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不同种植方式对河套灌区玉米生长动态及产量形成特性的影响

2019-12-25仲生柱李彬瑞靳存旺高日平刘润平

现代农业科技 2019年22期
关键词:生长发育产量玉米

仲生柱 李彬瑞 靳存旺 高日平 刘润平

摘要    针对河套平原灌区玉米种植模式传统单一和再增产潜力较大等实际问题,于2018年在五原县进行玉米不同种植模式田间小区试验,探究了一穴双株、一穴3株、无膜浅埋滴灌绿色种植、超高产种植和割苗种植5种种植模式对玉米生育特性及产量的影响。结果表明,不同种植模式对玉米生长发育和产量影响显著,无膜浅埋滴灌绿色种植模式下,玉米株高表现良好;一穴双株和超高产种植下,玉米植株叶片数和叶面积指数以及果穗性状表现最好。在产量方面,一穴双株种植模式增产效果最显著(P<0.05),与其他模式相比,分别增产22.7%、37.4%、28.8%和15.9%。综上所述,一穴双株种植模式可作为河套灌区高产栽培模式推广应用。

关键词    玉米;种植方式;生长发育;产量;河套灌区

中图分类号    S513        文献标识码    A

文章编号   1007-5739(2019)22-0011-02                                                                                     开放科学(资源服務)标识码(OSID)

Abstract    In view of the fact that the corn planting mode is single and the potential of increasing production is great in Hetao plain irrigation area,field plot test of different planting patterns were conducted in Wuyuan County in 2018,in order to explore planting pattern's influence on the growth characteristics and yield of corn.The results showed that different planting patterns had significant effects on the growth and yield of corn.The corn plant height showed good performance under green planting mode without film shallow buried drip irrigation.The leaf number,leaf area index and ear traits of corn plants were the best under the cultivation of two plants in one hole and super high yield. In terms of yield,the two-plant planting mode with one hole had the most significant increase in yield(P<0.05),compared with other modes,the yield increased 22.7%,37.4%,28.8% and 15.9%,respectively. In conclusion,the one-hole two-plant planting model can be applied as a high-yield cultivation model in Hetao irrigation area.

Key words    corn;planting method;growth and development;yield;Hetao irrigation area

内蒙古河套平原灌区毗邻黄河,是中国面积最大的黄灌区之一[1]。该区域地势平坦,土壤肥沃,水源充沛,日照充足,地理条件得天独厚,适宜各类农作物生长[2],是自治区乃至国家重要的粮食生产基地。玉米作为巴彦淖尔市的优势作物和主要的粮饲作物,种植规模稳步提高。2018年,河套灌区玉米播种面积为5.74万hm2,单产达到12 t/hm2 [3],玉米已成为巴彦淖尔地区农民种植的主要粮食作物之一。五原县地处内蒙古河套平原灌区核心地带,是全国和自治区典型的农业大县,素有 “河套粮仓”之美誉[4],其玉米种植面积超过3. 33万hm2,占全县粮食作物种植面积的65%以上。随着市场需求的不断变化、劳动力大量短缺以及农业生产机械化水平的不断提高,该地区常规植模式已相对滞后,种植不合理,密度偏低,且多为等行距种植,亟待从种植模式入手,深究玉米增产增效的栽培方法。方彦杰等[5]研究表明,不同种植方式能显著促进玉米生长发育;周永萍等[6]研究认为,密植可提高作物产量。白  伟等[7]研究认为,不同行间距种植可显著影响玉米群体产量及其生长发育特性。为了探索玉米高产高效的种植模式,特于2018年进行了玉米不同种植模式试验,以期发挥栽培技术的增产潜力,增强玉米可持续发展能力,为大面积提升玉米单产水平提供参考以及为五原县玉米种植经济效益提升提供实践方法。

1    材料与方法

1.1    试验地概况

试验地位于五原县新公中镇永联村三社,该地区地处河套平原,属典型大陆性半干旱季风气候,年平均气温7 ℃,7月最高气温为24.5 ℃,无霜期为140 d左右,年均日照时数3 100 h,年均降水量358 mm,土壤类型以粉质黏土为主,含有机质10.48 g/kg、碱解氮45.89 mg/kg、速效磷9.52 mg/kg、速效钾118.25 mg/kg,井黄双灌,地势平坦,地力均匀,肥力中上等,前茬向日葵。

1.2    试验材料

供试作物:玉米,品种为晋单42,该品种株型紧凑,株高273 cm左右,穗位高115 cm左右,抗病性强,生育期104 d左右。

1.3    试验设计

试验共设5个处理,分别为一穴双株种植模式(A)、一穴3株种植模式(B)、无膜浅埋滴灌绿色种植模式(C)、超高产种植模式(D)和割苗种植模式(E),具体见表1。3次重复,单因素随机区组排列,小区面积195 m2。2018年4月27日覆膜播种并铺设滴灌管带,试验各处理带种肥硅谷复合肥(18-20-10)600 kg/hm2,5月23日结合中耕除草进行追肥,深施尿素600 kg/hm2,分别于6月29日、7月20日和8月16日进行补灌。

1.4    测定指标及其方法

1.4.1    生育时期监测。4月27日播种后,观测和记录各小区的出苗期、拔节期、抽雄期、成熟期及生育天数。

1.4.2    农艺性状的测定。每小区定株定点测定5株,于玉米抽雄期用塔尺法测定株高、穗位高,游标卡尺测定茎粗,目测法测定叶片数。

1.4.3    叶面积指数的测定。玉米苗期、拔节期和抽雄期,选取5株进行定点定株标记,测定全株叶面积,用直尺法测定叶长和叶宽,根据公式(叶面积=叶长×叶宽×0.75)计算叶面积,根据单位土地面积上的总绿叶面积与单位土地面积比计算叶面积指数。

1.4.4    产量及其构成因素的测定。玉米成熟后,每小区选2行进行测产,带回实验室进行考种,测定果穗性状(穗长、穗粗、秃尖长、穗行数、穗粒数、百粒重、穗粒重、出籽率),籽粒产量按照14%含水量进行折算。

1.5    数据处理

采用Microsoft Excel 2003进行试验数据处理和绘制统计图表,选用SPSS 25.0数据处理系统进行方差分析。

2    结果与分析

2.1    不同种植模式对玉米生育期的影响

由表2可知,不同种植方式对玉米生育时期基本无影响,处理A、B、D、E生育天数和各生育时期节点一致,各处理播种后,出苗时间均为9 d左右,处理C较其他处理出苗期和拔节期推迟2 d,可能由于不覆膜导致土壤水分和温度相较于其他覆膜处理较低,从而影响了种子出苗。各处理生育期均为133 d左右,不同种植方式对玉米总体生育进程无影响。

2.2    不同种植模式对植株农艺性状的影响

由表3可知,不同种植方式下,抽雄期各处理植株高度、茎粗、穗位高和叶片数具有显著性差异(P<0.05)。其中,处理C株高最高,为296 cm,分别较处理A、B、D、E提高5.7%、16.5%、9.2%、4.6%。处理E穗位高最高,为130 cm。处理B株高和处理D穗位高表现为最低,显著低于其他处理。玉米茎粗以处理A表现为最好,处理E次之,处理B为最低;各处理玉米植株叶片数以处理E表现为最好,处理A、D次之,处理C显著低于其他处理;各处理植株生長整齐度表现一致。

2.3    不同种植模式对叶面积指数的影响

由图1可以看出,不同处理间玉米植株叶面积指数差异显著(P<0.05),苗期不同种植模式对叶面积指数无影响(P>0.05),变化不明显。随着生育时期的推移,抽雄期各处理间玉米叶面积指数差异显著(P<0.05),该生育期叶面积指数大小顺序为处理A>处理D>处理C>处理E>处理B。

2.4    不同种植模式对玉米产量及其果穗性状影响

由表4、5可以看出,不同种植模式玉米籽粒穗长、穗粗、穗行数、秃尖长、行粒数、百粒重、穗粒重及出籽率具有显著性差异(P<0.05)。不同种植模式下,玉米穗粗处理B较处理A、C、D、E分别提高6.5%、6.5%、11.4%和2.1%;处理A穗长较处理B、C、D、E分别提高6.5%、15.3%、6.5%和10.1%;秃尖长处理B、D与处理A、C、E差异显著(P<0.05);行粒数处理A显著高于其他处理,分别较处理B、C、D、E提高9.0%、22.8%、12.0%和8.5%,处理E穗行数和穗粒数与其他处理差异显著(P<0.05)(处理A穗粒数除外);处理A百粒重和穗粒重与其他处理差异显著(P<0.05),分别较处理B、C、D、E提高了6.4%、11.9%、15.6%、15.9%和13.1%、37.4%、29.5%、16.6%;不同处理间出籽率均值大小表现为处理E>处理B>处理C=处理D>处理A。在产量方面,处理A玉米理论和实测产量均显著高于其他处理,增产效果最显著(P<0.05),分别较处理B、C、D、E增产22.7%、37.4%、28.8%、15.9%;不同处理间产量均值大小表现为处理A>处理E>处理B>处理D>处理C。

3    结论与讨论

改变玉米田间种植模式是提高玉米单产的重要举措之一。不合理的種植方式导致玉米群体结构不理想[8],群体通风透光性差,影响光、温、水、热资源的有效利用,限制了玉米单产的进一步提高[9-11]。试验结果表明,不同种植模式对玉(下转第17页)

米生育进程无影响,但对玉米生育特性和产量影响显著。无膜浅埋滴灌绿色种植模式下,玉米植株高度表现良好;一穴双株种植模式下,玉米茎粗表现最好;叶器官是玉米光合作用的重要场所,直接影响玉米前中期生育状况和后期产量形成。刘  琼等[12]研究认为,改变玉米种植方式,调整株行距可提高玉米产量;李宗新等[13]也有相似结论;党久占等[14-15]研究认为,河套灌区一穴双株种植模式下玉米单株叶面积和干物质积累量以及产量最高。本试验研究结果认为,一穴双株和超高产种植模式下,玉米植株叶片数、叶面积指数以及果穗性状表现最好,一穴双株和超高产种植模式均采用覆膜种植,减少了地表水分蒸发,提高了水分利用效率;合理密植促进了光形态的建成,植株光合作用和物质交换更加频繁,为植株生长代谢提供能量和营养物质。在产量方面,一穴双株种植模式下,玉米产量最高,且显著高于其他种植模式;一穴3株种植模式下,植株间存在养分竞争,行间距减小,通光透光性变差,玉米正常生长受到制约,影响产量。在玉米种植过程中,密植是提升玉米产量的重要方式之一,保证密植种植技术的应用,可以促进玉米生育特性的发挥。综上所述,推荐一穴双株种植模式为河套灌区高产栽培模式。

4    参考文献

[1] 屈忠义,杨晓,黄永江.内蒙古河套灌区节水工程改造效果分析与评估[J].农业机械学报,2015,46(4):70-76.

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[3] 刘佳.2018年农业气象条件对河套灌区春玉米生长的影响[J].种子科技,2019,37(5):150.

[4] 李二珍,靳存旺,闫洪,等.氮肥分次施用比例对春玉米光合速率及产量的影响[J].中国土壤与肥料,2017(5):12-16.

[5] 方彦杰,秦安振,雍蓓蓓.种植模式和补灌对玉米生长发育及产量的影响[J].节水灌溉,2019(6):30-34.

[6] 周永萍,杜海英,师树新,等.合理密植条件下种植模式对棉花生长结铃和产量的影响[J].内蒙古农业大学学报(自然科学版),2019,40(2):11-14.

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[8] 李凤海,史振声,张世煌,等.对辽宁省玉米种植密度偏稀问题的研究与思考[J].玉米科学,2010,18(3):113-116.

[9] 李玉玲,张鹏,张艳,等.旱区集雨种植方式对土壤水分、温度的时空变化及春玉米产量的影响[J].中国农业科学,2016,49(6):1084-1096.

[10] 雍太文,刘小明,宋春,等.种植方式对玉米-大豆套作体系中作物产量、养分吸收和种间竞争的影响[J].中国生态农业学报,2015,23(6):659-667.

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[12] 刘琼,刘双娥.玉米种植方式研究[J].农村实用技术,2019(3):51.

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[14] 党久占,赵强,刘宇杰,等.河套灌区玉米一穴双株高产栽培穴行距配置[J].北方农业学报,2019,47(1):29-32.

[15] 党久占,张建中,李岩,等.河套灌区玉米一穴双株高密度高产栽培试验初报[J].北方农业学报,2016,44(1):19-22.

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