水肥一體化條件下不同栽植密度對(duì)玉米生長(zhǎng)的影響

鄭麗萍，劉 海，李作一，王艷娟，田森林，李?lèi)?ài)軍

（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院高粱研究所，山西晉中030600）

水資源不足和化肥利用率低下是制約沙化地區(qū)作物產(chǎn)量增長(zhǎng)的主要原因[1-7]。為了消除這些問(wèn)題，本研究選擇水肥一體化對(duì)作物進(jìn)行培育，這項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是灌溉施肥的肥效快、養(yǎng)分利用率提高，可以避免肥料施在較干的表土層易引起的揮發(fā)損失、溶解慢，最終肥效發(fā)揮慢的問(wèn)題[8-12]?？茖W(xué)的密植可以提升作物產(chǎn)量，而且其推廣的難度不大[13-15]。絕大部分學(xué)者都偏向于玉米不同種植密度的研究，然而對(duì)結(jié)合該技術(shù)的玉米種植密度研究為數(shù)不多[16-19]，因此，2019年，筆者在水肥一體化條件下研究不同種植密度玉米的生長(zhǎng)發(fā)育狀況及產(chǎn)量，旨在為和順縣開(kāi)展水肥一體化玉米生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地概況

和順縣的土壤主要是褐土，淋溶程度不很強(qiáng)烈，有少量碳酸鈣淀積，土壤呈中性、微堿性，礦物質(zhì)、有機(jī)質(zhì)積累較多，腐殖質(zhì)層較厚，肥力一般。和順縣屬溫帶大陸性氣候。春季干燥多風(fēng)，夏季溫暖多雨，陰雨較多，氣候比較寒冷，年平均氣溫大約為6.3℃，年降水量達(dá)到593 mm，無(wú)霜期總共有124 d。試驗(yàn)用田位于和順縣義興鎮(zhèn)堯村，2018年開(kāi)墾，開(kāi)墾的時(shí)間不長(zhǎng)，土壤肥力相對(duì)較低，而且保水保肥性能不夠理想，主要選擇水肥一體化方法進(jìn)行種植。

1.2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)選用的玉米品種為龍高L2，由黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所育成，在高產(chǎn)田塊其平均產(chǎn)量超過(guò)15 t/hm2，遠(yuǎn)超過(guò)同熟期品種。龍高L2在黑龍江省已得到全面的推廣，而在山西省的推廣則剛剛起步。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

4月18日耕地和施肥，應(yīng)用專業(yè)設(shè)備完成覆膜、開(kāi)槽等操作，26日按照5個(gè)種植密度（6.75萬(wàn)（處理1）、7.50萬(wàn)（處理2）、8.25萬(wàn)（處理3）、9.00萬(wàn)（處理4）、9.75萬(wàn)株/hm2（處理5））進(jìn)行點(diǎn)播，并根據(jù)地區(qū)情況選擇寬窄行種植。試驗(yàn)地共15 hm2，每個(gè)小區(qū)面積為1 hm2，種植行間距為35 cm，每個(gè)密度設(shè)3個(gè)重復(fù)。5月30日，每公頃追施硝酸銨總量為225 kg，同時(shí)澆水1 t。6月3日，每公頃追施良友水溶肥225 kg，同時(shí)澆水1 t，在此后的2個(gè)月，每公頃追施丹王水溶肥300 kg。結(jié)合除草和防治害蟲(chóng)的需求，5月每公頃噴施玉施喜2 400 mL，用于除草；在小喇叭口期，每公頃噴施高氯·馬7 500 mL，防治病蟲(chóng)害。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目及方法

在玉米生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，記錄各處理的播種期、出苗期、拔節(jié)期、喇叭口期、抽雄期、吐絲期、灌漿期、成熟期的時(shí)間。玉米成熟期選擇中間行未出現(xiàn)間斷的作物，對(duì)穗長(zhǎng)、禿尖長(zhǎng)、棒周長(zhǎng)、行數(shù)、行粒數(shù)、穗粒數(shù)、百粒質(zhì)量等指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定。玉米的理論產(chǎn)量由黑龍江省農(nóng)科院玉米研究所高產(chǎn)育種室提供的參考值得到，實(shí)際產(chǎn)量通過(guò)稱重法得出。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同種植密度對(duì)玉米生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程的影響

從表1可以看出，在生育前期各處理間不具有顯著的區(qū)別，而在喇叭口期之后，處理1與處理5抽雄期相比大概要早2 d，而吐絲期要早13 d；除此之外，處理1、2與處理3、4相比，其灌漿期大概要早2 d；整體而言，不同處理間成熟期差異不顯著。表明在種植密度相對(duì)較低的情況下，個(gè)體發(fā)育的時(shí)間會(huì)一定的提前，生育中后期則出現(xiàn)了完全不同的情況，在種植密度達(dá)到較高水平的情況下，個(gè)體發(fā)育出現(xiàn)了一定的遲緩，生育中后期也在一定程度上推遲。

表1 不同種植密度對(duì)玉米生長(zhǎng)發(fā)育的影響 月-日

2.2 不同種植密度對(duì)玉米植株性狀的影響

表2 不同栽植密度對(duì)玉米植株性狀的影響

從表2可以看出，處理4株高相對(duì)較高，處理1的株高最低，二者間的差值為14.4 cm，差異非常顯著。處理2與3的穗位高差值為12.2 cm，差距也十分明顯。整體而言，這2個(gè)指標(biāo)在一定區(qū)間內(nèi)與種植密度成正比例關(guān)系，當(dāng)密度為9.75萬(wàn)株/hm2，其表現(xiàn)出不斷減少的趨勢(shì)。除此之外，穗位高伴隨株高的提升而逐漸增加，伴隨著株高的減少而不斷減少。

2.3 不同種植密度對(duì)玉米產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

從表3可以看出，處理1的穗長(zhǎng)相對(duì)較長(zhǎng)，而處理5最小，二者間的差值為2.8 cm。除此之外，處理5的禿尖相對(duì)較長(zhǎng)，處理1與處理2間差異不顯著，處理3與處理4間差異不顯著。處理1的棒周長(zhǎng)相對(duì)較長(zhǎng)，而處理5較小，二者相差0.8 cm，二者間差異顯著。處理1的行粒數(shù)相對(duì)較高，處理5較小，它們相差9粒，因此，差異顯著。另外，穗粒數(shù)處理1達(dá)到最大，處理5相對(duì)較低，它們相差191粒，因此，其差異顯著。從整體而言，各指標(biāo)伴隨種植密度的提升而減少，這表明在密度達(dá)到較高水平的情況下，其必然對(duì)單個(gè)玉米果穗的發(fā)育產(chǎn)生負(fù)面影響。

表3 不同栽植密度對(duì)玉米產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

2.4 不同種植密度對(duì)玉米產(chǎn)量的影響

由表4可知，處理2的理論產(chǎn)量和實(shí)際產(chǎn)量均最高，處理1次之。處理1和2的穗粒數(shù)和百粒質(zhì)量達(dá)到較高的水平，二者彌補(bǔ)了縮減的收獲穗數(shù)，由于沙土地力條件不夠理想，水分、通風(fēng)透光等多方面因素也阻礙了作物的發(fā)展，因此，玉米個(gè)體生長(zhǎng)情況相對(duì)較差，收獲穗數(shù)的提升無(wú)法彌補(bǔ)粒數(shù)的減少，進(jìn)而導(dǎo)致玉米的實(shí)際產(chǎn)量低于理論產(chǎn)量。

表4 不同栽植密度對(duì)玉米產(chǎn)量的影響 kg/hm2

3 結(jié)論與討論

許多學(xué)者研究表明，水肥一體化較之相對(duì)獨(dú)立的澆水灌溉和施肥有十分顯著的優(yōu)勢(shì)，主要表現(xiàn)為肥料的起效較快、養(yǎng)分送達(dá)率高等特點(diǎn)。本研究表明，種植密度對(duì)玉米生長(zhǎng)過(guò)程中多項(xiàng)指標(biāo)都產(chǎn)生了不可忽視的影響，在一定程度上改變了植株性狀和產(chǎn)量。在種植密度相對(duì)較低的情況下，個(gè)體發(fā)育的時(shí)間出現(xiàn)了一定的提前，此外，在密度種植相對(duì)較高的情況下，個(gè)體發(fā)育的時(shí)間出現(xiàn)明顯的推延，而到達(dá)生育中后期之后，其生育期也大幅度延后；從整體而言，株高、穗位高伴隨種植密度的提升表現(xiàn)出現(xiàn)先增加后減少的態(tài)勢(shì)；此外，穗長(zhǎng)、行粒數(shù)等多項(xiàng)指標(biāo)伴隨種植密度的增加而減少，而在增加到一定水平后，產(chǎn)量發(fā)生的變化幅度不斷減小。玉米的種植密度在7.50萬(wàn)株/hm2產(chǎn)量達(dá)到最大，因此，最佳的種植密度為7.50萬(wàn)株/hm2。

本研究雖然對(duì)水肥一體化條件下，不同栽植密度對(duì)玉米生長(zhǎng)狀況及產(chǎn)量的影響進(jìn)行了研究，但是，沒(méi)有對(duì)沙化土壤的影響因素進(jìn)行具體分析，還需要開(kāi)展相關(guān)研究。