密植對百玉393的單株產(chǎn)量及相關(guān)農(nóng)藝性狀的影響

王平喜,進茜寧,吳向遠,張晉玉,陳輝,陳士林

（1.河南科技學(xué)院生命科技學(xué)院,河南新鄉(xiāng)453003；2.河南省現(xiàn)代生物育種協(xié)同創(chuàng)新中心,河南新鄉(xiāng)453003）

玉米作為一種重要的糧食作物,其種植區(qū)域已遍及熱帶和亞熱帶地區(qū)[1].近年來玉米雜交種的單株產(chǎn)量和總體產(chǎn)量得到了較大的提高,主要原因在于玉米種植密度的提高和玉米種植品種抗逆性的增強[2,3].有關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,美國玉米的平均產(chǎn)量約700 kg/667 m2,平均種植密度為5 500株/667 m2,居世界領(lǐng)先地位[4].而與美國相比,我國玉米的平均產(chǎn)量約400 kg/667 m2,只是美國玉米的60%,存在著較大的差距[5].目前我國大部分地區(qū)的玉米種植密度普遍較低,不同生態(tài)區(qū)的種植密度差異較大,其中黃淮海地區(qū)夏玉米的種植密度約為3 500～4 000株/667 m2,東北地區(qū)春玉米的種植密度為3 000～3 500株/667 m2[6].由此可見,培育優(yōu)良耐密品種是提高玉米單產(chǎn)的一種較為可靠的途徑.

本試驗以百玉393為材料,設(shè)置6個密植條件,以穗長、禿尖長、穗粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)和單株產(chǎn)量為研究性狀,研究密植對百玉393的單株產(chǎn)量及相關(guān)農(nóng)藝性狀的影響.

1 材料與方法

1.1 試驗材料

本試驗采用的是百玉393玉米品種.

1.2 試驗設(shè)計

該試驗于2019年夏季在河南科技學(xué)院輝縣校區(qū)進行.種植密度分別為4 000、4 500、5 000、5 500、6 000、6 500株/667 m2,每個種植密度條件下設(shè)3次重復(fù),研究密植對百玉393的產(chǎn)量及其相關(guān)性狀的影響.該試驗播種設(shè)計為5個小區(qū),由人工進行播種,確保每個小區(qū)除了種植密度外其它因素均相同,保證試驗的準確性.田間管理同大田生產(chǎn)管理.

1.3 主要性狀調(diào)查與測定方法

在每個種植密度條件下,分別選取12株具有代表性的玉米果穗進行收獲,將玉米果穗帶回室內(nèi)進行考種,對百玉393的產(chǎn)量及其相關(guān)性狀進行測量.測定的性狀主要有穗長、禿尖長、穗粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)和單株產(chǎn)量等農(nóng)藝性狀.

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

采用Microsoft Excel 2010軟件對數(shù)據(jù)進行基本的統(tǒng)計分析,并采用SAS V8.0數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對相應(yīng)的試驗數(shù)據(jù)進行方差分析和多重比較.

2 結(jié)果與分析

2.1 百玉393在不同密植條件下的產(chǎn)量及相關(guān)性狀的統(tǒng)計分析

對于百玉393在不同密植條件下的產(chǎn)量及相關(guān)性狀的統(tǒng)計分析,結(jié)果如表1和圖1所示.

表1 百玉393在不同密植條件下相關(guān)農(nóng)藝性狀的統(tǒng)計分析Tab.1 Statistical analysis of the agronomic traits for Baiyu 393 under various planting densities

圖1 百玉393在不同密植條件下單株產(chǎn)量的變化趨勢圖Fig.1 The diagram of yield per plant of Baiyu 393 under various densities

由圖1可知,隨著種植密度的升高,百玉393的單株產(chǎn)量呈先減小后增大的趨勢,在5 500株/667 m2條件下的單株產(chǎn)量最低.由表1可知,百玉393在不同密植條件下的穗粗和單株產(chǎn)量兩個性狀的偏度及峰度的絕對值均大于1.00,表明這兩個性狀在不同密植條件下的表型分布不是正態(tài)分布.此外,百玉393在不同密植條件下單株產(chǎn)量的變異系數(shù)最大為40.17%,其次為禿尖長變異系數(shù)為24.97%,表明種植密度對單株產(chǎn)量和禿尖長存在著較大的影響；而百玉393在不同密度條件下的穗粗和穗行數(shù)變異系數(shù)相對較小均在1.60%左右,表明種植密度對穗粗和穗行數(shù)的影響較小.

2.2 百玉393在不同密植條件下性狀間的相關(guān)性分析

對于百玉393在不同密植條件下性狀間的相關(guān)性分析,結(jié)果如表2所示.

表2 百玉393在不同密植條件下性狀間的相關(guān)性分析Tab.2 Correlation analysis of the traits for Baiyu 393 under various planting densities

由表2可知,百玉393在不同密植條件下的單株產(chǎn)量與穗長、行粒數(shù)呈顯著正相關(guān)關(guān)系,其與禿尖長、穗粗和穗行數(shù)的相關(guān)性不顯著.此外,百玉393在不同密植條件下的穗粗與穗長、行粒數(shù)均呈顯著正相關(guān)關(guān)系,百玉393在不同密植條件下的穗長與行粒數(shù)呈極顯著正相關(guān)關(guān)系.

2.3 百玉393在不同密植條件下性狀間的方差分析

對于百玉393在不同密植條件下性狀間的方差分析,結(jié)果如表3所示.

表3 百玉393在不同密植條件下性狀間的方差分析Tab.3 The analysis of variance for the traits of Baiyu393 under various densities

由表3中的數(shù)據(jù)可知,區(qū)組間百玉393各性狀的的差異均不顯著,表明田間地力和管理措施較均勻；而區(qū)組內(nèi)穗長和行粒數(shù)在各密度間的差異均顯著,區(qū)組內(nèi)禿尖長、穗粗和穗行數(shù)在各密度間的差異均不顯著.

2.4 百玉393在不同密植條件下性狀間的多重比較

對于百玉393在不同密植條件下相關(guān)性狀的多重比較,結(jié)果如表4所示.

表4 百玉393在不同密植條件下性狀間的多重比較Tab.4 Multiple comparisons of the traits for Baiyu393 under various densities

對于穗長而言,隨著種植密度的升高,百玉393的穗長逐漸減?。环N植密度在4 000、4 500株/667 m2的穗長與其它4個密植條件下的穗長有顯著性差異,在5000、5500株/667m2的穗長與6000、6500株/667m2密度下的穗長有顯著差異,其它密度下的穗長無顯著差異.對于禿尖長而言,隨著種植密度的升高,百玉393的禿尖長呈先減小后增大的趨勢,但各密植條件下的禿尖長均無顯著差異.對于穗粗而言,隨著種植密度的升高,百玉393的穗粗逐漸減??；種植密度在4 000、4 500株/667 m2下的穗粗與6 500株/667 m2的穗粗有顯著差異,其它密植條件下的穗粗均無顯著差異.對于穗行數(shù)而言,隨著種植密度的升高,百玉393的穗行數(shù)呈先減小后增大的趨勢,但各密植條件下的穗行數(shù)均無顯著差異.對于行粒數(shù)而言,隨著種植密度的升高,百玉393的行粒數(shù)呈逐漸降低的趨勢；種植密度在4 000株/667 m2下的行粒數(shù)與5 500、6 000、6 500株/667 m2的行粒數(shù)有顯著差異,4 500株/667 m2下的行粒數(shù)與6 000、6 500株/667 m2的行粒數(shù)有顯著差異,其它密度下的行粒數(shù)均無顯著差異.

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

（1）統(tǒng)計分析表明,隨著種植密度的升高,百玉393的單株產(chǎn)量呈先減小后增大的趨勢,并且在5 500株/667 m2的條件下單株產(chǎn)量最低.百玉393在不同密植條件下單株產(chǎn)量的變異系數(shù)最大為40.17%,其次為禿尖長,穗粗和穗行數(shù)變異系數(shù)相對較小均在1.60%左右.

（2）相關(guān)性分析表明,百玉393在不同密植條件下的單株產(chǎn)量與穗長、行粒數(shù)呈顯著正相關(guān)關(guān)系,百玉393在不同密植條件下的穗粗與穗長、行粒數(shù)均呈顯著正相關(guān)關(guān)系,百玉393在不同密植條件下的穗長與行粒數(shù)呈極顯著正相關(guān)關(guān)系.

（3）方差分析表明,區(qū)組間百玉393各性狀的的差異均不顯著,而區(qū)組內(nèi)穗長和行粒數(shù)在各密度間的差異均顯著,區(qū)組內(nèi)禿尖長、穗粗和穗行數(shù)在各密度間的差異均不顯著.

（4）多重比較表明,種植密度在4 000、4 500株/667 m2的穗長與其它4個密植條件下的穗長有顯著差異,5 000、5 500株/667 m2的穗長與6 000、6 500株/667 m2的穗長有顯著差異,其它密度下的穗長無顯著差異；種植密度在4 000、4 500株/667 m2下的穗粗與6 500株/667 m2的穗粗有顯著差異,其它密植條件下的穗粗均無顯著差異；種植密度在4 000株/667 m2下的行粒數(shù)與5 500、6 000、6 500株/667 m2的行粒數(shù)有顯著差異,4 500株/667 m2下的行粒數(shù)與6 000、6 500株/667 m2的行粒數(shù)有顯著差異,其它密度下的行粒數(shù)均無顯著差異；各密植條件下的禿尖長和穗行數(shù)均無顯著差異.

3.2 討論

我國玉米的種植面積和產(chǎn)量于2012年首次超過水稻和小麥,成為第一大糧食作物[7].但目前我國玉米的種植面積日益趨于飽和,通過增加玉米種植密度來提高產(chǎn)量的方法將是后續(xù)研究的重點[8-10].研究表明,種植密度對玉米的產(chǎn)量和相關(guān)農(nóng)藝性狀具有較大的影響[11-13],但過高的種植密度也會造成玉米的抗倒伏能力差、果穗禿尖長增大和品質(zhì)下降等問題[14-16].目前,百玉393已完成“國家玉米良種重大科研協(xié)作攻關(guān)”黃淮海和京津唐及國家東華北中早熟區(qū)域試驗程序,正在國家3大區(qū)審定之中.通過對百玉393在不同密植條件下的單株產(chǎn)量和穗長、禿尖長、穗粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)等相關(guān)農(nóng)藝性狀的研究,為后續(xù)該品種的生產(chǎn)實踐和推廣種植提供了理論指導(dǎo).