不同栽培条件对糯玉米鲜产及构成因素的影响
2017-11-10孔亮亮刘俊峰宋俏姮杨跃华石海春
孔亮亮,刘俊峰,宋俏姮,杨跃华,石海春
(1.四川省农业科学院水稻高粱研究所,四川德阳 618000;2.四川农业大学农学院,成都 611130)
不同栽培条件对糯玉米鲜产及构成因素的影响
孔亮亮1,2,刘俊峰1,宋俏姮1,杨跃华1,石海春2*
(1.四川省农业科学院水稻高粱研究所,四川德阳 618000;2.四川农业大学农学院,成都 611130)
【目的】研究不同施肥水平、种植方式和密度对糯玉米鲜产及构成因素的影响,为糯玉米高产高效栽培提供理论依据。【方法】本试验以鲜食糯玉米品种泸玉糯9号为材料,基于“3414”肥效试验,增设2种种植方式(直播、移栽)、3种密度(45000株/hm2、52500株/hm2、60000株/hm2)处理。【结果】①与秸秆钵育苗移栽相比,直播鲜苞产量和鲜穗产量较秸秆钵育苗移栽分别平均增产6.12%和1.61%,穗长、行粒数、千粒重,平均分别增加5.28%、3.70%、20.31%;②随着种植密度的增加,鲜食糯玉米鲜苞产量和鲜穗产量呈增加趋势,穗长和千粒重呈下降趋势;③直播低密度(45000株/hm2)、中密度(52500株/hm2)条件下,随着不同施肥模式中施氮量的增加,鲜食糯玉米鲜苞产量和鲜穗产量呈先升高后降低的趋势。【结论】较大的行粒数、穗长、千粒重是鲜食糯玉米直播种植方式获得高产的重要原因;泸玉糯9号在密度60000株/hm2和施肥N2P2K2处理下获得最大的鲜苞产量和鲜穗产量。
糯玉米;栽培条件;鲜产;影响
糯玉米因为其具有极佳的品质,被广泛用于食品、工业、饲料等领域,具有很高的经济价值和开发前景[1]。同时,糯玉米配套栽培技术水平对产业推动起至关重要的作用,因为一个好的优良品种必须有相应的科学配套技术措施,才能使品种体现种植效益最大化[2-3]。前人在栽培因素对糯玉米产量影响方面的研究,多采用单因素或两因素的试验设计,无法较为全面地反映不同栽培因素间的互作影响。因此,本试验选用自育糯玉米新品种泸玉糯9号为对象,在“3414”肥效试验的基础上,通过增加种植方式、密度两种处理,研究其对产量及穗部性状的影响,旨在探明本试验条件下,挖掘栽培因素对各性状的影响效应,为泸玉糯9号的高产、高效栽培提供理论依据,以期实现良种良法配套,深度发掘品种效益潜力。
1 材料和方法
1.1 试验材料与设计
本试验于2013年在四川省农业科学院水稻高粱研究所德阳基地进行(39°9′N,104°3′E),试验地0~20cm有效氮含量15.9 mg/100g、有效磷含量32.8 mg/kg、有效钾含量127 mg/kg,土壤pH为5.3;供试品种为泸玉糯9号(川审玉2013018),该品种在2010—2011年四川省区域试验中,两年平均鲜穗产量为12.2 t/hm2,品尝品质87.2分,具有高产与优质兼顾的特性。
试验设置两种种植方式:直播(A1)、秸秆钵育苗移栽(A2);3种种植密度:45000株/hm2(B1)、52500株/hm2(B2)、60000株/hm2(B3);施肥方案采用现代肥料二次回归“3414”试验设计,详情见表1。试验采用裂区设计,种植方式为主区,密度为副区,施肥量为副区。小区面积22 m2,分5行区,行距0.66 m,3次重复,各试验处理同期播种。
1.2 调查项目与方法
在鲜穗成熟期,选取小区中间行植株连续收获20个果穗对穗部性状,即穗长、穗粗、秃尖长、行数、行粒数、千粒重进行室内考种,小区全部收获测鲜穗产量。
表1“3414”方案处理及肥料施用量Table 1 The treatment scheme and fertilizer rates of“3414”fertilization experiments
1.3 统计分析
试验数据采用Microsoft Excel2003、DPS3.01软件进行数据分析处理。试验以2种种植方式、3种密度和14种施肥方式处理所获的8个性状平均值为分析样本。
2 结果与分析
2.1 不同种植方式、密度及施肥对糯玉米鲜产的影响
由表2、表3可知,不同种植方式对鲜食糯玉米鲜苞产量和鲜穗产量有不同影响,与秸秆钵育苗移栽相比,直播条件下 45000 株/hm2、52500 株/hm2、和60000株/hm2鲜苞产量平均分别增产2.1%、9.2%、6.7%,除 45000 株/hm2外,52500 株/hm2、和 60000株/hm2鲜穗产量平均分别增产3.0%、2.1%;种植密度与施肥水平均对鲜苞产量、鲜穗产量的影响达极显著水平,随着种植密度的增加,鲜食糯玉米鲜苞产量和鲜穗产量呈增加趋势;种植方式与密度互作对鲜苞产量达显著水平。
2.2 不同种植方式、密度及施肥对糯玉米穗部性状的影响
由表2、表4可知,种植方式对穗长、行粒数、千粒重的影响达到极显著水平,直播较秸秆钵育苗移栽相比,穗长、行粒数、千粒重较大,平均分别增加了5.28%、3.70%、20.31%。密度对穗长、行粒数的影响达极显著水平,对穗粗的影响达显著水平,直播条件下,随着种植密度的增加,穗长和千粒重长呈下降趋势。施肥对穗长、行粒数的影响达极显著水平。种植方式与密度互作,密度与施肥互作均对穗长达显著水平。
表2 不同栽培条件下糯玉米鲜产及构成的方差分析(均方)Table 2 The variance analysis of fresh yield and its components of waxy corn under different cultivation conditions(MS)
表3 不同种植方式、密度和施肥对鲜糯玉米产量的影响Table 3 The effects on fresh yield of waxy corn in different plantingpatterns,planting densities and fertilization modes t·hm-2
2.3 施氮量对糯玉米鲜产的影响
对施氮量和鲜苞产量、鲜穗产量分别进行二项式曲线拟合,分析结果显示,直播条件下,低密度(45000株/hm2)、中密度(52500 株/hm2)处理拟合度较高,随着不同施肥模式中施氮量的增加,鲜食糯玉米鲜苞产量和鲜穗产量呈先升高后降低的趋势(图1a、图1b);移栽条件下,低密度(45000株/hm2)、高密度(60000株/hm2)虽随着不同施肥模式中施氮量的增加,鲜食糯玉米鲜苞产量和鲜穗产量呈先升高后降低的趋势,但拟合度较低(图1c、图1d)。此外,由表3还可以看出,无论是直播还是秸秆钵育苗移栽,鲜苞产量与鲜穗产量均一致以种植密度为60000株/hm2和N2P2K2处理最高。
表4 不同种植方式、密度和施肥对糯玉米穗部性状的影响Table 4 The effects on ear characters of waxy corn in different planting patterns,planting densities and fertilization modes
图1 鲜食糯玉米产量与施氮量的关系Figure 1 The relationship between fresh ear yield of waxy corn and N fertilization
3 讨论与结论
3.1 不同种植方式、密度、施肥水平对糯玉米产量的影响
玉米的种植方式、种植密度和施肥量均对玉米产量及构成因素产生显著影响[4-5]。本研究对直播和秸秆钵育苗移栽下的产量进行比较及方差分析,种植方式对鲜食糯玉米鲜苞产量和鲜穗产量有不同影响,与秸秆钵育苗移栽相比,直播鲜苞产量和鲜穗产量平均分别增产6.12%和1.61%,种植密度和施肥模式及其互作对鲜食糯玉米鲜苞产量和鲜穗产量影响显著;在同等密度下直播种植的鲜苞产量、鲜穗产量表现均高于移栽种植,与郑小贤[6]、姜晓明[7]等分别采用方块育苗、纸筒育苗移栽研究结果不同,原因可能在于本试验用秸秆钵育苗,对其使用技术掌握不成熟,造成根系发育受阻,根群结构所产生的根际面减小,进而减少所能接触和利用的土壤有效养分[8];再者是因为与前人试验材料不同,糯玉米鲜穗采收较普通玉米生育期短,移栽对生育进程及灌浆速率的影响造成产量低于直播产量[9-10]。
在密度对产量的影响方面,直播、秸秆钵育苗移栽两种种植方式下的鲜苞产量、鲜穗产量均随密度的增加而增大[11-12],原因可能在于试验材料泸玉糯9号耐密植性较好,试验设计的密度梯度较少且偏低。
此外,氮素作为玉米生长的重要营养元素,对玉米的产量有重要的影响[13]。Zhou J.B.等[14]研究表明氮素对玉米增产作用明显,但施氮量增加到一定水平后,产量不会继续增加。本试验通过对C2、C3、C6、C11处理中N肥单因素效应分析,以及施氮量和鲜苞产量、鲜穗产量二项式曲线拟合表明,直播条件下,低密度(45000株/hm2)、中密度(52500株/hm2)处理拟合度较高,随着不同施肥模式中施氮量的增加,鲜食糯玉米鲜苞产量和鲜穗产量呈先升高后降低的趋势;高密度(60000株/hm2)拟合曲线变化趋势不明显。移栽条件下,低密度(45000株/hm2)、中密度(52500株/hm2)拟合曲线变化趋势不明显;高密度(60000株/hm2)曲线虽随着不同施肥模式中施氮量的增加,鲜食糯玉米鲜苞产量和鲜穗产量呈先升高后降低的趋势,但拟合度较低。在氮施用量低水平时,鲜苞产量、鲜穗产量大小次序与密度梯度一致,随着施氮量的增加,除直播条件下高密度(60000株/hm2)外,各密度梯度产量相对差距减小。这一结果与陈长青等[15]、杨国航等[16]的研究结果较为一致,低密度下氮肥的增施,使个体植株得到充足的养分供给和生长空间,个体与群体尚可协调生长发育,随之使群体产量升高;在高密度下随氮肥的增施,个体植株生长发育过余旺盛会影响群体的平衡生长,进而会使产量下降。由上分析结果可以看出,试验材料泸玉糯9号较耐密植,其最大种植密度有待进一步研究,合理的“增密减氮”是糯玉米高产、高效栽培的有效措施。
3.2 不同种植方式、密度、施肥水平对糯玉米穗部性状的影响
穂数、穗粒数和粒重是玉米产量构成的重要因子[17],种植密度决定了单位面积穂数的多少,穗粒数和粒重则是穗部性状共同作用的结果。本试验对不同种植方式、密度和施肥水平下的糯玉米穗部性状进行分析,结果表明,种植方式对穗长、行粒数、千粒重有显著影响。种植方式、种植密度、施肥模式及种植方式与种植密度互作、种植密度与施肥模式互作对穗长的影响达到极显著水平。与秸秆钵育苗移栽相比,直播条件下鲜食糯玉米穗长、行粒数、千粒重较大,平均分别增加了5.28%、3.70%、20.31%。随着种植密度的增加,穗长和千粒重长呈下降趋势。由此可见,较大的行粒数、穗长、千粒重是鲜食糯玉米直播种植方式获得高产的重要原因。
[1]曾孟潜.我国糯质玉米的亲缘关系[J].作物品种资源,1987(3):8-10.
[2]COLLINS G N.A new tape of IndiancornfromChina[M].Washington DC:USDA Bureau of Plant Bureau Bulletin,1909,16:1-31.
[3]曾孟潜,杨太兴,王璞.勋海四路糯玉米品种的亲缘关系分析[J].遗传学报,1981,8(l):91-96.
[4]王宏庭,王斌,赵萍萍,等.种植方式、密度、施肥量对玉米产量和肥料利用率的影响[J].玉米科学,2009,17(5):104-107.
[5]丰光,李妍妍,景希强,等.玉米不同种植密度对主要农艺性状和产量的影响[J].玉米科学,2011,19(1):109-111.
[6]郑贤陆,邓小华,蒋春月.不同栽培方式对糯玉米鲜穗产量的影响[J].玉米科学,2004,12(3):71-72,75.
[7]姜晓明,刘一清,关淑艳.玉米纸筒育苗移栽对玉米产量和生育性状的影响[J].杂粮作物,2001,21(3):30-31.
[8]张福锁,曹一平.根际动态过程与植物营养[J].土壤学报,1992,29(3):239-250.
[9]张倩,宋希云,姜雯.种植方式和密度对夏玉米子粒灌浆特征的影响[J].玉米科学,2014,22(3):91-97.
[10]刘萍,王从亮,王凤格,等.糯玉米不同品种的果穗增重与籽粒灌浆特性[J].作物学报,2006,32(10):1589-1591.
[11]赵益强.密度和施氮量对鲜食糯玉米产量的影响[J].玉米科学,2008,16(5):108-111.
[12]王楷,王克如,王永宏,等.密度对玉米产量(>15000 kg·hm-2)及其产量构成因子的影响[J].中国农业科学,2012,45(16):3437-3445.
[13]SPALDING R F,EXNER M E.Occurrence of nitrate in groundwater-a review.Journal of Environmental Quality,1993,22(3):392-402.
[14]ZHOU J B,WANG C Y,ZHANG H.Effect of water saving management practices and nitrogen fertilizer rate on crop yield and water use efficiency in a winter wheat-summer maize cropping system[J].Field Crops Research,2011,122(2):157-163.
[15]陈长青,尤丹.种植密度和施氮量对辽单527产量的影响[J].玉米科学,2011,19(4):125-127.
[16]杨国航,陈国平,王荣焕,等.不同氮肥和密度水平对京单28产量效应的研究[J].玉米科学,2008,16(4):176-178.
[17]史新海,赵格.山东省紧凑型玉米杂交种主要农艺性状对产量的影响及其演变规律的研究[J].玉米科学,2003,11(2):59-61.
The Effect on Fresh Yield and Its Components of Waxy Corn under Different Cultivation Conditions
KONG Liang-liang1,LIU Jun-feng1,SONG Qiao-heng1,YANG Yue-hua1,SHI Hai-chun2*
(1.Rice and Sorghum Research Institute,Sichuan Academy of Agricultural Sciences,Deyang 618000,Sichuan,China;2.College of Agronomy,Sichuan Agricultural University,Chengdu 611130,China)
【Objective】This experiment was conducted to analysis the effect on the fresh ear yield and its components of waxy corn under different fertilization levels,planting patterns and planting densities for supporting waxy corn cultivation of high yield and efficiency.【Method】In this study,based on'3414'fertilizationexperiment,Luyunuo 9 was selected as material,treated with two planting patterns(direct sowing and transplantation)and three kinds of densities(45000 plants/hm2,52500 plants/hm2and 60000 plants/hm2).【Results】①Compared with straw bowl seeding transplanting,the average fresh ear yield with bract and fresh ear yield without bract of direct sowing increased 6.12%and 1.61%respectively,and the ear length,kernels per row and 1000-kernel weight of direct sowing increased 5.28%,3.70%and 20.31%respectively.②For the increase of planting density,the fresh ear yield with bract and the fresh ear yield without bract showed the increasing trend,and the ear length and 1000-kernel weight were decreased.③Under the low density(45000 plants/hm2)and the middle density(52500 plants/hm2)of direct sowing,the fresh ear yield with bract and the fresh ear yield without bract ascended first and then decreased with the increasing of nitrogen dosage in different fertilization modes.【Conclusion】Kernels per row,ear length and 1000-kernel weight played significant roles in high yield of waxy corn under direct sowing.The maximum fresh ear yield with bract and fresh ear yield without bract were obtained at the density of 60000 plants/hm2and the fertilization of N2P2K2under two planting patterns.
waxy corn;"3414"fertilizer efficiency;cultivation conditions;fresh yield;influence
S318
A
1000-2650(2017)03-0289-05
10.16036/j.issn.1000-2650.2017.03.001
2016-12-23
“十三五”四川省财政创新能力提升工程专项(2016ZYPZ-037)。
孔亮亮,助理研究员,主要从事甜糯玉米遗传育种工作,E-mail:kong3141@163.com。*责任作者:石海春,副教授,硕士生导师,主要从事玉米遗传育种工作,E-mail:haichun169@163.com。
(本文审稿:杨 峰;责任编辑:刘诗航;英文编辑:刘诗航)