玉米田养鹅养鸡模式下玉米产量构成因素分析

刘文哲张振钧解娇关法春宗宪春祝延立闫薇陈大勇

(1.吉林省农业科学院，吉林 长春 130033；2.牡丹江师范学院生命科学与技术学院，黑龙江 牡丹江 157012；3.吉林省农业综合信息服务股份有限公司，吉林 长春 130000；4.内蒙古兴安盟松辽水利委员会察尔森水库管理局，内蒙古 兴安盟 137400)

玉米产量的高低直接影响国家粮食安全和玉米产业的发展[1,2]，实现玉米生产高收益是玉米稳定生产与粮食安全的根本目标[3]。玉米产量是由亩穗重、穗粒数和粒重等玉米产量构成因素决定的，影响这3大产量构成指标的育种、栽培、管理等因素会通过影响这些产量构成指标，进而影响玉米产量，如桑志勤等[4]指出，随着玉米品种选育水平的提高，穗行数的增加在玉米增产中起到了巨大的作用；郭春明等[5]研究表明，春玉米在穗分化期经低温处理后，春玉米穗长和穗粒数显著减少、穗粒重显著降低从而导致玉米减产；曹玉军等[6]研究表明，在玉米籽粒灌浆时加入氮肥，最终使百粒重增加、玉米增产。当前在粮食生产上把玉米产量作为唯一经济目标[7]，而以玉米为核心的种养结合则是把玉米和养殖动物同时作为生产经济目标[8]，为此探索和明确玉米田养鹅养鸡模式对玉米产量构成的影响，则显得尤为重要，该项目研究内容目前尚属空白。

为此，本文以玉米田养鹅养鸡模式与传统玉米种植模式为研究对象，分别对2种生产模式下的玉米产量构成影响因素进行对比分析，为提高玉米田养鹅养鸡模式下的玉米产量和进一步推广玉米田养鹅养鸡模式奠定理论基础。

1 材料与方法

1.1 试验设计

试验地位于在西藏林芝市巴宜区章麦村(N29°33′，E94°21′)，该试验地自2017年春季开始进行长期定位试验，玉米品种始终为“酒单4号”，每年4月末5月初进行整地，播量为30km·hm-2，玉米株距25cm，行距60cm，以多元复合肥(其中全氮含量33%、P2O5含量17%、K2O含量17%、有机质含量为20%)作为底肥，每穴施入9.5g。

试验设置玉米田养鹅养鸡处理(标记为RGC-EC)，每个处理小区面积100m2，3次重复，以当地常规玉米农田为对照组(CK)，小区间随机排列，小区四周保护行内使用尼龙网围封，围封高度90cm。RGC-EC处理整个生长期内均不使用除草剂，而CK处理在播后立即喷洒除草剂(乙草胺，用量1.65kg·hm-2)除草；自6月中旬开始，鹅雏、鸡雏进舍育雏，自由采食Ⅰ段、Ⅱ段育雏饲料；7月末将15只鹅赶进玉米田小区内进行放牧，放鹅7d后将15只鸡赶入玉米田小区内进行放牧，在3个处理小区间轮流放牧，轮牧周期为3d，10月初放牧结束。

1.2 指标测定

10月初收获玉米时，2种处理各从3个区中随机样点连续摘取30个玉米穗，统计玉米果穗行数(果穗中部的籽粒行数)、行粒数(每穗数中等长度行的粒数)；并用直尺测量玉米穗长；将玉米穗装入尼罗网袋中，于105℃烘干至恒重，脱粒后用电子天平测量每穗玉米百粒重和穗粒重(精确到0.01g)；用游标卡尺测量秃尖长(果穗顶端不结实部分的长度)和穗轴粗(精确到0.01mm)。

1.3 数据统计与分析

采用Microsoft Excel、SPSS 19统计和分析相关数据。

2 结果与分析

2.1 不同生产模式下玉米产量分析

RGC-EC处理对玉米产量影响较大，见图1，玉米田养鹅养鸡模式下(RGC-EC)玉米产量为6067.33kg·hm-2，显著低于CK(7817.78kg·hm-2)1750.48kg·hm-2，处理间差异显著(P<0.05)。玉米田养鹅养鸡模式下的玉米产量明显降低。

2.2 玉米产量构成相关性状差异显著性分析

如表1所示，RGC-EC处理下穗长13.70cm、穗轴粗24.06mm、秃尖长度1.87m、穗行数15.02颗、行粒数25.86颗、百粒重24.37g、穗粒重91.95g，各指标分别比对照组低1.80%、1.08%、0.29%、0.22%、4.59%、1.37%和25.42%。穗行数、百粒重指标在处理间差异不显著(P>0.05)，而穗长、穗轴粗、秃尖长、行粒重和穗粒重等指标处理间差异达显著水平(P<0.05)。因此，除了秃尖长外，玉米田养鹅养鸡模式下的玉米产量构成相关性状整体上低于对照。

表1 不同生产方式下的玉米产量构成性状

2.3 不同生产方式下产量构成相关性状与穗粒重的相关性分析

由表2可知，穗粒重与穗长、穗轴粗、穗行数、行粒数、百粒重等指标，均呈显著正相关。CK秃尖长与穗粒重呈显著负相关(P<0.05)，RGC-EC秃尖长与穗粒重呈负相关(P>0.05)，且相关系数比CK处理低0.233。可见，RGC-EC处理明显改变了秃尖长与穗粒重之间的相关关系。

表2 产量构成相关性状与穗粒重的相关性分析

2.4 玉米产量构成因素与穗粒重的多元性回归分析

对不同处理下的穗行数x1、行粒数x2、百粒重x3和穗粒重y进行多元回归分析。线性回归方程：

y=-112.184+2.461x1+3.338x2+3.316x3

y=-160.127+3.638x1+3.483x2+5.064x3

对回归方程进行共线性诊断，变量方差膨胀因子均小于10，且容许度均大于0.1，说明上述回归方程由于3个自变量之间没有共线性，因此上述多元回归方程具有应用价值。由此，RGC-EC处理下穗行数、行粒数和百粒重回归系数分别比CK处理低1.177、0.145和1.748。RGC-EC处理明显降低了穗行数和百粒重的回归系数。

2.5 玉米产量构成因素与穗粒重通径分析

在不同处理下玉米产量构成因素直接通径系数中，均为行粒数指标对玉米产量的直接贡献最大，见表3，但RGC-CE处理的百粒重直接通径系数比CK高0.190；间接通径分析结果表明：不同处理均为百粒重通过行粒数对产量的正向间接作用最大，但间接RGC-CE处理通径系数为0.226，低于CK处理的间接通径系数0.475。说明玉米田养鹅养鸡措施对通过百粒重指标来影响产量构成的作用更为明显。

表3 玉米产量构成因素与穗粒重的通径分析结果

3 讨论

玉米田养鹅养鸡模式下，玉米的穗长、穗粗、秃尖长度、行粒数和穗粒重显著下降，严重影响了玉米产量。以往亦证明[8]，玉米田养鹅养鸡措施由于玉米下部叶片被采食，玉米群体光合叶面积降低而导致玉米减产，同时鸡刨土取食也会影响玉米根系的生长发育，从而引起玉米产量构成因子的变化，试验结果也证实，与传统玉米种植模式相比，玉米田养鹅养鸡措施对玉米百粒重指标影响明显，而且RGC-EC处理也明显降低了百粒重的回归系数。所以今后该玉米田养鹅养鸡模式，可在继续提高行粒数的基础上，重点从提高玉米百粒重遗传力入手来提高玉米产量。这与以往在水稻、小麦、大豆等作物上的研究结论相似[9-11]，即当产量构成因子作用发生变化后，其栽培与育种策略发生改变，将有利于提高产量。

值得注意的是，受气候、品种等因素的影响，玉米果穗穗位高度区域性之间差异较大[12,13]，导致鹅对玉米下部叶片采食的破坏程度出现明显差异[14,15]，进而对玉米生长发育的影响不同，产量亦出现气候带间差异。

4 结论

玉米田养鹅养鸡模式(RGC-EC)使玉米穗长、穗粗、秃尖长度、行粒数和穗粒重显著降低(P<0.05)，其玉米产量(6067.33kg·hm-2)也显著低于对照(P<0.05)；CK的秃尖长指标与穗粒重之间呈现极显著的负相关，而RGC-EC处理的秃尖长指标与穗粒重之间呈不显著负相，且两者之间的相关系数比CK处理的相关系数低0.233，玉米田养鹅养鸡处理对穗粒重与秃尖长之间的相关关系产生明显影响；在相关产量影响指标中，RGC-EC处理降低了穗行数和百粒重的回归系数；通径分析结果表明，RGC-CE处理下玉米百粒重通过行粒数指标对产量指标的正向间接作用最大(其间接通径系数0.226)，CK处理下虽然也是百粒重指标通过行粒数对产量的正向间接作用最大，但其间接通径系数较高(0.475)。因此，RGC-E处理下的玉米产量构成因子作用发生变化，今后应在继续提高行粒数的基础上，重点通过提高玉米百粒重的遗传力来增加玉米产量。