玉米新品種丹玉336、丹玉801高產(chǎn)創(chuàng)建及栽培模式研究

， ， ， ， ， 孝杰

(丹東農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所， 遼寧 鳳城 118109)

玉米新品種的推廣要經(jīng)過(guò)小區(qū)試驗(yàn)、不同區(qū)域小面積示范、大面積推廣等一系列試驗(yàn)示范過(guò)程。其中，創(chuàng)建高產(chǎn)示范田對(duì)迅速提高新品種的知名度，加快新品種的推廣效率至關(guān)重要[1]。玉米品種丹玉336和丹玉801都是遼寧丹玉種業(yè)與丹東農(nóng)科院聯(lián)合選育的玉米新品種，分別于2015年、2013年通過(guò)審定。經(jīng)多年試驗(yàn)、示范，表現(xiàn)出高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、抗病性好、品質(zhì)優(yōu)良、耐密易機(jī)收等優(yōu)良特性，具有很高的增產(chǎn)潛力及推廣價(jià)值[2]。為更好地促進(jìn)這2個(gè)新品種的推廣應(yīng)用，帶動(dòng)農(nóng)民增產(chǎn)增效，借助國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃資助，開(kāi)展了相關(guān)品種的示范轉(zhuǎn)化及高產(chǎn)栽培等研究，相繼在遼寧海城、沈陽(yáng)、錦州、鐵嶺等地區(qū)創(chuàng)建了一批高產(chǎn)示范田。通過(guò)高產(chǎn)田的創(chuàng)建，集成優(yōu)化了其高產(chǎn)高效配套技術(shù)，樹(shù)立了品種形象，為進(jìn)一步推廣打下基礎(chǔ)。

玉米增產(chǎn)潛力大、用途廣泛，已經(jīng)成為我國(guó)第一大作物，對(duì)保障糧食和飼用安全、發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)起到重要作用。玉米增產(chǎn)的栽培措施貢獻(xiàn)率達(dá)30%～50%[3]。從近30年美國(guó)雜交玉米發(fā)展經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，玉米產(chǎn)量的提高主要得益于耕作模式的優(yōu)化與改進(jìn)，品種的高產(chǎn)潛力作用越來(lái)越小[4]。大量研究表明，優(yōu)化配套栽培技術(shù)對(duì)挖掘玉米新品種的高產(chǎn)潛力至關(guān)重要[5-7]。本課題著重研究適合玉米新品種丹玉336、丹玉801的栽培方式及栽培密度，為更好地發(fā)揮其高產(chǎn)潛力提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

丹東農(nóng)業(yè)科學(xué)院在高產(chǎn)創(chuàng)建實(shí)施過(guò)程中，負(fù)責(zé)項(xiàng)目的總體設(shè)計(jì)規(guī)劃，制定具體實(shí)施方案，組織各地科研、農(nóng)技推廣等多部門、多層次優(yōu)秀科技人員分工協(xié)作，開(kāi)展試驗(yàn)示范。2015—2016年，在鳳城、鐵嶺、鞍山、遼陽(yáng)、阜新、錦州等地創(chuàng)建“百畝”高產(chǎn)示范方，目標(biāo)產(chǎn)量為9 750～11 250 kg/hm2。秋季收獲組織專家測(cè)產(chǎn)，13點(diǎn)次有12點(diǎn)次達(dá)標(biāo)。試驗(yàn)示范用種均由遼寧丹玉種業(yè)提供商品化種子。

為確定這2個(gè)品種的最適種植密度及栽培模式，2016年在鳳城大堡鎮(zhèn)三關(guān)村鳳城農(nóng)業(yè)中心示范園區(qū)、阜蒙縣阜新鎮(zhèn)海豐科技家庭農(nóng)場(chǎng)和燈塔市農(nóng)業(yè)中心示范園區(qū)設(shè)置密度及栽培模式試驗(yàn)。密度試驗(yàn)采用裂區(qū)設(shè)計(jì)，品種為主處理，密度為副處理，3次重復(fù)。試驗(yàn)設(shè)置5個(gè)密度處理(D 1～D 5)，密度范圍4.5×104～7.5×104株/hm2，密度梯度為0.75×104株/hm2。行長(zhǎng)5 m，行距以當(dāng)?shù)貫闇?zhǔn)，6行區(qū)，過(guò)道1 m，隔線0.5 m，四周設(shè)保護(hù)行。栽培試驗(yàn)采用裂區(qū)設(shè)計(jì)，品種為主處理，種植形式為副處理，3次重復(fù)。試驗(yàn)設(shè)置清種、寬窄行偏壟、大壟雙行、3比空疏密種植、4比空疏密種植共5個(gè)處理，栽培密度6.0×104株/hm2。行長(zhǎng)5 m，行距依照當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)，6行區(qū)，過(guò)道1 m，隔線0.5 m，四周設(shè)保護(hù)行。凈光合速率測(cè)定在鳳城大堡試驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行，時(shí)間為8月26日09：30—10：30時(shí)，采用Licor 6400-02 B光合作用測(cè)定儀測(cè)定，光照為人工光源，光強(qiáng)為1 000μmol/(m2·s)。

利用Excel軟件和DPS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 高產(chǎn)田的創(chuàng)建

2015—2016年，丹玉336在鳳城、鐵嶺、海城等7點(diǎn)創(chuàng)建“百畝”示范方8個(gè)，產(chǎn)量范圍在9 768～15 291 kg/hm2之間，達(dá)到項(xiàng)目預(yù)期指標(biāo)。最高產(chǎn)量出現(xiàn)在海城地區(qū)，采取1穴3株的種植方式。丹玉801在鳳城、海城、燈塔等3點(diǎn)創(chuàng)建示范方4個(gè)，產(chǎn)量范圍在10 102.5～14 751 kg/hm2。最高產(chǎn)量仍然出現(xiàn)在海城地區(qū)，采用1穴3株的種植方式?？赡苁怯捎诓捎?穴3株的種植方式使玉米群體的空間分布更加合理，能更高效地利用光、溫、熱、水和養(yǎng)分，充分發(fā)揮出植株的邊行優(yōu)勢(shì)。說(shuō)明種植方式對(duì)品種產(chǎn)量影響顯著。

表1 高產(chǎn)示范田產(chǎn)量及種植形式

品種地點(diǎn)種植形式種植密度(×104/hm2)面積(hm2)產(chǎn)量(kg/hm2)丹玉336遼東鳳城清種6.06.7 9768.0遼北鐵嶺清種6.07.5 12255.0遼北開(kāi)原清種6.07.3 12352.5遼南海城1穴3株7.96.7 15291.0遼南海城清種6.07.5 11754.0遼中燈塔清種6.07.3 12390.0遼西阜蒙清種6.07.1 11881.5遼西北鎮(zhèn)清種6.07.1 11839.5丹玉801遼東鳳城清種6.04.7 10102.5遼南海城1穴3株7.96.7 14751.0遼南海城清種6.06.7 11686.5遼中燈塔清種6.06.7 11977.5

2.2 種植密度對(duì)產(chǎn)量的影響

2個(gè)品種在3點(diǎn)不同密度條件下產(chǎn)量的多重比較結(jié)果(表2)表明，丹玉336在鳳城試驗(yàn)點(diǎn)密度為6×104株/hm2時(shí)產(chǎn)量最高，極顯著的高于其他密度條件下的產(chǎn)量。在5.25×104株/hm2、6.75×104株/hm2密度條件下產(chǎn)量差異不大，沒(méi)有達(dá)到顯著水平。在4.5×104株/hm2時(shí)產(chǎn)量最低，與7.5×104株/hm2密度產(chǎn)量差異沒(méi)有達(dá)到顯著水平，與其他密度產(chǎn)量差異極顯著。在阜蒙試驗(yàn)點(diǎn)，密度為6×104株/hm2時(shí)產(chǎn)量最高，極顯著高于其他密度下的產(chǎn)量；其次是6.75×104株/hm2與6.75×104株/hm2密度下產(chǎn)量，二者差異不顯著。在4.5×104株/hm2密度下產(chǎn)量最低，與7.5×104株/hm2密度下產(chǎn)量差異沒(méi)達(dá)到顯著水平，與其他密度條件下產(chǎn)量差異顯著。燈塔試驗(yàn)點(diǎn)與鳳城試驗(yàn)點(diǎn)情況類似，在6×104株/hm2密度條件下產(chǎn)量最高，與5.25×104株/hm2、6.75×104株/hm2密度條件下產(chǎn)量差異顯著，但沒(méi)達(dá)到極顯著水平。在4.5×104株/hm2密度條件下產(chǎn)量最低，極顯著的低于其他密度產(chǎn)量。丹玉801在鳳城試驗(yàn)點(diǎn)密度達(dá)到6×104株/hm2時(shí)，產(chǎn)量極顯著的高于其他密度的產(chǎn)量。其次是6.75×104株/hm2密度條件下的產(chǎn)量，與5.25×104株/hm2密度時(shí)產(chǎn)量差異不顯著，與7.5×104株/hm2條件下產(chǎn)量差異顯著。在4.5×104株/hm2密度條件下產(chǎn)量最低，只與7.5×104株/hm2產(chǎn)量差異不顯著，與其他密度產(chǎn)量差異達(dá)到顯著水平。阜蒙試驗(yàn)點(diǎn)6.75×104株/hm2密度時(shí)的產(chǎn)量顯著高于其他密度產(chǎn)量，4.5×104株/hm2密度時(shí)的產(chǎn)量顯著低于其他密度產(chǎn)量，與其他3個(gè)密度產(chǎn)量差異沒(méi)有達(dá)到顯著水平。燈塔試驗(yàn)點(diǎn)在6.75×104株/hm2密度條件下產(chǎn)量最高，與6×104株/hm2時(shí)產(chǎn)量差異不大，但這2個(gè)密度的產(chǎn)量極顯著的高于其他密度的產(chǎn)量。其他密度產(chǎn)量順序依次為5.25×104株/hm2>7.5×104株/hm2>4.5×104株/hm2，而且差異均達(dá)到顯著水平。

表2 種植密度對(duì)產(chǎn)量的影響

品種種植密度(×104/hm2)地點(diǎn)鳳城阜蒙燈塔丹玉8014.507066.5cC11545.5cC11283.0dC5.258127.0bB13206.0bB13314.0bAB6.008905.5aA14880.0aA13908.0aA6.758106.0bB13258.5bB13266.0bAB7.507488.0cBC12177.0cBC12601.5cB丹玉8014.507129.5dC11686.5cC11809.5dC5.25 7669.5bcBC13695.0bB13051.5bB6.008661.0aA14187.0bAB14107.5aA6.758010.0bB15171.0aA14310.0aA7.507326.0cdC13923.0bAB12538.5cB

2.3 種植密度對(duì)光合速率的影響

灌漿期光合特性對(duì)產(chǎn)量形成影響顯著，了解此時(shí)期種植密度對(duì)光合特性的影響十分必要。由圖1可以看出，2個(gè)品種的光合速率都隨著密度的增加逐漸降低。就品種而言，丹玉336在6×104株/hm2密度條件下的光合速率小于丹玉801，在其他密度條件下較丹玉801高。由圖2可知，2個(gè)品種葉面積指數(shù)隨密度的變化表現(xiàn)一致，均隨著密度的增加而升高，在小于6.00×104株/hm2密度條件下葉面積指數(shù)變化明顯，大于該密度時(shí)葉面積指數(shù)(略有增加)。就品種來(lái)看，丹玉336在各密度條件下葉面積指數(shù)均大于丹玉801。由此可見(jiàn)，丹玉336在該地區(qū)葉片的空間分布更合理，具有更高的光合效率。

表3 種植形式對(duì)產(chǎn)量的影響

品種種植形式產(chǎn)量(kg/hm2)鳳城阜蒙燈塔平均產(chǎn)量(kg/hm2)丹玉336寬窄行8434.8aA14370.3aA14020.8aA12275.3大壟雙行7684.2bB13967.2aAB13405.0abAB11685.54比空7444.0cBC12937.8bBC12904.7bAB11095.52比空7185.3dC12902.7bBC12844.7bB10977.6清種6446.8eD11699.0cC11661.5cC9935.8丹玉801寬窄行8376.7aA13239.2aA12719.3aA11445.1大壟雙行8556.2aA13125.8aA12455.0aAB11379.04比空7657.2bB11722.8bBC12080.0abAB10486.72比空7127.0cC12858.3aAB11582.5bB10522.6清種6752.5dD10686.0cC10625.8cC9354.8

2.4 種植形式對(duì)產(chǎn)量的影響

表3是2個(gè)品種在不同種植形式下的產(chǎn)量結(jié)果。丹玉336在3個(gè)地點(diǎn)的產(chǎn)量順序一致，由大到小分別為寬窄行、大壟雙行、4比空、2比空、清種。丹玉801適合的種植形式與丹玉336大體一致，不同的是采用2比空的產(chǎn)量高于4比空。采用不同形式的產(chǎn)量在各地順序有所不同，例如采用寬窄行種植形式產(chǎn)量最高，但在鳳城試驗(yàn)點(diǎn)采用大壟雙行的產(chǎn)量高于寬窄行，二者差異不顯著。由此可見(jiàn)，不同地點(diǎn)適合的種植方式不同，這2個(gè)品種適合的種植方式是寬窄行及大壟雙行種植。

圖1 灌漿期種植密度對(duì)光合速率的影響

圖2 灌漿期種植密度對(duì)葉面積指數(shù)的影響

3 討論與結(jié)論

王延波等在遼西創(chuàng)建高產(chǎn)田的經(jīng)驗(yàn)指出，創(chuàng)建高產(chǎn)田的一個(gè)必要因素是種植密度至少達(dá)到7.5×104株/hm2[8]。本研究在高產(chǎn)創(chuàng)建過(guò)程中采用1穴3株的種植方式超過(guò)了7.5×104株/hm2這個(gè)密度范圍，增產(chǎn)效果明顯，這與他們的研究結(jié)論相一致。另外，就2個(gè)品種產(chǎn)量的地理分布來(lái)看，不同地域產(chǎn)量性能呈現(xiàn)出遼北、遼中>遼西、遼南>遼東的趨勢(shì)。遼北、遼中位于遼寧玉米生長(zhǎng)最適區(qū)，自然氣候條件良好，土壤有機(jī)質(zhì)含量高，具有較大的生產(chǎn)潛能。遼西、遼南位于適宜區(qū)，遼西光能條件好但受降水條件的制約，而遼南雖然降水條件好，但是受光照條件限制[9]。玉米產(chǎn)量的形成是植株自身生產(chǎn)潛力在外界環(huán)境的體現(xiàn)。因此，掌握各地區(qū)生態(tài)條件的優(yōu)劣對(duì)玉米創(chuàng)造高產(chǎn)十分重要。

采用適合的栽培措施改良群體結(jié)構(gòu)，提高群體的密度和抗逆性是玉米獲得高產(chǎn)的有效手段[10]。在本研究中，丹玉336的最適種植密度為6×104株/hm2、丹玉801的最適種植密度為6.0×104～6.75×104株/hm2之間。當(dāng)超過(guò)這個(gè)種植密度時(shí)，產(chǎn)量不增反降。從高產(chǎn)田創(chuàng)建的結(jié)果看，在品種不變的情況下，改變傳統(tǒng)的清種方式，選擇最適種植密度從而達(dá)到增產(chǎn)的效果。由此可見(jiàn)，依靠品種改良提高種植密度暫時(shí)遇到瓶頸時(shí)，采用合理的種植方式也是提高品種種植密度的可行途徑。

從種植形式的結(jié)果看，種植密度相同的情況下，采用不同的種植方式同樣影響產(chǎn)量。樸琳等研究指出，種植方式與密度之間存在普遍的交互效應(yīng)，通過(guò)調(diào)控穗粒數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)量的影響，并且外界環(huán)境壓迫越大這種增益效果越顯著[11]。本研究表明，這2個(gè)品種適合寬窄行或者大壟雙行種植，這2種種植方式可以優(yōu)化群體的冠層結(jié)構(gòu)，提高群體通風(fēng)、透光性，提升群體養(yǎng)分及光能利用率，從而提高產(chǎn)量[12-13]。