玉米新品種丹玉485在遼寧各地區(qū)適宜種植密度研究

豐 光王孝杰王俊龍王秀鳳姚永祥于 兵曹祖波陳增齊

(丹東農(nóng)業(yè)科學院, 遼寧 鳳城 118109)

遼寧地處我國東北的南部,光熱資源豐富,耕種土地復雜多樣,山地丘陵大致分列在東西兩側(cè),架構(gòu)出遼中平原區(qū)、遼東山地地區(qū)、遼南丘陵區(qū)和遼西低山丘陵區(qū)[1]。按照玉米生長的雨、熱生態(tài)條件,可大致劃分為中部暖溫帶半濕潤平原區(qū)、北部溫和半濕潤平原區(qū)、東北部冷涼濕潤山區(qū)、東部溫和濕潤低山丘陵區(qū)、南部暖溫帶半濕潤丘陵區(qū)、西部半濕潤河谷平原區(qū)、西部暖溫帶半干旱丘陵區(qū)[2]。玉米在遼寧省廣泛播種,是遼寧第一大農(nóng)作物,播種面積和產(chǎn)量在全省糧食生產(chǎn)中占居首位[3]。目前,遼寧省年玉米播種面積在220萬hm2左右,占全國玉米播種面積的7%左右,平均單產(chǎn)6 720 kg/hm2,比全國平均水平高15.8個百分點,年總產(chǎn)量為1 478萬t,占全國總產(chǎn)量的9%左右,約占全省糧食總產(chǎn)量的66%[4]。新冠疫情發(fā)生以來,全球性的糧食安全問題突顯,國內(nèi)商品玉米價格持續(xù)走高,農(nóng)民種植玉米的積極性進一步提升,玉米播種面積和產(chǎn)量有進一步增加的趨勢。

丹玉485是由丹東農(nóng)業(yè)科學院利用自選系WL16×W2075育成的優(yōu)良中晚熟玉米新品種,2020年獲得遼寧省審定,具有高產(chǎn)、穩(wěn)定、多抗、優(yōu)質(zhì)和廣適等諸多優(yōu)點,2020年在遼寧省主要生態(tài)區(qū)進行示范應(yīng)用,表現(xiàn)突出,具有良好的推廣潛力。本試驗根據(jù)遼寧中晚熟玉米生產(chǎn)區(qū)域生態(tài)條件差異情況,研究丹玉485在不同地區(qū)最適宜的栽培密度和產(chǎn)量狀況,期望更好的指導玉米生產(chǎn)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗以丹玉485為材料,分別設(shè)計45 000、52 500、60 000、67 500和75 000株/hm2種植密度,于2020年在鳳城、海城、遼陽、沈陽、鐵嶺、彰武、義縣、凌源和興城9點進行,采用5種密度3次重復的隨機區(qū)組試驗設(shè)計,小區(qū)10行區(qū),5 m行長,行距0.6 m,前茬作物均為玉米,田間管理良好。

1.2 試驗方法

整個生育期間記錄各地點田間倒伏率,進入完熟期選取各小區(qū)中間4行收獲,對果穗主要性狀進行測產(chǎn)考種,試驗數(shù)據(jù)采用DPS軟件處理分析[5]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同地點密度間果穗性狀差異比較

丹玉485屬中晚熟型玉米雜交種,遼寧春播生育期128 d左右,適宜有效積溫2 800 ℃以上地區(qū)種植,株型緊湊、耐密抗倒,審定時推薦種植密度60 000株/hm2。由于遼寧各地溫光水熱條件不同,該品種在不同地區(qū)的適宜種植密度也存在差異。從表1可以看出,丹玉485穗長、穗粗、禿尖長度、穗行數(shù)、行粒數(shù)等穗部性狀指標在45 000和52 500株/hm2密度下差異不大,說明在丹玉485具有較好的耐密性,在中低密度下植株生長的環(huán)境條件優(yōu)越,群體內(nèi)個體間各種生態(tài)因子競爭小,單個植株光合產(chǎn)物充足,干物質(zhì)積累充分,收獲果穗各項性狀指標表現(xiàn)最優(yōu)。隨著密度的繼續(xù)增加穗部性狀優(yōu)化程度逐漸降低,在75 000株/hm2高密條件下,個體生長空間競爭激烈,果穗綜合性狀表現(xiàn)較差。比較不同密度下各點的果穗性狀平均值,穗長均值鐵嶺=遼陽>沈陽>凌源=興城>海城>彰武>鳳城>義縣;穗粗均值凌源>義縣>彰武>海城>興城>遼陽>沈陽>鐵嶺>鳳城;禿尖長均值凌源<鐵嶺=海城<遼陽=沈陽=興城=義縣<鳳城=彰武;穗行數(shù)凌源>義縣=海城>興城=沈陽>彰武>遼陽=鳳城=鐵嶺;行粒數(shù)凌源=遼陽>鐵嶺>海城>彰武>義縣=興城=鳳城>沈陽。綜合各點數(shù)據(jù)比較來看,遼北和遼中南地區(qū)氣候宜于促進果穗伸長,遼西氣候宜于果穗增粗,義縣和彰武等遼西北部分地區(qū)發(fā)生不同程度干旱,很大程度上影響了果穗的性狀指標;鳳城地區(qū)光熱資源較差,果穗性狀差于其它地區(qū)。除遼東地區(qū)外,遼中南、遼西遼北地區(qū)光熱資源較好,有利于丹玉485的生長。

表1 玉米果穗主要性狀的比較Table 1 Comparison of maize ear characters

密度(株/hm2)地點 穗長(cm)穗粗(cm)禿尖長(cm)行數(shù)(行)行粒數(shù)(粒)凌源 18.2 5.65 0 16.8 44.7興城 18.6 5.57 0 16.2 43.5 67500 鳳城 17.1 5.33 0.5 15.8 40.8海城 17.7 5.41 0.2 16.4 42.3遼陽 18.0 5.44 0.5 15.8 42.5沈陽 17.9 5.39 0.2 16.0 40.7鐵嶺 17.7 5.37 0.5 15.8 42.4彰武 17.5 5.46 0.5 16.2 41.6義縣 17.4 5.48 0 16.2 41.8凌源 17.8 5.47 0 16.4 42.5興城 17.3 5.42 0.4 15.8 40.6 75000 鳳城 16.3 5.24 1.2 15.2 38.4海城 17.0 5.29 0.8 15.8 38.5遼陽 16.6 5.25 1.0 15.4 39.8沈陽 16.4 5.21 1.4 15.4 37.4鐵嶺 16.4 5.18 0.7 15.6 37.7彰武 16.5 5.28 1.5 15.4 36.8義縣 16.1 5.30 1.5 15.2 37.6凌源 17.1 5.38 0.5 16.0 39.5興城 16.7 5.27 1.3 15.4 38.3平均值 鳳城 17.6 5.42 0.4 16.2 42.4海城 18.0 5.53 0.2 16.6 42.8遼陽 18.3 5.49 0.3 16.2 43.4沈陽 18.2 5.47 0.3 16.4 41.8鐵嶺 18.3 5.46 0.2 16.2 43.1彰武 17.8 5.55 0.4 16.3 42.7義縣 17.5 5.57 0.3 16.6 42.4凌源 18.1 5.62 0.1 16.9 43.4興城 18.1 5.52 0.3 16.4 42.4

2.2 不同地點密度間產(chǎn)量差異比較

玉米產(chǎn)量構(gòu)成包括單位面積株數(shù)、每株穗數(shù)、每穗行數(shù)、每行粒數(shù)和百粒重等性狀,研究產(chǎn)量構(gòu)成要兼顧個體和群體間綜合作用效果,理論上實現(xiàn)個體和群體作用最優(yōu)平衡點能夠獲得更高產(chǎn)量,但實踐中還要綜合考量植株抗倒性、抗病性等環(huán)境適應(yīng)性指標[6]。

從表2試驗結(jié)果可以看出,鳳城點52 500株/hm2密度下產(chǎn)量最高,45 000株/hm2密度下產(chǎn)量次之,兩種密度間不存在差異顯著性,52 500株/hm2密度產(chǎn)量極顯著高于60 000株/hm2以上密度下的產(chǎn)量,說明鳳城地區(qū)丹玉485在45 000～52 500株/hm2密度區(qū)間是較為適宜密度;海城點60 000株/hm2密度下產(chǎn)量最高,與52 500株/hm2密度下產(chǎn)量差異不顯著,但極顯著高于45 000、67 500和75 000株/hm2密度下的產(chǎn)量,說明丹玉485在海城地區(qū)種植52 500～60 000株/hm2密度區(qū)間較為適宜;遼陽、沈陽、鐵嶺、彰武和興城五點均是在60 000株/hm2密度下產(chǎn)量最高,極顯著高于其它密度下的產(chǎn)量,說明丹玉485在這些地區(qū)種植60 000株/hm2較為適宜;義縣和凌源兩點丹玉485表現(xiàn)為67 500株/hm2密度下產(chǎn)量最高,與60 000株/hm2產(chǎn)量差異不顯著,但極顯著高于其它密度下的產(chǎn)量,說明在遼西光熱資源較為充分的條件下,丹玉485表現(xiàn)出更好的耐密性,更適宜在 60 000～67 500株/hm2密度區(qū)間種植。

表2 玉米產(chǎn)量差異的比較Table 2 Comparison of maize yield

3 結(jié)論與討論

丹玉485屬中晚熟中大穗型玉米雜交種,在2018～2019年參加區(qū)域和生產(chǎn)試驗的年份中分別經(jīng)歷了高溫干旱、多雨倒伏和病害高發(fā)等逆境考驗。除了表現(xiàn)出良好的產(chǎn)量潛力外,在抗倒伏、耐高溫、耐干旱、抗病性(大斑病、灰斑病、莖腐病)方面都具有很好的表現(xiàn),對溫光反應(yīng)遲鈍,在遼寧大部份地區(qū)都具有良好的適應(yīng)性強。經(jīng)受住多種自然災害的考驗,是一個綜合性狀好、增產(chǎn)潛力大、抗病能力強的優(yōu)良品種。從本試驗研究的結(jié)果來看,丹玉485在遼東鳳城地區(qū)最佳種植密度在45 000～52 500株/hm2區(qū)間,該地區(qū)低溫冷涼、雨量充沛、光熱不足,強風等災害天氣發(fā)生概率較大,玉米開花至灌漿時間處于陰雨寡照期,影響光合作用和干物質(zhì)積累,所以密度偏低;遼中南、遼北及遼西沿海地區(qū)最佳種植密度在60 000株/hm2左右,該區(qū)域光熱和降雨適中、災害性氣候條件較少,玉米生殖生長期雨熱同步,較適宜玉米灌漿和產(chǎn)量提高;在遼西內(nèi)陸地區(qū),最佳種植密度在60 000～67 500株/hm2之間,該地區(qū)光熱資源豐富,不利的自然災害發(fā)生概率很低,生態(tài)條件非常適宜玉米生長,水資源欠缺地區(qū)如具有灌溉條件,玉米容易獲得更高的產(chǎn)量。

玉米產(chǎn)量構(gòu)成是個體與群體綜合作用的結(jié)果,每個品種都有其適宜的種植密度區(qū)間,在適宜的生態(tài)條件下,合理密度種植會促進產(chǎn)量的提高,超出或低于適宜種植密度都會影響產(chǎn)量潛力的發(fā)揮,甚至帶來適得其反的結(jié)果[7]。目前,市場上推廣的品種繁多,選擇品種時要看品種的特征特性及本地區(qū)的生態(tài)環(huán)境條件,均衡考慮倒伏與密度、風災與密度、干旱與密度、土壤肥力與密度、光熱資源與密度等綜合因素,不能盲目的通過增加種植密度來獲得更高的產(chǎn)量[8]。本試驗通過對丹玉485不同地區(qū)不同密度的種植研究,得出的共性結(jié)論是品種的高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)特性都是相對而言的,只有在其最適宜種植密度和生態(tài)環(huán)境條件下才能發(fā)揮最大的產(chǎn)量優(yōu)勢,所以選擇適宜的品種和合理的種植密度對提高玉米產(chǎn)量起到至關(guān)重要的作用。針對丹玉485的種植密度試驗選取了具有代表性的9個地點,但只是1年的試驗結(jié)果,很大程度上影響了試驗的準確性。后續(xù)還將進行多點多年的跟蹤試驗,使結(jié)果更具說服力。