玉米新品種云瑞505 在楚雄地區(qū)的產(chǎn)量效應(yīng)比較研究

樊應(yīng)虎 韓學坤 張運鋒 薛國峰 陸秀春 高 尚 侯俊峰范盼盼 王會軍 李昌元 歐陽軍 明 博

（1 云南省楚雄州農(nóng)業(yè)科學院，楚雄 675000；2 中國農(nóng)業(yè)科學院作物科學研究所，北京 100081）

玉米是云南省種植面積第一、總產(chǎn)第二的大田作物，產(chǎn)區(qū)主要集中在曲靖、昭通、文山、楚雄、紅河、保山等地州市，平均單產(chǎn)4640kg/hm2左右[1-2]。楚雄州地處滇中高原腹地，玉米種植面積多集中在山區(qū)和半山區(qū)，平均單產(chǎn)6000kg/hm2左右[3]，與我國玉米主產(chǎn)區(qū)單產(chǎn)水平存在較大差距。國內(nèi)外研究均表明，增加玉米種植密度，提高光溫資源利用效率，依靠群體發(fā)揮增產(chǎn)潛力是實現(xiàn)玉米高產(chǎn)的重要措施之一[4]。在云南傳統(tǒng)生產(chǎn)中認為，云南地區(qū)降水多、濕度大，苗期不利于成苗，植株建成期不利于協(xié)調(diào)個體與群體的競爭關(guān)系，易造成徒長、倒伏等不良后果，因此玉米種植密度偏低，一般不足6 萬株/hm2[5-6]。隨著玉米品種選育向耐密方向的改變和生產(chǎn)管理水平的提升，能否通過增加種植密度提高產(chǎn)量潛力尚未形成共識。云瑞505 是利用當?shù)貎?yōu)良種質(zhì)資源組配的單交種，具有抗當?shù)赜衩字饕『?、高產(chǎn)、適應(yīng)當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境等特性。本研究以云瑞505 為研究對象，通過比較楚雄地區(qū)不同類型玉米品種生長發(fā)育和產(chǎn)量構(gòu)成對種植密度的響應(yīng)，分析本地區(qū)玉米產(chǎn)量提升的途徑，為云南山區(qū)、半山區(qū)的玉米生產(chǎn)提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 供試材料與設(shè)計試驗于2017-2018 年在云南省楚雄彝族自治州楚雄市蒼嶺鎮(zhèn)農(nóng)科院基地進行（101°39′E，25°3′N；海拔1780m），試驗地土地平整，田塊方正，排灌方便。紫色水稻壤土，pH 值8.0，有機質(zhì)含量34.2g/kg、全氮2.79g/kg、堿解氮229mg/kg、有效磷8.6mg/kg、速效鉀277mg/kg。

研究選用全國推廣面積大、適應(yīng)性廣的鄭單958、先玉335 和云南本地選育的品種云瑞505（表1），設(shè)置5 個密度梯度：4.5 萬株/hm2、6.0 萬株/hm2、7.5 萬 株/hm2、9.0 萬 株/hm2、10.5 萬株/hm2。大區(qū)種植，行長10m、行寬0.6m，每個區(qū)種植16 行，小區(qū)面積96m2。采用人工開淺溝定距定點雙粒點播，出苗后按密度要求定苗，等行距單株留苗，田間管理按云南省玉米品種區(qū)域試驗的標準管理：底肥用玉米專用復混肥300kg/hm2（N∶P2O5∶K2O=10∶10∶10）開溝撒施。追肥2 次，每hm2施尿素750kg，苗肥40%、穗肥60%分別在苗期和大喇叭口期穴施。

表1 試驗品種來源、基本情況

1.2 測定指標及方法記錄生育進程，生理成熟時調(diào)查株高、穗位高、雙穗率、空稈率、倒伏（折）率、收獲株數(shù)，收獲后考種記錄穗長、穗粗、禿尖長、穗行數(shù)、行粒數(shù)，脫粒計產(chǎn)。出籽率=籽粒÷（籽粒+穗軸）×100%，產(chǎn)量=實收產(chǎn)量/實收面積×單位面積，產(chǎn)量按含水量14%計。取樣方法：雙穗率、空稈率、倒伏（折）率、收獲株數(shù)是由整個試驗區(qū)全數(shù)調(diào)查計算所得，其余性狀是取10 個樣本平均（加權(quán)平均）所得。

1.3 數(shù)據(jù)處理用Microsoft Excel 2007 進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，分別用SPSS 19.0 和Origin 9.0 進行差異性顯著性檢驗和做圖，SAS 9.4 進行通徑分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 玉米生長發(fā)育調(diào)查調(diào)查顯示，年際間由于氣候條件的差異，玉米生長發(fā)育時間存在較大差別（圖1），但種植密度對玉米生育進程沒有明顯影響，3 個品種表現(xiàn)一致。通過對當?shù)刂饕『Φ恼{(diào)查表明（表2），品種的抗病性未隨著密度的增加而發(fā)生變化，鄭單958 和先玉335 較為感病，而云瑞505 表現(xiàn)抗病。2018 年鄭單958 和先玉335 由于后期病害較重，沒有能夠正常成熟。主要是這2 個品種對當?shù)赜衩字饕『野卟?、大斑病沒有免疫，沒有完全成熟植株就衰老死亡。

圖1 3 個品種不同種植密度的生育進程比較

表2 不同品種的抗病性等級

2.2 不同玉米品種植株形態(tài)對種植密度的影響不同試驗條件下，3 個參試品種株高均隨著種植密度的增加略有變化，但沒有達到顯著水平；穗位高隨種植密度增加而變化較大（只有先玉335 達顯著差異），3 個品種表現(xiàn)一致，均表現(xiàn)為先升高后降低，但年際間差別較大（表3）。

2.3 不同玉米品種空稈、雙穗、倒伏（折）率對種植密度的影響調(diào)查表明，鄭單958 和先玉335 在4.5萬株/hm2的種植密度下還有較高的雙穗率，但隨著密度的增加，空稈率、倒伏、倒折率急劇增加；而云瑞505 雖然低密度條件下雙穗率不高，但在7.5 萬株/hm2的種植密度下仍有一定的雙穗率，10.5 萬株/hm2密度時空稈率僅為 6.00%，且倒伏、倒折也很少發(fā)生（表4）。

表3 不同密度下品種株高、穗位高的變化

表4 種植密度對空稈、雙穗、倒伏（折）率影響

2.4 不同玉米品種產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成對密度的影響不同密度條件下玉米單株和群體產(chǎn)量表現(xiàn)如表5，3 個品種的單株產(chǎn)量隨密度增加而降低。鄭單958和先玉335 的群體產(chǎn)量在種植密度為6.0 萬株/hm2時達到最大值，而后隨著種植密度的增加而下降；而云瑞505 的群體產(chǎn)量則隨著種植密度的增加而提升，在10.5 萬株/hm2的種植密度下仍未發(fā)生下降趨勢。分析產(chǎn)量構(gòu)成因素可以發(fā)現(xiàn)，玉米的穗行數(shù)、行粒數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重等指標均隨密度的增加而減少（表5），3 個品種在2 個年際間表現(xiàn)一致。通徑分析表明（圖2），3 個品種的產(chǎn)量結(jié)構(gòu)中畝穗數(shù)對產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)都是最高的，且畝穗數(shù)對云瑞505 產(chǎn)量的決定系數(shù)（R2）最高，該品種的產(chǎn)量對畝穗數(shù)依賴最強。

3 結(jié)論與討論

增加種植密度作為實現(xiàn)高產(chǎn)的重要途徑已成為業(yè)界共識[7]。本研究表明，鄭單958、先玉335 和云瑞505 的產(chǎn)量水平都與種植密度決定的收獲穗數(shù)存在顯著相關(guān)。雖然穗行數(shù)、行粒數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重和單穗重都隨種植密度的增加而降低，但變化幅度不同，因而單位面積的群體產(chǎn)量與種植密度的關(guān)系也不相同：鄭單958、先玉335 在6.0 萬株/hm2的密度下達到最高水平，然后隨密度增加產(chǎn)量下降，云瑞505 則隨著密度的增加產(chǎn)量提升。鄭單958 和先玉335 的倒伏率均隨著種植密度的增加而提升，但云瑞505 的倒伏、倒折沒有發(fā)生。

本研究結(jié)果表明，在云南楚雄的生態(tài)環(huán)境和管理水平下，通過增加玉米種植密度來增加玉米產(chǎn)量是完全可行的。2017 年和2018 年本地品種云瑞505 每hm2最高產(chǎn)量分別為11370kg 和17620.5kg，較當?shù)爻Ｒ?guī)種植6.0 萬株/hm2的增產(chǎn)分別達到5.07%和46.76%，在相同的管理水平下，增產(chǎn)增收效果明顯。雖然鄭單958、先玉335 是我國當前適應(yīng)性強、種植區(qū)域較大的玉米品種，但與當?shù)剡x育的品種云瑞505 相比，本地品種更能適應(yīng)云南的生態(tài)環(huán)境，不僅表現(xiàn)出耐密性好，而且抗病性強，因而具有更高的產(chǎn)量潛力。

玉米產(chǎn)量的形成受到環(huán)境條件、遺傳因素和管理措施的綜合影響，云南玉米種植區(qū)域的光、溫、水等資源條件較好，目前的生產(chǎn)資料投入和生產(chǎn)管理水平也有較大提升，但受到傳統(tǒng)觀念的影響，生產(chǎn)中仍然按照固有的習慣選擇高稈大穗品種低密度種植，沒有密植高產(chǎn)的理念和技術(shù)支持，產(chǎn)量水平長期在低位徘徊。本研究的結(jié)果表明，云南山區(qū)、半山區(qū)已經(jīng)擁有了適合本地生態(tài)條件種植的玉米品種，即使在目前的生產(chǎn)管理條件下，通過提高種植密度，能夠顯著提升玉米的產(chǎn)量水平。目前云南省每年有上百個品種通過審定，各地都能夠篩選出適應(yīng)當?shù)厣鷳B(tài)和生產(chǎn)條件的耐密性好、抗逆性強、產(chǎn)量潛力高的品種，替代目前市場上的現(xiàn)有品種。

表5 種植密度、品種對果穗性狀和產(chǎn)量的影響

圖2 產(chǎn)量三因素與增產(chǎn)途徑的關(guān)系

本研究是在常規(guī)生產(chǎn)條件下進行的，如果根據(jù)品種特性和增加種植密度的需求進行相應(yīng)的生產(chǎn)管理，玉米產(chǎn)量水平還會有提升空間，需要開展后續(xù)研究工作，為云南山區(qū)、半山區(qū)的玉米密植高產(chǎn)栽培提供技術(shù)支持。