王 學(xué) 閆治斌 馬世軍 許清錄 閆富海 石 磊 秦嘉海
(甘肅省敦煌種業(yè)股份有限公司研究院,酒泉735000)
玉米現(xiàn)已成為我國第一大農(nóng)作物,2015年全國玉米種植面積4160萬hm2,總產(chǎn)量2.47億t,種植面積和總產(chǎn)量分別占糧食總量的31.4%和35.3%。在玉米產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中,日益凸顯的主要問題是機(jī)械化收獲程度低,制約著我國玉米產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[1-2]。美國先鋒公司選育的早熟矮稈宜機(jī)收的玉米品種先玉335,壟斷東北玉米種子市場,對(duì)我國玉米種業(yè)構(gòu)成更大威脅[3]。甘肅省敦煌種業(yè)股份有限公司以保障國家糧食安全為己任,采用常規(guī)育種和生物育種方法,開展了早熟、耐密、宜機(jī)收玉米新品種的選育,經(jīng)科技人員不懈努力成功選育出了早熟、耐密、宜機(jī)收玉米品種敦玉27。為了對(duì)該品種種植密度作出科學(xué)的評(píng)價(jià),本試驗(yàn)以早熟、耐密、宜機(jī)收玉米新品種敦玉27為材料,通過對(duì)不同種植密度下的經(jīng)濟(jì)性狀和產(chǎn)量的研究,探討敦玉27在不同種植密度下的經(jīng)濟(jì)性狀和產(chǎn)量的變化規(guī)律,確定敦玉27在一定生態(tài)和自然環(huán)境條件下的適宜種植密度,為玉米新品種敦玉27大面積種植提供參考依據(jù)。
1.1 試驗(yàn)地概況 試驗(yàn)于2017年在甘肅省敦煌種業(yè)股份有限公司酒泉育種站基地上進(jìn)行,試驗(yàn)地海拔 1456m,99°56′152″E,39°15′321″N,年均氣溫7.4℃,年均降水量86mm,年均蒸發(fā)量2250mm,無霜期150d,土壤類型為灌漠土,0~20cm耕作層含有機(jī)質(zhì)16.87g/kg、堿解氮67.52mg/kg、速效磷8.57mg/kg、速效鉀142.38mg/kg、有效鋅0.39mg/kg、有效硼0.41mg/kg、有 效 鉬 0.10mg/kg,pH 值 8.21,全鹽18.67g/kg,CEC1 8.65cmol/kg,容重1.26g/cm3,總孔隙度52.45%,>0.25mm團(tuán)聚體19.94%,飽和持水量1049.00t/hm2,土壤質(zhì)地為輕壤質(zhì)土,前茬作物是制種玉米。
1.2 試驗(yàn)材料 玉米品種敦玉27(由甘肅敦煌種業(yè)股份有限公司研究院選育),尿素(N 46%),磷酸二銨(N 18%,P2O546%)。
1.3 試驗(yàn)方法 試驗(yàn)設(shè)計(jì)4個(gè)處理:處理1,種植密度13.50萬株/hm2;處理2,種植密度12.75萬株 /hm2;處理 3,種植密度 12.00 萬株 /hm2;處理4,種植密度11.25萬株/hm2。每個(gè)試驗(yàn)處理重復(fù)3次,隨機(jī)區(qū)組排列。田間試驗(yàn)小區(qū)面積為50m2(10m×5m),播種時(shí)間2017年4月24日,播種深度2~3cm。磷酸二銨每hm2施用量450kg,在播種前施入0~20cm耕作層作肥底;尿素施用量900kg,1/3在玉米拔節(jié)期結(jié)合灌水追施,2/3在玉米抽穗期結(jié)合灌水追施,追肥方法為條施。在玉米拔節(jié)期、抽穗期、開花期、灌漿期、乳熟期各灌水1次[4],每個(gè)處理灌水量相等,其他田間管理措施與大田相同。
1.4 測定項(xiàng)目與方法 在試驗(yàn)小區(qū)內(nèi)按對(duì)角線布置5個(gè)點(diǎn),每個(gè)點(diǎn)采集10株分別測定穗粒數(shù)、穗粒重、百粒重和籽粒含水量。籽粒含水量采用電腦水分測定儀測定;百粒重采用105℃烘干至恒重;穗行數(shù)、穗粒數(shù)、穗粒重采用電腦考種儀測定。每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)單獨(dú)收獲,將小區(qū)產(chǎn)量折合成每hm2產(chǎn)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。經(jīng)濟(jì)性狀和產(chǎn)量采用SPSS16.0軟件分析,差異顯著性采用Duncan’s新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較[5-8]。
2.1 不同種植密度玉米籽粒含水量的變化 由表1可知,隨著玉米收獲期的推遲,玉米籽粒含水量在遞減,9月15日至10月15日收獲,收獲期延長1個(gè)月含水量下降明顯。如種植密度13.50萬株/hm2,含水量由37.10%降低到16.72%;種植密度12.75萬株/hm2,含水量由36.72%降低到16.38%;種植密度12.00萬株/hm2,含水量由36.15%降低到15.89%;種植密度11.25萬株/hm2,含水量由35.42%降低到15.26%。隨著種植密度的增大,籽粒含水量在遞增。從10月15日玉米機(jī)收時(shí)測定數(shù)據(jù)可以看出,種植密度13.50萬株/hm2籽粒含水量最大,平均為16.72%,與12.75萬株/hm2比較,含水量增加2.08%,差異不顯著(P>0.05);與12.00萬株/hm2比較,含水量增加 5.22%,差異顯著(P<0.05);與11.25萬株/hm2比較,含水量增加9.57%,差異極顯著(P<0.01)(表 1)。
表1 不同種植密度玉米籽粒含水量變化 (%)
2.2 不同密度玉米經(jīng)濟(jì)性狀變化 穗粒數(shù)變化。2017年10月15日玉米機(jī)收時(shí)測定數(shù)據(jù)可知,隨著種植密度的增大,玉米穗粒數(shù)在遞減。經(jīng)相關(guān)分析可知,種植密度與穗粒數(shù)之間呈顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)(R)為-0.9590。種植密度11.25萬株/hm2穗粒數(shù)最大,平均為371.11粒,與12.00萬株/hm2比較,穗粒數(shù)增加 4.01%,差異不顯著(P>0.05);與12.75萬株/hm2比較,穗粒數(shù)增加6.83%,差異顯著(P<0.05);與 13.50萬株/hm2比較,穗粒數(shù)增加15.24%,差異極顯著(P<0.01)(表 2)。
表2 不同種植密度玉米經(jīng)濟(jì)性狀變化
穗粒重變化。由表2可知,隨著種植密度遞增,玉米穗粒重在遞減。經(jīng)相關(guān)分析可知,種植密度與穗粒重之間呈顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)(R)為-0.9662。種植密度11.25萬株/hm2穗粒重最大,平均為122.20g,與12.00萬株/hm2比較,穗粒重增加5.28%,差異顯著(P<0.05);與12.75萬株/hm2和13.50萬株/hm2比較,穗粒重分別增加10.49%和23.47%,差異極顯著(P<0.01)(表 2)。
百粒重變化。由表2可知,隨著種植密度遞增,玉米百粒重在遞減。經(jīng)相關(guān)分析可知,種植密度與百粒重之間呈顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)(R)為-0.9544。種植密度11.25萬株/hm2百粒重最大,平均為32.93g,與12.00萬株/hm2和12.75萬株/hm2比較,百粒重分別增加1.23%和3.42%,差異不顯著(P>0.05);與 13.50萬株/hm2比較,百粒重增加7.16%,差異顯著(P<0.05)(表 2)。
2.3 不同種植密度玉米產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益變化 產(chǎn)量變化。由2017年10月15日玉米機(jī)收時(shí)測定數(shù)據(jù)可知,隨著種植密度的增大,產(chǎn)量呈現(xiàn)出先升后降的趨勢(shì)。種植密度12.75萬株/hm2產(chǎn)量最高,平均為11.40t/hm2,與13.50萬株/hm2比較,增產(chǎn)3.73%,差異不顯著(P>0.05),與12.00萬株/hm2比較,增產(chǎn)5.17%,差異顯著(P<0.05);與11.25萬株/hm2比較,增產(chǎn)8.67%,差異極顯著(P<0.01)。由此可見,機(jī)收玉米敦玉27適宜種植密度一般為12.75萬~13.50萬株/hm2,最佳種植密度為12.75萬株/hm2(表 3)。
表3 不同種植密度玉米經(jīng)濟(jì)效益變化
產(chǎn)值變化。由表3可知,隨著種植密度的增大,產(chǎn)值呈現(xiàn)出先增后降的趨勢(shì)。種植密度12.75萬株/hm2產(chǎn)值最高,平均為1.96萬元/hm2,與13.50萬株/hm2比較,產(chǎn)值增加3.70%,差異不顯著(P>0.05),與 12.00萬株 /hm2比較,產(chǎn)值增加5.38%,差異顯著(P<0.05);與11.25萬株/hm2比較,產(chǎn)值增加 8.89%,差異極顯著(P<0.01)。
利潤變化。由表3可知,隨著種植密度的增大,利潤呈現(xiàn)出先增后降的趨勢(shì)。種植密度12.75萬株/hm2利潤最高,平均為0.74萬元/hm2,與 13.50萬株 /hm2、12.00萬株 /hm2和 11.25萬株/hm2比較,利潤分別增加10.45%、15.63%和27.59%,差異極顯著(P<0.01)。
投資效率變化。由表3可知,隨著種植密度的增大,投資效率呈現(xiàn)出先增后降的趨勢(shì)。種植密度12.75萬株/hm2投資效率最高,平均為0.61元/元,與13.50萬株/hm2、12.00萬株/hm2和11.25萬株/hm2比較,投資效率分別增加10.91%、15.09% 和 27.08%,差異極顯著(P<0.01)。
投入成本1.22萬元/hm2:種子600元(60kg×10元)+肥料3600元[尿素(900kg×2元)+(磷酸二銨450kg×4元)]+地膜1080元(60kg×18元)+水 費(fèi)2250元(5次×450元)+機(jī) 耕 費(fèi)1800元(2次×900元)+農(nóng) 藥600元(2次×300元)+田間管理2250元(澆水750元+施肥750元+中耕除草750元);2017年商品玉米售價(jià)為1720元/t。
隨著機(jī)收玉米敦玉27收獲期的推遲,玉米籽粒含水量在遞減,隨著種植密度的增大,玉米籽粒含水量在遞增。隨著種植密度的增大,穗粒數(shù)、穗粒重、百粒重在遞減,而產(chǎn)量、產(chǎn)值、利潤和投資效率呈現(xiàn)先升后降的趨勢(shì)。不同種植密度產(chǎn)值、利潤和投資效率由大到小的變化順序依次為:12.75萬株/hm2>13.50 萬株 /hm2>12.00 萬株 /hm2>11.25 萬株 /hm2,適宜種植密度一般為12.75萬~13.50萬株/hm2,最佳種植密度為12.75萬株/hm2。