南方机械播种对不同甜玉米品种产量形成的影响

2018-05-09冯恩友李高科李春艳李余良文天祥胡建广

广东农业科学 2018年2期

高磊，冯恩友，俞婷，李高科，李春艳，李余良，文天祥，胡建广

（1.广东省农业科学院作物研究所/广东省农作物遗传改良重点实验室，广东广州 510640；2.湛江市农业科学研究院，广东湛江 524094；3.广东省农业科学院农业生物基因研究中心，广东广州 510640）

甜玉米是我国南方重要的优势高效农作物，在广东省的种植面积占全国50%以上［1］。广东省居民以消费鲜食玉米果穗为主，周年需求大。周年种植、复种指数高、需求劳工多是甜玉米种植的重要特点，随着劳动者数量的减少和雇佣价格的提高，劳动力的短缺和成本的提高逐渐成为制约甜玉米产业发展的主要问题，采用全程机械化生产是有效减少劳动力需求和降低成本的有效途径［2-3］。机械播种是玉米全程机械化生产最重要、最基本的一环，其关键是筛选适宜的播种机和品种。播种机的重要指标是播种粒数、播种深度、漏播率［4］。在我国东北、黄淮海、西北玉米区，地块大、土壤松散、降雨较少，较适宜机械播种，播种机在大田具有较优异的表现［5］。适宜机械播种品种的重要指标是发芽率和发芽势高，而普通玉米的发芽率、发芽势均较高［6］，基于此，研究人员在播种机和品种筛选方面进行大量的农机农艺工作，播种机能较好地与当地耕作条件和品种相匹配［7］。

在我国南方鲜食玉米区，土壤粘质、雨水多、杂草多是甜玉米生产面临的基本耕作条件［8-9］；甜玉米是sh2突变型玉米，种子干瘪，芽率和芽势普遍低于普通玉米［10］。耕作条件和甜玉米种子特点这两个方面制约了播种机的应用。基于耕作气候条件、品种特性，选用适宜的播种机，进行适宜播种的甜玉米品种筛选的研究是解决目前问题的关键。为此，本试验选用在普通玉米生产中普遍采用的双行播种机，以6～7个推广面积较大的甜玉米品种为试验材料，研究机械播种对不同甜玉米品种的产量形成的影响，筛选适合机械播种的甜玉米品种，形成甜玉米机械化直播农机农艺技术，为甜玉米全程机械化生产提供技术支持。

1 材料与方法

1.1 试验材料

在珠三角垄作区，试验于2016年春季在广东省广州市白云区钟落潭镇广东省农科院白云基地进行（玉米生长期内年均温25.79℃，年均日照时数264.2 h，年降水量970.4 mm），供试甜玉米品种为粤甜26、粤甜27、粤甜28、华美甜368、粤甜13、粤甜16，其中粤甜16为广东省和国家区试对照品种。在粤西沿海平作区，试验于2017年春季在广东省湛江市麻章区湛江市农科院基地进行（玉米生长期内年均温26.41℃，年均日照时数268.7 h，年降水量1 083.5 mm），供试甜玉米品种为粤甜26、粤甜27、粤甜28、华美甜368、粤甜9、粤甜31、正甜68。两个试点土壤理化性质见表1。

表1 供试土壤基本理化性质

1.2 试验方法

鉴于甜玉米田间出芽率不高，常采用稍多下种、间苗、少补苗的策略，以减少劳动力成本。试验采用豪丰双行勺式播种机进行播种，每穴播2粒种子，播种后不补苗，间苗至1株/穴，密度均为47 625穴/hm2，3次重复，随机区组排列，小区面积66.7 m2。珠三角垄作区试验于2016年4月8日播种，6月24日收获，垄宽1.4 m（垄+沟），每垄2行，株距30 cm；粤西沿海平作区于2017年3月18日播种，6月8日收获，种植行距70 cm，株距30 cm。田间施用肥料为挪威复合肥（15-15-15），施用量为纯氮375 kg/hm2。

1.3 调查项目及方法

1.3.1 机播效果小区内确定3个定位调查点，每个点20穴，调查参试品种的机播效果。出苗率、出苗整齐度、存苗数以60%以上植株4片可见叶时，调查每个点20穴的苗数和株高，计算整齐度和存苗率。

1.3.2 农艺性状及产量苗期调查株高，收获期调查株高、穗位高，测产。产量构成因素包括穗重、果穗重、穗行数、行粒数、百粒鲜重、百粒干重等，按照单穗平均法（小区实收产量除以小区实收穗数）每小区取20个鲜穗考种。

试验数据采用Microsoft Excel 2010 软件进行标准化处理和作图，利用SPSS 17软件统计分析，采用LSD 法分析处理间差异。

2 结果与分析

2.1 机播甜玉米品种的产量及其构成

从表2可以看出，在2016年珠三角垄作区和2017年粤西平作区，鲜穗产量前3位均依次是粤甜27、粤甜28和粤甜26，且粤西平作区的产量均略高于珠三角垄作区，这与湛江试验地的土壤和光温条件略优于广州试验地有关。

在2016年珠三角垄作区，机播试验每公顷鲜穗数量、单穗重居前3位的均是粤甜28、粤甜27、粤甜26；在2017年粤西平作区，每公顷鲜穗数量前3位依次是粤甜27、正甜68、粤甜28，单穗重前3位依次是粤甜27、华美甜368、粤甜28和粤甜31（并列），其中正甜68表现为每公顷鲜穗数量高、单穗重较低，粤甜31表现为单穗重较高、每公顷鲜穗数量较低，因而正甜68和粤甜31的鲜穗产量均较低。另外，粤甜9每公顷穗数及单穗重均较低，因此产量最低。

表2 甜玉米鲜穗产量及产量构成因素

2.2 机播甜玉米种子的萌发率

由图1可知，参试7个甜玉米品种种子播后5 d萌发率在13%～87%之间、平均50.7%，播后7 d萌发率在41%～95%之间、平均77.6%，播后8 d萌发率在62%～95%之间、平均84.1%，播后12 d萌发率在90%～99%之间、平均94.7%。

图1 甜玉米室内萌发动态

2.3 机播甜玉米的存苗率

从表3可以看出，在珠三角垄作区，每穴玉米出苗数在0.81～1.22之间，平均1.06株/穴，空穴不补苗，间苗至1株/穴后，平均存苗41 730株/hm2，平均存苗率87.6%，存苗率最高的3个品种依次是粤甜28、粤甜27和粤甜26；在粤西平作区，每穴出苗数在0.67～1.73之间，平均1.14株/穴，空穴不补苗，间苗至1株/穴后，平均存苗39 450株/hm2，平均存苗率82.8%，存苗率最高的3个品种依次是粤甜27、正甜68和粤甜28。

表3 甜玉米的存苗数和存苗率

2.4 机播甜玉米苗期、成熟期整齐度

整齐度是指田间玉米植株的均匀一致性程度。玉米植株间差异较大，生产上很容易出现大小苗现象。植株整齐度好的田块，田间管理也较方便。实现玉米高产要在合理密植前提下，提高田间玉米植株的整齐度。同时实现玉米鲜穗机械化收获，需要提高田间玉米植株的穗位高整齐度。株高（苗高、穗位高）整齐度是平均株高（苗高、穗位高）与株高标准差（苗高标准差、穗位高标准差）的比值，数值越高整齐度越好。从表4可以看出，珠三角垄作区苗期整齐度居前3位的品种依次为粤甜28、粤甜26、粤甜13，粤西平作区苗期整齐度居前3位的品种依次为粤甜28、粤甜27、正甜68，说明粤甜28、粤甜26、粤甜13在珠三角产区不易出现大小苗现象，粤甜28、粤甜27、正甜68在粤西产区不易出现大小苗现象；珠三角垄作区成熟期株高整齐度居前3位的品种依次为粤甜28、粤甜27、粤甜16，穗位高整齐度居前3位的品种依次为粤甜28、粤甜27、粤甜26，而粤西平作区成熟期株高整齐度居前3位的品种依次为正甜68、粤甜27、粤甜26，穗位高整齐度居前3位的品种依次为粤甜27、粤甜26、正甜68，粤甜27、粤甜26在珠三角和粤西产区具有较高的穗位高整齐度，适合鲜穗的机械收获。

表4 甜玉米苗期和乳熟收获期的整齐度

3 结论与讨论

3.1 机播对不同甜玉米品种产量的影响

机械播种是全程机械化生产的重要一个环节，适宜机械播种品种的选育、现有品种中的适宜机械播种品种的筛选是目前同时开展的重点研究［11］。机播条件下的产量和产量稳定性是评价品种适应机械化程度的重要指标［12］。产量分为理想产量、栽培产量和农户产量，在大田条件下，栽培产量与理想产量越接近，且稳产性越高，说明栽培条件与该品种越匹配［11-12］。本试验结果显示，在2年的机播试验中，粤甜28、粤甜27、粤甜26的鲜穗产量在珠三角垄作区和粤西平作区均居前3位，说明这3个甜玉米品种的产量稳定性较好；相较于正甜68的一高一低（产穗数高、单穗重低），粤甜27、粤甜28具有双高（产穗数高、单穗重高）的优势，说明机械播种与粤甜27、粤甜28品种的适宜度较高，可选为适宜机械播种品种进行推广。

3.2 机播对不同甜玉米品种萌芽率的影响

在大田生产中，玉米种子出苗率与种子萌发率、发芽势、土壤环境有关。鉴于甜玉米子粒充实程度弱于普通玉米子粒，其萌发率和发芽势也均弱于普通玉米［13］，故本研究取播后8 d和5 d分别作为萌发率和发芽势的统计日期，晚于普通玉米播后7 d和4 d的统计日期。本试验7个品种中，种子的室内萌发率（播后8 d）在85%以上、发芽势（播后5 d）在50%以上的品种有4个，说明从种子萌发角度可以初步筛选适宜机播的甜玉米品种。

大田土壤环境中影响种子出苗的因素主要是土壤湿度和深度［14］。以往研究均表明播种深度是影响种子出苗的重要因素，对出苗率和存苗率有很大影响［16］。由于本试验在春季进行，属于多雨季节，土壤湿度在适宜种子萌发的范围。播种机的主要参数是播种粒数、播种深度、漏播率，这些参数影响作物的出苗率、存苗率、苗期整齐度，进而影响作物产量［15］。在本试验中，播种粒数可以较好的控制，漏播率也较好的得到了解决，漏播率小于5%，而播种深度是较难控制的参数，受播种机手和地形的影响在较大范围波动，如设置的播种深度是4～5 cm，试验中实际播种深度在2～8 cm之间。从存苗率角度筛选，在珠三角垄作区存苗率最高的3个品种依次为粤甜28、粤甜27、粤甜26，粤西平作区依次为粤甜27、正甜68，粤甜28，均是适宜机播的甜玉米品种。

3.3 机播对不同甜玉米品种幼苗整齐度的影响

玉米植株整齐度表现在多个方面，如植株高度是否整齐、生长发育进程是否一致、秸秆粗细是否相同、果穗大小是否均匀等。玉米植株整齐度与产量密切相关，整齐度越好，产量也越高。甜玉米鲜穗产量主要由鲜穗数量和单穗重量组成，分别受存苗率和苗期整齐度的影响，即俗语“苗全、苗齐”［16］，苗期整齐度是“苗齐”的重要指标，说明大小苗现象的强弱。以往研究也表明，整齐度是影响作物产量的重要指标。两季的大田试验表明，两试点苗期整齐度居前3位的品种均是粤甜28、粤甜27、正甜68，说明在珠三角和粤西产区，粤甜28、粤甜27、正甜68不易出现大小苗现象。鉴于正甜68单穗重较低，虽然产穗数较高，但鲜穗产量仍较低。综合来看，粤甜28、粤甜27具有较高的种子萌发率、萌发势、苗期整齐度和稳定的鲜穗产量，适宜机械播种。

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