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        播深對玉米自交系單產(chǎn)影響及其原因分析

        2016-12-04 03:06:25作物生物學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室山東農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院山東泰安708安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院合肥30036
        種子 2016年9期
        關(guān)鍵詞:影響

        , , , (.作物生物學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/山東農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院, 山東 泰安 708;.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院, 合肥 30036)

        ·種子生產(chǎn)·

        播深對玉米自交系單產(chǎn)影響及其原因分析

        李巖1,張文明2,吳承來1,張春慶1
        (1.作物生物學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/山東農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院, 山東 泰安 271018;2.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院, 合肥 230036)

        精準(zhǔn)播種對于提高玉米自交系和雜交種單產(chǎn)和生長的整齊度具有重要意義。利用7個玉米自交系在山東、新疆、甘肅等地區(qū),針對不同播深對單產(chǎn)和單產(chǎn)構(gòu)成因素的影響進(jìn)行了研究,在室內(nèi)分析了播深對幼苗形態(tài)建成的影響,結(jié)果表明,在土壤墑情適宜的條件下,5 cm是理想播深,對于失墑快的地塊,7 cm有利于單產(chǎn)形成;播深影響單產(chǎn)的主要因素是出苗率和幼苗質(zhì)量。田間試驗(yàn)結(jié)果與播深對幼苗的形態(tài)建成有關(guān),5~7 cm有利于壯苗的形成,播種過深或過淺都將影響種子貯藏物質(zhì)的轉(zhuǎn)化和分配,不利出苗和壯苗的形成。在我國玉米制種主產(chǎn)區(qū),播種深度應(yīng)控制在5~7 cm。

        玉米; 播深; 單產(chǎn)

        種子出苗質(zhì)量影響群體建成和單產(chǎn)形成,在雜交制種中還影響到花期一致性。影響出苗質(zhì)量的因素較多,首先是種子本身的活力,其次是播期的溫度、墑情、播種深度和土壤類型等,在種子活力較好和土壤條件適宜的前提下,播深是影響出苗質(zhì)量的重要因素。先鋒公司在2012年研究報(bào)告中指出,不規(guī)則的播種深度造成出苗不齊、胚軸長度不一致、改變植株高度;播種過淺,造成節(jié)根缺少,吸收養(yǎng)分和水分的能力降低,增加了除草劑危害和后期根倒的風(fēng)險(xiǎn),2.0~2.5 cm是有利于節(jié)根發(fā)育的最佳播深,播深2.0~7.5 cm的玉米單產(chǎn)顯著高于1.25 cm播深的單產(chǎn),收獲期抗倒能力明顯提高。孟山都2009年試驗(yàn)也得出:播深5.08~7.62 cm可以獲得最高的群體和單產(chǎn),播深2.54 cm時相對于5.08~7.62 cm播深,收獲時群體減少51%。Hussen等試驗(yàn)得出:6 cm有利于植株生長發(fā)育[1]。Molatudi等在溫室條件下研究得出,播深5 cm有利于苗全和壯苗的形成[2]。張慧來等對吉林省河口地區(qū)的大田玉米調(diào)查發(fā)現(xiàn),播種過深的玉米地塊,出苗情況不好;播種過早的地塊,地溫低,田間出苗整齊度差;大型機(jī)播出苗差[3]。石達(dá)金等研究得出,免耕條件下播種深度5~8 cm有利于玉米出苗整齊及單產(chǎn)形成[4]。李英就播深對春玉米株高和葉面積的影響試驗(yàn)表明,5 cm播深在各生育時期株高是最高、單株葉面積最大,說明播種的深度可以影響春玉米生長的快慢[5]。

        前人的研究結(jié)果存在一些差異,并且研究多集中在對大田玉米生產(chǎn)田間數(shù)據(jù)的分析,沒有研究為什么播種過淺或過深會造成減產(chǎn)的原因,其次,播深受到土壤類型、有機(jī)質(zhì)含量、土壤墑情、播期、種子質(zhì)量等多因素的影響,為了指導(dǎo)玉米制種的精準(zhǔn)播種,提高制種單產(chǎn)和生長的整齊度,滿足機(jī)械化去雄要求,需要研究明確播深對自交系單產(chǎn)影響及其原因分析。

        1 材料與方法

        1.1 材 料

        試驗(yàn)采用了齊319、9801、鄭58、昌7-2、PH 6 WC、PC 9、PC 6等7個自交系,種子發(fā)芽率均在95%以上。

        1.2 播深試驗(yàn)

        小區(qū)試驗(yàn):2014年,在試驗(yàn)田控制適宜墑情的條件下播種,分別在山東泰安夏播和新疆昌吉春播,用5個自交系(齊319、9801、鄭58、昌7-2、PH 6 WC),5個不同的播深處理:3,5,7,9 cm、ck,其中ck是大田常規(guī)播種深度,3次重復(fù),每重復(fù)8行區(qū),行長3 m,行距50 cm,株距 25 cm,單粒播種,正常大田管理,比較播深對單產(chǎn)和單產(chǎn)構(gòu)成因素的影響。

        大田播深試驗(yàn):2015年在甘肅利用PC 9、PC 6,播深分別為4,6,8 cm,3次重復(fù),每重復(fù)8行區(qū),行長50 m,行距50 cm,株距25 cm,在單粒播條件下,比較播深對密度和單產(chǎn)的影響。

        1.3 播深對幼苗形態(tài)建成的影響

        挑選大小一致的種子,測定種子水分,數(shù)取50粒,3次重復(fù),分別稱重,然后按照GB 3543—1995發(fā)芽,播種深度分別為0,1,3,5,7,9,11 cm。發(fā)芽第7天,計(jì)數(shù),將幼苗取出用水沖洗干凈,幼苗分成根、莖、苗、剩余種子4部分,分別烘干稱重計(jì)算種子干物質(zhì)轉(zhuǎn)化為苗、中莖、根的比率及總的轉(zhuǎn)化率。

        轉(zhuǎn)化率(%)=發(fā)芽7 d各部分的干重/種子干重×100%。

        2 結(jié)果分析

        2.1 播深對單產(chǎn)的影響

        2014年在嚴(yán)格控制墑情的條件下,在山東泰安和新疆昌吉,利用5個自交系進(jìn)行小區(qū)播深試驗(yàn)。綜合分析5個自交系在2個地區(qū)對單產(chǎn)的影響結(jié)果(表1、表2、表3),播深對單產(chǎn)有著明顯的影響,山東泰安以5 cm最好,新疆昌吉以7 cm最好,但不同自交系對播深反應(yīng)不一樣,山東泰安的試驗(yàn)結(jié)果,9801以3 cm最好,齊319、昌7-2、鄭58、PH 6 WC以5 cm最好;新疆昌吉9801、齊319以ck最好,PH 6 WC以3~5 cm最好,昌7-2以7 cm最好,鄭58以9 cm最好。播深對單產(chǎn)的影響(表2)主要來自單位面積株數(shù),其次是穗粒數(shù)和千粒重。

        表1 播深對單產(chǎn)的影響

        播深單產(chǎn)(kg/hm2)山東泰安新疆昌吉ck5815.5b7560.0ab3cm6486.5ab7069.5b5cm7311.0a7093.5b7cm6297.0ab7726.5a9cm5982.0b7357.5ab

        表2 播深對單產(chǎn)因素的影響(山東)

        播深單位面積株數(shù)(株/hm2)穗粒數(shù)(粒)千粒重(g)ck56850a303b331b3cm58170a304b345a5cm58320a330a347a7cm57660a310b335b9cm52845b324ab329b

        2015年,在甘肅武威大田條件下,利用PC 9、PC 6兩個自交系,播深分別為4,6,8 cm,3次重復(fù)(圖1、圖2)。大田條件下較小區(qū)試驗(yàn)田條件下,播深對出苗率有著更顯著影響(圖1),從4~8 cm,出苗率2個自交系平均由90%以上降到40%左右,分別為93%、87%和43%,進(jìn)而對單產(chǎn)產(chǎn)生極顯著影響(圖2);隨著出苗率的降低,單位面積株數(shù)減少,2個自交系的平均穗粒數(shù)有所增加,分別為241.9,286.6,280.5粒,平均千粒重有所增加,分別為360.0,367.5,379.0 g。

        圖1 播深對出苗率的影響

        圖2 播深對單產(chǎn)的影響

        2.2 播深對幼苗形態(tài)建成的影響

        播深對單產(chǎn)的影響前人已經(jīng)做了一些研究,結(jié)果基本一致。但為什么5~7 cm是適宜的播深?為了明確該問題,在室內(nèi)利用砂床比較了0~11 cm播深對幼苗形態(tài)建成的影響(圖3)。種子貯藏物質(zhì)的總的轉(zhuǎn)化率隨著播深的增加而增加,當(dāng)播深3 cm時達(dá)到最大,隨后變化較?。恢星o的重量隨著播深的增加一直呈直線增加趨勢;幼苗的重量在播深3 cm時達(dá)到最大,但隨著播深的繼續(xù)增加而降低,1~5 cm沒有顯著差異;根的重量在播深3 cm時達(dá)到最大,但隨著播深的繼續(xù)增加幾乎沒有變化。在適宜的水分條件下,3~7 cm有利于健壯幼苗的形成,但在大田條件下,由于墑情和土壤的保水能力不同,播深5~7 cm更有利于一播全苗和壯苗的形成。播種過深首先影響田間出苗率,其次,由于中莖過長而影響幼苗的生長,進(jìn)而影響單產(chǎn)。

        圖3 播深對幼苗形態(tài)建成的影響

        表3 播深對不同自交系單產(chǎn)的影響

        自交系及處理單產(chǎn)(kg/hm2)山東泰安新疆昌吉ck8325.0b7581.0a3cm7831.5c5634.0c齊3195cm8356.5ab6256.5b7cm8466.0a5662.5c9cm7649.1d6267.0bck5918.9d8683.5a3cm7860.0a7261.5ab98015cm7444.0b7297.5ab7cm6225.4c8208.0ab9cm5809.5d6640.5bck2937.9d6642.0ab3cm4697.0b5110.5b鄭585cm5128.2a5346.0b7cm3978.2c7338.0a9cm2828.2e7734.0ack4658.9e5970.0b3cm6081.8c7146.0ab昌7?25cm6511.8a6390.0ab7cm6378.4b7551.0a9cm5545.0d7092.0abck7235.8c8922.0a3cm6010.6d10197.0aPH6WC5cm9112.5a10179.0a7cm5833.9e9873.0a9cm7422.8b9055.5a

        3 討論與結(jié)論

        播深是影響出苗率和苗期形態(tài)建成的重要因素。采用適宜的播深,不僅能提高出苗率,而且也有利于種子內(nèi)貯存養(yǎng)分的再分配,從而形成器官協(xié)調(diào)發(fā)育的健壯幼苗。王如對大豆播深研究也得出,由于播深不同所造成的幼苗器官比例的差異,影響著大豆苗期的生長[6]。播深適宜幼苗地上地下部生長的均衡發(fā)育良好,這是適宜播深增產(chǎn)的原因之一。郭玉研究不同播深對大豆生育的影響得出,不論是雨水較多的1981年還是干旱的1982年,播深5 cm均最好,其次為4 cm和3 cm[7]。馬自清等在冬麥播深試驗(yàn)研究中得出,播深5.0~7.0 cm有利出苗、越冬存活、群體結(jié)構(gòu)建成和獲得高產(chǎn)[8]。王世敬等對春小麥研究發(fā)現(xiàn),春小麥播深2 cm增產(chǎn)最高,播深一般應(yīng)掌握在2~4 cm為宜[9]。以上研究表明,不同的作物,適宜的播種深度不同,土壤條件、墑情、保墑能力等對播深都有影響。

        本研究在小區(qū)試驗(yàn)條件和大田條件下分別就播種深度對出苗、單產(chǎn)構(gòu)成因素及單產(chǎn)的影響進(jìn)行了分析,得出播深對單產(chǎn)的影響首先是出苗率,其次是幼苗結(jié)構(gòu),進(jìn)而對結(jié)實(shí)率和千粒重產(chǎn)生影響。在保墑能力較好的土壤,5 cm播深對玉米自交系生長發(fā)育較好,在保墑能力較差的土壤以7 cm較好。除墑情外,土質(zhì)也對播深產(chǎn)生影響。

        [1]Hussen S,Alemu B,Ahmed F.Effect of planting depth on growth performance of Maize (ZeaMays) at the experimental site of Wollo University,Dessie,Ethiopia[J].International Journal of Sciences:Basic and Applied Research,2013,8(1):10-15.

        [2]Molatudi R L,Mariga I K.The effect of maize seed size and depth of planting on seedling emergence and seedling vigour[J].Journal of Applied Sciences Research,2009,5(12):2 234-2 237.

        [3]張慧來,何亞玲.2014年玉米出苗情況分析及技術(shù)措施[J].吉林農(nóng)業(yè),2014(13):32.

        [4]石達(dá)金,閆飛燕,范繼征,等.免耕條件下播種深度對玉米出苗性狀及單產(chǎn)的影響[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué),2014(5):19-21.

        [5]李英.免耕播種的播深和播量對春玉米生長及單產(chǎn)的影響[J].北京農(nóng)業(yè),2010(6):9-12.

        [6]王如.播深對大豆出苗時器官發(fā)育和貯存養(yǎng)分再分配的影響[J].遼寧農(nóng)業(yè)科學(xué),1989(1):45-46.

        [7]郭玉.不同播深對大豆生育的影響[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué),1983(6):24-26.

        [8]馬自清,王剛,吳彥梅,等.冬麥播深試驗(yàn)研究[J].寧夏農(nóng)林科技,2003(4):36-37.

        [9]王世敬,楊漢森.播種深度對春小麥生長發(fā)育和單產(chǎn)的影響[J].寧夏農(nóng)業(yè)科技,1984(1):1-4.

        Effects of Sowing Depth on Yield of Maize Inbred Lines and Its Reason Analysis

        LIYan1,ZHANGWenming2,WUChenglai1,ZHANGChunqing1

        2016-03-20

        公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科技專項(xiàng)(編號:201203052,201303005)和山東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)玉米技術(shù)體系(編號:SDAIT-01-022-02)資助。

        李 巖(1978—),男,山東新泰人;副教授,研究方向:種子科學(xué)與技術(shù);E-mail:liyan5011@163.com。

        張春慶,E-mail:cqzhang@sdau.edu.cn。

        10.16590/j.cnki.1001-4705.2016.09.128

        S 513

        A

        1001-4705(2016)09-0128-03

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