关中引黄灌区夏玉米适宜品种及密度筛选的研究
2018-06-12董增娣李凤艳
许 烨, 张 睿, 董增娣, 张 鹏, 李凤艳
(1.西北农林科技大学 农学院,陕西 杨凌 712100; 2.陕西省富平县农业技术推广中心,陕西 富平 711700; 3.陕西省富平县良种繁育农场,陕西 富平 711700)
玉米是我国第一大粮食作物,它广泛应用于粮食、饲料、工业、医药、能源等方面,具有较高的经济价值,尤其对保证粮食生产安全至关重要[1].当前,农业产业结构调整、粮食面积减少、粮食生产主体发生变化,给玉米生产提出了更高的要求[2].足群体、壮个体、高积累是实现玉米高产的关键技术措施[3-5].夏玉米是陕西关中东部的主要种植作物.由于当前玉米品种多、品种之间产量差异大,为了筛选适合关中东部引黄灌区密植高产栽培的夏玉米品种及适宜密度,2016—2017年连续2年结合夏玉米绿色高产增效活动,在富平县夏玉米主产区,根据夏玉米生物学特性、产量形成因素、当地现有技术装备、自然环境条件等,进行夏玉米耐密品种筛选及适宜密度范围试验,为当地玉米生产提供理论依据.
1 试验材料与方法
试验地位于陕西关中东部的富平县流曲镇,海拔108.9 m,年降雨量533.3 mm,年平均温度13.1 ℃,无霜期225 d.试验地土壤为垆土,前茬为小麦.耕层(0~20 cm)有机质含量为18.6 g/kg,碱解氮含量55.8 mg/kg,有效磷含量19.8 mg/kg,速效钾含量268 mg/kg,pH值8.2.
耐密品种筛选试验:2016年试验选择近年来关中东部主推品种浚单20、陕单608、陕单609、陕单606、榆单9、秦农11、郑单518和主栽品种郑单958.其中河南浚县农业科学研究所选育的浚单20,西北农林科技大学选育的陕单608和陕单609,陕西大地种业有限公司选育的陕单606和榆单9,陕西省宝鸡市农业科学研究所选育的秦农11,河南省农科院选育的郑单958和郑单618共8个供试品种,3个重复.随机排列,试验小区长5 m、宽3 m,总面积15 m2,四周有1 m保护行,2016年6月14日硬茬直播,播种方式为人工开沟点播,密度为69 000 株/hm2.基肥施纯氮225 kg/hm2、五氧化二磷120 kg/hm2、氧化钾120 kg/hm2、锌肥750 g/hm2.7月5日和7月28日分别浇水,并结合浇水追施尿素300 kg/hm2,7月10日,用23%烟嘧磺隆·莠去津 1 800 mL/hm2化学除草,7月15日(小喇叭口期)用胺鲜脂·乙烯利 300 mL/hm2兑水450 kg/hm2喷雾进行化学调控,7月12日选用4.5%高效氯氰菊酯乳油600 mL/hm2兑水450 kg/hm2防治粘虫、8月5日选用5%甲维盐水分散粒剂450 g/hm2兑水450 kg/hm2防治玉米螟,10月3日选取连续20株收获测定产量(kg/hm2),选取有代表性的10穗进行考种,测定玉米穗长(cm)、穗行数(行)、行粒数(粒)、秃顶长(cm)及百粒重(g).
2017年优选了浚单20、陕单609、榆单9和郑单958等4个品种进行展示试验示范,每个品种示范0.5 hm2.2017年6月9日播种,种植方式人工开沟点播,基肥施纯氮225 kg/hm2、五氧化二磷120 kg/hm2、氧化钾120 kg/hm2、锌肥750 g/hm2,大喇叭口期结合浇水追施尿素300 kg/hm2.全生育期分别于6月29日、7月15日和8月5日共浇水3次,7月2日选用23%烟嘧磺隆·莠去津1 800 mL/hm2兑水450 kg/hm2进行化学除草,7月12日用胺鲜脂·乙烯利300 mL/hm2兑水450 kg/hm2进行化学控高,7月8日用喷施5%甲维盐水分散粒剂450 g/hm2兑水450 kg/hm2防治玉米二代粘虫.7月29日喷施4.5%高效氯氰菊酯乳油600 mL/hm2兑水450 kg/hm2防治玉米螟和玉米双斑萤叶甲.9月28日每个品种选收5个点,每个点连续收取20穗计产.并调查各处理穗长(cm)、穗行数(行)、行粒数(粒)、百粒重(g)、秃尖(cm)及穗粗(cm).
不同品种适宜密度筛选试验:2016—2017年连续2年进行耐密品种筛选的同时选择了浚单20、陕单609、郑单958等3个品种进行试验.每个供试品种共设8个密度,分别是52 500 株/hm2、60 000 株/hm2、67 500 株/hm2、75 000 株/hm2、82 500 株/hm2、90 000 株/hm2、97 500 株/hm2、105 000 株/hm2,试验设3次重复,小区面积15 m2.2016年6月12日播种硬茬人工开沟点播,基肥施氮、磷、钾复合肥(N=25、P=15、K=8)750 kg/hm2,结合浇水追施尿素300 kg/hm2.全生育期分别于7月5日和7月28日浇水2次.7月11日选用23%烟嘧磺隆·莠去津1800 mL/hm2兑水450 kg/hm2进行化学除草,7月15日(小喇叭口期)用胺鲜脂·乙烯利300 mL/hm2兑水450 kg/hm2进行化学控高,7月12日选用4.5%高效氯氰菊酯乳油600 mL/hm2兑水450 kg/hm2防治粘虫,8月5日选用5%甲维盐水分散粒剂450 g/hm2兑水450 kg/hm2防治玉米螟.10月3日收获.2017年6月10日硬茬人工开沟点播.基肥施纯氮225 kg/hm2、五氧化二磷120 kg/hm2、氧化钾120 kg/hm2、锌肥750 g/hm2,大喇叭口期结合浇水追施尿素300 kg/hm2.全生育期于6月29日、7月15日和8月5日浇水3次.7月2日选用23%烟嘧磺隆·莠去津1 800 mL/hm2兑水450 kg/hm2进行化学除草,7月12日用胺鲜脂·乙烯利300 mL/hm2兑水450 kg/hm2进行化学控高,7月8日喷施5%甲维盐水分散粒剂450 g/hm2兑水450 kg/hm2防治玉米二代粘虫.7月29日喷施4.5%高效氯氰菊酯乳油600 mL/hm2兑水450 kg/hm2防治玉米螟和玉米双斑萤叶甲.9月28日收获期.考种指标与适宜品种筛选试验相同.
2 结果与分析
2.1 不同品种穗部经济性状变化
由表1可以看出,各参试玉米品种穗部形状及产量表现水平存在差异.参试品种在2个年度均表现秃顶长差异极显著,穗行数、穗粒数和行粒数没有明显差异.不同品种之间百粒重和穗长2016年差异不显著,2017年差异显著.而不同品种间秃顶长差异明显,最长是陕单608为1.8 cm,最短是榆单9为0.3 cm,相差1.5 cm;秃顶长在1 cm以上,从长到短依次为陕单608、陕单606、浚单20、郑单958等4个品种.因此在穗部性状中,秃顶长较其他因素反应更敏感,这一方面可能与地力水平有关,另一方面与生育期水肥管理技术措施运用有关,同时也可能与玉米生长发育期间温度、降雨量等气候因素有关.
表1 2016—2017年密植夏玉米品种穗部性状与产量比较
注:表中数据后大写和小写字母分别代表1%和5%差异显著性.下表同.
2.2 不同品种产量变化
由表1可以看出,2016年产量超过对照郑单958的品种有浚单20、陕单609和榆单9,分别比对照增产3.1%、2.2%和1.7%,郑单518较对照增产0.2%,其余各参试品种产量均低于对照,仅秦农11显著减产,减产20.7%.2017年所有参试品种产量均超过对照郑单958,德单9号丰产性更好.各品种单产排名分别是德单5、陕单609、榆单9和浚单20,依次较郑单958增产17.6%、17.4%、12.9%和8.7%.从2个试验年度综合结果看,陕单609、榆单9和浚单20的单产高于对照,但与对照差异不显著.
2.3 不同密度下穗部经济性状变化
2个年度不同密度下穗部经济性状变化见表2和表3.从表2可以看出,2016年不同密度对陕单609、浚单20和郑单958 3个供试品种穗部性状的效应,随着种植密度的增加,穗长、穗行数、行粒数和百粒重依次减少,秃顶长依次增加.密度对行粒数和秃顶长有显著的影响,不同密度处理之间差异极显著或显著,但对穗长、穗行数和百粒重的效应品种之间有较大差异,陕单609的穗长与密度有关,但密度对穗行数和百粒重影响不大,而不同密度对浚单20的穗行数有显著影响,对其穗长和百粒重影响不显著,不同密度影响郑单958的百粒重,对其穗长和穗行数影响不显著,这种差异主要是基因型差异所致.
表2 2016年不同密度不同夏玉米品种下穗部性状比较
从表3可以看出,2017年不同密度对3个供试品种穗部性状的效应,与上年度结果有一定的差异.密度对行粒数和百粒重有显著的影响,不同密度处理之间差异极显著,但对穗长、穗行数和秃顶长的效应品种之间有较大差异,陕单609的穗长与密度有关,但密度对穗行数和秃顶长影响不大,不同密度对浚单20和郑单958的穗行数和秃顶长影响显著,但对穗长没有显著影响.2个年度试验结果,不同密度对3个品种的行粒数均有显著影响,对穗长、百粒重、穗行数等其他穗部性状效应存在加大差异,这种差异一方面与品种本身遗传特性有关,也与生育期间温度和降雨等气候因素影响有关.
表3 2017年不同密度下不同夏玉米品种穗部性状比较
2.4 不同密度下产量变化
不同密度对产量有显著影响.其效应见表4.从表中看出,3个品种在2个年度均在密度为90 000 株/hm2时产量最高.密度由52 500 株/hm2到90 000 株/hm2持续增加,3个品种均表现增产,当密度超过90 000 株/hm2时,随着密度增加,产量呈降低趋势.
表4 2016—2017年不同密度下不同夏玉米品种产量比较
通过两年的品种密度试验综合分析,郑单958和陕单609高产的适宜密度为82 500 株/hm2~97 500 株/hm2,浚单20高产适宜密度在82 500 株/hm2~90 000 株/hm2.
3 结果与讨论
通过2年品种比较试验,其结果表明陕单609、浚单20、郑单958和榆单9号丰产性较好,较对照品种郑单958增产显著.2016年增产幅度较小,为1.7%~3.1%,2017年增产幅度较大,为8.7%~17.6%.其增产幅度不同年度之间差异显著,这主要是2年在玉米生长发育期温度和降雨量的不同,2016年玉米的整个生育期降雨量为230 mm,主要集中在中后期,伏期出现伏旱高温天气;2017年玉米的整个生育期降雨量为280 mm,且较2016年多浇水一次.
本试验结果表明,不同密度对产量影响显著.密度不超过90 000 株/hm2时,密度由低到高,产量增加,密度超过90 000 株/hm2时,随密度增加,产量降低.这与王昆[4,6-8]等研究的结果,在一定密度范围内增加密度能使群体产量极显著增加一致,但增大密度使植株个体营养生长弱化,这就需要强化栽培技术措施,特别是肥水的高效管理来弥补.密植栽培下应加强水肥调控,改良植株的个体营养状况以实现壮个体[9-13].密植栽培必须配套化学调控,以塑造良好株型提高玉米群体光合效能,实现高积累,从而实现密植高产目标[11-15].
本试验结果表明,不同品种适宜高产的密度不同.郑单958和陕单609高产的适宜密度为82 500 株/hm2~97 500 株/hm2,浚单20高产适宜密度在82 500 株/hm2~90 000 株/hm2.这与黄立群[16]等对郑单958玉米品种适宜密度研究后提出其适宜密度为71 786 株/hm2并不一致,主要是因为生态区域的差异所致;与潘军茂[17]等对陕单609适宜密度研究提出其适宜密度为67 500 株/hm2~75000株/hm2并不一致,主要是他所研究的是春播,而本试验为夏播.
[参 考 文 献]
[1] 吕小滨.玉米优质高产栽培技术[M].呼和浩特:内蒙古人民出版社,2011:1-9.
[2] 薛吉全.玉米[M].西安:陕西出版传媒集团三秦出版社,2014:1-4.
[3] 张文斌.种植密度对全膜双垄沟播玉米生理特性及产量影响[D].兰州:甘肃农业大学,2009.
[4] 王昆,蒋敏明,李云霞,等.玉米高产群体建立的途径及关键技术[J].作物研究,2013(2):87-89.
[5] 李钦涛.夏玉米高产稳产栽培技术研究[J].中国科技博览,2010(32):619-620.
[6] 韦如东.玉米种植密度试验[J].安徽农学通报,2007,13(16):126-127.
[7] 姚万山,宋连启.夏玉米高产群体生理动态质量指标的研究[J].华北农学报,1999,14(5):55-59.
[8] 常建智,李彦昌,王小星,等.豫北地区夏玉米适宜种植密度研究[J].河南农业科学,2011,40(9):34-37.
[9] 王立春,边少锋,任军,等.玉米超高产研究进展与产量潜力分析[J].中国农业科学导报,2004,6(4):33-36.
[10] 姚福生,李新萍.不同栽植密度对玉米品种先玉335生长发育及产量影响[J].现代农业科技,2012(10):62-63.
[11] 陈暁威.不同播期对玉米生长发育及产量的影响[J].辽宁农业职业技术学院学报,2019,11(1):9-11.
[12] 贾晓红.山西忻州玉米高产综合栽培技术研究与示范[D].杨凌:西北农林科技大学,2007.
[13] 崔建忠.玉米双垄全膜沟播密度试验初报[J].现代农业科技,2011(13):7-8.
[14] 陈亮,张宝石,王洪山,等.生态环境与种植密度对玉米产量和品种的影响[J].玉米科学,2007,15(2):88-93.
[15] 王鹏,王娟,苟忠友.旬邑县玉米不同品种密度试验[J].农民致富之友,2015(1/F):149.
[16] 黄立群,张江,虎秀荣,等.郑单958玉米品种栽培密度研究初报[J].宁夏农林科学,2012,53(5):15-16.
[17] 潘军茂,门海鹏.种植密度对陕单609产量及主要性状的影响[J].基层农技推广,2015(9):351-352.