不同制種密度對(duì)制種玉米農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的影響

任正鵬，陳 俊*，崔明亮，佘寧安，王麗梅，孟令來(lái)，劉 芳

（1.合肥豐樂(lè)種業(yè)股份有限公司，安徽 合肥 230088；2.農(nóng)作物種子新技術(shù)與新品種創(chuàng)制安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，安徽 合肥 230088）

2022 年我國(guó)玉米制種面積增加明顯[1]，比2021 年增加20%以上，優(yōu)質(zhì)制種基地更是競(jìng)爭(zhēng)激烈，制種基地土地租金再創(chuàng)新高，以張掖制種基地為例，地租普遍達(dá)到60 000 元/hm2。制種地租增加，制種成本高位運(yùn)行，通過(guò)栽培手段增加玉米制種產(chǎn)量已成為許多制種公司的重要選擇。在一定范圍內(nèi)，通過(guò)增加制種密度來(lái)提高玉米制種產(chǎn)量，操作簡(jiǎn)單且成本低，被許多制種公司運(yùn)用。但制種玉米產(chǎn)量并不是密度越高越好，密度高于一定的閾值也會(huì)帶來(lái)負(fù)面影響[2-3]。此外，不同品種的適宜密度也不相同，提高密度，玉米對(duì)水肥的需求也會(huì)相應(yīng)提高，因此制種密度需要與能否安全收獲、提高密度的投入產(chǎn)出效益相結(jié)合進(jìn)行考量。

本研究選取豐樂(lè)公司主要玉米品種為材料，結(jié)合這些品種以往制種密度，研究不同制種密度對(duì)最終產(chǎn)量的影響，初步探索不同品種適宜的制種密度。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與設(shè)計(jì)

選取豐樂(lè)公司4 個(gè)主要的玉米品種魯單818、陜科6 號(hào)、NK718、夢(mèng)玉908 為供試材料。試驗(yàn)于2021 年在豐樂(lè)種業(yè)張掖玉米制種基地進(jìn)行，結(jié)合試驗(yàn)品種以往制種密度，設(shè)3 個(gè)制種密度水平，分別為82 600 株/hm2、90 900 株/hm2、101 000 株/hm2，3 次重復(fù)，裂區(qū)排列，主區(qū)設(shè)密度，副區(qū)設(shè)品種。試驗(yàn)地為當(dāng)?shù)刂品N有代表性地塊，每小區(qū)面積300 m2，4 月12 日人工點(diǎn)播器播種，按當(dāng)?shù)卮筇镏品N正常管理。

1.2 調(diào)查項(xiàng)目與方法

調(diào)查各處理在同期播種、同期收獲下的倒伏情況及籽粒產(chǎn)量。收獲時(shí)每個(gè)品種、每個(gè)小區(qū)全部收獲，用于測(cè)量實(shí)際產(chǎn)量，連續(xù)取10 株考種，用于計(jì)算理論產(chǎn)量。果穗晾干后，測(cè)量穗行數(shù)、行粒數(shù)、千粒重、穗長(zhǎng)、穗粗、禿尖長(zhǎng)度等穗部性狀。收獲時(shí)調(diào)查小區(qū)株數(shù)，晾曬干后脫粒，測(cè)量實(shí)際產(chǎn)量。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同制種密度對(duì)制種玉米農(nóng)藝性狀的影響

2.1.1 不同制種密度對(duì)不同品種穗行數(shù)的影響

由圖1 可以看出，隨制種密度的增加，4 個(gè)品種的穗行數(shù)均下降。魯單818、夢(mèng)玉908 在制種密度高于90 900 株/hm2時(shí)，穗行數(shù)下降速度增快；陜科6 號(hào)穗行數(shù)下降速度基本保持一致；NK718 在制種密度高于90 900 株/hm2時(shí)，穗行數(shù)下降速度降低。這表明，不同品種隨制種密度提高，穗行數(shù)呈下降趨勢(shì)，但制種密度對(duì)不同品種穗行數(shù)的影響差異不一。

圖1 不同品種穗行數(shù)隨制種密度增加的變化趨勢(shì)

2.1.2 不同制種密度對(duì)不同品種穗長(zhǎng)的影響

由圖2 可以看出，隨制種密度增加，4 個(gè)品種的穗長(zhǎng)均下降。魯單818 制種密度高于90 900 株/hm2時(shí)，穗長(zhǎng)下降速度降低；陜科6 號(hào)、NK718 兩個(gè)品種制種密度高于90 900 株/hm2時(shí)，穗長(zhǎng)下降速度增快；夢(mèng)玉908穗長(zhǎng)下降速度基本保持一致。這表明，不同品種隨制種密度提高穗長(zhǎng)呈下降趨勢(shì)，但不同品種穗長(zhǎng)在不同制種密度區(qū)間表現(xiàn)有差異。

圖2 不同品種穗長(zhǎng)隨制種密度增加的變化趨勢(shì)

2.1.3 不同制種密度對(duì)不同品種穗粗的影響

由圖3 可以看出，隨制種密度增加，4 個(gè)品種的穗粗均下降。魯單818、陜科6 號(hào)、NK718 穗粗的變化趨勢(shì)一致，均在制種密度高于90 900 株/hm2時(shí)，穗粗下降速度降低；夢(mèng)玉908 制種密度高于90 900 株/hm2時(shí)，穗粗下降速度增快。這表明，隨著制種密度提高，不同品種穗粗呈下降趨勢(shì)，但制種密度對(duì)不同品種穗粗的影響差異不一。

圖3 不同品種穗粗隨制種密度增加的變化趨勢(shì)

2.1.4 不同制種密度對(duì)不同品種禿尖長(zhǎng)度的影響

從圖4 可以看出，4 個(gè)品種的禿尖長(zhǎng)度均隨制種密度的增加而增加。魯單818、陜科6 號(hào)、NK718 禿尖長(zhǎng)呈上升趨勢(shì)，且趨勢(shì)基本保持一致；夢(mèng)玉908 制種密度高于90 900 株/hm2時(shí)，禿尖長(zhǎng)上升速度增大。這表明，隨著制種密度提高，不同品種禿尖長(zhǎng)呈上升趨勢(shì)，但制種密度對(duì)不同品種禿尖長(zhǎng)度的影響差異不一。

圖4 不同品種禿尖長(zhǎng)度隨制種密度增加的變化趨勢(shì)

2.2 不同制種密度對(duì)產(chǎn)量的影響

2.2.1 不同制種密度對(duì)魯單818 產(chǎn)量的影響

制種密度越高，收獲的株數(shù)越多，在很大程度上影響制種玉米的產(chǎn)量。由表1 可以看出，隨著制種密度增加，魯單818 制種產(chǎn)量逐漸增加，穗數(shù)逐漸增加，穗粒數(shù)和千粒重逐漸減小。制種密度增加，穗行數(shù)、穗長(zhǎng)、穗粗降低，禿尖長(zhǎng)度增加，導(dǎo)致穗粒數(shù)、千粒重降低，但是穗粒數(shù)和千粒重的減小幅度較小，沒(méi)有達(dá)到穗數(shù)的增加幅度。

表1 不同制種密度對(duì)魯單818 玉米籽粒產(chǎn)量及構(gòu)成因素的影響

2.2.2 不同制種密度對(duì)陜科6 號(hào)產(chǎn)量的影響

由表2 可以看出，90 900 株/hm2處理下，陜科6 號(hào)的理論產(chǎn)量和實(shí)際產(chǎn)量達(dá)到最大，產(chǎn)量最大的主要因素是穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重均較高。結(jié)合圖1 和圖2 可知，制種密度高于90 900 株/hm2時(shí)，穗行數(shù)和穗長(zhǎng)快速下降，導(dǎo)致穗粒數(shù)和千粒重的減小效應(yīng)大于穗數(shù)增加效應(yīng)。陜科6 號(hào)制種密度增大后，空稈也隨之增加，減少了穗數(shù)。因此，對(duì)于不同品種，應(yīng)選擇合適的制種密度，才能促進(jìn)產(chǎn)量提高。

表2 不同制種密度對(duì)陜科6 號(hào)玉米籽粒產(chǎn)量及構(gòu)成因素的影響

2.2.3 不同制種密度對(duì)NK718 產(chǎn)量的影響

由表3 可以看出，82 600 株/hm2處理下，NK718的理論產(chǎn)量和實(shí)際產(chǎn)量均最大。產(chǎn)量最大的主要原因是穗粒數(shù)和千粒重高。提高制種密度后，盡管NK718的穗數(shù)下降，但是穗粒數(shù)和千粒重增加明顯，穗數(shù)的減少幅度小于穗粒數(shù)和千粒重的增加幅度。90 900 株/hm2處理下實(shí)際產(chǎn)量低，可能是因?yàn)檗r(nóng)戶施藥時(shí)有燒苗現(xiàn)象。

表3 不同制種密度對(duì)NK718 玉米籽粒產(chǎn)量及構(gòu)成因素的影響

2.2.4 不同制種密度對(duì)夢(mèng)玉908 產(chǎn)量的影響

由表4 可以看出，90 900 株/hm2處理下，夢(mèng)玉908的理論產(chǎn)量和實(shí)際產(chǎn)量均達(dá)到最大，主要原因是穗數(shù)和穗粒數(shù)均較大；而101 000 株/hm2處理下產(chǎn)量低，主要原因是穗粒數(shù)較低，可能是制種密度大，增加了葉片遮擋，從而影響了夢(mèng)玉908 授粉。

表4 不同制種密度對(duì)夢(mèng)玉908 玉米籽粒產(chǎn)量及構(gòu)成因素的影響

3 討論

制種密度是影響制種玉米產(chǎn)量的重要因素，佟屏亞（1995）[4]認(rèn)為，在一定范圍內(nèi)，制種玉米葉面積越大，光能利用率越高，產(chǎn)量越高。隨著制種成本增加和地租價(jià)格的持續(xù)上漲，通過(guò)增加制種密度來(lái)提高制種產(chǎn)量是大勢(shì)所趨[5-7]，也是今后玉米制種和生產(chǎn)的重要措施。

試驗(yàn)結(jié)果表明，增加制種密度，收獲株數(shù)均增加。在試驗(yàn)制種密度范圍內(nèi)，部分品種的制種密度越大產(chǎn)量越高，部分品種的制種密度增加到一定值后產(chǎn)量開(kāi)始降低，部分品種的產(chǎn)量隨著制種密度增加持續(xù)降低。在試驗(yàn)制種密度范圍內(nèi)，部分品種的制種密度越大產(chǎn)量越高，原因是收獲株數(shù)起主導(dǎo)作用。在試驗(yàn)制種密度范圍內(nèi)，部分品種的制種密度增加到一定值后產(chǎn)量開(kāi)始降低以及部分品種產(chǎn)量隨制種密度增加持續(xù)降低，原因是制種密度增加，收獲株數(shù)增加，但穗行數(shù)、穗長(zhǎng)、穗粗均降低，禿尖數(shù)均增大，所產(chǎn)生的影響已大于株數(shù)增加帶來(lái)的產(chǎn)量增加。因此，針對(duì)不同品種的生理特性，要選擇適合該品種的制種密度，才能帶來(lái)最大的經(jīng)濟(jì)效益。

此外，提高制種密度，在提高收獲株數(shù)的同時(shí)，通過(guò)水肥管理等措施減少農(nóng)藝性狀改變帶來(lái)的影響，是增加制種產(chǎn)量的重要思路。

目前，豐樂(lè)公司品種較多，適當(dāng)增加制種密度會(huì)促進(jìn)制種產(chǎn)量提高，但增加制種密度來(lái)提高制種產(chǎn)量時(shí)，也要考慮其他多種因素，如該品種的抗倒伏能力、母本株型結(jié)構(gòu)、父本花粉情況以及土壤狀況等。豐樂(lè)公司制種面積較大，分布在不同制種站，每一個(gè)制種站的田間狀況均不一致，在良田和貧瘠田塊均有制種。不同條件的地塊，選擇適宜的品種和合理的制種密度是提高制種玉米產(chǎn)量、促進(jìn)公司效益的重要方式。

本研究是在往年大田制種密度基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的試驗(yàn)，由于部分品種的最佳制種密度區(qū)間不清楚，制種密度設(shè)計(jì)范圍偏小，如魯單818 在101 000 株/hm2時(shí)產(chǎn)量最高，但是更高的制種密度產(chǎn)量是否增加尚不確定；NK718 在82 600 株/hm2時(shí)產(chǎn)量最高，但是制種密度更低對(duì)其產(chǎn)量是否增加尚不清楚。此外，不同品種需水肥條件也不一樣，今后研究中應(yīng)設(shè)計(jì)更多、更精細(xì)的制種密度以及不同水肥條件，讓試驗(yàn)結(jié)果更加準(zhǔn)確。

隨著制種成本的增加和地租持續(xù)上漲，以及極端災(zāi)害性天氣常有發(fā)生，進(jìn)一步系統(tǒng)開(kāi)展制種玉米不同制種密度的試驗(yàn)研究，篩選適宜的制種密度，研究配套的水肥條件，積累科學(xué)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)決策指導(dǎo)高產(chǎn)栽培技術(shù)、減少制種成本和保障國(guó)家糧食安全具有重要意義。