行距配置对河西灌区春玉米高密栽培产量及农艺性状的影响

王多成，裴晖平，肖占文，王永建，王志松，程红玉

(1.张掖市多成农业有限公司/张掖市多成农业研究发展中心，甘肃 张掖 734000；2.河西学院农业与生态工程学院/河西走廊玉米种子工程技术研究中心，甘肃 张掖 734000)

玉米作为我国重要的粮饲兼用作物，保证其持续增产对国民经济发展具有十分重要的意义。当前增加群体密度仍然是玉米大面积高产的关键措施之一[1]，然而玉米群体密度增大后如何优化种植方式，合理配置株行距构建高质量群体，以便适应机械化作业，进一步挖掘玉米增产潜力成为人们关注的焦点。关于玉米行距配置的优化研究前人做过较多探索，梁熠等[2]研究表明，高密度条件下春玉米采用80 cm+40 cm宽窄行种植模式能优化植株叶层结构，降低玉米果穗秃尖长，显著增加穗粒数，有利于获得高产。苌剑锋等[3]认为，夏玉米60 cm等行距种植叶片分布适宜，有利于提高玉米冠层内的光截获率。王楚楚等[4]试验表明，在密度7.0万株/hm2条件下，春玉米采取70 cm等行距种植较为合理，有利于提高玉米干物质积累量及干物质向籽粒的转移速率。李猛等[5]认为，在8.25万株/hm2密度下，紧凑型品种郑单958在等行距55～65 cm配置下群体和个体可以有效统一，有利于高产稳产，而80 cm+40 cm宽窄行配置反而不利于获得高产。司纪升等[6]试验表明，夏玉米宽窄行70 cm+50 cm种植较等行距60 cm+60 cm种植可显著改善玉米冠层受光条件，促进干物质积累，显著增加千粒重和产量。刘永忠等[7]在9.0万株/hm2高密度种植条件下研究了行距配置对郑单958产量和群体光合特性的影响，探究出山西省春玉米最佳行距配置为50 cm+50 cm和66.7 cm+33.3 cm。由于品种类型、生态区域、地力水平和种植习惯等因素的不同，前人研究结果并不一致。

河西走廊作为西北春玉米高产区，在特定生态区域有关春玉米在高密栽培条件下适宜行距配置还缺乏优化研究。本试验选择耐密抗倒紧凑型玉米正德305，研究不同行距配置对春玉米农艺性状及产量的影响，旨在探索玉米高密栽培下田间优化种植方式，为进一步挖掘玉米产量潜力提供理论依据。

1 试验材料与方法

1.1 试验区概况

试验于2020—2021年在张掖市甘州区党寨镇绿洲农业示范园区试验基地进行。该区域地处39°7′55″ N，100°21′4″ E，海拔1 520 m，年日照时数大于2 800 h，无霜期160 d左右，年均温7.6 ℃，≥10 ℃积温2 800～3 000 ℃，属温带大陆性气候。试验地土质为沙壤土，地势平坦，肥力均匀，灌溉条件良好，前茬作物玉米。播前取0～20 cm耕层土壤分析，含有机质16.83 g/kg，碱解氮52.12 mg/kg，速效磷30.62 mg/kg，速效钾126.22 mg/kg，pH值7.88。

1.2 试验材料

供试玉米品种：正德305，由张掖市多成农业有限公司育成(甘审玉2014004)，该品种属中晚熟，具有株型紧凑，耐密、抗倒、高产等特点[8]，种子质量符合国家质量标准。

1.3 试验设计

试验采用随机区组设计，其中等行距配植方式(空行+覆膜)设4个试验处理：①50 cm+50 cm(T1)、②55 cm+55 cm(T2)、③60 cm+60 cm(T3)、④65 cm+65 cm(T4)；宽窄行种植方式(空行+覆膜)设4个试验处理：⑤60 cm+40 cm(T5)、⑥70 cm+40 cm(T6)、⑦80 cm+40 cm(T7)、⑧90 cm+40 cm(T8)4个处理。每处理3次重复，种4膜(8行)，行长8 m，小区面积按行距配置模式确定，密度为12.0万株/hm2，试验田四周设保护行。

试验地播前结合耕翻基施有机肥60 000 kg/hm2，玉米专用复合肥750 kg/hm2作底肥，4月5日膜覆，4月15日播种，选择高活力包衣种子，人工精量点播，每穴点1粒种子，争取一播全苗。采用膜下滴灌水肥管理，全生育期滴11次，滴水量控制在4 800 m3/hm2，结合滴水滴入水溶肥8次，每次滴施水溶肥60～90 kg/hm2。全生育期水溶肥N∶P∶K 配比为1∶0.6∶0.5。

重点滴好玉米生长前期的攻杆肥、中期攻穗肥和后期攻粒肥。其他管理措施同当地大田保持一致。

1.4 测定项目及方法

收获前调查实有株数、有效穗数、双穗率、空秆率、倒伏率，每个处理随机取样20株重点考察株高、穗位高、茎粗，收获时随机抽取10个果穗进行室内考种，考查果穗长、禿尖长、穗粗、穗粒数、出籽率、千粒重等穗部性状，每小区收获中间4行计产，自然晾干后脱粒，计算单株产量，按14%水分折算单位面积产量。

采用Excel和DPS 8.0软件进行数据统计分析。

2 试验结果与分析

2.1 不同行距配置对正德305农艺性状的影响

由表1可知，4种等行距配置模式随着行距的增大，株高、穗位高呈降低趋势，且4种行距之间差异极显著(p<0.01)，其中T1模式的株高和穗位高分别为342.5 cm和146.6 cm，较T4模式的株高和穗位高增加9.25%和17.28%；茎粗变化不明显，幅度在2.0～2.2 cm之间；双穗率变化幅度在0.3%～1.0%之间，其中T1、T4模式的双穗率相同且最高，均为1.0%；T1模式空杆率最高，为8.3%；T3、T4种植模式的空杆率最低，均为3.3%。可见，在高密度种植条件下，行距越大，有利于通风透光，提高成穗率，降低空杆率。

表1 不同行距配置对正德305农艺性状的影响

4种宽窄行模式在窄行距不变的情况下，随着宽行距的增大株高、穗位高呈降低趋势，变化幅度分别在335.0～352.4 cm和144.0～157.2 cm之间；茎粗的变化幅度不大，在2.0～2.2 cm之间；T5和T7模式双穗率最高，均为1.3%。空杆率随着行距的增大呈降低趋势。

2.2 不同行距配置模式对正德305果穗性状的影响

从表2知，在高密度种植条件下，不同配置模式对正德305玉米果穗性状有一定的影响。4种等行距模式中随着行距的变大，穗粒数呈增加趋势，千粒重呈减小趋势。4种宽窄行模式中随着宽行距的增大穗粒数呈先增后降的趋势，千粒重呈增加趋势；各处理穗长、穗粗之间变化差异不显著，穗长、穗粗变化幅度分别在14.7～16.6 cm之间及4.9～5.2 cm之间。T6、T7和T4穗粒数在540粒以上，与其他处理差异达极显著水平(p<0.01)。4种宽窄行模式的出籽率均在85.0%以上，显著高于4种等行距模式。等行距模式秃顶长变化幅度为0.6～1.3 cm，宽窄行模式秃顶长变化幅度为0.3～0.7 cm，说明宽窄行模式更有利于改善穗部性状，提高结实率。

表2 不同行距配置对正德305果穗性状的影响

2.3 不同行距配置对正德305产量的影响

表3分析表明，各行距配置的单株产量与单位面积产量变化趋势一致，T6处理单株产量最高，为0.147 kg/株，与T1、T4、T5、T8处理之间差异达显著水平(p<0.05)。4种等行距配置单位面积产量高低依次是T2>T3>T4>T1，且各处理之间产量差异不显著。4种宽窄行配置单位面积产量高低依次是T6>T7>T5>T8，且T6与T7之间产量差异不显著，与T8比较产量差异达极显著水平(p<0.01)。综合分析，8种行距配置产量高低依次是T6>T7>T2>T3>T4>T5>T1>T8，说明在高密度种植条件下，采用适宜的宽窄行种植较等行种植产量增加明显。其中，70 cm+40 cm宽窄行种植模式产量最高，为17 358.3 kg/hm2，较等行距模式50 cm、55 cm、60 cm、65 cm分别增产17.56%、9.72%、10.60%和12.88%。其次为80 cm+40 cm宽窄行种植模式，产量为16 370.2 kg/hm2，较等行距模式50 cm增产10.87%，较其他等行距模式增产均不显著(p>0.05)。本试验条件下，最优行距配置模式为70 cm+40 cm。

表3 不同行距配置对正德305产量的影响

3 讨论与结论

种植密度是影响玉米产量的关键因素，未来玉米产量突破的技术手段，将是高密度、超高密度栽培[9]。而密度增大后合理株行距配置对于调节群体结构具有重要意义。张晓丽等[10]研究表明，高密度条件下通过缩小行距可使产量构成因素实现最佳配置，从而获得较高产量。王洪君等[11]在半干旱区试验表明，玉米宽窄行行距70 cm+30 cm和80 cm+30 cm配置下玉米群体对光能资源的利用达到最佳，且有效提高玉米群体产量。郝巧艳等[12]选择半紧凑型玉米品种良玉99在3 个生态区试验表明，春玉米在等行距50 cm+50 cm 和宽窄行70 cm+30 cm配置下群体对资源的利用率较高，能够获得较高的籽粒产量。本试验结果表明，在高密度种植条件下，春玉米最优等行距模式为55 cm+55 cm，最优宽窄行模式为70 cm+40 cm。等行距超过55 cm，宽窄行模式中宽行超过80 cm产量趋于下降。本试验与上述研究结论不太一致，这可能与试验行距设置及品种特性、生态区域和地力水平等因素有关。程雅婷等[13]选用玉米品种MC 670，采用13.5万株/hm2超高密度和宽窄行70 cm+40 cm配置，在新疆奇台创造了24 948.75 kg/hm2的全国玉米高产纪录。此高产实践采用70 cm+40 cm行距配置模式与本试验结果高度吻合。未来河西内陆灌区春玉米高产栽培中关于增密增产的高质量群体行距配置优化与机械化高效作业协同发展将有待进一步深入探索。

综上分析，本试验初步明确了河西内陆灌区春玉米高密栽培的最佳行距配置，在70 cm+40 cm宽窄行种植模式下有利于改善玉米农艺经济性状，进一步挖掘玉米增产潜力。