播深对玉米自交系单产影响及其原因分析

2016-12-04作物生物学国家重点实验室山东农业大学农学院山东泰安708安徽农业大学农学院合肥30036

种子 2016年9期

，，， (.作物生物学国家重点实验室/山东农业大学农学院，山东泰安 708；.安徽农业大学农学院，合肥 30036)

·种子生产·

播深对玉米自交系单产影响及其原因分析

李岩1，张文明2，吴承来1，张春庆1
(1.作物生物学国家重点实验室/山东农业大学农学院，山东泰安 271018；2.安徽农业大学农学院，合肥 230036)

精准播种对于提高玉米自交系和杂交种单产和生长的整齐度具有重要意义。利用7个玉米自交系在山东、新疆、甘肃等地区，针对不同播深对单产和单产构成因素的影响进行了研究，在室内分析了播深对幼苗形态建成的影响，结果表明，在土壤墒情适宜的条件下，5 cm是理想播深，对于失墒快的地块，7 cm有利于单产形成；播深影响单产的主要因素是出苗率和幼苗质量。田间试验结果与播深对幼苗的形态建成有关，5～7 cm有利于壮苗的形成，播种过深或过浅都将影响种子贮藏物质的转化和分配，不利出苗和壮苗的形成。在我国玉米制种主产区，播种深度应控制在5～7 cm。

玉米；播深；单产

种子出苗质量影响群体建成和单产形成，在杂交制种中还影响到花期一致性。影响出苗质量的因素较多，首先是种子本身的活力，其次是播期的温度、墒情、播种深度和土壤类型等，在种子活力较好和土壤条件适宜的前提下，播深是影响出苗质量的重要因素。先锋公司在2012年研究报告中指出，不规则的播种深度造成出苗不齐、胚轴长度不一致、改变植株高度；播种过浅，造成节根缺少，吸收养分和水分的能力降低，增加了除草剂危害和后期根倒的风险，2.0～2.5 cm是有利于节根发育的最佳播深，播深2.0～7.5 cm的玉米单产显著高于1.25 cm播深的单产，收获期抗倒能力明显提高。孟山都2009年试验也得出：播深5.08～7.62 cm可以获得最高的群体和单产，播深2.54 cm时相对于5.08～7.62 cm播深，收获时群体减少51%。Hussen等试验得出：6 cm有利于植株生长发育[1]。Molatudi等在温室条件下研究得出，播深5 cm有利于苗全和壮苗的形成[2]。张慧来等对吉林省河口地区的大田玉米调查发现，播种过深的玉米地块，出苗情况不好；播种过早的地块，地温低，田间出苗整齐度差；大型机播出苗差[3]。石达金等研究得出，免耕条件下播种深度5～8 cm有利于玉米出苗整齐及单产形成[4]。李英就播深对春玉米株高和叶面积的影响试验表明，5 cm播深在各生育时期株高是最高、单株叶面积最大，说明播种的深度可以影响春玉米生长的快慢[5]。

前人的研究结果存在一些差异，并且研究多集中在对大田玉米生产田间数据的分析，没有研究为什么播种过浅或过深会造成减产的原因，其次，播深受到土壤类型、有机质含量、土壤墒情、播期、种子质量等多因素的影响，为了指导玉米制种的精准播种，提高制种单产和生长的整齐度，满足机械化去雄要求，需要研究明确播深对自交系单产影响及其原因分析。

1 材料与方法

1.1 材料

试验采用了齐319、9801、郑58、昌7-2、PH 6 WC、PC 9、PC 6等7个自交系，种子发芽率均在95%以上。

1.2 播深试验

小区试验：2014年，在试验田控制适宜墒情的条件下播种，分别在山东泰安夏播和新疆昌吉春播，用5个自交系(齐319、9801、郑58、昌7-2、PH 6 WC)，5个不同的播深处理：3，5，7，9 cm、ck，其中ck是大田常规播种深度，3次重复，每重复8行区，行长3 m，行距50 cm，株距 25 cm，单粒播种，正常大田管理，比较播深对单产和单产构成因素的影响。

大田播深试验：2015年在甘肃利用PC 9、PC 6，播深分别为4，6，8 cm，3次重复，每重复8行区，行长50 m，行距50 cm，株距25 cm，在单粒播条件下，比较播深对密度和单产的影响。

1.3 播深对幼苗形态建成的影响

挑选大小一致的种子，测定种子水分，数取50粒，3次重复，分别称重，然后按照GB 3543—1995发芽，播种深度分别为0，1，3，5，7，9，11 cm。发芽第7天，计数，将幼苗取出用水冲洗干净，幼苗分成根、茎、苗、剩余种子4部分，分别烘干称重计算种子干物质转化为苗、中茎、根的比率及总的转化率。

转化率(%)=发芽7 d各部分的干重/种子干重×100%。

2 结果分析

2.1 播深对单产的影响

2014年在严格控制墒情的条件下，在山东泰安和新疆昌吉，利用5个自交系进行小区播深试验。综合分析5个自交系在2个地区对单产的影响结果(表1、表2、表3)，播深对单产有着明显的影响，山东泰安以5 cm最好，新疆昌吉以7 cm最好，但不同自交系对播深反应不一样，山东泰安的试验结果，9801以3 cm最好，齐319、昌7-2、郑58、PH 6 WC以5 cm最好；新疆昌吉9801、齐319以ck最好，PH 6 WC以3～5 cm最好，昌7-2以7 cm最好，郑58以9 cm最好。播深对单产的影响(表2)主要来自单位面积株数，其次是穗粒数和千粒重。

表1 播深对单产的影响

播深单产(kg/hm2)山东泰安新疆昌吉ck5815．5b7560．0ab3cm6486．5ab7069．5b5cm7311．0a7093．5b7cm6297．0ab7726．5a9cm5982．0b7357．5ab

表2 播深对单产因素的影响(山东)

播深单位面积株数(株/hm2)穗粒数(粒)千粒重(g)ck56850a303b331b3cm58170a304b345a5cm58320a330a347a7cm57660a310b335b9cm52845b324ab329b

2015年，在甘肃武威大田条件下，利用PC 9、PC 6两个自交系，播深分别为4，6，8 cm，3次重复(图1、图2)。大田条件下较小区试验田条件下，播深对出苗率有着更显著影响(图1)，从4～8 cm，出苗率2个自交系平均由90%以上降到40%左右，分别为93%、87%和43%，进而对单产产生极显著影响(图2)；随着出苗率的降低，单位面积株数减少，2个自交系的平均穗粒数有所增加，分别为241.9，286.6，280.5粒，平均千粒重有所增加，分别为360.0，367.5，379.0 g。

图1 播深对出苗率的影响

图2 播深对单产的影响

2.2 播深对幼苗形态建成的影响

播深对单产的影响前人已经做了一些研究，结果基本一致。但为什么5～7 cm是适宜的播深？为了明确该问题，在室内利用砂床比较了0～11 cm播深对幼苗形态建成的影响(图3)。种子贮藏物质的总的转化率随着播深的增加而增加，当播深3 cm时达到最大，随后变化较小；中茎的重量随着播深的增加一直呈直线增加趋势；幼苗的重量在播深3 cm时达到最大，但随着播深的继续增加而降低，1～5 cm没有显著差异；根的重量在播深3 cm时达到最大，但随着播深的继续增加几乎没有变化。在适宜的水分条件下，3～7 cm有利于健壮幼苗的形成，但在大田条件下，由于墒情和土壤的保水能力不同，播深5～7 cm更有利于一播全苗和壮苗的形成。播种过深首先影响田间出苗率，其次，由于中茎过长而影响幼苗的生长，进而影响单产。

图3 播深对幼苗形态建成的影响

表3 播深对不同自交系单产的影响

自交系及处理单产(kg/hm2)山东泰安新疆昌吉ck8325．0b7581．0a3cm7831．5c5634．0c齐3195cm8356．5ab6256．5b7cm8466．0a5662．5c9cm7649．1d6267．0bck5918．9d8683．5a3cm7860．0a7261．5ab98015cm7444．0b7297．5ab7cm6225．4c8208．0ab9cm5809．5d6640．5bck2937．9d6642．0ab3cm4697．0b5110．5b郑585cm5128．2a5346．0b7cm3978．2c7338．0a9cm2828．2e7734．0ack4658．9e5970．0b3cm6081．8c7146．0ab昌7⁃25cm6511．8a6390．0ab7cm6378．4b7551．0a9cm5545．0d7092．0abck7235．8c8922．0a3cm6010．6d10197．0aPH6WC5cm9112．5a10179．0a7cm5833．9e9873．0a9cm7422．8b9055．5a

3 讨论与结论

播深是影响出苗率和苗期形态建成的重要因素。采用适宜的播深，不仅能提高出苗率，而且也有利于种子内贮存养分的再分配，从而形成器官协调发育的健壮幼苗。王如对大豆播深研究也得出，由于播深不同所造成的幼苗器官比例的差异，影响着大豆苗期的生长[6]。播深适宜幼苗地上地下部生长的均衡发育良好，这是适宜播深增产的原因之一。郭玉研究不同播深对大豆生育的影响得出，不论是雨水较多的1981年还是干旱的1982年，播深5 cm均最好，其次为4 cm和3 cm[7]。马自清等在冬麦播深试验研究中得出，播深5.0～7.0 cm有利出苗、越冬存活、群体结构建成和获得高产[8]。王世敬等对春小麦研究发现，春小麦播深2 cm增产最高，播深一般应掌握在2～4 cm为宜[9]。以上研究表明，不同的作物，适宜的播种深度不同，土壤条件、墒情、保墒能力等对播深都有影响。

本研究在小区试验条件和大田条件下分别就播种深度对出苗、单产构成因素及单产的影响进行了分析，得出播深对单产的影响首先是出苗率，其次是幼苗结构，进而对结实率和千粒重产生影响。在保墒能力较好的土壤，5 cm播深对玉米自交系生长发育较好，在保墒能力较差的土壤以7 cm较好。除墒情外，土质也对播深产生影响。

[1]Hussen S,Alemu B,Ahmed F.Effect of planting depth on growth performance of Maize (ZeaMays) at the experimental site of Wollo University,Dessie,Ethiopia[J].International Journal of Sciences:Basic and Applied Research,2013,8(1):10-15.

[2]Molatudi R L,Mariga I K.The effect of maize seed size and depth of planting on seedling emergence and seedling vigour[J].Journal of Applied Sciences Research,2009,5(12):2 234-2 237.

[3]张慧来,何亚玲.2014年玉米出苗情况分析及技术措施[J].吉林农业,2014(13):32.

[4]石达金,闫飞燕,范继征,等.免耕条件下播种深度对玉米出苗性状及单产的影响[J].湖南农业科学,2014(5):19-21.

[5]李英.免耕播种的播深和播量对春玉米生长及单产的影响[J].北京农业,2010(6):9-12.

[6]王如.播深对大豆出苗时器官发育和贮存养分再分配的影响[J].辽宁农业科学,1989(1):45-46.

[7]郭玉.不同播深对大豆生育的影响[J].黑龙江农业科学,1983(6):24-26.

[8]马自清,王刚,吴彦梅,等.冬麦播深试验研究[J].宁夏农林科技,2003(4):36-37.

[9]王世敬,杨汉森.播种深度对春小麦生长发育和单产的影响[J].宁夏农业科技,1984(1):1-4.

Effects of Sowing Depth on Yield of Maize Inbred Lines and Its Reason Analysis

LIYan1,ZHANGWenming2,WUChenglai1,ZHANGChunqing1

2016-03-20

公益性行业(农业)科技专项(编号：201203052，201303005)和山东省现代农业产业玉米技术体系(编号：SDAIT-01-022-02)资助。

李岩(1978—)，男，山东新泰人；副教授，研究方向：种子科学与技术；E-mail:liyan5011@163.com。