對美國普通玉米生產(chǎn)用76cm大行距的思考

李必富

（1 遼寧省鐵嶺市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，鐵嶺 112616；2 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所，北京 100081）

美國玉米單產(chǎn)水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過中國，普遍認(rèn)為原因主要有兩點：品種和栽培。中國玉米品種產(chǎn)量不如美國顯而易見，原因也很多，很多人早就認(rèn)識到了并在努力改進(jìn)中，可囿于國內(nèi)的科研及商業(yè)環(huán)境，進(jìn)展緩慢，成效很不明顯；而高產(chǎn)栽培就成為另一種提高玉米單產(chǎn)的重要途徑。李少昆等[1]對我國的玉米栽培研究進(jìn)展及高產(chǎn)創(chuàng)建成果做了比較全面的介紹。山東萊州登海種業(yè)2005 年創(chuàng)造了1402.86kg/667m2的夏玉米高產(chǎn)紀(jì)錄，這是一個夏玉米生產(chǎn)的世界紀(jì)錄。我國春玉米生產(chǎn)的最高單產(chǎn)紀(jì)錄是2020 年中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所高產(chǎn)創(chuàng)建團(tuán)隊在新疆奇臺創(chuàng)造的1663.25kg/667m2。而美國，自1965 年以來，在美國國家玉米種植者協(xié)會（NCGA）的主導(dǎo)和推動下，每年組織一次全國玉米高產(chǎn)競賽（NCYC），目前的最高紀(jì)錄是2533.38kg/667m2，是中國最高紀(jì)錄的1.52 倍，由大衛(wèi)·胡拉（David Hula）于2019 年在壟作灌溉條件下創(chuàng)造[2]。中國一些學(xué)者基本上每年都對美國的高產(chǎn)競賽結(jié)果進(jìn)行翻譯介紹和評價，仔細(xì)閱讀發(fā)現(xiàn)，美國的玉米種植行距采用的是75cm（29.5 英寸）或76cm（30 英寸）[3-5]。以2019 年大衛(wèi)·胡拉的高產(chǎn)紀(jì)錄計算，他的種植密度是128741 株/hm2[6]，折合8583 株/667m2，以76cm的行距計算，株距為10.2cm。為什么美國仍然采用76cm的行距而不是縮行增距？

1 機(jī)械限制？

美國玉米生產(chǎn)高度機(jī)械化，如果說普通種植囿于機(jī)械原因仍然采用76cm 行距[5]可以理解，但對大衛(wèi)·胡拉一直從事高產(chǎn)競賽的家族來說[4]，重新調(diào)整（訂制）機(jī)械絕對不是問題，只要是能夠獲得高產(chǎn)，再復(fù)雜的環(huán)節(jié)也能實現(xiàn)。

2 行距76cm 是目前的最優(yōu)選擇？

從高產(chǎn)競賽結(jié)果來看，76cm的行距就是目前美國玉米種植的最優(yōu)行距。至于為什么76cm 行距仍然是絕大多數(shù)玉米種植者包括多數(shù)高產(chǎn)紀(jì)錄創(chuàng)造者采用的種植行距，主要有2 個方面的原因：（1）美國的高產(chǎn)競賽還是以品種示范生產(chǎn)為目的之一，高產(chǎn)生產(chǎn)技術(shù)是可以借鑒推廣的。因為絕大多數(shù)現(xiàn)行機(jī)械都是76cm 行距配置，所以高產(chǎn)競賽者們選擇的也是大眾的76cm 行距。（2）高密度種植時目前玉米品種的植株（群體）在76cm 行距時最能充分發(fā)揮它們的生產(chǎn)潛力。玉米群體籽粒形成是一個非常復(fù)雜的過程，但有效的光照截獲是籽粒構(gòu)建的最基本保障，而有效的光照截獲與玉米群體的冠層結(jié)構(gòu)、葉面積、葉面積指數(shù)等息息相關(guān)?，F(xiàn)代耐密植型玉米（提高種植密度是提高玉米單位面積產(chǎn)量的最有效手段）已經(jīng)改良成了中部（穗位上下）葉片長而較平展（與莖稈夾角大）、往上葉片逐漸變短而緊湊（與莖稈夾角?。?、葉片寬度都有較老品種變窄、葉片長度都有較老品種變短的趨勢。玉米品種的穗位附近葉片雖然長于38cm（行距的一半），一般在100cm左右，但因為葉片都有一定的著生角度，上下葉有一定的間距，中部葉片頂端多有一段批垂，因此實際上郁閉（葉片互相重疊遮擋）程度并不明顯。

作為育種者和試驗管理者，經(jīng)常走進(jìn)玉米地，能親身感受到60cm 行距下（國內(nèi)普遍行距），1.5m觀察道時，行走基本上可以順利避開玉米葉；1m 觀察道就無法避開葉片的阻擋了；0.8m 觀察道基本上就是地頭可以看出來是步道，走進(jìn)去時都得費勁撥弄開玉米葉片甚至打掉玉米葉片了。國內(nèi)多數(shù)研究[7-9]發(fā)現(xiàn)，耐密品種高密度下大壟雙行（改變60cm 等壟距的兩壟為一個120cm 寬壟，壟頂間距40～50cm種植2行，大行距變?yōu)?0～80cm，株距不變，密度不變）增產(chǎn)明顯，說明寬行距產(chǎn)量增益超過窄行距的郁閉負(fù)面影響，也能在一定程度上說明美國玉米生產(chǎn)堅持76cm 大行距的原因。

3 美國76cm 行距會不會變？

肯定會變，而且變小是趨勢。事實上，美國玉米生產(chǎn)也不一直是76cm 行距，曾經(jīng)采用120cm，也是隨著社會生產(chǎn)的發(fā)展逐漸降到76cm 甚至更低，目前也還有許多地方采用90cm的行距。之所以現(xiàn)在采用76cm 行距還是與玉米品種有很大關(guān)系的。曾經(jīng)的老玉米品種追求單株產(chǎn)量，玉米植株往往比較高大，而現(xiàn)在講究的是群體產(chǎn)量，靠增密增穗來獲得高產(chǎn)，因此植株呈現(xiàn)“五小一大”（雄穗小、個子小、植株?。ㄊ諗浚⑷~片小、節(jié)間小、果穗大）的特征[5]。根據(jù)前面大衛(wèi)·胡拉的高產(chǎn)紀(jì)錄計算可知，株距已經(jīng)降到10.2cm，再壓縮株距的空間已不大，畢竟玉米葉片的寬度在10cm 左右，雖然植株葉片長向有一定的自主調(diào)節(jié)能力，但若株距低于葉片寬度數(shù)則無法避免大量重疊遮擋；再者株距太小，根系生長受限大，氣生根下扎空間都不夠了?！拔逍∫淮蟆崩锏闹仓晷　€子小、葉片小，指的是株高矮了，葉子短了窄了，莖稈細(xì)了，葉夾角小了，兩壟玉米植株葉片互相遮蔽就小了，透光性提高了，甚至漏光，因此需要縮減行距來提高光截獲。

4 兩個問題和建議

（1）擴(kuò)大行距是否可以提高我國的單產(chǎn)水平？我國的品種總體上比美國品種高大、晚熟，應(yīng)該更適合較寬的行距，大壟雙行增產(chǎn)也說明大行距的可行性。不過目前查不到“相同高密度下大行距（76cm）與60cm 行距的比較試驗”之類的數(shù)據(jù)及文獻(xiàn)，這個課題應(yīng)該值得去研究。之所以強(qiáng)調(diào)高密度，是因為高密度是玉米生產(chǎn)發(fā)展方向，是充分發(fā)揮玉米群體生產(chǎn)潛能，獲得更高單位面積產(chǎn)量的必然之路。低密度下的試驗結(jié)果是不能充分發(fā)揮玉米群體生產(chǎn)潛力的結(jié)果，得到的就可能是行距越小、產(chǎn)量 越高[10-11]。

（2）我國的種植密度是否合理？不同的品種有不同的耐密性，但目前多數(shù)密度試驗只是提供了土壤基本肥力數(shù)據(jù)和一個施肥量，施肥量多少是根據(jù)常規(guī)大田種植經(jīng)驗設(shè)定，而且往往是不同的密度用的是相同的施肥量，這是目前密度試驗里最大的問題，這種試驗設(shè)計下得到的最佳密度往往小于該品種的最適密度[12]。其實美國的高產(chǎn)競賽給我們提供了很好的借鑒，他們是根據(jù)品種特性、氣候特點、土地狀況、管理水平綜合考慮確定種植密度。同樣是P1197 品種，2019 年的高產(chǎn)競賽中，獲得玉米帶免耕不灌溉組第1 名的種植密度是5931 株/667m2，獲得條播/起壟不灌溉組第1 名的種植密度是7907株/667m2，獲得條播/起壟灌溉組第1 名的種植密度達(dá)到了8583 株/667m2（這里的P1197 集成了YHR 技術(shù)，是抗蟲轉(zhuǎn)基因技術(shù)[13]，與耐密性無關(guān)），充分說明一個品種的最佳種植密度不是一成不變的。在試驗中還應(yīng)該特別注意肥料施用方式，不能采用整塊地均勻撒施的方法，而是采用種子（植株）附近穴施為佳。

5 總結(jié)

當(dāng)前在品種和栽培管理水平不如美國的情況下，借鑒美國高產(chǎn)競賽經(jīng)驗，選擇76cm 大行距有可能是高密高產(chǎn)的突破口。試驗時應(yīng)充分考慮種植密度、施肥量及施肥方式，并采取措施防止倒伏和病蟲為害，力爭發(fā)揮每一個品種最大生產(chǎn)潛能。