密度和播期对玉米新品种“中地175”农艺性状和产量的影响

卜俊周,岳海旺,彭海成,陈淑萍,谢俊良

(河北省农林科学院 旱作农业研究所,河北 衡水 053000)

密度和播期对玉米新品种“中地175”农艺性状和产量的影响

卜俊周,岳海旺*,彭海成,陈淑萍,谢俊良

(河北省农林科学院 旱作农业研究所,河北 衡水 053000)

采用两因素裂区设计,研究了不同播期(4月16日～5月26日播种)、不同种植密度(45000～67500株/hm2)对玉米新品种中地175农艺性状和产量的影响。结果表明：在试验密度范围内,玉米叶面积指数和产量都随着种植密度的增加而增大;当播期为5月6日时玉米叶片叶绿素含量最高，且产量最高(9023 kg/hm2)。因此中地175的最佳播期为5月6日,最适宜种植密度为67500株/hm2。

玉米；中地175;播期;种植密度;农艺性状;产量

玉米是我国的主要粮食作物之一[1-2]。玉米产量高低不仅取决于其品种[3],还受栽培措施和环境条件的影响[4-5]。玉米新品种中地175由河北省农林科学院旱作农业研究所选育而成,于2014年通过河北省审定(审定编号冀审玉2014022号)，于2016年成为河北省区试对照品种。自审定以来,中地175在适宜地区推广种植,目前已成为河北省春播区主栽玉米品种之一。目前,有关中地175在河北等春播区合理的种植密度及其他高产栽培措施的研究尚未见报道。鉴于此，我们以中地175为试验材料,研究了不同种植密度和播期对其主要农艺性状及产量的影响[6-7],以期为中地175玉米的高产高效栽培提供科学依据和指导。

1 材料与方法

1.1试验材料

试验地土壤pH 6.8,有机质含量为1.91%,有效氮含量为106 mg/kg,有效磷含量为49 mg/kg,有效钾含量为128 mg/kg,地力均匀，光照条件好,地势平坦，排灌方便。年均气温6.9 ℃,年降水量464 mm,年均积温2788 ℃·d。试验田前茬为玉米,采用人工划行起畦,人工点播。供试品种为玉米单交种“中地175”。供试肥料为玉米专用复合肥(N∶P∶K=24∶12∶12,安徽六国牌)、尿素(N 46%,新疆产)。

1.2试验方法

试验于2016年4月6日～5月26日在张家口万全县孔家庄的农田进行。采用两因素裂区设计。主区为播期(A),于2016年4月16日开始播种,每10天播种一期,设5个水平:A1(4月16日播种)、A2(4月26日播种)、A3(5月6日播种)、A4(5月16日播种)、A5(5月26日播种);副区为种植密度(B),设4个水平：B1，45000株/hm2；B2，52500株/hm2；B3，60000株/hm2；B4，67500株/hm2。两个因素共组合成20个处理,每个处理3次重复,小区面积20 m2(长6.67 m、宽3.00 m),每处理5行,等行种植,株距依种植密度而定。全部复合肥作基肥;在大喇叭口期追施尿素；其他田间管理措施与大田生产一致。在籽粒成熟出现黑层后收获。

1.3测定项目及方法

1.3.1 叶面积指数(LAI) 每小区选择生长发育一致、叶片无病斑和破损的10株玉米进行标记,分别于拔节期、大喇叭口期、吐丝期、吐丝后15 d、吐丝后30 d、生理成熟期测量植株的绿叶长和宽。单株叶面积(m2)=叶长(m)×宽(m)×0.75,叶面积指数(LAI)=单株叶面积(m2)×单位土地面积内株数/单位土地面积(m2)。

1.3.2 穗位叶叶绿素含量 使用双通道紫外-可见分光光度计(UV-2450型,日本岛津)比色测定叶绿素含量。

1.3.3 田间测产与考种 在成熟期后调查小区总株数、空秆率、株高、穗位高、茎粗、倒伏率和倒折率。成熟后每小区随机收获10株,称量果穗鲜重；在风干晾晒后称量穗重,测量穗粗、穗长、穗行数、行粒数、千粒重、秃尖长,最后脱粒称量粒重,计算出籽率等农艺和经济性状。在每小区收获中间两行测产,换算为含水量14%的产量。

1.4统计分析

对试验数据采用Excel 2003进行统计分析。

2 结果与分析

2.1播期、种植密度对中地175生育期的影响

由表1可知：在同一播期下,各处理的出苗期、拔节期相同;在不同播期的处理中,随着密度的增加，抽雄、散粉、吐丝期推后1～2 d，全生育期也相应延长1～2 d。

表1 播期、密度不同组合处理对中地175生育期的影响

2.2播期、种植密度对中地175叶面积指数(LAI)的影响

由图1可以看出：玉米品种中地175的叶面积指数(LAI)随着种植密度的增加而增大；在不同播期下各密度处理的LAI表现不同,均呈先升后降的变化趋势；各处理间单株LAI在拔节期无显著差异；在拔节期后各处理的单株LAI迅速增大；在开花后单株LAI随生育进程推进而呈下降趋势；在吐丝后15 d,各处理单株LAI稍有下降；在吐丝后30 d,各个处理的单株LAI下降最为明显；各个处理的单株LAI均在吐丝期前后达到最大值，且吐丝期单株LAI表现为B4gt;B3gt;B2gt;B1。

国内外学者一致认为:保持玉米叶片绿色、延缓叶片的衰老能够提高抽丝后群体的光合速率,从而显著提高玉米产量。本研究发现，在A2、A3两个播期、高密度条件下，玉米品种中地175的叶面积指数显著高于其它各个处理下的,这说明中地175在4月26日～5月6日播种条件下其叶面积指数能够达到最大值,这样能提高光合面积,延长光合时间,有利于光合产物的积累。

A1、A2、A3、A4、A5分别表示在4月16日、4月26日、5月6日、5月16日、5月26日播种。

2.3播期、种植密度对中地175穗位叶叶绿素含量的影响

由图2可知,所有处理的玉米穗位叶叶绿素含量随着生育期的变化,呈先升后降的单峰曲线变化,于吐丝15 d后达到最大值,在吐丝后30 d下降显著，在完熟期达到最小值。对不同播期而言，在A3下穗位叶叶绿素含量最高，达3.82 mg/g；在A5下叶绿素含量最低,为3.56 mg/g。

图2 播期和密度对玉米穗位叶叶绿素含量的影响

2.4播期和种植密度对中地175产量的影响

由表2可知,在试验密度45000～67500株/hm2范围内,同一播期下,中地175的产量随着密度的增大而显著增加。这与前人的研究结果[8-9]一致。在中地175不同播期试验中,以A3(5月6日)、A4(5月16日)播期下的产量居前2位,分别达到9023、9021 kg/hm2,与其他播期下的产量差异极显著。在中地175不同密度试验中,以B4(67500株/hm2)下的产量最高,达9449 kg/hm2,与其他密度下的产量差异达极显著水平。

表2 不同播期、不同密度下中地175的平均产量 kg/hm2

3 讨论与小结

有学者认为,穗数是影响玉米产量的主要因素[10]。在低密度条件下,田间通风透光,对玉米生长有利,但由于叶面积指数小,叶片叶绿素含量低，不利于玉米群体光合产物的形成[11-12]。当种植密度低时,单位面积穗数少,会限制玉米产量的提高。在本研究中，种植密度B4(67500株/hm2)能够很好地协调玉米个体与群体间的关系,充分利用光能,因而产量最高。

在本研究的密度条件下,不同播期的玉米叶面积指数差异在生长中后期均显著大于玉米生长前期的[13],这说明玉米苗期植株矮小，不同播期间的LAI差别不大。当播期为4月26日～5月6日时玉米吐丝期的叶面积指数能够达到最大值,且在A3(5月6日播种)下叶片叶绿素含量最高。因此玉米品种中地175在A3这个播期下能够获得高产。

作物的生产是一个群体生长发育的过程,而非个体表现[14-15]。在高密度条件下,要采用最佳播期,充分发挥玉米个体的发育潜力,保证玉米群体产量的提高。在本试验条件下,中地175的最佳播期为5月6日,最适宜种植密度为67500株/hm2。

[1] 刘小勐,陈世红,薛书钦.豫单998玉米最佳种植密度试验探讨[J].中国种业,2009(10):48-49.

[2] 李万星,刘永忠,曹晋军,等.肥料与密度对玉米农艺性状和产量的影响[J].中国农学通报,2011,27(15):194-198.

[3] 侯青光,卢亚妮,牙祖韧,等.玉米新品种迪卡008种植密度试验[J].广西农业科学,2009,40(6):642-644.

[4] 师学珍,白润娥,杨相甫,等.种植密度对不同玉米品种穗部性状及产量的影响[J].安徽农业科学,2009,37(33):16284-16285.

[5] 王斌,李宏,李爱军,等.普通株型玉米不同密度下种植模式的研究[J].中国农学通报,2009,25(14):122-125.

[6] 陈长青,尤丹.种植密度和施氮量对辽单527产量的影响[J].玉米科学,2011,19(4):125-127.

[7] 李瑞平,刘武仁,郑金玉,等.种植方式对玉米单株叶片光合性能及产量的影响[J].吉林农业科学,2013,38(3):9-11.

[8] 王小星,王存纲,张守林,等.种植密度对“浚单29”产量和品质的影响[J].农学学报,2012,2(3):6-9.

[9] 郑强,王志敏,蔡永旺,等.夏玉米叶片叶绿素含量的时空动态及其与植株含氮率关系的研究[J].玉米科学,2008,16(6):75-78.

[10] 王志刚,高聚林,张宝林,等.内蒙古平原灌区高产春玉米(15 t/hm2以上)产量性能及增产途径[J].作物学报,2012,38(7):1318-1327.

[11] 张旭东,蔡焕杰,付玉娟,等.黄土区夏玉米叶面积指数变化规律的研究[J].干旱地区农业研究,2006,24(3):25-29.

[12] 麻雪艳,周广胜.春玉米最大叶面积指数的确定方法及其应用[J].生态学报,2013,33(8):2596-2603.

[13] 罗新兰,陈祥兰,姚运生,等.东北玉米叶面积指数动态模拟模型研究[J].江苏农业科学,2012,40(1):91-94.

[14] 杨国虎,李新,王承莲,等.种植密度影响玉米产量及部分产量相关性状的研究[J].西北农业学报,2006,15(5):57-60.

[15] 谢业春,江巍.播期、种植密度及追肥对渝青青贮1号的综合影响[J].南方农业学报,2015,46(1):42-46.

(责任编辑:黄荣华)

EffectsofPlantingDensityandSowingDateonAgronomicCharactersandYieldofNewMaizeVarietyZhongdi175

BU Jun-zhou, YUE Hai-wang*, PENG Hai-cheng, CHEN Shu-ping, XIE Jun-liang

(Institute of Dry Farming Agriculture, Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences, Hengshui 053000, China)

The effects of different sowing dates (April 16th～ May 26th) and different planting densities (45000～67500 plant/hm2) on the main agronomic characters and yield of new maize variety “Zhongdi 175” were studied through adopting two-factor split plot design. The results indicated that: both the leaf area index and the yield of maize increased with the increase in planting density within the experimental density scope; when the sowing date was May 6th, the leaf chlorophyll content of maize was the highest, and the yield of maize was also the highest (9023 kg/hm2). Thus, the optimum sowing date of Zhongdi 175 was May 6th, and its optimum planting density was 67500 plant/hm2.

Maize; Zhongdi 175; Sowing date; Planting density; Agronomic character; Yield

S513.04

A

1001-8581(2017)12-0019-04

2017-08-15

国家玉米产业技术体系项目(CARS-02-48);河北省科技厅科技计划项目(16226323D-X)。

卜俊周(1973─),男,河北赵县人,副研究员,从事玉米育种研究。*共同第一作者:岳海旺。