**1

2.3 密度對制種產(chǎn)量的影響

2.3.1產(chǎn)量結(jié)果與方差分析

由表3可以看出：重復(fù)間差異不顯著，處理間差異極顯著，證明試驗重復(fù)間土壤差異較小，試驗地力均勻，精確性高，因此，試驗結(jié)果可靠。由表2可以看出：隨著試驗密度的增加，種植產(chǎn)量隨之增加，最高產(chǎn)量出現(xiàn)在密度72 000株/hm2時，最高產(chǎn)量為4 367.2 kg/hm2，當(dāng)密度超過72 000株/hm2時，產(chǎn)量出現(xiàn)下降趨勢。

表2 不同種植密度下各處理產(chǎn)量結(jié)果

處理號小區(qū)產(chǎn)量(kg)ⅠⅡⅢ產(chǎn)量(kg/hm2)15.936.135.642951.527.287.277.993758.537.888.218.034022.048.668.389.154367.258.108.267.503978.7

2.3.2密度與產(chǎn)量的關(guān)系

由圖4可以看出，產(chǎn)量隨著密度的增加的變化趨勢呈開口向下的拋物線關(guān)系，說明順單7號制種存在一個最佳理論種植密度及相應(yīng)的最大理論產(chǎn)量。依據(jù)拋物線可以模擬出密度與產(chǎn)量的回歸方程[4]為：Y=-0.000 003X2+0.413 793X-10 344.489 6。由方程可以計算出順單7號制種在密度為68 966株/hm2時，理論產(chǎn)量達(dá)到最大值3 924.2 kg/hm2。

圖4 產(chǎn)量與種植密度的關(guān)系

3 結(jié)論與討論

3.1玉米產(chǎn)量的高低受單位面積有效穗數(shù)、穗粒數(shù)(穗行數(shù)×行粒數(shù))和百粒重3個因素的共同影響[5]。研究表明：單位面積上隨著種植密度的增加，有效穗數(shù)明顯增加，但穗行數(shù)、行粒數(shù)、百粒重呈現(xiàn)不同程度的下降，其中穗行數(shù)受親本特性的影響較大，固其下降幅度最小。通過對產(chǎn)量與構(gòu)成因素的相關(guān)性分析可以得出，在單位面積上有效穗數(shù)與產(chǎn)量呈正相關(guān)外，其余均與產(chǎn)量呈負(fù)相關(guān)，但群體產(chǎn)量隨種植密度的增加而增加，是因為群體有效穗數(shù)增加的增產(chǎn)效應(yīng)遠(yuǎn)大于穗行數(shù)、行粒數(shù)與百粒重下降帶來的減產(chǎn)效應(yīng)。

表3 不同種植密度下產(chǎn)量結(jié)果方差分析

變異來源平方和自由度均方F值F0.05F0.01區(qū)組間0.025020.01250.0904.468.65處理間13.467443.366824.119**6.9418.00誤差1.116780.1396總變異14.609114

3.2通過對產(chǎn)量與密度建立回歸方程Y=-0.000 003X2+0.413 793X-10 344.489 6，表明要使順單7號的制種產(chǎn)量達(dá)到最大水平，需要一定的密度支撐，合理的種植密度是使產(chǎn)量達(dá)到最大，效益達(dá)到最高的基本保證。通過回歸方程可以預(yù)測順單7號在安順市及類似生態(tài)條件下的最佳種植密度為68 966株/hm2左右，理論種植產(chǎn)量可以達(dá)到3 924.2 kg/hm2。