行距配置對(duì)河西灌區(qū)春玉米高密栽培產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀的影響

王多成，裴暉平，肖占文，王永建，王志松，程紅玉

(1.張掖市多成農(nóng)業(yè)有限公司/張掖市多成農(nóng)業(yè)研究發(fā)展中心，甘肅 張掖 734000；2.河西學(xué)院農(nóng)業(yè)與生態(tài)工程學(xué)院/河西走廊玉米種子工程技術(shù)研究中心，甘肅 張掖 734000)

玉米作為我國(guó)重要的糧飼兼用作物，保證其持續(xù)增產(chǎn)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有十分重要的意義。當(dāng)前增加群體密度仍然是玉米大面積高產(chǎn)的關(guān)鍵措施之一[1]，然而玉米群體密度增大后如何優(yōu)化種植方式，合理配置株行距構(gòu)建高質(zhì)量群體，以便適應(yīng)機(jī)械化作業(yè)，進(jìn)一步挖掘玉米增產(chǎn)潛力成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。關(guān)于玉米行距配置的優(yōu)化研究前人做過較多探索，梁熠等[2]研究表明，高密度條件下春玉米采用80 cm+40 cm寬窄行種植模式能優(yōu)化植株葉層結(jié)構(gòu)，降低玉米果穗禿尖長(zhǎng)，顯著增加穗粒數(shù)，有利于獲得高產(chǎn)。萇劍鋒等[3]認(rèn)為，夏玉米60 cm等行距種植葉片分布適宜，有利于提高玉米冠層內(nèi)的光截獲率。王楚楚等[4]試驗(yàn)表明，在密度7.0萬株/hm2條件下，春玉米采取70 cm等行距種植較為合理，有利于提高玉米干物質(zhì)積累量及干物質(zhì)向籽粒的轉(zhuǎn)移速率。李猛等[5]認(rèn)為，在8.25萬株/hm2密度下，緊湊型品種鄭單958在等行距55～65 cm配置下群體和個(gè)體可以有效統(tǒng)一，有利于高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，而80 cm+40 cm寬窄行配置反而不利于獲得高產(chǎn)。司紀(jì)升等[6]試驗(yàn)表明，夏玉米寬窄行70 cm+50 cm種植較等行距60 cm+60 cm種植可顯著改善玉米冠層受光條件，促進(jìn)干物質(zhì)積累，顯著增加千粒重和產(chǎn)量。劉永忠等[7]在9.0萬株/hm2高密度種植條件下研究了行距配置對(duì)鄭單958產(chǎn)量和群體光合特性的影響，探究出山西省春玉米最佳行距配置為50 cm+50 cm和66.7 cm+33.3 cm。由于品種類型、生態(tài)區(qū)域、地力水平和種植習(xí)慣等因素的不同，前人研究結(jié)果并不一致。

河西走廊作為西北春玉米高產(chǎn)區(qū)，在特定生態(tài)區(qū)域有關(guān)春玉米在高密栽培條件下適宜行距配置還缺乏優(yōu)化研究。本試驗(yàn)選擇耐密抗倒緊湊型玉米正德305，研究不同行距配置對(duì)春玉米農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響，旨在探索玉米高密栽培下田間優(yōu)化種植方式，為進(jìn)一步挖掘玉米產(chǎn)量潛力提供理論依據(jù)。

1 試驗(yàn)材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)于2020—2021年在張掖市甘州區(qū)黨寨鎮(zhèn)綠洲農(nóng)業(yè)示范園區(qū)試驗(yàn)基地進(jìn)行。該區(qū)域地處39°7′55″ N，100°21′4″ E，海拔1 520 m，年日照時(shí)數(shù)大于2 800 h，無霜期160 d左右，年均溫7.6 ℃，≥10 ℃積溫2 800～3 000 ℃，屬溫帶大陸性氣候。試驗(yàn)地土質(zhì)為沙壤土，地勢(shì)平坦，肥力均勻，灌溉條件良好，前茬作物玉米。播前取0～20 cm耕層土壤分析，含有機(jī)質(zhì)16.83 g/kg，堿解氮52.12 mg/kg，速效磷30.62 mg/kg，速效鉀126.22 mg/kg，pH值7.88。

1.2 試驗(yàn)材料

供試玉米品種：正德305，由張掖市多成農(nóng)業(yè)有限公司育成(甘審玉2014004)，該品種屬中晚熟，具有株型緊湊，耐密、抗倒、高產(chǎn)等特點(diǎn)[8]，種子質(zhì)量符合國(guó)家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，其中等行距配植方式(空行+覆膜)設(shè)4個(gè)試驗(yàn)處理：①50 cm+50 cm(T1)、②55 cm+55 cm(T2)、③60 cm+60 cm(T3)、④65 cm+65 cm(T4)；寬窄行種植方式(空行+覆膜)設(shè)4個(gè)試驗(yàn)處理：⑤60 cm+40 cm(T5)、⑥70 cm+40 cm(T6)、⑦80 cm+40 cm(T7)、⑧90 cm+40 cm(T8)4個(gè)處理。每處理3次重復(fù)，種4膜(8行)，行長(zhǎng)8 m，小區(qū)面積按行距配置模式確定，密度為12.0萬株/hm2，試驗(yàn)田四周設(shè)保護(hù)行。

試驗(yàn)地播前結(jié)合耕翻基施有機(jī)肥60 000 kg/hm2，玉米專用復(fù)合肥750 kg/hm2作底肥，4月5日膜覆，4月15日播種，選擇高活力包衣種子，人工精量點(diǎn)播，每穴點(diǎn)1粒種子，爭(zhēng)取一播全苗。采用膜下滴灌水肥管理，全生育期滴11次，滴水量控制在4 800 m3/hm2，結(jié)合滴水滴入水溶肥8次，每次滴施水溶肥60～90 kg/hm2。全生育期水溶肥N∶P∶K 配比為1∶0.6∶0.5。

重點(diǎn)滴好玉米生長(zhǎng)前期的攻桿肥、中期攻穗肥和后期攻粒肥。其他管理措施同當(dāng)?shù)卮筇锉３忠恢隆?/p>

1.4 測(cè)定項(xiàng)目及方法

收獲前調(diào)查實(shí)有株數(shù)、有效穗數(shù)、雙穗率、空稈率、倒伏率，每個(gè)處理隨機(jī)取樣20株重點(diǎn)考察株高、穗位高、莖粗，收獲時(shí)隨機(jī)抽取10個(gè)果穗進(jìn)行室內(nèi)考種，考查果穗長(zhǎng)、禿尖長(zhǎng)、穗粗、穗粒數(shù)、出籽率、千粒重等穗部性狀，每小區(qū)收獲中間4行計(jì)產(chǎn)，自然晾干后脫粒，計(jì)算單株產(chǎn)量，按14%水分折算單位面積產(chǎn)量。

采用Excel和DPS 8.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 不同行距配置對(duì)正德305農(nóng)藝性狀的影響

由表1可知，4種等行距配置模式隨著行距的增大，株高、穗位高呈降低趨勢(shì)，且4種行距之間差異極顯著(p<0.01)，其中T1模式的株高和穗位高分別為342.5 cm和146.6 cm，較T4模式的株高和穗位高增加9.25%和17.28%；莖粗變化不明顯，幅度在2.0～2.2 cm之間；雙穗率變化幅度在0.3%～1.0%之間，其中T1、T4模式的雙穗率相同且最高，均為1.0%；T1模式空桿率最高，為8.3%；T3、T4種植模式的空桿率最低，均為3.3%。可見，在高密度種植條件下，行距越大，有利于通風(fēng)透光，提高成穗率，降低空桿率。

表1 不同行距配置對(duì)正德305農(nóng)藝性狀的影響

4種寬窄行模式在窄行距不變的情況下，隨著寬行距的增大株高、穗位高呈降低趨勢(shì)，變化幅度分別在335.0～352.4 cm和144.0～157.2 cm之間；莖粗的變化幅度不大，在2.0～2.2 cm之間；T5和T7模式雙穗率最高，均為1.3%。空桿率隨著行距的增大呈降低趨勢(shì)。

2.2 不同行距配置模式對(duì)正德305果穗性狀的影響

從表2知，在高密度種植條件下，不同配置模式對(duì)正德305玉米果穗性狀有一定的影響。4種等行距模式中隨著行距的變大，穗粒數(shù)呈增加趨勢(shì)，千粒重呈減小趨勢(shì)。4種寬窄行模式中隨著寬行距的增大穗粒數(shù)呈先增后降的趨勢(shì)，千粒重呈增加趨勢(shì)；各處理穗長(zhǎng)、穗粗之間變化差異不顯著，穗長(zhǎng)、穗粗變化幅度分別在14.7～16.6 cm之間及4.9～5.2 cm之間。T6、T7和T4穗粒數(shù)在540粒以上，與其他處理差異達(dá)極顯著水平(p<0.01)。4種寬窄行模式的出籽率均在85.0%以上，顯著高于4種等行距模式。等行距模式禿頂長(zhǎng)變化幅度為0.6～1.3 cm，寬窄行模式禿頂長(zhǎng)變化幅度為0.3～0.7 cm，說明寬窄行模式更有利于改善穗部性狀，提高結(jié)實(shí)率。

表2 不同行距配置對(duì)正德305果穗性狀的影響

2.3 不同行距配置對(duì)正德305產(chǎn)量的影響

表3分析表明，各行距配置的單株產(chǎn)量與單位面積產(chǎn)量變化趨勢(shì)一致，T6處理單株產(chǎn)量最高，為0.147 kg/株，與T1、T4、T5、T8處理之間差異達(dá)顯著水平(p<0.05)。4種等行距配置單位面積產(chǎn)量高低依次是T2>T3>T4>T1，且各處理之間產(chǎn)量差異不顯著。4種寬窄行配置單位面積產(chǎn)量高低依次是T6>T7>T5>T8，且T6與T7之間產(chǎn)量差異不顯著，與T8比較產(chǎn)量差異達(dá)極顯著水平(p<0.01)。綜合分析，8種行距配置產(chǎn)量高低依次是T6>T7>T2>T3>T4>T5>T1>T8，說明在高密度種植條件下，采用適宜的寬窄行種植較等行種植產(chǎn)量增加明顯。其中，70 cm+40 cm寬窄行種植模式產(chǎn)量最高，為17 358.3 kg/hm2，較等行距模式50 cm、55 cm、60 cm、65 cm分別增產(chǎn)17.56%、9.72%、10.60%和12.88%。其次為80 cm+40 cm寬窄行種植模式，產(chǎn)量為16 370.2 kg/hm2，較等行距模式50 cm增產(chǎn)10.87%，較其他等行距模式增產(chǎn)均不顯著(p>0.05)。本試驗(yàn)條件下，最優(yōu)行距配置模式為70 cm+40 cm。

表3 不同行距配置對(duì)正德305產(chǎn)量的影響

3 討論與結(jié)論

種植密度是影響玉米產(chǎn)量的關(guān)鍵因素，未來玉米產(chǎn)量突破的技術(shù)手段，將是高密度、超高密度栽培[9]。而密度增大后合理株行距配置對(duì)于調(diào)節(jié)群體結(jié)構(gòu)具有重要意義。張曉麗等[10]研究表明，高密度條件下通過縮小行距可使產(chǎn)量構(gòu)成因素實(shí)現(xiàn)最佳配置，從而獲得較高產(chǎn)量。王洪君等[11]在半干旱區(qū)試驗(yàn)表明，玉米寬窄行行距70 cm+30 cm和80 cm+30 cm配置下玉米群體對(duì)光能資源的利用達(dá)到最佳，且有效提高玉米群體產(chǎn)量。郝巧艷等[12]選擇半緊湊型玉米品種良玉99在3 個(gè)生態(tài)區(qū)試驗(yàn)表明，春玉米在等行距50 cm+50 cm 和寬窄行70 cm+30 cm配置下群體對(duì)資源的利用率較高，能夠獲得較高的籽粒產(chǎn)量。本試驗(yàn)結(jié)果表明，在高密度種植條件下，春玉米最優(yōu)等行距模式為55 cm+55 cm，最優(yōu)寬窄行模式為70 cm+40 cm。等行距超過55 cm，寬窄行模式中寬行超過80 cm產(chǎn)量趨于下降。本試驗(yàn)與上述研究結(jié)論不太一致，這可能與試驗(yàn)行距設(shè)置及品種特性、生態(tài)區(qū)域和地力水平等因素有關(guān)。程雅婷等[13]選用玉米品種MC 670，采用13.5萬株/hm2超高密度和寬窄行70 cm+40 cm配置，在新疆奇臺(tái)創(chuàng)造了24 948.75 kg/hm2的全國(guó)玉米高產(chǎn)紀(jì)錄。此高產(chǎn)實(shí)踐采用70 cm+40 cm行距配置模式與本試驗(yàn)結(jié)果高度吻合。未來河西內(nèi)陸灌區(qū)春玉米高產(chǎn)栽培中關(guān)于增密增產(chǎn)的高質(zhì)量群體行距配置優(yōu)化與機(jī)械化高效作業(yè)協(xié)同發(fā)展將有待進(jìn)一步深入探索。

綜上分析，本試驗(yàn)初步明確了河西內(nèi)陸灌區(qū)春玉米高密栽培的最佳行距配置，在70 cm+40 cm寬窄行種植模式下有利于改善玉米農(nóng)藝經(jīng)濟(jì)性狀，進(jìn)一步挖掘玉米增產(chǎn)潛力。