減穴增株在半干旱區(qū)全膜雙壟溝播玉米上的應(yīng)用研究

李小燕 孫多鑫 王昭 李錦成 牛芬菊 李勝克 許小珍

摘要：為進一步優(yōu)化全膜雙壟溝播玉米生產(chǎn)技術(shù)，2020 — 2022年在甘肅省中部半干旱雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)研究了玉米減穴增株高產(chǎn)高效栽培技術(shù)。試驗采用全膜雙壟溝播技術(shù)，設(shè)每穴留苗1株（對照）、留苗2 株、留苗3 株、留苗4株4個處理，觀察各處理下玉米經(jīng)濟性狀、生育期和產(chǎn)量。結(jié)果表明，在密度相同的情況下，全膜雙壟溝播玉米每穴留苗3株、4株主要性狀明顯優(yōu)于每穴留苗1株。每穴苗4株玉米折合產(chǎn)量為7 723.48 kg/hm2，較每穴留苗1株增產(chǎn)723.48 kg/hm2，增產(chǎn)率10.34%；每穴留苗3株為7 549.24 kg/hm2，較每穴留苗1株增產(chǎn)549.24 kg/hm2，增產(chǎn)率7.85%，增產(chǎn)效果明顯。該種植模式適宜在海拔2 000 m以下、年降水量350～500 mm的半干旱雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：玉米；減穴增株；產(chǎn)量；全膜雙壟溝播；半干旱區(qū)

中圖分類號：S513? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：2097-2172（2023）08-0723-04

doi：10.3969/j.issn.2097-2172.2023.08.007

Study on the Application of Hole Reducing and Seedling Increasing Technique in Full-film Double-ridge Furrow Sown Maize in Semi-arid Region

LI Xiaoyan 1， SUN Duoxin 2， WANG Zhao 1， LI Jincheng 1， NIU Fenju 1， LI Shengke 1， XU Xiaozhen 1

（1. Yuzhong County Agricultural Technology Promotion Centre， Lanzhou Gansu 730121， China; 2. Gansu General Station of Agro-technology Extension， Lanzhou Gansu 730020， China）

Abstract： In order to further optimize the production technology of full-film double-ridge furrow sown maize， a high-yield and efficient cultivation technique of hole reducing and seedling increasing was studied in the semi-arid rainfed agricultural area of central Gansu Province from 2020 to 2022. The experiment adopted a full-film double-ridge furrow sowing technique with 4 treatments including 1 seedling（the control）， 2 seedlings， 3 seedlings， and 4 seedlings per hole applied. The economic traits， growth period， and yield of maize in each treatment were observed. The results showed that under the same density， the agronomic traits of 3 and 4 seedlings per hole in full-film double-ridge furrow sownmaize were significantly better than those in 1 seedling per hole treatment. The average yield of 4 seedlings per hole was 7 723.48 kg/ha， which was 723.48 kg/ha higher than that of 1 seedling per hole showing a yield increasing rate of 10.34%. The yield of 3 seedlings per hole was 7 549.24 kg/ha， which was 549.24 kg/ha higher than that of 1 seedling per hole showing a yield increasing rate of 7.85%， which indicated ideal yield increasing effect. This planting mode is suitable for application in semi-arid rainfed agricultural areas with an altitude below 2000 m and an annual precipitation of 350 to 500 mm.

Key words： Maize; Hole reducing and seedling increasing; Yield; Full-film double-ridge furrow sowing; Semi-arid region

收稿日期：2023 - 02 - 09；修訂日期：2023 - 05- 25

基金項目：甘肅省委組織部省級重點人才項目（2022RCXM012）；甘肅省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳自列項目（GNKJ-2018-16）。

作者簡介：李小燕（1976 — ），女，甘肅榆中人，農(nóng)藝師，主要從事旱作農(nóng)業(yè)技術(shù)研究與示范推廣工作。Email： lixy.1976@163.com。

通信作者：王? ?昭（1980 — ），女，甘肅榆中人，農(nóng)藝師，主要從事旱作農(nóng)業(yè)技術(shù)研究與示范推廣工作。Email： 76962268@qq.com。

全膜雙壟溝播技術(shù)是我國旱作農(nóng)業(yè)的一項革命性技術(shù)，該技術(shù)集膜面集雨、覆蓋抑蒸與壟溝種植為一體，實現(xiàn)了集雨、保墑、抗旱、增產(chǎn)且提高作物水肥利用［1 ］。這一技術(shù)的推廣應(yīng)用為旱作雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)發(fā)展提供了技術(shù)支撐，有效促進了農(nóng)民收入，保證了糧食安全，在推動地方農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展中起到了極大的促進作用［2 ］。榆中縣糧食生產(chǎn)以旱作為主，玉米是榆中縣主要的糧飼兼用作物，年播種面積1.2萬hm2左右［3 - 5 ］。長期以來，由于靠天吃飯、耕作粗放和認(rèn)識不到位等原因，造成現(xiàn)有的種植技術(shù)模式多為傳統(tǒng)人工作業(yè)的發(fā)展和沿襲。農(nóng)戶對農(nóng)業(yè)機具難以適應(yīng)，難以實現(xiàn)機械化生產(chǎn)，制約著農(nóng)民收入的提高［6 ］。多年來，全膜雙壟溝播玉米播種方式以人工為主，費時費工，播后缺苗嚴(yán)重，且易出現(xiàn)弱苗，嚴(yán)重影響玉米產(chǎn)量［7 - 9 ］。為進一步推動玉米綠色生產(chǎn)，優(yōu)化全膜雙壟溝播玉米生產(chǎn)技術(shù)，我們于2020 —2022年在甘肅省中部半干旱雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)榆中縣石頭溝旱作農(nóng)業(yè)綜合示范點進行了對全膜雙壟溝播玉米減穴增株試驗，現(xiàn)將試驗結(jié)果報道如下。

1? ?材料與方法

1.1? ?試驗區(qū)概況

試驗于2020? —? 2022年在甘肅省中部半干旱雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)的榆中縣石頭溝旱作農(nóng)業(yè)綜合示范點進行。試驗區(qū)海拔1 970 m，無霜期139 d，近15 a年均降水量357 mm左右，土壤類型為黑壚土川臺麻土，屬于傳統(tǒng)雨養(yǎng)旱地。前茬為玉米，耕層土壤含有機質(zhì)16.60 g/kg、全氮1.05 g/kg、有效磷（P2O5）14.60 mg/kg、速效鉀（K2O）162.00 mg/kg，水溶性鹽總量1.50 g/kg。采用全膜雙壟溝播栽培，入冬前（11月10日）用肥料裝置一體機按N 192 kg/hm2、P2O5 120 kg/hm2、K2O 264 kg/hm2將肥料施于小壟內(nèi)，用機械起壟覆膜一體機覆膜進行作業(yè)。

1.2? ?供試材料

指示玉米品種為金穗1915，由白銀金穗種業(yè)有限公司提供。供試地膜為幅寬110 cm、厚0.01 mm的聚乙烯吹塑農(nóng)用地膜，由蘭州金土地塑料制品有限公司生產(chǎn)。

1.3? ?試驗方法

試驗采用隨機區(qū)組排列，設(shè)置4個處理。處理A（CK）：每穴留苗1株（對照），穴間距26.25 cm；處理B：每穴留苗2 株，穴間距52.5 cm；處理C：每穴留苗3 株，穴間距78.75 cm；處理D：每穴留苗4株，穴間距105.0 cm。3次重復(fù)，小區(qū)面積26.4 m2（6.0 m×4.4 m），區(qū)間距1.0 m。試驗于4月中旬播種，密度5.25萬株/hm2［10 ］。各處理除每穴播種數(shù)不同外，其他田間管理一致。

1.4? ?測定項目與方法

1.4.1? ? 降水量? ? 由榆中縣氣象局提供。

1.4.2? ? 生育期? ? 出苗期即玉米種子發(fā)芽后，當(dāng)全田有50%的幼苗出土露出地面2 cm的時期；拔節(jié)期指當(dāng)全田有50%的植株第6片葉完全展開時期；大喇叭口期指當(dāng)全田有50%的植株第13片葉完全展開時期；抽雄期指當(dāng)全田有50%的植株雄穗尖端露出頂葉3 cm時期；成熟期指當(dāng)全田植株果穗苞葉變白松軟，籽粒干硬，呈現(xiàn)品種固有的顏色和色澤，選取正常果穗，從中間掰開后查看籽粒乳腺消失、基部黑層出現(xiàn)情況，有50%以上植株正常果穗的籽粒達(dá)到乳腺消失、黑層出現(xiàn)的時期。生育期即出苗日期至成熟日期所經(jīng)歷的天數(shù)。

1.4.3? ? 性狀和產(chǎn)量? ? 每小區(qū)在中間2行中定點選取10株，以測定作物的主要農(nóng)藝性狀和經(jīng)濟性狀，各小區(qū)單收計產(chǎn)（水分按14%計算）。

2? ?結(jié)果與分析

2.1? ?各處理玉米生育期及其降水量的關(guān)系

通過表1、表2可看出，在種植密度不變情況下，不同年份因降水量和降水時期不同使玉米生育期存在差異。同年度不同處理的拔節(jié)期、抽雄期等各物候期相同；年份、地理條件、種植密度相同時，每穴留苗數(shù)對玉米生育期無影響。2020、2021年較2022年玉米拔節(jié)期提前3～11 d、大喇叭口期提前4～9 d、抽雄期推遲4～10 d。2020年玉米的生育期為127 d，2021年為130 d，2022年為140 d。玉米從播種至出苗（4月15 — 30日），2020 — 2022年平均降水量僅14.70 mm，對玉米出苗影響不大；從出苗至拔節(jié)期（5月1日至6月10日），2020年降水量為78.5 mm，而2021年和2022年降水量僅僅為33.0 mm和16.8 mm，降水量偏少影響了玉米正常生長；玉米拔節(jié)期至大喇叭口期（6月11—30日）降水量仍然較低，3 a平均降水量只有28.93 mm；玉米抽雄期（7月1 — 31日），2021年降水量僅為39.9 mm；玉米成熟期（8月1日至9月10日）進入雨季， 8月累積降水259.5 mm，較歷年同期偏多338%，與2021年同期相比偏多1080%，此時氣溫升高，玉米生長速度加快，生育期相應(yīng)延長，成熟期推遲。

2.2? ?不同處理對玉米農(nóng)藝性狀的影響

從表3看出，2020年處理C的株高、穗位高、穗粗、百粒重均最高，禿尖長最短，與處理A（CK）比較，株高高出24.8 cm，穗位高高出38.2 cm，穗粗增粗0.46 cm，百粒重增加6.89 g，禿尖縮短0.9 cm。處理B穗長最長，較處理A（CK）長1.5 cm。穗行數(shù)以處理D最多，為17.2行，比處理A（CK）多1.6行。綜合各性狀表現(xiàn)，2020年以處理C玉米的主要性狀表現(xiàn)最好。

2021年，各處理玉米的株高、穗長、穗粗均以處理D表現(xiàn)最突出，與處理A（CK）比較，株高高出16.0 cm，穗長增加0.8 cm，穗粗增加0.07 cm；穗位高以處理C最高，較處理A（CK）高2.8 cm。綜合來看，2021年處理D主要性狀表現(xiàn)相對良好。這是由于2021年玉米生育期降水量僅有159.7 mm，且抽穗期僅為39.9 mm，嚴(yán)重干旱導(dǎo)致玉米減穴增株的優(yōu)勢沒有表現(xiàn)出來。

2022年以處理D的玉米穗長、穗粗、百粒重表現(xiàn)最好，與處理A（CK）比較，穗長增加0.5 cm，穗粗高出0.14 cm，百粒重增多1.95 g；穗行數(shù)處理B最多，較處理A（CK）多0.8行；行粒數(shù)處理C最多，較處理A（CK）多1.6粒。綜合比較，2022年以處理D的主要性狀表現(xiàn)較好，主要是因為2022年8月降水量達(dá)到259.5 mm，此期氣溫較高，玉米生長速度加快，存在貪青晚熟現(xiàn)象，生育期相對較長，對玉米百粒重增加有一定作用。

綜合2020—2022年不同處理的玉米主要性狀，處理C、處理D的主要農(nóng)藝性狀明顯好于處理A（CK）。其中處理C、處理D的3 a平均株高分別比處理A（CK）高出2.4、5.0 cm，穗位高高出6.1、3.4 cm；處理B、處理C、處理D平均穗長分別比分別比處理A（CK）增加0.6、0.2、0.4 cm，穗粗分別增加0.14、0.14、0.19 cm，穗行數(shù)分別增加0.3、0.4、0.3行，百粒重分別增加0.96、2.49、1.65 g。

2.3? ? 不同處理對玉米產(chǎn)量的影響

通過表4可以看出，2020年玉米折合產(chǎn)量以處理C最高，為8 723.48 kg/hm2，比處理A（CK）增產(chǎn)1 367.49 kg/hm2，增產(chǎn)率 18.59%；處理B折合產(chǎn)量較低，比處理A（CK）增產(chǎn)10.35%。2021年，折合產(chǎn)量以處理D最高，為7 583.33 kg/hm2，比處理A（CK）增產(chǎn)265.15 kg/hm2，增產(chǎn)率 3.62%；處理B折合產(chǎn)量較低，比處理A（CK）增產(chǎn)0.36%。2022年以處理D最高，為7 204.55 kg/hm2，比處理A（CK）增產(chǎn)882.62 kg/hm2，增產(chǎn)率 13.96%；處理B折合產(chǎn)量最低，較比處理A（CK）減產(chǎn)208.35 kg/hm2，減產(chǎn)率3.30%。綜合來看，每穴增株處理的玉米穗長增長、穗粗增粗、穗行數(shù)增多、千粒重增加，產(chǎn)量構(gòu)成因素得到改善，有利于增產(chǎn)。每穴留苗4株（處理D）比處理A（CK）增產(chǎn)724.78 kg/hm2，增產(chǎn)率10.51%，位居第1；每穴留苗3株（處理C）比處理A（CK）增產(chǎn)549.27 kg/hm2，增產(chǎn)率7.62%，位居第2；每穴留苗2株（處理B）比處理A（CK）增產(chǎn)542.95 kg/hm2，增產(chǎn)率7.25%，位居第3。3 a平均折合產(chǎn)量以處理D最高，為7 723.48 kg/hm2，較處理A（CK）增產(chǎn)723.48 kg/hm2，增產(chǎn)率10.34%；處理C為7 549.24 kg/hm2，較處理A（CK）增產(chǎn)549.24 kg/hm2，增產(chǎn)率7.85%；處理B較處理A（CK）增產(chǎn)193.18 kg/hm2，增產(chǎn)率2.76%。

3? ?結(jié)論與討論

減穴增株栽培是利用生物生存競爭原理和邊行優(yōu)勢探索出來的旱地雨養(yǎng)地區(qū)玉米種植技術(shù)。該技術(shù)下，穴間距較常規(guī)增大，改善了通風(fēng)透光，減少了空稈率，改變了單粒播種造成的缺苗斷壟現(xiàn)象，無需間苗補種，省時省成本，提高了收益［10 - 11 ］。減穴增株技術(shù)較好地改善了玉米的生態(tài)環(huán)境條件，形成了“稀中有密，密中有稀”與“四面通風(fēng)，八方透光”的栽培格局，使植株變平面受光為立體受光，擴大了受光面積，同時使二氧化碳得以不斷更新和補充，利于碳水化合物的合成與積累 ［12 ］。

本試驗結(jié)果表明，在密度不變的情況下，全膜雙壟溝播玉米每穴留苗3株、4株的處理長勢明顯優(yōu)于每穴留苗1株的處理，株高分別高出2.4、5.0 cm，穗位高分別高出6.1、3.4 cm；穗長分別增長0.2、0.4 cm，穗粗分別增粗0.14、0.19 cm，穗行數(shù)分別增加0.4、0.3行，百粒重分別增加2.49、1.65 g。與每穴留苗1株相比較，留苗4株折合產(chǎn)量為7 723.48 kg/hm2，增產(chǎn)723.48 kg/hm2，增產(chǎn)率10.34%；留苗3株折合產(chǎn)量為7 549.24 kg/hm2，增產(chǎn)549.24 kg/hm2，增產(chǎn)率7.85%；留苗2株增產(chǎn)193.18 kg/hm2，增產(chǎn)率2.76%。在種植密度不變的前提下，通過擴大穴間距、增加每穴株數(shù)，可提高全膜雙壟溝播玉米產(chǎn)量。這一種植模式適用于海拔2 000 m以下、年降水量為350～400 mm的半干旱雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)大面積應(yīng)用。

參考文獻：

［1］ 趙建武，邱海杰，楊輝勇，等.? 特用玉米生產(chǎn)現(xiàn)狀及發(fā)展對策［J］.? 山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，37（3）：3-6.

［2］ 李來祥，劉廣才，楊祁峰，等.? 甘肅省旱地全膜雙壟溝播技術(shù)研究與應(yīng)用進展［J］.? 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2009，1（1）：115-118.

［3］ 賀建華，梁澤芬.? 蘭州市全膜雙壟溝播玉米生產(chǎn)機械化現(xiàn)狀及對策［J］.? 農(nóng)業(yè)機械，2020（10）：100-102.

［4］ 閏偉平，王一鳴，常? ?瑩，等.? 半干旱區(qū)玉米不同種植密度下光合特性研究［J］.? 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，42（25）：8526-8529.

［5］ 王寧堂，胡? ?強，王軍利，等.? 高油玉米的利用價值研究現(xiàn)狀及發(fā)展對策［J］.? 中國農(nóng)學(xué)通報，2004，20（5）：137-138；169.

［6］ 牛芬菊，張? ?雷，李小燕，等.? 半干旱區(qū)玉米全膜雙壟一體化播種技術(shù)研究［J］.? 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2019（21）：12-14.

［7］ 路亮霞.? 會寧縣減穴增株模式下青貯玉米品種引進篩選試驗［J］.? 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2021（13）：31-33.

［8］ 李雪瑛.? 莊浪縣旱地玉米減穴增株技術(shù)研究試驗初報［J］.? 甘肅科技縱橫，2022（3）：20-22.

［9］ 茍紅玉，孫? ?義.? 天水市旱地玉米不同種植模式密度比較試驗初報［J］.? 農(nóng)業(yè)開發(fā)與裝備，2018（8）：110-111.

［10］ 郭承毅.? 旱地玉米減穴增株高產(chǎn)栽培密度試驗初報［J］.? 農(nóng)業(yè)科技與信息，2016（25）：69-70.

［11］ 樊友娟，于建平，李貴喜.? 全膜雙壟溝播一膜兩茬栽培技術(shù)［J］.? 寒旱農(nóng)業(yè)科學(xué)，2023，2（1）：50-52.

［12］ 陳其睿，陳翠賢.? 景電灌區(qū)玉米增株減穴高產(chǎn)栽培新技術(shù)探討［J］.? 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2019（18）：37-39.