張艷麗
(河北雄縣農業農村局,河北 保定 071800)
玉米是重要的糧食作物,同時對飼料、醫藥、生物質能源等產業意義重大。近年來,市場對玉米的需求量持續增加,在有限的耕地面積下,適當提高種植密度是提升玉米產量的重要途徑。但種植密度提升至一定程度后,玉米莖稈性狀和籽粒產量將受到一定影響。這主要是由于種植密度過大時,玉米植株個體發育不良,空稈率增加,倒伏問題加重,導致有效穗數增幅減小,最終影響玉米籽粒產量。
同時,玉米種植密度也會在一定程度上影響玉米品質。張佳闊等[1]發現,隨著種植密度增加,青貯玉米酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維、木質素、鈣元素、鎂元素、鉀元素含量持續升高,而淀粉、灰分含量逐漸降低。曹慶軍等[2]研究種植密度對甜玉米與鮮食糯玉米產量與品質性狀的影響,發現高密度處理下甜玉米(520)與糯玉米(吉農糯112)蛋白質含量明顯降低。
為探究河北雄縣適宜的玉米種植密度,本試驗研究了種植密度對玉米產量和品質的影響,給當地玉米優質高效生產提供數據參考。
試驗地位于河北省保定市雄縣,屬溫帶大陸性氣候,四季分明,年平均溫度12.5℃,降水量600 mm,無霜期132 天。試驗地0~20 cm 土層pH 值為8.07,含有機質22.53 g/kg、全氮0.96 g/kg、速效氮76.94 mg/kg、有效磷42.35 mg/kg、有效鉀260.33 mg/kg。
試驗用玉米品種為先玉508 號。
試驗共設置4 個不同種植密度處理,T1、T2、T3、T4 處理種植密度分別為3.6、4.8、6.0、7.2萬株/hm2。每個處理重復3次,共12 個試驗小區、各小區長6 m、寬3 m,面積為18 m2。各小區周邊設置保護小區,長6 m、寬1.5 m。
播種前每公頃田間施入尿素150 kg、硫酸鉀150 kg、磷肥435 kg;大喇叭口期每公頃追施尿素300 kg。除種植密度外,各處理田間管理一致,按照高產田管理。
玉米產量。成熟后,各試驗小區內選擇20 個有代表性的玉米果穗,測量穗長、穗粗、穗行數、行粒數、百粒質量,計算玉米產量。
玉米品質。按照賈夢楊等[3]的方法測量玉米籽粒粗蛋白、粗脂肪、淀粉以及賴氨酸含量。
采用Excel 2010 軟件匯總數據,利用SPSS21.0 軟件進行差異顯著性分析。
從表1 可知,種植密度對玉米穗粗、穗行數兩個指標無顯著影響。其中,玉米穗粗為49.08~50.35 mm,穗行數16.11~16.78。
表1 各處理玉米產量
隨著種植密度增加,玉米穗長呈降低趨勢。其中,T1 與T2處理玉米穗長差異不顯著,明顯高于其余處理。T4 處理玉米穗長最低,僅為18.39 cm。
不同種植密度下,玉米行粒數存在顯著差異。其中,T1、T2、T3 處理間玉米行粒數無顯著差異,明顯高于T4 處理。
隨著種植密度增加,玉米百粒質量呈降低趨勢。其中,T1與T2 處理間玉米百粒質量差異不顯著,T3 與T4 處理間玉米百粒質量差異不顯著。
玉米產量T3 處理最高,分別比T1、T2、T4 處理高出2.31%、0.82%、1.77%。
從表2 可知,不同處理玉米籽粒粗脂肪含量及淀粉含量無顯著差異。其中,粗脂肪含量在4.01%~4.26%之間,淀粉含量在72.81%~73.01%之間。
表2 各處理玉米品質
隨著種植密度增加,玉米籽粒粗蛋白含量呈降低趨勢。其中T1、T2、T3 處理間玉米籽粒粗蛋白含量差異不顯著,分別比T4 處理高0.37%、0.31%、0.26%。
不同處理間玉米籽粒賴氨酸含量差異顯著,變化趨勢與玉米籽粒粗蛋白含量基本一致。其中,T1、T2、T3 處理玉米賴氨酸含量在0.257%~0.258%,處理T4 玉米賴氨酸含量為0.252%。
試驗發現,在玉米種植密度增加至一定程度后,進一步增加玉米種植密度會導致玉米產量降低,這與金兵兵等[4]的研究結果一致。粗蛋白含量和賴氨酸含量是評價玉米營養品質的重要指標,種植密度超過6.0 萬株/hm2時,玉米粗蛋白含量和賴氨酸含量開始降低。這是由于不同密度條件下單位面積水肥總量相同,如密度過大,則植物個體獲取養分較少;同時因通風透光效果不理想,植株光合作用受到影響,導致最終玉米上述指標含量有所降低。
綜合可知,種植密度為6.0 萬株/hm2時,玉米產量及品質最高,可獲取良好的生產效益。