不同播種量對晉陽1號夏玉米產(chǎn)量的影響

王文凡，崔福柱，楊 佳，劉芮芮，韓佳婷，趙 賀，張 偉

（山西農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院，山西 太谷 030801）

玉米是世界五大主要作物之一。據(jù)國家統(tǒng)計局統(tǒng)計，2012—2016年玉米年均播種面積達3.67×107hm2，占全國農(nóng)作物總播種面積的22.18%，播種面積位居五大作物之首。玉米已經(jīng)成為極具工業(yè)價值的產(chǎn)品，在各行各業(yè)都顯示出了其價值。由于供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，玉米的種植面積逐漸減少，從而在單位面積土地上提高玉米產(chǎn)量至關(guān)重要。李少昆等[1]對我國玉米栽培進行總結(jié)，提出今后20 a研究的任務(wù)之一是：努力提高單產(chǎn)水平。前人對春玉米已經(jīng)進行了大量的研究[2-5]。

2014年，山東萊州登海種業(yè)創(chuàng)造了20037kg/hm2的夏玉米高產(chǎn)紀錄[6]，為我國夏玉米研究作出了突出貢獻。劉偉等[7]研究表明，在山東省登海661在9.0萬株/hm2時可獲得高產(chǎn)。張鳳啟等[8]研究表明，在黃淮海夏玉米主產(chǎn)區(qū)之一的河南省，金海5號、偉科702、鄭單958在密度為9萬株/hm2時產(chǎn)量最高。路小芳[9]研究表明，邯東599在冀南地區(qū)的適宜種植密度為7.20萬株/hm2。在山西省內(nèi)，亢秀麗等[10]研究表明，晉南地區(qū)鄭單958種植密度在9萬株/hm2時，產(chǎn)量達最高，且夏玉米種植密度取決于品種及光溫水土等資源條件。在晉中地區(qū)缺少夏玉米種植的配套技術(shù)研究，且對于品質(zhì)優(yōu)、結(jié)實率高的特早熟晉陽1號品種前人并未進行過研究。

本試驗以晉陽1號夏玉米為試驗材料，在不同播種量條件下進行精量播種，并對產(chǎn)量進行研究，旨在解決山西晉中地區(qū)一年兩熟不足、兩年三熟有余的問題，為晉中地區(qū)夏玉米的種植提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

試驗于2017年在山西農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院農(nóng)業(yè)試驗站（東經(jīng)112.34°，北緯37.25°）進行。該試驗地平均海拔為801 m，為暖溫帶大陸性氣候。土壤為輕度沙壤土，有機質(zhì)含量為15.34 g/kg，全氮含量為1.649 g/kg，速效氮含量為72.06 mg/kg，速效磷含量為13.54 mg/kg，速效鉀含量為256.39 mg/kg。無霜期為170～180 d，年平均溫度9.8℃，10℃以上有效積溫為3 675℃。年平均日照時數(shù)為2 500～2 600 h，6—8月日照數(shù)最多，降水最多。

1.2 試驗材料

供試材料為夏玉米晉陽1號（原名太選2371），是2001年以MP1251為母本、JD101為父本雜交組配育成的雜交種。其表現(xiàn)有早熟、后期脫水快、抗病性強等特點。

1.3 試驗設(shè)計

試驗采取單因素隨機區(qū)組設(shè)計，共設(shè)6個播種量處理（6.0萬、7.2萬、8.4萬、9.6萬、10.8萬、12.0萬粒/hm2）。每個處理種植10行，行長5 m，行距0.5 m，小區(qū)面積25 m2，3次重復，共計18個小區(qū)，采用一穴一粒的精量播種方式人工開溝點播。

1.4 測定項目及方法

1.4.1 植株性狀 在夏玉米成熟后，從每個小區(qū)隨機選取5株測量株高、穗位高。

1.4.2 測產(chǎn)與考種 從每小區(qū)中選取中間6行全部收獲測產(chǎn)，從6行中選取具有代表性的10個果穗自然風干，測定穗長、穗粗、禿尖長，脫粒后用LDS-1A水分測定儀測定籽粒含水量，稱量百粒質(zhì)量、穗質(zhì)量。產(chǎn)量（kg/hm2）＝（6行產(chǎn)量×10/6）×400×（1－含水量（%））/（1－14%）。

1.4.3 保苗率的觀察和測定 計數(shù)田間每個小區(qū)的實際植株數(shù)，計算保苗率。保苗率＝小區(qū)實際植株數(shù)/小區(qū)播種量×100%。

1.4.4 倒伏率的觀察與測定 以田間性狀調(diào)查確定每小區(qū)的倒伏情況，并計算倒伏率。倒伏率＝小區(qū)倒伏植株數(shù)/小區(qū)總植株數(shù)×100%。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2010進行整理并作圖，用DPS7.05進行方差分析和顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同播種量對夏玉米株型的影響

2.1.1 播種量對株高的影響 由圖1可知，在本試驗播種量范圍內(nèi)，隨著播種量的增加，夏玉米株高呈增加趨勢。播種量為6.0萬粒/hm2時，株高最低，12.0萬粒/hm2時株高最高。相關(guān)分析表明，株高與播種量間呈正相關(guān)，處理間差異并未達到顯著性水平。

2.1.2 播種量對穗位高的影響 由圖2可知，隨著播種量的增加，夏玉米穗位高逐漸增加，相關(guān)分析表明，穗位高與播種量呈正相關(guān)，但處理間差異并未達到顯著性水平。隨著播種量的增加，會導致夏玉米植株群體之間相互遮陰，植株個體為獲得足夠的光熱資源，而增加株高，相應(yīng)的穗位高也增高。

2.1.3 播種量對倒伏率的影響 由表1可知，隨著夏玉米播種量的增加，群體的倒伏率逐漸增加，且達到極顯著水平。12.0萬粒/hm2與7.2萬，6.0萬粒/hm2相比，均達到極顯著差異，10.8萬粒/hm2與6.0萬粒/hm2相比，也達到極顯著差異，由此表明，相對6.0萬粒/hm2來說，從10.8萬粒/hm2開始植株倒伏率極顯著提高。

表1 不同播種量下夏玉米倒伏率多重比較

2.2 不同播種量對夏玉米穗型的影響

從表2可以看出，隨著播種量的增加，夏玉米穗長、穗粗均呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢，6.0萬粒/hm2與12.0萬粒/hm2相比，穗長差異達到顯著水平。6.0萬粒/hm2分別與10.8萬，12.0萬粒/hm2相比，穗粗差異達到顯著水平。相反，禿尖長隨播種量增加呈現(xiàn)逐漸升高的趨勢，且6.0萬粒/hm2與12.0萬粒/hm2相比差異達到極顯著水平。百粒質(zhì)量和穗質(zhì)量均隨著播種量的增加呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢，播種量在6.0萬粒/hm2時，百粒質(zhì)量和穗質(zhì)量均最高，在9.6萬、10.8萬、12.0萬粒/hm2時，百粒質(zhì)量和穗質(zhì)量與6.0萬粒/hm2相比均呈極顯著降低，說明隨著播種量的增加，夏玉米百粒質(zhì)量和穗質(zhì)量從9.6萬粒/hm2開始較6.0萬粒/hm2呈極顯著下降趨勢。

表2 不同播種量對夏玉米穗型的影響

2.3 不同播種量對夏玉米產(chǎn)量的影響

由圖3可知，對不同處理的夏玉米產(chǎn)量進行回歸分析，得到回歸方程：y＝-75.992x2＋1 595.4x＋652.79（R2＝0.988）。試驗表明，在 10.8 萬粒 /hm2的播量時，產(chǎn)量達到最大值（9 092.433 kg/hm2）。播種量與夏玉米產(chǎn)量的變化呈拋物線關(guān)系，在6.0萬～10.8萬粒/hm2時，隨著播種量的增加，夏玉米產(chǎn)量逐漸增加；當播種量再增加時，隨著播種量的增加，夏玉米產(chǎn)量開始下降。由回歸方程求得，產(chǎn)量最大時所對應(yīng)的播種量在9.6萬～10.8萬粒/hm2，且方差分析得知播種量在9.6萬～10.8萬粒/hm2時，對應(yīng)的產(chǎn)量沒有顯著差異，所以，適宜播種量范圍為9.6萬～10.8萬粒/hm2。當水肥條件充足時，可以選擇此范圍內(nèi)相對較大的播種量，反之則選擇相對較小的播種量。

2.4 不同播種量對夏玉米保苗率的影響

表3 不同播種量下夏玉米保苗率的方差分析

從表3可以看出，隨著播種量的增加，保苗率逐漸減少，且處理間呈現(xiàn)顯著性差異。由圖4可知出，在6.0萬粒/hm2時，保苗率最高，為90.56%，在12.0萬粒/hm2時保苗率最低，為82.04%。且6.0萬粒/hm2播種量的保苗率與其他處理間差異都達顯著性水平。播種量與保苗率的線性方程為：y＝-0.0149x＋0.903 3（R2＝0.856 6）。

3 討論與結(jié)論

要大幅度提高夏玉米的產(chǎn)量，重要的是種植較高的群體密度，高群體密度是夏玉米產(chǎn)量提高的基礎(chǔ)[11]，而合適的播種量對夏玉米的群體密度起決定性作用。本研究以晉陽1號夏玉米為試驗材料，設(shè)置6個播種量處理，得出最適播種量范圍在9.6萬～10.8萬粒/hm2，為山西省晉中地區(qū)夏玉米的種植提供了理論依據(jù)。

隨著播種量的增加，夏玉米基部節(jié)間長度增加，株高和穗位高增加，但引起了倒伏率的顯著性提高。因此，通過增大播種量來增加夏玉米穗數(shù)以提高產(chǎn)量時，應(yīng)同時協(xié)調(diào)倒伏率隨之增大造成的不利影響。夏玉米植株群體密度的增加是夏玉米倒伏的根本原因，在生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)當?shù)氐臍夂蛱攸c和品種特性選擇合適的播種量，以達到增產(chǎn)的目的[12-14]。本研究表明，播種量在6.0萬粒/hm2時，晉陽1號夏玉米株高為228.27 cm，穗位高為80.20 cm，倒伏率為3.73%。之后隨著播種量的增加，株高、穗位高均呈現(xiàn)增加的趨勢，植株倒伏率極顯著提高（P＝0.004 1）。這與任佰朝等[15]的研究結(jié)果一致。并得出播種量與穗位高的線性方程為y＝0.656 4x＋80.303（R2＝0.818 6）。

夏玉米植株群體密度是協(xié)調(diào)穗數(shù)和穗粒質(zhì)量最有效的措施[16]，是提高夏玉米產(chǎn)量的根本方法。本研究得出，晉陽1號夏玉米的產(chǎn)量與播種量的回歸方程為 y＝-75.992x2＋1 595.4x＋652.79（R2＝0.988），二者呈拋物線關(guān)系，這與趙麗等[17]的研究結(jié)果一致。對于夏玉米產(chǎn)量性狀來說，隨著播種量的增加，穗長、穗粗呈降低趨勢，禿尖長呈增加趨勢。由于夏玉米個體之間存在競爭關(guān)系，密度增加，競爭加劇，從而導致農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量構(gòu)成因素的減少[18]。密度增加后增加了株數(shù)（穗數(shù)），減少了百粒質(zhì)量和穗質(zhì)量，播種量在6.0萬～10.8萬粒/hm2時，穗數(shù)的增加效應(yīng)大于百粒質(zhì)量和穗質(zhì)量的減少效應(yīng)，因而，產(chǎn)量隨著種植密度的增加而增加；當播種量超過10.8萬粒/hm2后，雖然收獲穗數(shù)增加，但是不足以彌補百粒質(zhì)量和穗質(zhì)量的減少效應(yīng)，且播種量過大甚至會出現(xiàn)空稈，降低了產(chǎn)量[19-20]。最終得出，晉陽1號夏玉米的適宜播種量為9.6萬～10.8萬粒/hm2，這與王楷等[21]報道的10.5萬株/hm2相近。

隨著播種量的增加，晉陽1號夏玉米保苗率逐漸減少，且呈現(xiàn)處理間差異顯著（P＝0.011 2）。原因主要有3點：一是播種量增加，夏玉米植株相互之間競爭水分和營養(yǎng)物質(zhì)，導致群體株數(shù)減少；二是植株間密度過大，在農(nóng)事操作中易損傷植株；三是播種量增加，加大了夏玉米發(fā)病概率，植株發(fā)病死亡造成株數(shù)減少。綜上所述，隨著播種量的增加，晉陽1號夏玉米植株保苗率顯著降低。